[第2题] JDK源码

要想拿高工资,JDK源码不可不读。总结一下比较重要的源码:

1、List、Map、Set实现类的源代码

2、ReentrantLock、AQS的源代码

3 AtomicInteger的实现原理,主要能说清楚CAS机制并且AtomicInteger是如何利用CAS机制实现的

4 线程池的实现原理

5 Object类中的方法以及每个方法的作用

[第二部分] 类和对象

[第二篇] 面向对象基础

[第1题] 面向对象是什么?

面向对象是一种思想,世间万物都可以看做一个对象,这里只讨论面向对象编程(OOP),Java是一个支持并发、基于类和面向对象的计算机编程语言,面向对象软件开发的优点:

代码开发模块化,更易维护和修改;

代码复用性强;

增强代码的可靠性和灵活性;

增加代码的可读性。

面向对象的四大基本特性:

抽象:提取现实世界中某事物的关键特性,为该事物构建模型的过程。对同一事物在不同的需求下,需要提取的特性可能不一样。得到的抽象模型中一般包含:属性(数据)和操作(行为)。这个抽象模型我们称之为类。对类进行实例化得到对象。

封装:封装可以使类具有独立性和隔离性;保证类的高内聚。只暴露给类外部或者子类必须的属性和操作。类封装的实现依赖类的修饰符(public、protected和private等)

继承:对现有类的一种复用机制。一个类如果继承现有的类,则这个类将拥有被继承类的所有非私有特性(属性和操作)。这里指的继承包含:类的继承和接口的实现。

多态:多态是在继承的基础上实现的。多态的三个要素:继承、重写和父类引用指向子类对象。父类引用指向不同的子类对象时,调用相同的方法,呈现出不同的行为;就是类多态特性。多态可以分成编译时多态和运行时多态。

抽象、封装、继承和多态是面向对象的基础。在面向对象四大基础特性之上,我们在做面向对象编程设计时还需要遵循有一些基本的设计原则。


面向对象的七大设计原则:

SOLID原则(单一职责原则、开放关闭原则、里氏替换原则、接口隔离原则和依赖倒置原则)

迪米特法则

组合优于继承原则(合成复用原则)。

在遵循这些面向对象设计原则基础上,前辈们总结出一些解决不同问题场景的设计模式,以四人帮的gof23最为知名。


24种设计模式(gof23+1):

创建型模式:

1.简单工厂模式(不包含在gof23中)

2.工厂模式

3.抽象工厂模式

4.单例模式

5.原型模式

创建者模式

6.结构型模式:

7.组合模式

8.装饰者模式

9.外观模式

10.适配器模式

11.代理模式

12.享元模式

13.桥接模式

行为型模式:

14.观察者模式

15.策略模式

16.状态模式

17.中介模式

18.模板方法

19.命令模式

20.备忘录模式

21.访问者模式

22.解释器模式

23.迭代器模式

24.职责链模式

[第2题] 类加载的过程

参考:https://blog.csdn.net/javazejian/article/details/73413292#启动bootstrap类加载器

a) 遇到一个新的类时,首先会到方法区去找class文件,如果没有找到就会去硬盘中找class文件,找到后会返回,将class文件加载到方法区中,在类加载的时候,静态成员变量会被分配到方法区的静态区域,非静态成员变量分配到非静态区域,然后开始给静态成员变量初始化,赋默认值,赋完默认值后,会根据静态成员变量书写的位置赋显示值,然后执行静态代码。当所有的静态代码执行完,类加载才算完成。

加载:类加载过程的一个阶段:通过一个类的完全限定查找此类字节码文件,并利用字节码文件创建一个Class对象

验证:目的在于确保Class文件的字节流中包含信息符合当前虚拟机要求,不会危害虚拟机自身安全。主要包括四种验证,文件格式验证,元数据验证,字节码验证,符号引用验证。

准备:为类变量(即static修饰的字段变量)分配内存并且设置该类变量的初始值即0(如static int i=5;这里只将i初始化为0,至于5的值将在初始化时赋值),这里不包含用final修饰的static,因为final在编译的时候就会分配了,注意这里不会为实例变量分配初始化,类变量会分配在方法区中,而实例变量是会随着对象一起分配到Java堆中。

