每日六道java新手入门面试题,通往自由的道路第二天

2024-04-02 19:55

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1. 你可以讲下你对String类有什么其他的了解吗？
2. == 和 equals 的区别
3. String s= new String（“nz”）创建了几个字符串对象？
4. 你可以讲下JVM的运行时数据区或者说内存结构吗？
5. 类加载过程
6. 而其中类加载器是什么，那有哪些呢?
总结

1. 你可以讲下你对String类有什么其他的了解吗？

在看String的源码过程中，可以发现String 内部实际存储结构为 char数组，在String中有几个比较重要的构造函数：


// 默认的无参构造
public String() {
        this.value = "".value;
}
// 以String为参数的构造方法
public String(String original) {
    this.value = original.value;
    this.hash = original.hash;
}
// 以char[] 为参数构造方法
public String(char value[]) {
    this.value = Arrays.copyOf(value, value.length);
}
// 以StringBuffer 为参数的构造方法
public String(StringBuffer buffer) {
    synchronized(buffer) {
        this.value = Arrays.copyOf(buffer.getValue(), buffer.length());
    }
}
// 以StringBuilder 为参数的构造方法
public String(StringBuilder builder) {
    this.value = Arrays.copyOf(builder.getValue(), builder.length());
}

而在String类中有我们比较常见的方法如equals方法，用于比较两个字符串是否相等。它其实重写了Object类的equals方法，它具体的比较过程如下：

先判断两者对象的引用是否相同。如果相同就会直接返回true。
而如果不同的话，则会先判断需要对比的值是否为 String 类型，如果不是则直接返回 false。
而如果是String类型，就会去会循环对比两个字符串中的每一个字符，当所有字符都相等时返回 true，否则则返回 false。

具体源码如下：


public boolean equals(Object anObject) {
    // 对象引用相同直接返回 true
    if (this == anObject) {
        return true;
    }
    // 判断需要对比的值是否为 String 类型，如果不是则直接返回 false
    if (anObject instanceof String) {
        String anotherString = (String)anObject;
        int n = value.length;
        if (n == anotherString.value.length) {
            // 把两个字符串都转换为 char 数组对比
            char v1[] = value;
            char v2[] = anotherString.value;
            int i = 0;
            // 循环比对两个字符串的每一个字符
            while (n-- != 0) {
                // 如果其中有一个字符不相等就 true false，否则继续对比
                if (v1[i] != v2[i])
                    return false;
                i++;
            }
            return true;
        }
    }
    return false;
}

而在String类中，也有一个与equals() 比较类似的方法 equalsIgnoreCase()，它主要是用于忽略字符串的大小写之后进行字符串对比。

当然，String类中也有很多我们常见常使用的方法：

compareTo() ：比较两个字符串
indexOf()：查询字符串首次出现的下标位置
lastIndexOf()：查询字符串最后出现的下标位置
contains()：查询字符串中是否包含另一个字符串
toLowerCase()：把字符串全部转换成小写
toUpperCase()：把字符串全部转换成大写
length()：查询字符串的长度
trim()：去掉字符串首尾空格
replace()：替换字符串中的某些字符
split()：把字符串分割并返回字符串数组
join()：把字符串数组转为字符串

这些都是我们都可能在实际应用中使用的方法。

2. == 和 equals 的区别

== :
- 对于基本数据类型来说，是用于比较 “值”是否相等的；
- 而对于引用类型来说，是用于比较引用地址是否相同的。
equals() : 它的作用也是判断两个对象是否相等。但它一般有两种使用情况：
- 情况 1：类没有覆盖 equals() 方法时，它默认的 equals 方法（从 Object 类继承的）就是使用操作符，也是在比较两个变量指向的对象是否是同一对象，这时候使用 equals 和使用会得到同样的结果，就会去比较引用地址是否相同的。
- 情况 2：类覆盖了 equals() 方法。一般，我们都覆盖 equals() 方法来两个对象的内容相等；若它们的内容相等，则返回 true (即，认为这两个对象相等)。

