Java基础

1. JVM的整体结构

JVM的整体结构主要由三个部分组成：

1. 类加载系统：负责加载本地中的Class文件，对其进行校验与转换最后形成可以被虚拟机直接调用的java.lang.Class并保存于方法区中。
2. 字节码引擎：对输入的字节码文件进行解析处理并输出执行的结果。
3. 运行时数据区：类在加载完成后开始被使用的地方。

2. JVM的运行时数据区

运行时数据区可以被划分为5个主要组件：方法区、堆区、栈区、PC寄存器以及本地方法栈。其中方法区、堆区与栈区是其三大核心部分。

1. 方法区（Method Area）

方法区存储了所有类级别的数据，包括静态变量。每个JVM中只能有一个方法区，其中所有资源共享，故不是线程安全的。

2. 堆区（Heap Area）

所有被创建的对象及其实例变量以及数组都被存放在堆区中，每个JVM同样也只有一个堆区，其内存被多个线程共享，故不是线程安全的。

3. 栈区（Stack Area）

所有的局部变量都被存储在栈区中，每个线程都有自己的运行时栈，因而栈区是线程安全的。

4. PC寄存器

每个线程都有一个单独的PC寄存器来保存当前执行指令的地址，当指令被执行后，PC寄存器便会更新至下一条指令的地址。5. 本地方法栈

所有的本地方法都被保存在这里，每个线程都有自己的本地方法栈。

3. Object类中的方法

1. clone()
2. equals()
3. hashcode()
4. wait()
5. notify()
6. notifyAll()
7. finalize()
8. toString()
9. getClass()

4. 静态变量与实例变量的区别

对于静态变量而言，它是属于类的，因而随着类的创建而被创建，在类的加载过程中，JVM中只会被分配一次内存空间；对于实例变量而言，由于每创建一个对象JVM都会为其分配成员变量内存空间，而实例变量是属于实例对象的，因而创建了几个对象，JVM就会为实例变量分配几次内存空间。

5. String类的常用方法

1. indexOf()：返回指定字符的索引
2. charAt()：返回指定索引处的字符
3. replace()：进行字符串的替换
4. trim()：去除字符串前后两端空格
5. split()：对字符串进行分割并返回分割后的数组
6. equals()：字符串内容的比较
7. subString()：对字符串进行分割
8. toLowerCase()：全部转换为小写
9. toUpperCase()：全部转换为大写
10. getBytes()：返回字符串的byte类型的数组
11. length()：返回字符串长度

6. 数组中有没有length()方法？String类中有没有length()方法？

数组中没有length()方法，但是有length()的属性；而String类中有length()方法。

注： 数组中没有length()方法的原因是因为在定义数组时，数组的长度已经是固定的了，length在类中是public final的，因而也就无需设置一个方法在运行是获取数组的长度。

(Since arrays are fixed length defined at the time they are instantiated, length is public final field on the class. There is no need to make it a method since there is no calculation to be done at runtime.)

7. String、StringBuilder与StringBuffer的区别

1. 可变与适用范围。String对象是不可变的，而StringBuilder与StringBuffer是可变的。每次对String对象的操作都相当于新建了一个对象，而对于StringBuilder与StringBuffer而言则是在原对象上的操作。因而当需要频繁修改对象时，应当选用StringBuilder或StringBuffer以减少频繁生成对象对系统资源的消耗。
2. 线程安全性。String由于被final所修饰，因而是immutable的，是线程安全的。StringBuffer中的方法以及调用的方法都被synchronized所修饰，故也是线程安全的。而StringBuilder则是线程非安全的，但效率更高。

总而言之：

1. 当需要操作少量数据时，选用String；
2. 单线程操作字符串缓冲区中大量数据时，选用StringBuilder；
3. 多线程操作字符串缓冲区下大量数据时，选用StringBuffer。

8. String str = "i"与String str = new String("i")一样吗？

对于String str = "i"而言，它首先会在字符串常量池中查找i的存在，如果不存在，则在常量池中开辟一块内存空间并将str指向该地址；而对于String str = new String("i")而言，它首先会在对内存中开辟一块内存空间存放str，随后在字符串常量池中查找i，如果不存在则会在常量池中开辟第二块内存空间，并将i指向该地址，也就是相当于新建了两个对象。

