一、Java基础

1 什么是Java

Java是一种面向对象的编程语言，由Sun公司开发，后被Oracle公司收购。

Java具有跨平台的特性，可以在不同的操作系统上运行。

Java语言具有良好的可读性、可移植性、可扩展性和可靠性等特点。

2 Java中的数据类型有哪些

Java中的数据类型包括基本数据类型和引用数据类型。

基本数据类型

byte：1字节
short：2字节
int：4字节
long：8字节
float：4字节
double：8字节
char：2字节
boolean：1字节

引用数据类型

类：Object子类，包含基本数据类型的包装类
接口
数组
枚举
注解

基本数据类型是存储实际数值的简单类型，而引用数据类型是用于处理对象的引用，通过引用可以访问对象的内容。

3 自动装箱与自动拆箱

基本数据类型和包装数据类型区别

包装数据类型属于引用类型，指向具体的地址或者为null
基本数据类型必须有值，不初始化时一般默认值为0

基本数据类型	包装数据类型
byte	Byte
short	Short
int	Integer
long	Long
float	Float
double	Double
char	Character
boolean	Boolean

自动装箱与自动拆箱是Java5中新增的特性。

自动装箱指的是将基本数据类型自动转换为对应的包装数据类型。自动拆箱指的是将包装数据类型转换为对应的基本数据类型。

Integer a = 1;//自动装箱，相当于Integer a=new Integer(1)
int b = a;//自动拆箱
//可以通过断点查看a和b，会发现一个是引用数据类型，一个是基本数据类型
Integer c = a;//对象c指向a的地址
a = 2;//a通过自动装箱,放弃原地址指向新的地址
System.out.printf("a=%s,b=%s,c=%s%n", a, b, c);//a=2,b=1,c=1

4 什么是泛型

泛型是Java5中新增的特性。可以使代码更加灵活和安全，通过使用泛型，可以在编译时检查类型安全，避免在运行时出现类型转换错误。

泛型的使用场景有

泛型类（Generic Class）:
- 使用泛型的类可以有一个或多个类型参数，这些参数用尖括号 <T> 括起来。
- 类中的字段、方法参数和返回类型可以使用这些类型参数，使得类可以操作任意类型的数据。
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public class Box<T> {
private T value;

public T getValue() {
return value;
}

public void setValue(T value) {
this.value = value;
}
}
泛型方法（Generic Method）:
- 泛型方法是在调用时指定类型参数的方法。
- 方法中的类型参数可以与类中的不同，使得方法可以独立于类使用泛型。
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public <T> T exampleMethod(T input) {
// 方法逻辑...
return input;
}
泛型接口（Generic Interface）:
- 泛型接口定义了一个或多个类型参数，使得实现该接口的类可以支持不同类型的数据。
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public interface List<T> {
void add(T element);
T get(int index);
}
通配符（Wildcard）:
- 使用通配符可以在不知道具体类型的情况下操作泛型对象。
- <?> 表示未知类型，<? extends T> 表示类型的上界，<? super T> 表示类型的下界。
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public void processList(List<?> list) {
// 处理泛型列表的逻辑...
}
类型擦除（Type Erasure）:
- Java的泛型是通过类型擦除实现的，即在编译时擦除类型信息，使得泛型在运行时不再存在。
- 运行时使用原始类型（raw type）来处理泛型对象。

5 什么是反射

反射是Java中的一种机制，可以在程序运行时动态地获取类的信息，并调用类中的方法和属性。反射可以让程序在运行时根据需要动态地创建对象、调用方法、获取属性等等。

Class<?> clazz = Class.forName("com.example.User");
Object obj = clazz.newInstance();
Method method = clazz.getMethod("getName");
String name = (String) method.invoke(obj);

6 什么是异常

异常是Java中的一种错误机制，用于处理程序中出现的异常情况。

Java中的异常分为受检查异常和不受检查异常(也称运行时异常)。

受检查异常需要在方法签名中声明，调用方必须进行处理或者抛出异常。

不受检查异常不需要在方法签名中声明，可以在任何地方抛出。

7 什么是集合

集合是Java中的一种数据结构，用于存储一组对象。Java中的集合分为List、Set和Map三种类型。

List用于存储有序的元素，可以重复。

Set用于存储无序的元素，不允许重复。

Map用于存储键值对，键不允许重复。

8 什么是序列化

序列化是将对象的状态保存到文件或者网络中，以便后续恢复。

Java中的序列化使用ObjectOutputStream进行对象序列化，使用ObjectInputStream进行对象反序列化。

序列化可以用于数据持久化、远程通信等场景。

import java.io.*;

class Person implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 1L;
    private String name;
    private int age;

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }
}

public class SerializationExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个 Person 对象
        Person person = new Person("John Doe", 30);

        // 序列化到文件
        serializeToFile(person, "person.ser");
        System.out.println("Person 对象已序列化到文件.");

        // 从文件反序列化
        Person deserializedPerson = deserializeFromFile("person.ser");
        System.out.println("从文件反序列化得到的 Person 对象: " + deserializedPerson.getName() + ", " + deserializedPerson.getAge());
    }

    private static void serializeToFile(Object object, String filename) {
        try (ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(filename))) {
            out.writeObject(object);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    private static Person deserializeFromFile(String filename) {
        try (ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(new FileInputStream(filename))) {
            return (Person) in.readObject();
        } catch (IOException | ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    }
}

9 什么是多线程

多线程是指在一个进程中同时运行多个线程，每个线程可以独立地执行不同的任务。

Java中的多线程使用Thread类和Runnable接口实现。

多线程可以提高程序的并发性和效率，但也会带来线程安全问题。最典型的比如数据不一致：多个线程对共享对象进行读写操作，但由于缺乏同步机制，数据会存在不一致的问题。

10 什么是 synchronized？

synchronized是Java中的一种同步机制，用于保证多个线程对共享资源访问的可见性和互斥性。

Java面试八股文