剑指offer（一）之Java基础

JAVA 体系中分为几大类吧，每一类都值得好好研究一下。了解其原理，jdk 底层是如何实现的。一般面试的时候也会问到底层实现的原理，或者手写代码去实现。总之要想学好就要花心思了。

这里我将java 分为一下几类，和话说面试一样作为一个入口，这里是Java体系入口。

Java

Java–基础
Java–集合类
Java–多线程
Java–网络通讯
Java–IO
Java–JDBC
Java–JVM

文章就这么结束了，似乎太短了，那 Java–基础 就在这介绍了

文章目录

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Java--基础

1、标识符

2、基本数据类型和其封装类

3、访问控制级别

4、逻辑运算与位运算

5、关键字--final

6、关键字--static

7、抽象类和接口

8、方法重载和重写

9、类加载

10、深拷贝和浅拷贝

11、异常

12、反射

13、类的关系

14、jdk 版本区别

15、常见面试题

Java–基础

1、标识符

标识符组成：

使用字母、下划线(_)、美元符($)、人民币符号(￥) 和数字（不能以数字开头）
大小写敏感，长度不限，不能使用关键字

命名约定：

类和接口名：每个字的首字母大写，含有大小写，例如：MyClass
方法名：首字符小写，其余的首字母大写，含大小写。尽量少用下划线，采用驼峰式命名，例如：myName
常量名：常量名使用全部大写字母，字与字之间用下划线分隔，例如：SIZE_NAME
变量名：可大小写混写，首字母小写，字间分隔符用字的首字母大写。不用下划线，少用美元符号。给变量命名是尽量做到见名知义。

2、基本数据类型和其封装类

基本数据类型和引用类型
String
float和double 精度问题
数组

3、访问控制级别

本类、同包、子类、不同包

private < default < protected < public

私有的private ：本类
默认的default：本类、同一包
受保护protected：本类、同一包、被继承
公共的public：本类、同一包、被继承、不同包

4、逻辑运算与位运算

位运算
逻辑运算
方法参数传递的问题
try{}catch(){}finally{} 中 return 的问题

5、关键字–final

final类不能被继承，没有子类，final类中的方法默认是final的。
final方法不能被子类的方法覆盖，但可以被继承。
final成员变量表示常量，只能被赋值一次，赋值后值不再改变。
final不能用于修饰构造方法。

6、关键字–static

static：修饰的方法或变量，可以通过类名直接访问
static：可以用来修饰类的成员变量、代码块、成员方法
- static变量： 静态变量被所有的对象所共享，在内存中只有一个副本，它当且仅当在类初次加载时会被初始化。
- static代码块： 在类初次被加载的时候，会按照static块的顺序来执行每个static块，并且只会执行一次。
- static方法： 静态方法中不能用this和super关键字（因为this代表对象，而静态在时，有可能没有对象），不能直接访问所属类的实例变量和实例方法，只能访问所属类的静态成员变量和成员方法。

静态变量、成员变量、局部变量的区别

静态变量可以被对象调用，也可以被类名调用。以static关键字申明的变量，其独立在对象之外，有许多对象共享的变量。在对象产生之前产生，存在于方法区静态区中。
成员变量只能被对象调用。随着对象创建而存在，随对象销毁而销毁。存在于堆栈内存中
局部变量在方法或语句块中申明的变量，生命周期只在定义的{}之中，不能跨方法或语句块使用。

所以，成员变量可以称为对象的特有数据，静态变量称为对象的共享数据

7、抽象类和接口

抽象类和接口都不能直接实例化；抽象方法必须由子类来进行重写
抽象类单继承，接口多实现
抽象类可有构造方法，普通成员变量，非抽象的普通方法，静态方法
抽象类的抽象方法访问权限可以为：public、protected 、default
接口中变量类型默认public staic final，接口中普通方法默认public abstract，没有具体实现
jdk1.8 中接口可有静态方法和default（有方法体）方法

