Java面试基础篇(四)

2020-10-01   64 次阅读


31 关于 final 关键字的一些总结

final 关键字主要用在三个地方:变量、方法、类。

  1. 对于一个 final 变量,如果是基本数据类型的变量,则其数值一旦在初始化之后便不能更改;如果是引用类型的变量,则在对其初始化之后便不能再让其指向另一个对象。
  2. 当用 final 修饰一个类时,表明这个类不能被继承。final 类中的所有成员方法都会被隐式地指定为 final 方法。
  3. 使用 final 方法的原因有两个。第一个原因是把方法锁定,以防任何继承类修改它的含义;第二个原因是效率。在早期的 Java 实现版本中,会将 final 方法转为内嵌调用。但是如果方法过于庞大,可能看不到内嵌调用带来的任何性能提升(现在的 Java 版本已经不需要使用 final 方法进行这些优化了)。类中所有的 private 方法都隐式地指定为 final。

32 Java 中的异常处理

Java 异常类层次结构图

Java异常类层次结构图

Java异常类层次结构图

在 Java 中,所有的异常都有一个共同的祖先 java.lang 包中的 Throwable 类。Throwable: 有两个重要的子类:Exception(异常)Error(错误) ,二者都是 Java 异常处理的重要子类,各自都包含大量子类。

Error(错误):是程序无法处理的错误,表示运行应用程序中较严重问题。大多数错误与代码编写者执行的操作无关,而表示代码运行时 JVM(Java 虚拟机)出现的问题。例如,Java 虚拟机运行错误(Virtual MachineError),当 JVM 不再有继续执行操作所需的内存资源时,将出现 OutOfMemoryError。这些异常发生时,Java 虚拟机(JVM)一般会选择线程终止。

这些错误表示故障发生于虚拟机自身、或者发生在虚拟机试图执行应用时,如 Java 虚拟机运行错误(Virtual MachineError)、类定义错误(NoClassDefFoundError)等。这些错误是不可查的,因为它们在应用程序的控制和处理能力之 外,而且绝大多数是程序运行时不允许出现的状况。对于设计合理的应用程序来说,即使确实发生了错误,本质上也不应该试图去处理它所引起的异常状况。在 Java 中,错误通过 Error 的子类描述。

Exception(异常):是程序本身可以处理的异常。Exception 类有一个重要的子类 RuntimeException。RuntimeException 异常由 Java 虚拟机抛出。NullPointerException(要访问的变量没有引用任何对象时,抛出该异常)、ArithmeticException(算术运算异常,一个整数除以 0 时,抛出该异常)和 ArrayIndexOutOfBoundsException (下标越界异常)。

注意:异常和错误的区别:异常能被程序本身处理,错误是无法处理。

Throwable 类常用方法

  • public string getMessage():返回异常发生时的简要描述
  • public string toString():返回异常发生时的详细信息
  • public string getLocalizedMessage():返回异常对象的本地化信息。使用 Throwable 的子类覆盖这个方法,可以生成本地化信息。如果子类没有覆盖该方法,则该方法返回的信息与 getMessage()返回的结果相同
  • public void printStackTrace():在控制台上打印 Throwable 对象封装的异常信息

异常处理总结

  • try 块: 用于捕获异常。其后可接零个或多个 catch 块,如果没有 catch 块,则必须跟一个 finally 块。
  • catch 块: 用于处理 try 捕获到的异常。
  • finally 块: 无论是否捕获或处理异常,finally 块里的语句都会被执行。当在 try 块或 catch 块中遇到 return
    语句时,finally 语句块将在方法返回之前被执行。

在以下 4 种特殊情况下,finally 块不会被执行:

  1. 在 finally 语句块第一行发生了异常。 因为在其他行,finally 块还是会得到执行
  2. 在前面的代码中用了 System.exit(int)已退出程序。 exit 是带参函数 ;若该语句在异常语句之后,finally 会执行
  3. 程序所在的线程死亡。
  4. 关闭 CPU。

下面这部分内容来自 issue:https://github.com/Snailclimb/JavaGuide/issues/190

注意: 当 try 语句和 finally 语句中都有 return 语句时,在方法返回之前,finally 语句的内容将被执行,并且 finally 语句的返回值将会覆盖原始的返回值。如下:

    public static int f(int value) {        try {            return value * value;        } finally {            if (value == 2) {                return 0;            }        }    }

如果调用 f(2),返回值将是 0,因为 finally 语句的返回值覆盖了 try 语句块的返回值。

33 Java 序列化中如果有些字段不想进行序列化,怎么办?

对于不想进行序列化的变量,使用 transient 关键字修饰。

transient 关键字的作用是:阻止实例中那些用此关键字修饰的的变量序列化;当对象被反序列化时,被 transient 修饰的变量值不会被持久化和恢复。transient 只能修饰变量,不能修饰类和方法。

34 获取用键盘输入常用的两种方法

方法 1:通过 Scanner

Scanner input = new Scanner(System.in);String s  = input.nextLine();input.close();

方法 2:通过 BufferedReader

BufferedReader input = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));String s = input.readLine();

35 Java 中 IO 流

Java 中 IO 流分为几种?

