java面试题集(二)

21、描述一下JVM 加载class文件的原理机制?

JVM 中类的装载是由类加载器(ClassLoader) 和它的子类来实现的,Java中的类加载器是一个重要的Java 运行时系统组件,它负责在运行时查找和装入类文件中的类。

1.由于Java的跨平台性,经过编译的Java源程序并不是一个可执行程序,而是一个或多个类文件。当Java程序需要使用某个类时,JVM会确保这个类已经被加载、连接(验证、准备和解析)和初始化。类的加载是指把类的.class文件中的数据读入到内存中,通常是创建一个字节数组读入.class文件,然后产生与所加载类对应的Class对象。加载完成后,Class对象还不完整,所以此时的类还不可用。当类被加载后就进入连接阶段,这一阶段包括验证、准备(为静态变量分配内存并设置默认的初始值)和解析(将符号引用替换为直接引用)三个步骤。最后JVM对类进行初始化,包括:1如果类存在直接的父类并且这个类还没有被初始化,那么就先初始化父类;2如果类中存在初始化语句,就依次执行这些初始化语句。

2.类的加载是由类加载器完成的,类加载器包括:根加载器(BootStrap)、扩展加载器(Extension)、系统加载器(System)和用户自定义类加载器(java.lang.ClassLoader的子类)。从JDK 1.2开始,类加载过程采取了父亲委托机制(PDM)。PDM更好的保证了Java平台的安全性,在该机制中,JVM自带的Bootstrap是根加载器,其他的加载器都有且仅有一个父类加载器。类的加载首先请求父类加载器加载,父类加载器无能为力时才由其子类加载器自行加载。JVM不会向Java程序提供对Bootstrap的引用。下面是关于几个类加载器的说明:

a)Bootstrap:一般用本地代码实现,负责加载JVM基础核心类库(rt.jar);

b)Extension:从java.ext.dirs系统属性所指定的目录中加载类库,它的父加载器是Bootstrap;

c)System:又叫应用类加载器,其父类是Extension。它是应用最广泛的类加载器。它从环境变量classpath或者系统属性java.class.path所指定的目录中记载类,是用户自定义加载器的默认父加载器。

22、char 型变量中能不能存贮一个中文汉字?为什么?

char类型可以存储一个中文汉字,因为Java中使用的编码是Unicode(不选择任何特定的编码,直接使用字符在字符集中的编号,这是统一的唯一方法),一个char类型占2个字节(16bit),所以放一个中文是没问题的。

注:使用Unicode意味着字符在JVM内部和外部有不同的表现形式,在JVM内部都是Unicode,当这个字符被从JVM内部转移到外部时(例如存入文件系统中),需要进行编码转换。所以Java中有字节流和字符流,以及在字符流和字节流之间进行转换的转换流,如InputStreamReader和OutputStreamReader,这两个类是字节流和字符流之间的适配器类,承担了编码转换的任务;

23、抽象类(abstract class)和接口(interface)有什么异同?

1)、抽象类可以有构造方法,接口中不能有构造方法。(虽然抽象类有构造方法,但它也不能被实例化)

2)、抽象类中可以有普通成员变量,接口中没有普通成员变量。

3)、抽象类和接口中都可以包含静态成员变量。抽象类中的静态成员变量的访问类型可以是任意类型,但接口中定义的变量只能是public static final,并且默认为:public staic final类型。(接口毕竟要被子类实现,所以成员变量必须是public,如果是其他访问类型,那这个变量存在还有什么意义)

4)、抽象类中可以包含非抽象的普通方法,接口中的方法必须是抽象的,不能有非抽象的普通方法。

5)、抽象类中的抽象方法访问类型可以是public, protected和默认。但接口抽象方法只能是public类型的,且不管接口的方法是否使用public abstract修饰默认即为public abstract类型。(例如:在接口中定义void add();方法  是和public void  add(); 、public abstract void add()等价的)

6)、抽象类中可以包含静态方法,而接口中不能包含静态方法

7)、一个类可以实现多个接口,但只能继承一个抽象类。

8)、abstract class在Java语言中体现了一种继承关系,要想使得继承关系合理,父类和派生类之间必须存在"is-a"关系,即父类和派生类在概念本质上应该是相同的。对于interface来说则不然,并不要求interface的实现者和interface定义在概念本质上是一致的, 仅仅是实现了interface定义的契约而已。

24、静态嵌套类(Static Nested Class)和内部类(Inner Class)的不同?