应用场合

接口应用场景：
- 需要将一组类视为单一的类，而调用者只通过接口来与这组类发生联系。
抽象类应用场景：
- 在既需要统一的接口，又需要实例变量或缺省的方法的情况下就可以使用它
- 定义了一组接口，但又不想强迫每个实现类都必须实现所有的接口

8、方法重载和重写

Java的三大特性：封装、继承、多态。封装和继承目的都是为了代码重用，多态目的是为了接口重用。

封装：是把客观事物抽象成类，并且把自己的属性和方法让可信的类或对象操作，对不可性的隐藏。
继承：它可以使用现有类的所有功能，并在无需重新编写原来的类的情况下对这些功能进行扩展。
多态：允许将子类类型的指针赋值给父类类型的指针。

多态性体现：方法重载、方法重写、抽象类、接口

重写0veriding和重载Overloading

重写：发生在继承类中，方法名和参数列表相同，权限修饰符大于等于父类、返回值类型小于等于父类、抛出异常小于等于父类
重载：发生在同一个类中，方法名相同，参数列表不同，与权限修饰、返回值类型、抛出异常无关

9、类加载

1> 类加载方式

静态加载：编译时刻加载的类是静态加载类，new关键字来实例对象，编译时执行
动态加载： 运行时刻加载的类是动态加载类，反射方式加载，运行期执行

2> 创建一个对象的几种方式

使用new关键字
使用反射
使用clone方法
使用序列化

3> 类初始化时机

使用new 实例化对象时
调用静态变量时（常量除外）、静态方法
通过反射调用
初始化一个类如果父类没有初始化，先触发父类的初始化
执行main方法的启动类

注意：

子类调用父类的静态变量，子类不会被初始化。只有父类被初始化。对于静态字段，只有直接定义这个字段的类才会被初始化.
通过数组定义来引用类，不会触发类的初始化
访问类的常量，不会初始化类

初始化内容：

一个类的静态属性、静态块、普通属性、普通方法块、构造函数

4> 类初始化顺序

代码演示详情

先加载静态的属性和静态块，此二者谁定义在前，先初始化谁
在加载普通属性、普通方法块，此二者谁定义在前，先初始化谁
然后加载构造函数，构造函数调new 谁，加载谁
最后调用普通方法

有继承的子类：

先加载静态的属性和静态块，不过先加载父类的，然后子类
再加载先加载父类的普通属性、普通方法块、构造函数
再加载先加载子类的普通属性、普通方法块、构造函数

10、深拷贝和浅拷贝

浅拷贝： 对基本数据类型进行值拷贝，对引用数据类型的引用地址进行拷贝，此为浅拷贝。

深拷贝： 对基本数据类型进行值拷贝，对引用数据类型的内容进行拷贝，此为深拷贝。

浅拷贝：必须实现Cloneable接口，并覆写clone()方法

public class Body implements Cloneable{
    private Head head;
    private int age;
    public Body() {}
    public Body(Head head) {this.head = head;}
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
       return super.clone();
    }
}

深拷贝：两种方式，序列化、Clonable接口

序列化（serialization）这个对象，再反序列化回来，就可以得到这个新的对象，无非就是序列化的规则需要我们自己来写。
实现Clonable接口，覆盖并重写clone()，除了调用父类中的clone方法得到新的对象，还要将该类中的引用变量也clone出来。如果只是用Object中默认的clone方法，是浅拷贝的

public class Body implements Cloneable{
    private Head head;
    private int age;
    public Body() {}
    public Body(Head head) {this.head = head;}

    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        Body newBody =  (Body) super.clone();
        newBody.head = (Head) head.clone();
        return newBody;
    }
}

