Java基础知识查漏补缺（一）

1. 单元测试中，Mock对象的存在破坏了面向对象中的封装

   mock对象：也成为伪对象，在测试中的利用mock对象来代替真实对象，方便测试的进行。

   java的封装性：指的是将对象的状态信息隐藏在对象内部，不允许外部程序直接访问对象内部信息，通过该类提供的方法实现对内部信息的操作访问。

   反射机制：在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法;对于任意一个对象，都能够调用它的任意一个方法和属性

2. transient变量

   java 的transient关键字的作用是需要实现Serilizable接口，将不需要序列化的属性前添加关键字transient，序列化对象的时候，这个属性就不会序列化到指定的目的地中。

3. Servlet的声明周期

   创建Servlet的实例是由Servlet容器来完成的，且创建Servlet实例是在初始化方法init()之前

   Servlet的生命周期分为5个阶段：加载、创建、初始化、处理客户请求、卸载。

   (1)加载：容器通过类加载器使用servlet类对应的文件加载servlet

   (2)创建：通过调用servlet构造函数创建一个servlet对象

   (3)初始化：调用init方法初始化

   (4)处理客户请求：每当有一个客户请求，容器会创建一个线程来处理客户请求

   (5)卸载：调用destroy方法让servlet自己释放其占用的资源

4. Java使用监视器机制实现了进程之间的同步执行。

   同步的两种方式：同步块和同步方法
   对于同步来说都是使用synchronized方法
   每一个对象都有一个监视器，或者叫做锁。

5. 序列化问题

   Java在序列化时不会实例化static变量和transient修饰的变量，因为static代表类的成员，transient代表对象的临时数据，被声明这两种类型的数据成员不能被序列化

6. finally语句块执行问题

   try-catch-finally块中，finally块在以下几种情况将不会执行。

   （1）finally块中发生了异常。

   （2）程序所在线程死亡。

   （3）在前面的代码中用了System.exit（）；

   （4）关闭了CPU

   注：在catch中的return语句不影响finally的执行

7. return与finally的执行顺序对返回值的影响

   （1）当仅try中含有return时，finally语句块会执行，但finally对return变量的重新赋值修改无效；

   （2）当try和finally中均含有return语句时，return值以finally语句块中的返回值为准。

8. 排序算法复杂度问题（最优+最坏+平均，稳定性）

   

9. final关键字全面总结

   1.final修饰变量，则等同于常量

   2.final修饰方法中的参数，称为最终参数。

   3.final修饰类，则类不能被继承

   4.final修饰方法，则方法不能被重写。

   5.final 不能修饰抽象类

   6.final修饰的方法可以被重载 但不能被重写

10. static关键字全面总结

    1.static修饰表示静态或全局，被修饰的属性和方法可以通过类名直接访问

    2.static修饰的代码块表示静态代码块，当JVM加载类时，就会执行且只执行一次

    3.static修饰的属性（变量），在类加载时被创建并进行初始化，只会被创建一次

    4.static修饰的变量可以重新赋值

    5.static方法中不能用this和super关键字

    6.static方法必须被实现，而不能是抽象的abstract

    7.static方法不能被重写

    • final和static的异同

    都可以修饰类、方法、成员变量
    都不能用于修饰构造方法

    static可以修饰类的代码块，final不可以
    final可以修饰方法内的局部变量，而static不可以

    • 在接口中，属性都是默认public static final 修饰的

    不能用private修饰，final修饰的属性必须赋值，三个关键字可以省略

11. X.equals(9)自动装箱问题

    在执行equals方法前会先对9进行自动装箱，即先调用Integer.valueOf()方法，因为JVM会缓存Integer的[-128,127]范围的数，所以直接返回引用，不会创建新对象

12. byte和char在c++和Java中的区别

    java中只有byte, boolean是一个字节, char是两个字节，所以127的char类型加1不会溢出

    对于c/c++语言来说, char是一个字节，127的char类型加1会发生溢出

13. switch判定条件变化

    在Java7之前，switch只能支持 byte、short、char、int或者其对应的封装类以及Enum类型。（因为这些类型都可经过自动拆卸、自动向上转型得到int类型）

