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Java面试之高级特性基础总结

2023-01-11 12:00

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1.为什么 Java 中只有值传递
2.static 关键字使用场景
3.Exception 和 Error 有什么区别
4.Checked Exception 和 Unchecked Exception 有什么区别
5.Throwable 类常用方法有哪些
6.finally 中的代码一定会执行吗
7.如何使用 try-with-resources 代替try-catch-finally
8.注解的解析方法有哪几种
9.泛型的使用方式有哪几种
10.项目中哪里用到了泛型

1.为什么 Java 中只有值传递

值传递：方法接收的是实参值的拷贝，会创建副本。
引用传递：方法接收的直接是实参所引用的对象在堆中的地址，不会创建副本，对形参的修改将影响到实参。

很多程序设计语言（比如 C++、 Pascal )提供了两种参数传递的方式，不过，在 Java 中只有值传递。

Java 中将实参传递给方法（或函数）的方式是值传递：

如果参数是基本类型的话，很简单，传递的就是基本类型的字面量值的拷贝，会创建副本。
如果参数是引用类型，传递的就是实参所引用的对象在堆中地址值的拷贝，同样也会创建副本。

2.static 关键字使用场景

修饰成员变量和成员方法：

被 static 修饰的成员属于类，不属于单个这个类的某个对象，被类中所有对象共享，可以并且建议通过类名调用。被 static 声明的成员变量属于静态成员变量，静态变量存放在 Java 内存区域的方法区。

静态代码块：

静态代码块定义在类中方法外, 静态代码块在非静态代码块之前执行(静态代码块 —> 非静态代码块 —> 构造方法)。该类不管创建多少对象，静态代码块只执行一次

静态导包：

格式为：import static

这两个关键字连用可以指定导入某个类中的指定静态资源，并且不需要使用类名调用类中静态成员，可以直接使用类中静态成员变量和成员方法

import static java.lang.Math.*;
public class Demo {
  public static void main(String[] args) {
    int max = max(1,2);
    System.out.println(max);
  }
}

静态内部类：

静态内部类与非静态内部类之间存在一个最大的区别，我们知道非静态内部类在编译完成之后会隐含地保存着一个引用，该引用是指向创建它的外围类，但是静态内部类却没有。没有这个引用就意味着：

1.它的创建是不需要依赖外围类的创建。

2.它不能使用任何外围类的非 static 成员变量和方法。

例如：静态内部类实现单例模式：

public class Singleton {
    // 声明为 private 避免调用默认构造方法创建对象
    private Singleton() {
    }
    // 声明为 private 表明静态内部该类只能在该 Singleton 类中被访问
    private static class SingletonHolder {
        private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
    }
    public static Singleton getUniqueInstance() {
        return SingletonHolder.INSTANCE;
    }
}

当 Singleton 类加载时，静态内部类 SingletonHolder 没有被加载进内存。只有当调用 getUniqueInstance()方法从而触发 SingletonHolder.INSTANCE 时 SingletonHolder 才会被加载，此时初始化 INSTANCE 实例，并且 JVM 能确保 INSTANCE 只被实例化一次。

这种方式不仅具有延迟初始化的好处，而且由 JVM 提供了对线程安全的支持。

3.Exception 和 Error 有什么区别

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 类有两个重要的子类：

Exception :程序本身可以处理的异常，可以通过 catch 来进行捕获。Exception 又可以分为 Checked Exception (受检查异常，必须处理) 和 Unchecked Exception (不受检查异常，可以不处理)。
Error ：Error 属于程序无法处理的错误，不建议通过catch捕获。例如 Java 虚拟机运行错误（Virtual MachineError）、虚拟机内存不够错误(OutOfMemoryError)、类定义错误（NoClassDefFoundError）等。这些异常发生时，Java 虚拟机（JVM）一般会选择线程终止。

4.Checked Exception 和 Unchecked Exception 有什么区别

Checked Exception 即受检查异常，Java 代码在编译过程中，如果受检查异常没有被 catch或者throws 关键字处理的话，就没办法通过编译。

