下列面試題都是在網上收集的，本人抱著學習的態度找了下參考答案，有不足的地方還請指正，更多精彩內容可以關注我的微信公眾號：Java團長

1、面向物件的特徵有哪些方面？

• 抽象：將同類物件的共同特徵提取出來構造類。
• 繼承：基於基類建立新類。
• 封裝：將資料隱藏起來，對資料的訪問只能通過特定介面。
• 多型性：不同子型別物件對相同訊息作出不同響應。

2、訪問修飾符public,private,protected,以及不寫（預設）時的區別？

protected 當前類，同包，異包子類。

3、String 是最基本的資料型別嗎？

答：不是。Java中的基本資料型別只有8個：byte、short、int、long、float、double、char、boolean；除了基本型別（primitive type），剩下的都是引用型別（reference type），Java 5以後引入的列舉型別也算是一種比較特殊的引用型別。

4、float f=3.4;是否正確？

答:不正確。3.4是雙精度數，將雙精度型（double）賦值給浮點型（float）屬於下轉型（down-casting，也稱為窄化）會造成精度損失，因此需要強制型別轉換float f =(float)3.4; 或者寫成float f =3.4F;

5、short s1 = 1; s1 = s1 + 1;有錯嗎?short s1 = 1; s1 += 1;有錯嗎？

答：對於short s1 = 1; s1 = s1 + 1;由於1是int型別，因此s1+1運算結果也是int 型，需要強制轉換型別才能賦值給short型。而short s1 = 1; s1 += 1;可以正確編譯，因為s1+= 1;相當於s1 = (short)(s1 + 1);其中有隱含的強制型別轉換。

6、Java有沒有goto？

答：goto 是Java中的保留字，在目前版本的Java中沒有使用。（根據James Gosling（Java之父）編寫的《The Java Programming Language》一書的附錄中給出了一個Java關鍵字列表，其中有goto和const，但是這兩個是目前無法使用的關鍵字，因此有些地方將其稱之為保留字，其實保留字這個詞應該有更廣泛的意義，因為熟悉C語言的程式設計師都知道，在系統類庫中使用過的有特殊意義的單詞或單詞的組合都被視為保留字）

7、int和Integer有什麼區別？

答：Java是一個近乎純潔的面向物件程式語言，但是為了程式設計的方便還是引入了基本資料型別，但是為了能夠將這些基本資料型別當成物件操作，Java為每一個基本資料型別都引入了對應的包裝型別（wrapper class），int的包裝類就是Integer，從Java 5開始引入了自動裝箱/拆箱機制，使得二者可以相互轉換。
Java 為每個原始型別提供了包裝型別：

• 原始型別: boolean，char，byte，short，int，long，float，double
• 包裝型別：Boolean，Character，Byte，Short，Integer，Long，Float，Double

class AutoUnboxingTest {

    public static void main(String[] args) {
        Integer a = new Integer(3);
        Integer b = 3;                  // 將3自動裝箱成Integer型別
        int c = 3;
        System.out.println(a == b);     // false 兩個引用沒有引用同一物件
        System.out.println(a == c);     // true a自動拆箱成int型別再和c比較
    }
}

最近還遇到一個面試題，也是和自動裝箱和拆箱有點關係的，程式碼如下所示：

public class Test03 {

    public static void main(String[] args) {
        Integer f1 = 100, f2 = 100, f3 = 150, f4 = 150;

        System.out.println(f1 == f2);
        System.out.println(f3 == f4);
    }
}

如果不明就裡很容易認為兩個輸出要麼都是true要麼都是false。首先需要注意的是f1、f2、f3、f4四個變數都是Integer物件引用，所以下面的==運算比較的不是值而是引用。裝箱的本質是什麼呢？當我們給一個Integer物件賦一個int值的時候，會呼叫Integer類的靜態方法valueOf，如果看看valueOf的原始碼就知道發生了什麼。

public static Integer valueOf(int i) {
    if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
        return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
    return new Integer(i);
}