解析:主要将常量池中的符号引用替换为直接引用的过程。符号引用就是一组符号来描述目标,可以是任何字面量,而直接引用就是直接指向目标的指针、相对偏移量或一个间接定位到目标的句柄。有类或接口的解析,字段解析,类方法解析,接口方法解析(这里涉及到字节码变量的引用,如需更详细了解,可参考《深入Java虚拟机》)。

初始化:类加载最后阶段,若该类具有超类,则对其进行初始化,执行静态初始化器和静态初始化成员变量(如前面只初始化了默认值的static变量将会在这个阶段赋值,成员变量也将被初始化)。

这便是类加载的5个过程,而类加载器的任务是根据一个类的全限定名来读取此类的二进制字节流到JVM中,然后转换为一个与目标类对应的java.lang.Class对象实例,在虚拟机提供了3种类加载器,引导(Bootstrap)类加载器、扩展(Extension)类加载器、系统(System)类加载器(也称应用类加载器)

[第3题] 类加载器有哪些

我们进一步了解类加载器间的关系(并非指继承关系),主要可以分为以下4点

启动类加载器,由C++实现,没有父类。

拓展类加载器(ExtClassLoader),由Java语言实现,父类加载器为null

系统类加载器(AppClassLoader),由Java语言实现,父类加载器为ExtClassLoader

自定义类加载器,父类加载器肯定为AppClassLoader。

启动类加载器主要加载的是JVM自身需要的类,这个类加载使用C++语言实现的,是虚拟机自身的一部分,它负责将 /lib路径下的核心类库或-Xbootclasspath参数指定的路径下的jar包加载到内存中,注意必由于虚拟机是按照文件名识别加载jar包的,如rt.jar,如果文件名不被虚拟机识别,即使把jar包丢到lib目录下也是没有作用的(出于安全考虑,Bootstrap启动类加载器只加载包名为java、javax、sun等开头的类)。

扩展类加载器是指Sun公司(已被Oracle收购)实现的sun.misc.Launcher$ExtClassLoader类,由Java语言实现的,是Launcher的静态内部类,它负责加载/lib/ext目录下或者由系统变量-Djava.ext.dir指定位路径中的类库,开发者可以直接使用标准扩展类加载器。

也称应用程序加载器是指 Sun公司实现的sun.misc.Launcher$AppClassLoader。它负责加载系统类路径java -classpath或-D java.class.path 指定路径下的类库,也就是我们经常用到的classpath路径,开发者可以直接使用系统类加载器,一般情况下该类加载是程序中默认的类加载器,通过ClassLoader#getSystemClassLoader()方法可以获取到该类加载器。

  在Java的日常应用程序开发中,类的加载几乎是由上述3种类加载器相互配合执行的,在必要时,我们还可以自定义类加载器,需要注意的是,Java虚拟机对class文件采用的是按需加载的方式,也就是说当需要使用该类时才会将它的class文件加载到内存生成class对象,而且加载某个类的class文件时,Java虚拟机采用的是双亲委派模式即把请求交由父类处理,它一种任务委派模式,下面我们进一步了解它。

public class ClassLoaderTest { public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException { FileClassLoader loader1 = new FileClassLoader(rootDir); System.out.println(“自定义类加载器的父加载器: “+loader1.getParent()); System.out.println(“系统默认的AppClassLoader: “+ClassLoader.getSystemClassLoader()); System.out.println(“AppClassLoader的父类加载器: “+ClassLoader.getSystemClassLoader().getParent()); System.out.println(“ExtClassLoader的父类加载器: “+ClassLoader.getSystemClassLoader().getParent().getParent()); /* 输出结果: 自定义类加载器的父加载器: sun.misc.Launcher$AppClassLoader@29453f44 系统默认的AppClassLoader: sun.misc.Launcher$AppClassLoader@29453f44 AppClassLoader的父类加载器: sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@6f94fa3e ExtClassLoader的父类加载器: null / }