比如下面这段 IO 操作的代码：

除了RuntimeException及其子类以外，其他的Exception类及其子类都属于受检查异常。常见的受检查异常有： IO相关的异常、ClassNotFoundException 、SQLException…

Unchecked Exception 即不受检查异常，Java 代码在编译过程中，我们即使不处理不受检查异常也可以正常通过编译。

RuntimeException 及其子类都统称为非受检查异常

常见的Unchecked Exception：

NullPointerException(空指针错误)
IllegalArgumentException(参数错误比如方法入参类型错误)
NumberFormatException（字符串转换为数字格式错误，IllegalArgumentException的子类）
ArrayIndexOutOfBoundsException（数组越界错误）
ClassCastException（类型转换错误）
ArithmeticException（算术错误）
SecurityException （安全错误比如权限不够）
UnsupportedOperationException(不支持的操作错误比如重复创建同一用户)

5.Throwable 类常用方法有哪些

String getMessage(): 返回异常发生时的简要描述

String toString(): 返回异常发生时的详细信息

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

void printStackTrace(): 在控制台上打印 Throwable 对象封装的异常信息

6.finally 中的代码一定会执行吗

在某些情况下，finally 中的代码不会被执行。

就比如说 finally 之前虚拟机被终止运行的话，finally 中的代码就不会被执行。

public static void main(String[] args) {
    try {
        System.out.println("Do something");
        throw new RuntimeException("RuntimeException");
    } catch (Exception e) {
        System.out.println(e.getMessage());
        // 终止当前正在运行的Java虚拟机
        System.exit(1);
    } finally {
        System.out.println("Finally");
    }
}

这个程序只会输出：

Do something
RuntimeException

另外，在以下 2 种特殊情况下，finally 块的代码也不会被执行：

程序所在的线程死亡
关闭 CPU

7.如何使用 try-with-resources 代替try-catch-finally

面对必须要关闭的资源，我们总是应该优先使用 try-with-resources 而不是try-finally。try-with-resources语句让我们更容易编写必须要关闭的资源的代码，若采用try-finally则几乎做不到这点。

Java 中类似于InputStream、OutputStream 、Scanner 、PrintWriter等的资源都需要我们调用close()方法来手动关闭，一般情况下我们都是通过try-catch-finally语句来实现这个需求，如下：

public static void main(String[] args) {
    // 读取文本文件的内容
    Scanner scanner = null;
    try {
        scanner = new Scanner(new File("D://read.txt"));
        while (scanner.hasNext()) {
            System.out.println(scanner.nextLine());
        }
    } catch (FileNotFoundException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        if (scanner != null) {
            scanner.close();
        }
    }
}

使用 Java 7 之后的 try-with-resources 语句改造上面的代码：

public static void main(String[] args) {
    try (Scanner scanner = new Scanner(new File("D://read.txt"))) {
        while (scanner.hasNext()) {
            System.out.println(scanner.nextLine());
        }
    } catch (FileNotFoundException fnfe) {
        fnfe.printStackTrace();
    }
}

当然多个资源需要关闭的时候，使用 try-with-resources 实现起来也非常简单：

通过使用分号分隔，可以在try-with-resources块中声明多个资源：

try (BufferedInputStream bin = new BufferedInputStream(new FileInputStream(new File("test.txt")));
     BufferedOutputStream bout = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(new File("out.txt")))) {
    int b;
    while ((b = bin.read()) != -1) {
        bout.write(b);
    }
}
catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

8.注解的解析方法有哪几种

注解只有被解析之后才会生效，常见的解析方法有两种：

编译期直接扫描：编译器在编译 Java 代码的时候扫描对应的注解并处理，比如某个方法使用@Override 注解，编译器在编译的时候就会检测当前的方法是否重写了父类对应的方法。
运行期通过反射处理：像框架中自带的注解(比如 Spring 框架的 @Value 、@Component)都是通过反射来进行处理的。