3. String s= new String（“nz”）创建了几个字符串对象？

String 常见的创建方式有两种：new String() 的方式和直接赋值的方式。

直接赋值的方式会先去字符串常量池中查找是否已经有此值，如果有则把引用地址直接指向此值，否则会先在常量池中创建，然后再把引用指向此值；
而 new String() 的方式一定会先在堆上创建一个字符串对象，然后再去常量池中查询此字符串的值是否已经存在，如果不存在会先在常量池中创建此字符串，然后把引用的值指向此字符串。

所以会创建两个对象，一个是字符串常量池中的对象"nz"，还有一个new创建在堆中的字符串对象s。然后引用的值指向到该字符串常量池的对象。

让我们简单测试下：


public static void main(String[] args) {
    String s1 = "nz";
    String s2 = new String("nz");
    System.out.println(s1 == s2);  // false
    System.out.println(s1.equals(s2)); // true
}

4. 你可以讲下JVM的运行时数据区或者说内存结构吗？

我们可以分为线程私有和线程共享的两种情况

线程私有：程序计数器，本地方法栈，虚拟机栈

线程共享：堆和方法区

程序计数器：它占用了很小的一块内存空间，记录的是我们当前线程的一个执行的行数。因为线程它可能不断的切换，如何保证到当前线程时，它执行到哪里呢，就是靠程序计数器来实现的。该内存区域是唯一一个 Java 虚拟机规范没有规定任何 OOM 情况的区域。
虚拟机栈：当jvm执行方法时，会在此区域创建栈帧入栈，它存储方法的各种信息比如局部变量表，操作数栈，动态连接，方法放回地址这些信息。
本地方法栈：它也虚拟机栈类似，但是它主要为native方法服务，例如java需要使用c语言的接口服务时。
堆：也叫 Java 堆或者是 GC 堆，它是一个线程共享的内存区域，也是 JVM 中占用内存最大的一块区域，几乎所有对象都储存在这里分配内存，也是垃圾回收期主要的管理区域。
方法区：存储一些被虚拟机加载的类信息，常量，静态变量，编译器编译后的代码等数据。

5. 类加载过程

系统加载Class类型文件的主要步骤有加载–>连接–> 初始化，连接又可以分为验证–>准备–>解析

加载：根据类的全限定名来获取类的二进制字节流，在内存中生成一个代表该类的Class对象
验证：主要验证检查class文件的正确性，比如文件格式，元数据，字节码，符号引用的验证。
准备：主要就是为类变量分配内存并设置类变量初始的一个阶段。
解析：虚拟机将常量池内的符号引用替换成直接引用的一个过程。
初始化：它是类加载的最后一步，就是真正执行类中定义的Java程序代码的过程。

6. 而其中类加载器是什么，那有哪些呢?

对于任意一个类，都需要由加载它的类加载器和这个类本身一同确立在 JVM 中的唯一性，每一个类加载器，都有一个独立的类名称空间。而类加载器就是根据指定全限定名称将 class 文件加载到 JVM 内存，然后再转化为 class 对象。

主要有一下四种类加载器:

启动类加载器（BootstrapClassLoader）用来加载java核心类库，无法被java程序直接引用。
扩展类加载器（ExtensionClassLoader）:它用来加载 Java 的扩展库。Java 虚拟机的实现会提供一个扩展库目录。该类加载器在此目录里面查找并加载 Java 类。
应用程序类加载器（ApplicationClassLoader）：它根据 Java 应用的类路径（CLASSPATH）来加载 Java 类。一般来说，Java 应用的类都是由它来完成加载的。可以通过ClassLoader.getSystemClassLoader()来获取它。一般情况，如果我们没有自定义类加载器默认就是用这个加载器。
用户自定义类加载器，我们可以自行去通过继承 java.lang.ClassLoader类的方式实现。

而对于一个类加载的过程中，如果一个类加载器收到类加载的请求的时候，它首先不会自己去加载这个类，而是把这个请求委派给自己的父类加载器去完成，一直到顶层的启动类加载器时，只有当父加载无法完成这一加载请求时，就会往下一层一层的尝试去加载类。这种模式就是双亲委派模式，这中模式的好处可以使类有了层次划分，也保障安全。