    在Java7之后，String类型得到支持，原理：（本质上还是对int类型值的匹配）

    ​ 通过对case后面得String对象调用hashCode方法，得到一个int类型得hash值，然后用这个hash值来唯一标识这个case。那么当匹配时，首先调用exp的hashCode，得到exp的hash值，用这个hash值来匹配所有case，如果没有匹配成功，就说明不存在；如果匹配成功了，接着会调用字符串的equals方法进行匹配。（hash值一致，equals可不一定返回的就是true）。
    所以，exp不能为null，cas子句使用的字符串也不能为null，不然会出现空指针异常。

14. socket编程中客户端和服务端操作图解

    

15. Java初始化过程

    1.首先，初始化父类中的静态成员变量和静态代码块，按照在程序中出现的顺序初始化；

    2.然后，初始化子类中的静态成员变量和静态代码块，按照在程序中出现的顺序初始化；

    3.其次，初始化父类的普通成员变量和代码块，在执行父类的构造方法；

    4.最后，初始化子类的普通成员变量和代码块，在执行子类的构造方法；

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16. Java运行时多态题目

    执行对象实例化过程中遵循多态特性 ==> 调用的方法都是将要实例化的子类中的重写方法，只有明确调用了super.xxx关键词或者是子类中没有该方法时，才会去调用父类相同的同名方法。

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17. Java静态分派

    题目链接

    static方法不能被子类覆写，在子类中定义了和父类完全相同的static方法，则父类的static方法被隐藏，

    Son.staticmethod()或new Son().staticmethod()都是调用的子类的static方法，Father.staticmethod()或者Father f = new Son(); f.staticmethod()调用的都是父类的static方法。

18. 面向字符的流

    

    

19. 常用集合类总结

    [注]：Collection有两个子接口：List和Set，二者主要区别在于：list数据有序存放、可重复；set中数据无序存放，不可重复。

    • 线程安全的集合对象
      （1）Vector

      ​ 同ArrayList一样使用数组实现，但同一时刻只能有一个线程写，实现同步开销较大，访问速度较ArrayList慢。

      （2）HashTable
      a. 无论是key还是value都不允许有null值的存在；在HashTable中调用Put方法时，如果key为null，直接抛出NullPointerException异常；
      b. 遍历使用的是Enumeration列举；

      ​ c.对整张hash表加锁

      （3）StringBuffer

      （4）ConcurrentHashMap

      ​ 将Hash表分为16桶(segment)，每次只对需要的桶加锁

      （5）Collections的SynchronizedXXX方法

      ​ 可以将指定的集合包装成线程同步的集合，如：

      ​ List list = Collections.synchronizedList(new ArrayList());

      ​ Set set = Collections.synchronizedSet(new HashSet());

    • 线程不安全的集合对象

      （1）ArrayList

      ​ a. 当操作是在一列数据的后面添加数据而不是在前面或者中间，并需要随机地访问其中的元素时，使用ArrayList性能比较好。
      　　b. ArrayList是最常用的List实现类，内部是通过数组实现的，它允许对元素进行快速随机访问。数组的缺点是每个元素之间不能有间隔，当数组大小不满足时需要增加存储能力，就要将已经有数组的数据复制到新的存储空间中。当从ArrayList的中间位置插入或者删除元素时，需要对数组进行复制、移动、代价比较高。因此，它适合随机查找和遍历，不适合插入和删除。

      （2）LinkedList

      ​ a. 当对一列数据的前面或者中间执行添加或者删除操作时，并且按照顺序访问其中的元素时，要使用LinkedList。
      　　b. LinkedList是用链表结构存储数据的，很适合数据的动态插入和删除，随机访问和遍历速度比较慢。另外，他还提供了List接口中没有定义的方法，专门用于操作表头和表尾元素，可以当作堆栈、队列和双向队列使用。

      （3）HashMap

      ​ a. 采用数组方式存储key-value构成的Entry对象，无容量限制；
      ​ b.基于key hash查找Entry对象存放到数组的位置，对于hash冲突采用链表的方式去解决；
      ​ c. 在插入元素时，可能会扩大数组的容量，在扩大容量时须要重新计算hash，并复制对象到新的数组中；
      ​ d. 遍历使用的是Iterator迭代器；

      （4）HashSet

      ​ a. 基于HashMap实现，无容量限制；
      ​ b. 是非线程安全的；
      ​ c. 不保证数据的有序；

      （5）TreeMap

      ​ a. 典型的基于红黑树的Map实现，因此它要求一定要有key比较的方法，要么传入Comparator比较器实现，要么key对象实现Comparator接口；
      ​ b. 是非线程安全的；