[第4题] 双亲委派模式

双亲委派模式要求除了顶层的启动类加载器外,其余的类加载器都应当有自己的父类加载器,请注意双亲委派模式中的父子关系并非通常所说的类继承关系,而是采用组合关系来复用父类加载器的相关代码,类加载器间的关系如下

双亲委派模式是在Java 1.2后引入的,其工作原理的是,如果一个类加载器收到了类加载请求,它并不会自己先去加载,而是把这个请求委托给父类的加载器去执行,如果父类加载器还存在其父类加载器,则进一步向上委托,依次递归,请求最终将到达顶层的启动类加载器,如果父类加载器可以完成类加载任务,就成功返回,倘若父类加载器无法完成此加载任务,子加载器才会尝试自己去加载,这就是双亲委派模式,即每个儿子都很懒,每次有活就丢给父亲去干,直到父亲说这件事我也干不了时,儿子自己想办法去完成,这不就是传说中的实力坑爹啊?那么采用这种模式有啥用呢?

双亲委派模式优势

采用双亲委派模式的是好处是Java类随着它的类加载器一起具备了一种带有优先级的层次关系,通过这种层级关可以避免类的重复加载,当父亲已经加载了该类时,就没有必要子ClassLoader再加载一次。其次是考虑到安全因素,java核心api中定义类型不会被随意替换,假设通过网络传递一个名为java.lang.Integer的类,通过双亲委托模式传递到启动类加载器,而启动类加载器在核心Java API发现这个名字的类,发现该类已被加载,并不会重新加载网络传递的过来的java.lang.Integer,而直接返回已加载过的Integer.class,这样便可以防止核心API库被随意篡改。可能你会想,如果我们在classpath路径下自定义一个名为java.lang.SingleInterge类(该类是胡编的)呢?该类并不存在java.lang中,经过双亲委托模式,传递到启动类加载器中,由于父类加载器路径下并没有该类,所以不会加载,将反向委托给子类加载器加载,最终会通过系统类加载器加载该类。但是这样做是不允许,因为java.lang是核心API包,需要访问权限,强制加载将会报出如下异常

java.lang.SecurityException: Prohibited package name: java.lang

1

所以无论如何都无法加载成功的。

[第5题] 编写自己的类加载器

场景:

那么编写自定义类加载器的意义何在呢?

当class文件不在ClassPath路径下,默认系统类加载器无法找到该class文件,在这种情况下我们需要实现一个自定义的ClassLoader来加载特定路径下的class文件生成class对象。

当一个class文件是通过网络传输并且可能会进行相应的加密操作时,需要先对class文件进行相应的解密后再加载到JVM内存中,这种情况下也需要编写自定义的ClassLoader并实现相应的逻辑。

当需要实现热部署功能时(一个class文件通过不同的类加载器产生不同class对象从而实现热部署功能),需要实现自定义ClassLoader的逻辑。

方法:

实现自定义类加载器需要继承ClassLoader或者URLClassLoader,继承ClassLoader则需要自己重写findClass()方法并编写加载逻辑,继承URLClassLoader则可以省去编写findClass()方法以及class文件加载转换成字节码流的代码。

[第6题] 对象的创建

a) 遇到一个新类时,会进行类的加载,定位到class文件

b) 对所有静态成员变量初始化,静态代码块也会执行,而且只在类加载的时候执行一次

c) New 对象时,jvm会在堆中分配一个足够大的存储空间

d) 存储空间清空,为所有的变量赋默认值,所有的对象引用赋值为null

e) 根据书写的位置给字段一些初始化操作

f) 调用构造器方法(没有继承)

[第7题] jvm的优化

a) 设置参数,设置jvm的最大内存数

b) 垃圾回收器的选择

[第8题] 什么是Java虚拟机?为什么Java被称作是“平台无关的编程语言”?

Java虚拟机是一个可以执行Java字节码的虚拟机进程。Java源文件被编译成能被Java虚拟机执行的字节码文件。

Java被设计成允许应用程序可以运行在任意的平台,而不需要程序员为每一个平台单独重写或者是重新编译。Java虚拟机让这个变为可能,因为它知道底层硬件平台的指令长度和其他特性。

[第9题] JDK和JRE的区别是什么?