嵌套类可以分为两种,静态的和非静态的,即静态嵌套类和非静态嵌套类。非静态嵌套类又叫做内部类(Inner Class)。我们通常所说的静态内部类其实是不严格的,严格的说应该叫做静态嵌套类(Static Nested Class)。

class OuterClass {      ...    

                    class InnerClass {          ...      }      

                      static class StaticNestedClass {          ...      }    

  }

上述代码中的InnerClass就是内部类,StaticNestedClass就是静态嵌套类。

内部类与静态嵌套类虽然都是嵌套类,但在使用上是有一些区别的。

内部类的实例化对象需要绑定一个外围类的实例化对象,而静态嵌套类的实例化对象不能也无法绑定外围类的实例化对象。

25、Java 中会存在内存泄漏吗,请简单描述。

内存泄露就是指一个不再被程序使用的对象或变量一直被占据在内存中。java中有垃圾回收机制,它可以保证一对象不再被引用的时候,即对象变成了孤儿的时候,对象将自动被垃圾回收器从内存中清除掉。由于Java使用有向图的方式进行垃圾回收管理,可以消除引用循环的问题,例如有两个对象,相互引用,只要它们和根进程不可达的,那么GC也是可以回收它们的

java中的内存泄露的情况:

1.长生命周期的对象持有短生命周期对象的引用就很可能发生内存泄露,尽管短生命周期对象已经不再需要,但是因为长生命周期对象持有它的引用而导致不能被回收,这就是java中内存泄露的发生场景,通俗地说,就是程序员可能创建了一个对象,以后一直不再使用这个对象,这个对象却一直被引用,即这个对象无用但是却无法被垃圾回收器回收的,这就是java中可能出现内存泄露的情况,例如,缓存系统,我们加载了一个对象放在缓存中(例如放在一个全局map对象中),然后一直不再使用它,这个对象一直被缓存引用,但却不再被使用。

检查java中的内存泄露,一定要让程序将各种分支情况都完整执行到程序结束,然后看某个对象是否被使用过,如果没有,则才能判定这个对象属于内存泄露。

2.如果一个外部类的实例对象的方法返回了一个内部类的实例对象,这个内部类对象被长期引用了,即使那个外部类实例对象不再被使用,但由于内部类持久外部类的实例对象,这个外部类对象将不会被垃圾回收,这也会造成内存泄露。

3.当一个对象被存储进HashSet集合中以后,就不能修改这个对象中的那些参与计算哈希值的字段了,否则,对象修改后的哈希值与最初存储进HashSet集合中时的哈希值就不同了,在这种情况下,即使在contains方法使用该对象的当前引用作为的参数去HashSet集合中检索对象,也将返回找不到对象的结果,这也会导致无法从HashSet集合中单独删除当前对象,造成内存泄露。

26、抽象的(abstract)方法是否可同时是静态的(static),是否可同时是本地方法(native),是否可同时被synchronized修饰?

都不能。

1)、abstract与static

what

abstract:用来声明抽象方法,抽象方法没有方法体,不能被直接调用,必须在子类overriding后才能使用。

static:用来声明静态方法,静态方法可以被类及其对象调用。

how

static与abstract不能同时使用。

why

用static声明方法表明这个方法在不生成类的实例时可直接被类调用,而abstract方法不能被调用,两者矛盾。

2)、abstract与native

what

native:用来声明本地方法,该方法的实现由非Java语言实现,比如C。一般用于java与外环境交互,或与操作系统交互。

参考:java中 本地方法 Native Method

how

native可以与所有其它的java 标识符连用,但是abstract除外。

why

因为 native 暗示这些方法是有实现体的,只不过这些实现体是非java 的,但是abstract却显然的指明这些方法无实现体。

3)、abstract与synchronized

what

synchronized:用于防止多个线程同时调用一个对象的该方法,与static连用可防止多个线程同时调用一个类的该方法。

how

abstract与synchronized不能同时使用

why

从synchronized的功能也可以看出,用synchronized的前提是该方法可以被直接调用,显然和abstract连用。

27、静态变量和实例变量的区别?

在语法定义上的区别:静态变量前要加static关键字,而实例变量前则不加。

在程序运行时的区别:实例变量属于某个对象的属性,必须创建了实例对象,其中的实例变量才会被分配空间,才能使用这个实例变量。静态变量不属于某个实例对象,而是属于类,所以也称为类变量,只要程序加载了类的字节码,不用创建任何实例对象,静态变量就会被分配空间,静态变量就可以被使用了。总之,实例变量必须创建对象后才可以通过这个对象来使用,静态变量则可以直接使用类名来引用。

28、是否可以从一个静态(static)方法内部发出对非静态(non-static)方法的调用?

