Java高频面试基础知识点整理

基本类型：包括byte、short、int、long、float、double、char和boolean等8种基本数据类型。它们是直接存储数据值的，不具有方法和属性。
包装类：对应于每种基本类型，Java提供了相应的包装类，例如Byte、Short、Integer、Long、Float、Double、Character和Boolean等。包装类是引用类型，它们包装了对应基本类型的值，并提供了一些方法和属性来操作这些值。

对象和存储

基本类型：基本类型的变量直接存储在栈中，它们的值是直接存储的，没有指向其他对象的引用。
包装类：包装类是对象，存储在堆中，当创建包装类对象时，会在堆中分配内存，并将基本类型的值封装到包装类中。

自动装箱和拆箱

自动装箱：Java提供了自动装箱机制，即在需要包装类对象的地方，可以直接使用基本类型，系统会自动将其转换为对应的包装类对象。
拆箱：同样，当需要基本类型的值时，可以直接使用包装类对象，系统会自动将其转换为对应的基本类型值。

空值处理

基本类型：基本类型不能存储空值（null），因为它们不是对象，没有引用。
包装类：包装类可以存储空值（null），可以用于表示缺失数据或特殊情况。

性能

基本类型：由于基本类型直接存储值，因此处理速度更快，占用内存较少。
包装类：由于包装类是对象，需要额外的内存开销，并且在自动装箱和拆箱过程中会涉及到一些性能消耗。

在实际开发中，通常优先使用基本类型，只有在需要对象特性，例如泛型或集合中，才会使用对应的包装类。自动装箱和拆箱的特性使得基本类型和包装类之间的转换变得更加方便。

2.实例方法和静态方法有什么不一样？

实例方法是与类的实例相关联的，需要先创建类的实例才能调用；而静态方法则不依赖于类的实例，可以直接通过类名来调用。两者在访问权限、内存分配、重写和多态性等方面也有所不同。

class="table-box">

特点	实例方法	静态方法
调用方式	通过类的实例调用	直接通过类名调用
方法访问权限	可以访问实例变量和实例方法	不能直接访问实例变量和实例方法
内存分配	每次调用会分配内存来存储实例变量	不会分配内存来存储实例变量
重写与隐藏	可以被子类重写	不能被子类重写，但可以被子类隐藏
多态性	受对象实际类型影响	在编译时就确定了调用的方法

3.Java指向的是引用还是地址？怎么理解？（高频考点）

在Java中，变量存储的是引用而不是直接的内存地址。理解Java中变量指向的是引用而不是地址：

内存管理：Java的内存管理是由垃圾回收器负责的，它通过对引用的追踪和分析来确定对象的生命周期和回收时机。因此，Java中的变量存储的是对象的引用，而不是直接的内存地址。
对象生命周期：Java中的对象在堆内存中分配和销毁，而引用则用于访问这些对象。变量存储的引用指向对象所在的内存空间，可以通过引用来操作和访问对象的成员变量和方法。
引用的赋值和传递：在Java中，通过将引用赋值给变量或将引用传递给方法来操作对象。这意味着变量和方法参数存储的是引用，使得我们可以在不直接操作对象内存地址的情况下对对象进行操作。
引用的可变性：在Java中，引用是可变的，即可以通过改变引用的指向来指向不同的对象。这使得在程序执行过程中可以改变对象的访问方式，而不需要直接操作对象的内存地址。

因此，虽然在语义上可以说Java的变量指向对象的内存地址，但更准确地说，Java的变量存储的是引用，用于访问对象。这种引用的使用方式使得Java具有更高层次的内存管理和安全性，同时提供了更好的抽象和封装性。

4.Object类内的方法（高频考点）

Object是所有类的父类，任何类都默认继承Object。Object类到底实现了哪些方法？

clone方法：保护方法，实现对象的浅复制，只有实现了Cloneable接口才可以调用该方法，否则抛出CloneNotSupportedException异常。

getClass方法：final方法，获得运行时类型。

toString方法：该方法用得比较多，一般子类都有覆盖。

finalize方法：该方法用于释放资源。因为无法确定该方法什么时候被调用，很少使用。

equals方法：该方法是非常重要的一个方法。一般equals和==是不一样的，但是在Object中两者是一样的。子类一般都要重写这个方法。

hashCode方法：该方法用于哈希查找，重写了equals方法一般都要重写hashCode方法。这个方法在一些具有哈希功能的Collection中用到。一般必须满足obj1.equals(obj2)==true。可以推出obj1.hashCode()==obj2.hashCode()，但是hashCode相等不一定就满足equals。不过为了提高效率，应该尽量使上面两个条件接近等价。

wait方法：wait方法就是使当前线程等待该对象的锁，当前线程必须是该对象的拥有者，也就是具有该对象的锁。wait()方法一直等待，直到获得锁或者被中断。wait(long timeout)设定一个超时间隔，如果在规定时间内没有获得锁就返回。