11、异常

Exception 和Error 都是继承了Throwable类

Exception：
- 是程序本身可以预料、可以处理的异常，应该被捕获。
- Exception又分为可检查(checked)异常和不可检查(unchecked)异常。
  - 可检查异常： Java编译器要求必须捕获或抛出
  - 不可检查时异常： Java编译器不要求一定捕获或抛出，可以不做处理。像NullPointerException、ArrayIndexOutOfBoundsException之类，
Error：
- 是程序无法处理的错误，不便于也不需要捕获。
- 常见的比如OOM和SOF之类都是Error的子类。

12、反射

1> 反射机制概述

反射就是通过字节码文件找到某一个类、类中的方法以及属性等
Java反射就是在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；对于任意一个对象，都能够调用它的任意方法和属性；并且能改变它的属性。

2> 反射的3种实现方式

直接通过类名.class方式获得：Class clazz = User.class;
通过对象的getClass()方法获取：User user =new User();Class<?> clazz =user.getClass();
通过全类名获取：Class<?> clazz = Class.forName(“com.bobo.User”);

3> 反射常用类

Class：类的对象

Constructor：类的构造方法

Field：类中的属性对象

Method：类中的方法对象

4> 反射机制的优缺点

优点：

（1）能够运行时动态获取类的实例，大大提高系统的灵活性和扩展性。
（2）与Java动态编译相结合，可以实现无比强大的功能
缺点：
（1）使用反射的性能较低
（2）使用反射相对来说不安全
（3）破坏了类的封装性，可以通过反射获取这个类的私有方法和属性

5 > 反射中Class.forName()和ClassLoader.loadClass()的区别

Class.forName除了将类的.class文件加载到jvm中之外，还会对类进行解释，执行类中的static块。
ClassLoader只将.class文件加载到jvm中，不会执行static块中的内容，只有在newInstance才会去执行static块。ClassLoader.loadClass().newInstance()
Class.forName(name,initialize,loader)通过参数控制是否加载static块。并且只有调用了newInstance()方法采用调用构造函数，创建类的对象。

13、类的关系

这一块内容有参考博文：https://blog.csdn.net/xingjiarong/article/details/50193815

在UML类图中，常见的有以下几种关系: 泛化（Generalization）, 实现（Realization），关联（Association)，聚合（Aggregation），组合(Composition)，依赖(Dependency)

泛化：是一种继承关系；
- 带三角箭头的实线，箭头指向父类
实现：是一种类与接口的关系；
- 带三角箭头的虚线，箭头指向接口
关联：是一种拥有的关系，
- 对象成员变量；
- 带普通箭头的实心线，指向被拥有者
聚合：是整体与部分的关系；且部分可以离开整体而单独存在；
- 在代码实现聚合关系时，成员对象通常作为构造方法、Setter方法或业务方法的参数注入到整体对象中。
- 带空心菱形的实心线，菱形指向整体
组合：是整体与部分的关系，但部分不能离开整体而单独存在；如公司和部门是整体和部分的关系，没有公司就不存在部门。
- 对象成员变量；
- 带实心菱形的实线，菱形指向整体
依赖：是一种使用的关系，即一个类的实现需要另一个类的协助；
- 局部变量、方法的参数或者对静态方法的调用
- 带普通箭头的虚线，指向被使用者

各种关系的强弱顺序：

泛化 = 实现 > 组合 > 聚合 > 关联 > 依赖

14、jdk 版本区别

JDK 8 新特性

Lambda 表达式：允许把函数作为一个方法的参数
方法引用：可以直接引用已有Java类或对象（实例）的方法或构造器。与lambda联合使用，方法引用可以使语言的构造更紧凑简洁，减少冗余代码。
默认方法：在接口里面有了一个实现的方法
新编译工具：新的编译工具，如：Nashorn引擎 jjs、类依赖分析器jdeps。
Stream API：新添加的Stream API（java.util.stream）把真正的函数式编程风格引入到Java中
Date Time API ：加强对日期与时间的处理
Optional 类 ：解决空指针异常。
Nashorn, JavaScript 引擎：允许我们在JVM上运行特定的javascript应用。