不可以。

因为非static方法是要与对象关联在一起的,必须创建一个对象后,才可以在该对象上进行方法调用,而static方法调用时不需要创建对象,可以直接调用。也就是说,当一个static方法被调用时,可能还没有创建任何实例对象,如果从一个static方法中发出对非static方法的调用,那个非static方法是关联到哪个对象上的呢?这个逻辑无法成立,所以,一个static方法内部不能发出对非static方法的调用。简单来说,static方法先存在,非static方法后存在,static方法存在的时候有可能非static方法可能还没有存在,所以逻辑来说是不通的。

29、如何实现对象克隆?

clone方法的含义就是克隆出一个一模一样的对象,这样是有两个对象的。

实现clone方法的步骤()

(1)实现Cloneable接口

(2)重载Object类中的clone()方法,重载时需定义为public

(3)在重载方法中,调用super.clone()


解释:

(1)clone()方法是定义在java.lang.Object类中,该方法是一个protected的方法,所以重载时要把clone()方法的属性设置为public,这样其它类才能调用这个clone类的clone()方法

(2)实现Cloneable接口:Cloneable接口是不包含任何方法的!其实这个接口仅仅是一个标志,而且这个标志也仅仅是针对Object类中clone()方法的,如果clone类没有实现Cloneable接口,并调用了Object的clone()方法(也就是调用了super.Clone()方法),那么Object的clone()方法就会抛出CloneNotSupportedException异常。

浅克隆与深克隆

所谓浅克隆就是说被克隆的对象各个域都是基本类型,而不存在引用类型。如有存在引用类型的域,则需要进行深克隆。深克隆就是在重载clone()方法中,要对其引用类型的域也进行克隆

30、GC 是什么?为什么要有GC?

GC是垃圾收集的意思,内存处理是编程人员容易出现问题的地方,忘记或者错误的内存回收会导致程序或系统的不稳定甚至崩溃,Java提供的GC功能可以自动监测对象是否超过作用域从而达到自动回收内存的目的,Java语言没有提供释放已分配内存的显示操作方法。Java程序员不用担心内存管理,因为垃圾收集器会自动进行管理。要请求垃圾收集,可以调用下面的方法之一:System.gc() 或Runtime.getRuntime().gc() ,但JVM可以屏蔽掉显示的垃圾回收调用。

垃圾回收可以有效的防止内存泄露,有效的使用可以使用的内存。垃圾回收器通常是作为一个单独的低优先级的线程运行,不可预知的情况下对内存堆中已经死亡的或者长时间没有使用的对象进行清除和回收,程序员不能实时的调用垃圾回收器对某个对象或所有对象进行垃圾回收。在Java诞生初期,垃圾回收是Java最大的亮点之一,因为服务器端的编程需要有效的防止内存泄露问题,然而时过境迁,如今Java的垃圾回收机制已经成为被诟病的东西。移动智能终端用户通常觉得iOS的系统比Android系统有更好的用户体验,其中一个深层次的原因就在于android系统中垃圾回收的不可预知性。

注:垃圾回收机制有很多种,包括:分代复制垃圾回收、标记垃圾回收、增量垃圾回收等方式。标准的Java进程既有栈又有堆。栈保存了原始型局部变量,堆保存了要创建的对象。Java平台对堆内存回收和再利用的基本算法被称为标记和清除,但是Java对其进行了改进,采用“分代式垃圾收集”。这种方法会跟Java对象的生命周期将堆内存划分为不同的区域,在垃圾收集过程中,可能会将对象移动到不同区域:

伊甸园(Eden):这是对象最初诞生的区域,并且对大多数对象来说,这里是它们唯一存在过的区域。

幸存者乐园(Survivor):从伊甸园幸存下来的对象会被挪到这里。

终身颐养园(Tenured):这是足够老的幸存对象的归宿。年轻代收集(Minor-GC)过程是不会触及这个地方的。当年轻代收集不能把对象放进终身颐养园时,就会触发一次完全收集(Major-GC),这里可能还会牵扯到压缩,以便为大对象腾出足够的空间。

与垃圾回收相关的JVM参数:

-Xms / -Xmx --- 堆的初始大小 / 堆的最大大小

-Xmn --- 堆中年轻代的大小

-XX:-DisableExplicitGC --- 让System.gc()不产生任何作用

-XX:+PrintGCDetail --- 打印GC的细节

-XX:+PrintGCDateStamps --- 打印GC操作的时间戳

31、String s=new String(“xyz”);创建了几个字符串对象?

两个对象,一个是静态存储区的"xyz",一个是用new创建在堆上的对象。

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