调用该方法后当前线程进入睡眠状态，直到以下事件发生。

（1）其他线程调用了该对象的notify方法。

（2）其他线程调用了该对象的notifyAll方法。

（3）其他线程调用了interrupt中断该线程。

（4）时间间隔到了。

此时该线程就可以被调度了，如果是被中断的话就抛出一个InterruptedException异常。

notify方法：该方法唤醒在该对象上等待的某个线程。

notifyAll方法：该方法唤醒在该对象上等待的所有线程。

5.hashCode方法的作用？

hashCode() 方法是 Java 中 Object 类的一个方法，用于返回对象的哈希码（散列码）。它的作用是为了提高哈希表（如 HashMap、HashSet 等）的性能。哈希码是一种用于快速定位对象存储位置的技术。在使用哈希表时，对象被存储在哈希桶（数组）中，哈希表会根据对象的哈希码来确定对象存储的位置，以便快速查找、插入或删除对象。

hashCode() 方法的具体作用包括：

作为哈希表的索引： 哈希表使用对象的哈希码来确定对象存储在数组中的位置。每个对象都有一个哈希码，哈希表会根据对象的哈希码来计算出存储位置，以便快速定位对象。
作为对象在集合中的唯一标识： 在使用集合类（如 HashSet、HashMap 等）时，对象的哈希码用于检查对象是否已经存在于集合中。如果两个对象的哈希码相同，集合类会进一步调用对象的 equals() 方法来比较对象的内容是否相同。
作为对象在分布式系统中的唯一标识： 在分布式系统中，对象的哈希码可以用于分片（Sharding）和路由等操作，以便将对象均匀分布在不同的节点上，提高系统的扩展性和性能。

因此，实现良好的 hashCode() 方法可以提高哈希表的性能和效率，并且能够在集合中正确地处理对象的唯一性和相等性。

6.Java中一个字符占多少个字节，扩展再问int、 long、double占多少字节？

在 Java 中，一个字符占用 2 个字节，即 16 位。这是因为 Java 使用 Unicode 字符集来表示字符，其中每个字符都用 16 位表示，因此一个字符占用 2 个字节。

至于其他基本数据类型的大小，可以根据 Java 虚拟机规范来确定：

int： 一个 int 类型占用 4 个字节（32 位），范围为 -2^31 到 2^31-1。
long： 一个 long 类型占用 8 个字节（64 位），范围为 -2^63 到 2^63-1。
double： 一个 double 类型占用 8 个字节（64 位），表示双精度浮点数。

需要注意的是，Java 虚拟机规范中并没有强制规定各种基本数据类型的大小，而是要求实现者根据规范的要求来实现。因此，以上大小是 Java 中常见的实现方式，但并非所有的 Java 虚拟机都必须按此方式实现。

7.Boolean占几个字节？

未精确定义字节。

首先在Java中定义的八种基本数据类型中，除了其它七种类型都有明确的内存占用字节数外，就boolean类型没有给出具体的占用字节数，因为对虚拟机来说根本就不存在 boolean 这个类型，boolean类型在编译后会使用其他数据类型来表示。

boolean类型没有给出精确的定义，《Java虚拟机规范》给出了4个字节，和boolean数组1个字节的定义，具体还要看虚拟机实现是否按照规范来，所以1个字节、4个字节都是有可能的。这其实是运算效率和存储空间之间的博弈，两者都非常的重要。

8.Exception和Error

Exception和Error都是继承了Throwable类，在java中只有Throwable类型的实例才可以被抛出（throw）或者捕获（catch），他是异常处理机制的基本组成类型。
Exception和Error体现了java平台设计者对不同异常情况的分类，Exception是程序正常运行中，可以预料的意外情况，可能并且应该被捕获，进行相应的处理。
Error是指正常情况下，不大可能出现的情况，绝大部分的Error都会导致程序（比如JVM自身）处于非正常状态，不可恢复状态。既然是非正常情况，所以不便于也不需要捕获，常见的比如OutOfMemoryError之类，都是Error的子类。
Exception又分为可检查（checked）异常和不检查（unchecked）异常，可检查异常在源码里必须显示的进行捕获处理，这里是编译期检查的一部分。前面我们介绍的不可查的Error，是Throwable不是Exception。
不检查异常就是所谓的运行时异常，类似NullPointerException,ArrayIndexOutOfBoundsExceptin之类，通常是可以编码避免的逻辑错误，具体根据需要来判断是否需要捕获，并不会在编译器强制要求。

9.==和equals的区别？

在 Java 中，== 运算符和 equals() 方法是用于比较对象之间的差异的两种不同方式。

== 运算符：

== 运算符用于比较两个对象的引用是否指向同一个内存地址，即判断两个对象是否是同一个对象的引用。
当 == 运算符用于比较基本数据类型时，它会比较它们的值。
在比较对象时，== 比较的是对象的引用地址，如果两个对象的引用地址相同，则返回 true，表示这两个对象是同一个对象；如果引用地址不同，则返回 false。

equals() 方法：

equals() 方法是 Object 类的一个方法，用于比较两个对象的内容是否相等，即判断两个对象是否逻辑上相等。
在 Object 类中的默认实现中，equals() 方法的行为与 == 运算符相同，即比较对象的引用地址。
但是，许多 Java 类库中的类（如 String、Integer 等）会重写 equals() 方法，以便比较对象的内容而不是引用地址。