      （6）TreeSet

      ​ a. 基于TreeMap实现的，支持排序；
      ​ b. 是非线程安全的

      （7）StringBuilder

    • ArrayList和LinkedList，Vector的比较

      （1）性能上

      ​ ArrayList底层数据结构是数组，适合随机查找和遍历，不适合插入和删除，线程不安全，效率高。LinkedList底层数据结构是链表， 适合数据的动态插入和删除，随机访问和遍历速度比较慢，线程不安全，效率高。Vector实现了线程安全，但开销较大，访问速度较ArrayList慢。

      （2）同步性上

      ​ Vectors是可同步的，是线程安全的。ArrayList是不可同步的，不是线程安全的。所以，一般单线程推荐用ArrayList，多线程中则用Vector 。

      （3）数据增长

      ​ 往一个ArrayList或者Vector里插入一个元素时，如果内部数组空间不够，ArrayList或Vector会扩展它的大小。Vector在默认情况下增长一倍的大小，而ArrayList会增加50%的大小。

20. Java类加载器

    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 Java 2 （ 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：

    • Bootstrap ：一般用本地代码实现，负责加载 JVM 基础核心类库（ rt.jar ）；
    • Extension ：从 java.ext.dirs 系统属性所指定的目录中加载扩展类库，它的父加载器是 Bootstrap ；
    • system class loader ：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 所指定的目录中加载类，是用户自定义加载器的默认父加载器。
    • 用户自定义类加载器： java.lang.ClassLoader 的子类

21. Java中的类型转换

    • 自动类型转换（隐式转换）

    数值型数据的转换：byte→short→int→long→float→double。
    字符型转换为整型：char→int。

    注意：表达式中类型的自动提升，自动向上转型

    但有些时候自动类型提升会发生问题，如：

    byte b = 50;

    b = b * 2;//会发出类型不匹配的错误，提示无法从int转为byte

    这是由于，在b*2的时候自动进行了类型提升，转为int类型，如果要保证结果为byte则需要强转

    b=(byte)(b*2);

    注意：char 类型比较特殊，char 自动转换成 int、long、float 和 double，但 byte 和 short 不能自动转换为 char，而且 char 也不能自动转换为 byte 或 short。

    • 强制类型转换（显式转换）

      TarType t = (TarType)SrcType;

22. WEB开发中的会话跟踪技术

    会话跟踪是一种灵活、轻便的机制，它使Web上的状态编程变为可能。
    HTTP是一种无状态协议，每当用户发出请求时，服务器就会做出响应，客户端与服务器之间的联系是离散的、非连续的。当用户在同一网站的多个页面之间转换时，根本无法确定是否是同一个客户，会话跟踪技术就可以解决这个问题。当一个客户在多个页面间切换时，服务器会保存该用户的信息。
    有四种方法可以实现会话跟踪技术：URL重写、隐藏表单域、Cookie、Session。
    1）隐藏表单域：，非常适合步需要大量数据存储的会话应用。
    2）URL 重写:URL 可以在后面附加参数，和服务器的请求一起发送，这些参数为名字/值对。
    3）Cookie:一个 Cookie 是一个小的，已命名数据元素。服务器使用 SET-Cookie 头标将它作为 HTTP
    响应的一部分传送到客户端，客户端被请求保存 Cookie 值，在对同一服务器的后续请求使用一个
    Cookie 头标将之返回到服务器。与其它技术比较，Cookie 的一个优点是在浏览器会话结束后，甚至
    在客户端计算机重启后它仍可以保留其值
    4）Session：使用 setAttribute(String str,Object obj)方法将对象捆绑到一个会话

23. JavaWeb中的监听器

    三类八种(ServletContext,HttpSession,ServletRequest)

    1. 监听三个域对象的创建和销毁的监听器:
       * ServletContextListener
       * HttpSessionListener
       * ServletRequestListener

    2. 监听三个域对象的属性变更的监听器(属性添加,移除,替换):
       * ServletContextAttributeListener
       * HttpSessionAttributeListener
       * ServletRequestAttributeListener

    3. 监听HttpSession中的JavaBean的状态改变(绑定,解除绑定,钝化,活化)

       * HttpSessionBindingListener
       * HttpSessionActivationListene

24. Java类的种类

    （a）内嵌于Web页中，由浏览器来观看的Applet

    （b）可独立运行的 Application

    （c）服务器端的 Servlet