9. 实现字符串的反转与替换

1. 字符串反转

public static String reverse(String s){
   String res = "";
   for(int i = 0; i < s.length(); ++i){
   reverse = s.charAt(i) + reverse;
   }
   return reverse;
   }

public static String reverseCharArrays(String s){
    char []array = s.toCharArray();
    String reverse = "";
    for(int i = array.length -1 ; i>=0 ; i--){
        reverse +=array[i];
    }
    return reverse;
    }

public static String reverseStringBuffer(String s){
    StringBuffer sb = new StringBuffer(s);
    String afterReverse = sb.reverse().toString();
    return afterReverse;
    }

public static String reverseRecursive(String s){
    int length = s.length();
    if(length<=1){
    return s;
    }
    String left  = s.substring(0,length/2);
    String right = s.substring(length/2 ,length);
    String afterReverse = reverseRecursive(right)+reverseRecursive(left);
    return afterReverse;
    }

1. 字符串替换

public static void main(String[] args){
       StringBuffer buffer = new StringBuffer(“123456”);
       System.out.println(buffer.toString());
       buffer.replace(0, 1, “a”);
       System.out.println(buffer.toString());
  }

10. float f = 3.4正确吗？

错误。java中浮点数的默认精度为double，将双精度的double赋值给浮点型float属于下转型，会造成精度丢失，因此需要进行强转，如：float f = (float) 3.4或者float f = 3.4F。

11. a = a + b与a += b 的区别

二者的区别在于：+=会隐式的将加的结果类型强制转换为持有结果的类型。如：

byte a = 127;
byte b = 127;
b = a + b; //error: cannot convert from into byte
b += a;

12. ==与equals的区别

1. 对于基本数据类型而言，==比较的是二者的值是否相等；而equals不能用与基本数据类型的比较，必须将其转换为包装类才可以使用equals()方法；
2. 对于引用数据类型而言，二者比较的都是地址值是否相同，但equals()方法可以通过重写来实现内容的比较。

13. 接口与抽象类的区别

1. 抽象类中的成员方法可以有实现的细节，而接口中只能有public abstract的方法；
2. 抽象类中的成员变量可以是任意的，而接口中的成员变量则是public static final的；
3. 抽象类中可以有静态代码块与静态方法，而接口中不可以；
4. 一个类只能继承一个抽象类，但可以同时实现多个接口。

14. Java中的值传递与引用传递

1. 值传递

在方法的调用过程中，实参将其真实值传递给形参，该传递过程相当与将实参的复制一份传递到函数，对形参的操作不会影响到实参。

1. 引用传递

引用传递弥补了值传递的不足，当数据量传输过大时，值传递会占用大量的内存空间。而引用传递则是将对象的地址值传递给函数，函数接收的是真实值，即对形参的操作会影响到实参。

15. sleep与wait的区别

• sleep()是线程类中的方法，当调用该方法时会导致线程暂停指定时间，将执行机会让给其他线程，同时不会释放掉对象锁。
• wait()是Object类中的方法，当调用该方法时会使当前线程释放掉对象锁，进入等待该对象的等待锁定池，只有针对该对象发出notify()或者notifyAll()方法时，该线程才会进入对象锁定池等待获得对象锁。

16. Java中的反射

反射指的是在运行状态中，对于任意一个类都可以获得其中的属性与方法；对于任意一个对象，都可以调用其中的任意方法。这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能便是Java中的反射。通过反射机制使得代码更加通用以及灵活，比如Spring/SpringBoot、MyBatis等框架大量用到了反射机制。

17. Java中的元注解以及注解可以加在什么地方？哪里用到了注解？

Java中的元注解包括：@Override、@Deprecated、@SuppressWarnings，分别用于标注重写类或方法、类或方法已过时和忽略警告。

注解通常用作对代码进行说明，可以标注在包、类、接口、字段、方法参数、局部变量等。

Spring、SpringMVC以及单元测试等都用到了大量的注解。

18. Java中final关键字的用法

1. 修饰类表示该类不能被继承
2. 修饰方法表示该方法不能被重写
3. final修饰的局部变量必须被赋值才能使用
4. final修饰的成员变量如果没有赋初值，则必须在构造器方法或静态代码块中初始化。