== 运算符用于比较两个对象的引用地址是否相同，而 equals() 方法用于比较两个对象的内容是否相同。在实际应用中，如果需要比较对象的内容，通常应该使用 equals() 方法，而不是 == 运算符。

10.String str="hello world"和String str=new String("hello world")的区别？（高频考点）

String str=“hello world”

通过直接赋值的形式可能创建一个或者不创建对象，如果"hello world"在字符串池中不存在，会在java字符串池中创建一个String对象（“hello world”）,常量池中的值不能有重复的，所以当你通过这种方式创建对象的时候，java虚拟机会自动的在常量池中搜索有没有这个值，如果有的话就直接利用他的值，如果没有，他会自动创建一个对象，所以，str指向这个内存地址，无论以后用这种方式创建多少个值为”hello world”的字符串对象，始终只有一个内存地址被分配。

String str=new String(“hello world”)

通过new 关键字至少会创建一个对象，也有可能创建两个。

因为用到new关键字，肯定会在堆中创建一个String对象，如果字符池中已经存在"hello world"，则不会在字符串池中创建一个String对象，如果不存在，则会在字符串常量池中也创建一个对象。他是放到堆内存中的，这里面可以有重复的，所以每一次创建都会new一个新的对象，所以他们的地址不同。

String 有一个intern() 方法，native，用来检测在String pool是否已经有这个String存在。

11.StringBuffer和StringBuilder的区别是什么？性能对比？如何鉴定线程安全？（高频考点）

基本对比：

String：String对象是不可变的。“对String对象的任何改变都不影响到原对象，相关的任何change操作都会生成新的对象”。
StringBuilder：StringBuilder是可变的，它不是线程安全的。
StringBuffer：StringBuffer也是可变的，它是线程安全的，所以它的开销比StringBuilder大

使用时的建议：

循环外字符串拼接可以直接使用String的+操作，没有必要通过StringBuilder进行append.
有循环体的话，好的做法是在循环外声明StringBuilder对象，在循环内进行手动append。不论循环多少层都只有一个StringBuilder对象。
当字符串相加操作较多的情况下，建议使用StringBuilder，如果采用了多线程，则使用StringBuffer。

如何鉴定线程安全：

查看源代码便一目了然，事实上，StringBuilder和StringBuffer类拥有的成员属性以及成员方法基本相同，区别是StringBuffer类的成员方法前面多了一个关键字：synchronized，不用多说，这个关键字是在多线程访问时起到安全保护作用的,也就是说StringBuffer是线程安全的。

12.StringBuffer 和 StringBuilder 底层怎么实现的？（高频考点）

StringBuffer 和 StringBuilder 都是可变的字符串类，它们底层的实现方式略有不同：

StringBuffer

StringBuffer 是线程安全的可变字符串类，它的底层实现使用字符数组（char[]）来存储字符串内容。
StringBuffer 内部维护了一个字符数组（value），以及表示字符串长度的变量（count）。
当进行字符串操作时，StringBuffer 会根据需要动态调整字符数组的大小，以容纳更多的字符。
StringBuffer 的操作方法（如追加、插入、删除等）会对字符数组进行修改，并更新字符串的长度。

StringBuilder

StringBuilder 也是可变字符串类，它与 StringBuffer 的区别在于线程安全性。
StringBuilder 是非线程安全的，因此在多线程环境中使用时需要进行额外的同步措施。
StringBuilder 的底层实现与 StringBuffer 类似，同样使用字符数组来存储字符串内容，并根据需要动态调整数组大小。

无论是 StringBuffer 还是 StringBuilder，它们的底层实现都是通过字符数组进行字符串的存储和操作。通过动态调整字符数组的大小，它们可以高效地进行字符串的修改和拼接操作。使用字符数组存储字符串内容的好处是可以避免频繁创建新的字符串对象，从而提高性能和内存利用率。

13.switch支持哪些数据类型？支持long么？（高频考点）

在 Java 中，switch 语句支持的数据类型有限，包括整型数据和枚举类型。具体来说，switch 语句支持的数据类型有：

整型数据类型：byte、short、int 和 char。
枚举类型：自 Java 5 起，switch 语句也支持枚举类型。

对于 long 类型数据，switch 语句是不支持的。如果需要在 switch 语句中使用 long 类型数据，可以考虑将其转换为 int 或 byte 类型，或者使用一系列的 if-else 语句来实现相同的逻辑。

14.创建一个类的实例都有哪些办法？（高频考点）

在 Java 中，创建一个类的实例（对象）有以下几种常见的方式：

使用 new 关键字： 最常见的创建对象的方式是使用 new 关键字，通过调用类的构造方法来创建对象。例如：

MyClass obj = new MyClass(); class="hljs-button signin active" data-title="登录复制" data-report-click="{"spm":"1001.2101.3001.4334"}" onclick="hljs.signin(event)">