Java运行时环境(JRE)是将要执行Java程序的Java虚拟机。它同时也包含了执行applet需要的浏览器插件。Java开发工具包(JDK)是完整的Java软件开发包,包含了JRE,编译器和其他的工具(比如:JavaDoc,Java调试器),可以让开发者开发、编译、执行Java应用程序。

JDK(Java Development Kit)即为Java开发工具包,包含编写Java程序所必须的编译、运行等开发工具以及JRE。开发工具如:用于编译java程序的javac命令、用于启动JVM运行java程序的java命令、用于生成文档的javadoc命令以及用于打包的jar命令等等。

JRE(Java Runtime Environment)即为Java运行环境,提供了运行Java应用程序所必须的软件环境,包含有Java虚拟机(JVM)和丰富的系统类库。系统类库即为java提前封装好的功能类,只需拿来直接使用即可,可以大大的提高开发效率。

JVM(Java Virtual Machines)即为Java虚拟机,提供了字节码文件(.class)的运行环境支持。

简单说,就是JDK包含JRE包含JVM。

[第10题] ”static”关键字是什么意思?Java中是否可以覆盖(override)一个private或者是static的方法?

“static”关键字表明一个成员变量或者是成员方法可以在没有所属的类的实例变量的情况下被访问。

Java中static方法不能被覆盖,因为方法覆盖是基于运行时动态绑定的,而static方法是编译时静态绑定的。static方法跟类的任何实例都不相关,所以概念上不适用。

###[第11题] 是否可以在static环境中访问非static变量?

static变量在Java中是属于类的,它在所有的实例中的值是一样的。当类被Java虚拟机载入的时候,会对static变量进行初始化。如果你的代码尝试不用实例来访问非static的变量,编译器会报错,因为这些变量还没有被创建出来,还没有跟任何实例关联上。

###[第12题] Java支持的数据类型有哪些?什么是自动拆装箱?

Java语言支持的8中基本数据类型是:

byte

short

int

long

float

double

boolean

char

自动装箱是Java编译器在基本数据类型和对应的对象包装类型之间做的一个转化。比如:把int转化成Integer,double转化成double,等等。反之就是自动拆箱。

基本数据类型:

整数值型:byte,short,int,long,

字符型:char

浮点类型:float,double

布尔型:boolean

整数默认int型,小数默认是double型。Float和long类型的必须加后缀。

首先知道String是引用类型不是基本类型,引用类型声明的变量是指该变量在内存中实际存储的是一个引用地址,实体在堆中。引用类型包括类、接口、数组等。String类还是final修饰的。

而包装类就属于引用类型,自动装箱和拆箱就是基本类型和引用类型之间的转换,至于为什么要转换,因为基本类型转换为引用类型后,就可以new对象,从而调用包装类中封装好的方法进行基本类型之间的转换或者toString(当然用类名直接调用也可以,便于一眼看出该方法是静态的),还有就是如果集合中想存放基本类型,泛型的限定类型只能是对应的包装类型。

[第13题] Java中的方法覆盖(Overriding)和方法重载(Overloading)是什么意思?

Java中的方法重载发生在同一个类里面两个或者是多个方法的方法名相同但是参数不同的情况。与此相对,方法覆盖是说子类重新定义了父类的方法。方法覆盖必须有相同的方法名,参数列表和返回类型。覆盖者可能不会限制它所覆盖的方法的访问。

[第14题] Java中,什么是构造函数?什么是构造函数重载?什么是复制构造函数?

当新对象被创建的时候,构造函数会被调用。每一个类都有构造函数。在程序员没有给类提供构造函数的情况下,Java编译器会为这个类创建一个默认的构造函数。

Java中构造函数重载和方法重载很相似。可以为一个类创建多个构造函数。每一个构造函数必须有它自己唯一的参数列表。

Java不支持像C++中那样的复制构造函数,这个不同点是因为如果你不自己写构造函数的情况下,Java不会创建默认的复制构造函数。

[第15题] Java支持多继承么?

不支持,Java不支持多继承。每个类都只能继承一个类,但是可以实现多个接口。

[第16题] 接口和抽象类的区别是什么?