  • 按照流的流向分,可以分为输入流和输出流;
  • 按照操作单元划分,可以划分为字节流和字符流;
  • 按照流的角色划分为节点流和处理流。

Java Io 流共涉及 40 多个类,这些类看上去很杂乱,但实际上很有规则,而且彼此之间存在非常紧密的联系, Java I0 流的 40 多个类都是从如下 4 个抽象类基类中派生出来的。

  • InputStream/Reader: 所有的输入流的基类,前者是字节输入流,后者是字符输入流。
  • OutputStream/Writer: 所有输出流的基类,前者是字节输出流,后者是字符输出流。

按操作方式分类结构图:

按操作对象分类结构图:

IO-操作对象分类

既然有了字节流,为什么还要有字符流?

问题本质想问:不管是文件读写还是网络发送接收,信息的最小存储单元都是字节,那为什么 I/O 流操作要分为字节流操作和字符流操作呢?

回答:字符流是由 Java 虚拟机将字节转换得到的,问题就出在这个过程还算是非常耗时,并且,如果我们不知道编码类型就很容易出现乱码问题。所以, I/O 流就干脆提供了一个直接操作字符的接口,方便我们平时对字符进行流操作。如果音频文件、图片等媒体文件用字节流比较好,如果涉及到字符的话使用字符流比较好。

BIO,NIO,AIO 有什么区别?

  • BIO (Blocking I/O): 同步阻塞 I/O 模式,数据的读取写入必须阻塞在一个线程内等待其完成。在活动连接数不是特别高(小于单机 1000)的情况下,这种模型是比较不错的,可以让每一个连接专注于自己的 I/O 并且编程模型简单,也不用过多考虑系统的过载、限流等问题。线程池本身就是一个天然的漏斗,可以缓冲一些系统处理不了的连接或请求。但是,当面对十万甚至百万级连接的时候,传统的 BIO 模型是无能为力的。因此,我们需要一种更高效的 I/O 处理模型来应对更高的并发量。
  • NIO (Non-blocking/New I/O): NIO 是一种同步非阻塞的 I/O 模型,在 Java 1.4 中引入了 NIO 框架,对应 java.nio 包,提供了 Channel , Selector,Buffer 等抽象。NIO 中的 N 可以理解为 Non-blocking,不单纯是 New。它支持面向缓冲的,基于通道的 I/O 操作方法。 NIO 提供了与传统 BIO 模型中的 SocketServerSocket 相对应的 SocketChannelServerSocketChannel 两种不同的套接字通道实现,两种通道都支持阻塞和非阻塞两种模式。阻塞模式使用就像传统中的支持一样,比较简单,但是性能和可靠性都不好;非阻塞模式正好与之相反。对于低负载、低并发的应用程序,可以使用同步阻塞 I/O 来提升开发速率和更好的维护性;对于高负载、高并发的(网络)应用,应使用 NIO 的非阻塞模式来开发
  • AIO (Asynchronous I/O): AIO 也就是 NIO 2。在 Java 7 中引入了 NIO 的改进版 NIO 2,它是异步非阻塞的 IO 模型。异步 IO 是基于事件和回调机制实现的,也就是应用操作之后会直接返回,不会堵塞在那里,当后台处理完成,操作系统会通知相应的线程进行后续的操作。AIO 是异步 IO 的缩写,虽然 NIO 在网络操作中,提供了非阻塞的方法,但是 NIO 的 IO 行为还是同步的。对于 NIO 来说,我们的业务线程是在 IO 操作准备好时,得到通知,接着就由这个线程自行进行 IO 操作,IO 操作本身是同步的。查阅网上相关资料,我发现就目前来说 AIO 的应用还不是很广泛,Netty 之前也尝试使用过 AIO,不过又放弃了。

36. 常见关键字总结:static,final,this,super

详见笔主的这篇文章: https://snailclimb.gitee.io/javaguide/#/docs/java/basic/final,static,this,super

37. Collections 工具类和 Arrays 工具类常见方法总结

详见笔主的这篇文章: https://gitee.com/SnailClimb/JavaGuide/blob/master/docs/java/basic/Arrays,CollectionsCommonMethods.md

38. 深拷贝 vs 浅拷贝

  1. 浅拷贝:对基本数据类型进行值传递,对引用数据类型进行引用传递般的拷贝,此为浅拷贝。
  2. 深拷贝:对基本数据类型进行值传递,对引用数据类型,创建一个新的对象,并复制其内容,此为深拷贝。

参考

Q.E.D.

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毕生所求无它,爱与自由而已