Java提供和支持创建抽象类和接口。它们的实现有共同点,不同点在于:

接口中所有的方法隐含的都是抽象的。而抽象类则可以同时包含抽象和非抽象的方法。

类可以实现很多个接口,但是只能继承一个抽象类

类如果要实现一个接口,它必须要实现接口声明的所有方法。但是,类可以不实现抽象类声明的所有方法,当然,在这种情况下,类也必须得声明成是抽象的。

抽象类可以在不提供接口方法实现的情况下实现接口。

Java接口中声明的变量默认都是final的。抽象类可以包含非final的变量。

Java接口中的成员函数默认是public的。抽象类的成员函数可以是private,protected或者是public。

接口是绝对抽象的,不可以被实例化。抽象类也不可以被实例化,但是,如果它包含main方法的话是可以被调用的。

也可以参考JDK8中抽象类和接口的区别

[第17题] 10.什么是值传递和引用传递?

对象被值传递,意味着传递了对象的一个副本。因此,就算是改变了对象副本,也不会影响源对象的值。

对象被引用传递,意味着传递的并不是实际的对象,而是对象的引用。因此,外部对引用对象所做的改变会反映到所有的对象上。

[第18题] 我们能在 Switch 中使用 String 吗?

从 Java 7 开始,我们可以在 switch case 中使用字符串,但这仅仅是一个语法糖。内部实现在 switch 中使用字符串的 hash code。

[第19题] 20.Java 中的构造器链是什么?

当你从一个构造器中调用另一个构造器,就是Java 中的构造器链。这种情况只在重载了类的构造器的时候才会出现。

[第20题] 64 位 JVM 中,int 的长度是多数?

Java 中,int 类型变量的长度是一个固定值,与平台无关,都是 32 位。意思就是说,在 32 位 和 64 位 的Java 虚拟机中,int 类型的长度是相同的。

[第21题]? 32 位和 64 位的 JVM,int 类型变量的长度是多数?

32 位和 64 位的 JVM 中,int 类型变量的长度是相同的,都是 32 位或者 4 个字节。

[第22题]? “a==b”和”a.equals(b)”有什么区别?

如果 a 和 b 都是对象,则 a==b 是比较两个对象的引用,只有当 a 和 b 指向的是堆中的同一个对象才会返回 true,而 a.equals(b) 是进行逻辑比较,所以通常需要重写该方法来提供逻辑一致性的比较。例如,String 类重写 equals() 方法,所以可以用于两个不同对象,但是包含的字母相同的比较。

[第23题] a.hashCode() 有什么用?与 a.equals(b) 有什么关系?

hashCode() 方法是相应对象整型的 hash 值。它常用于基于 hash 的集合类,如 Hashtable、HashMap、LinkedHashMap等等。它与 equals() 方法关系特别紧密。根据 Java 规范,两个使用 equal() 方法来判断相等的对象,必须具有相同的 hash code。

[第24题] final、finalize 和 finally 的不同之处?

final 是一个修饰符,可以修饰变量、方法和类。如果 final 修饰变量,意味着该变量的值在初始化后不能被改变。finalize 方法是在对象被回收之前调用的方法,给对象自己最后一个复活的机会,但是什么时候调用 finalize 没有保证。finally 是一个关键字,与 try 和 catch 一起用于异常的处理。finally 块一定会被执行,无论在 try 块中是否有发生异常。

[第25题] Java 中的编译期常量是什么?使用它又什么风险?

公共静态不可变(public static final )变量也就是我们所说的编译期常量,这里的 public 可选的。实际上这些变量在编译时会被替换掉,因为编译器知道这些变量的值,并且知道这些变量在运行时不能改变。这种方式存在的一个问题是你使用了一个内部的或第三方库中的公有编译时常量,但是这个值后面被其他人改变了,但是你的客户端仍然在使用老的值,甚至你已经部署了一个新的jar。为了避免这种情况,当你在更新依赖 JAR 文件时,确保重新编译你的程序。

[第26题] 用最有效率的方法计算2乘以8?

答: 2 << 3(左移3位相当于乘以2的3次方,右移3位相当于除以2的3次方)。


一个好奇的人