IntegerCache是Integer的內部類，其程式碼如下所示：

/**
     * Cache to support the object identity semantics of autoboxing for values between
     * -128 and 127 (inclusive) as required by JLS.
     *
     * The cache is initialized on first usage.  The size of the cache
     * may be controlled by the {@code -XX:AutoBoxCacheMax=<size>} option.
     * During VM initialization, java.lang.Integer.IntegerCache.high property
     * may be set and saved in the private system properties in the
     * sun.misc.VM class.
     */

    private static class IntegerCache {
        static final int low = -128;
        static final int high;
        static final Integer cache[];

        static {
            // high value may be configured by property
            int h = 127;
            String integerCacheHighPropValue =
                sun.misc.VM.getSavedProperty("java.lang.Integer.IntegerCache.high");
            if (integerCacheHighPropValue != null) {
                try {
                    int i = parseInt(integerCacheHighPropValue);
                    i = Math.max(i, 127);
                    // Maximum array size is Integer.MAX_VALUE
                    h = Math.min(i, Integer.MAX_VALUE - (-low) -1);
                } catch( NumberFormatException nfe) {
                    // If the property cannot be parsed into an int, ignore it.
                }
            }
            high = h;

            cache = new Integer[(high - low) + 1];
            int j = low;
            for(int k = 0; k < cache.length; k++)
                cache[k] = new Integer(j++);

            // range [-128, 127] must be interned (JLS7 5.1.7)
            assert IntegerCache.high >= 127;
        }

        private IntegerCache() {}
    }

簡單的說，如果整型字面量的值在-128到127之間，那麼不會new新的Integer物件，而是直接引用常量池中的Integer物件，所以上面的面試題中f1==f2的結果是true，而f3==f4的結果是false。

提醒：越是貌似簡單的面試題其中的玄機就越多，需要面試者有相當深厚的功力。

8、&和&&的區別？

答：&運算子有兩種用法：(1)按位與；(2)邏輯與。&&運算子是短路與運算。邏輯與跟短路與的差別是非常巨大的，雖然二者都要求運算子左右兩端的布林值都是true整個表示式的值才是true。&&之所以稱為短路運算是因為，如果&&左邊的表示式的值是false，右邊的表示式會被直接短路掉，不會進行運算。很多時候我們可能都需要用&&而不是&，例如在驗證使用者登入時判定使用者名稱不是null而且不是空字串，應當寫為：username != null &&!username.equals("")，二者的順序不能交換，更不能用&運算子，因為第一個條件如果不成立，根本不能進行字串的equals比較，否則會產生NullPointerException異常。注意：邏輯或運算子（|）和短路或運算子（||）的差別也是如此。

補充：如果你熟悉JavaScript，那你可能更能感受到短路運算的強大，想成為JavaScript的高手就先從玩轉短路運算開始吧。

9、解釋記憶體中的棧(stack)、堆(heap)和方法區(method area)的用法。

答：通常我們定義一個基本資料型別的變數，一個物件的引用，還有就是函式呼叫的現場儲存都使用JVM中的棧空間；而通過new關鍵字和構造器建立的物件則放在堆空間，堆是垃圾收集器管理的主要區域，由於現在的垃圾收集器都採用分代收集演算法，所以堆空間還可以細分為新生代和老生代，再具體一點可以分為Eden、Survivor（又可分為From Survivor和To Survivor）、Tenured；方法區和堆都是各個執行緒共享的記憶體區域，用於儲存已經被JVM載入的類資訊、常量、靜態變數、JIT編譯器編譯後的程式碼等資料；程式中的字面量（literal）如直接書寫的100、"hello"和常量都是放在常量池中，常量池是方法區的一部分，。棧空間操作起來最快但是棧很小，通常大量的物件都是放在堆空間，棧和堆的大小都可以通過JVM的啟動引數來進行調整，棧空間用光了會引發StackOverflowError，而堆和常量池空間不足則會引發OutOfMemoryError。

String str = new String("hello");

上面的語句中變數str放在棧上，用new創建出來的字串物件放在堆上，而"hello"這個字面量是放在方法區的。

補充1：較新版本的Java（從Java 6的某個更新開始）中，由於JIT編譯器的發展和"逃逸分析"技術的逐漸成熟，棧上分配、標量替換等優化技術使得物件一定分配在堆上這件事情已經變得不那麼絕對了。

補充2：執行時常量池相當於Class檔案常量池具有動態性，Java語言並不要求常量一定只有編譯期間才能產生，執行期間也可以將新的常量放入池中，String類的intern()方法就是這樣的。

看看下面程式碼的執行結果是什麼並且比較一下Java 7以前和以後的執行結果是否一致。

String s1 = new StringBuilder("go")
    .append("od").toString();
System.out.println(s1.intern() == s1);
String s2 = new StringBuilder("ja")
    .append("va").toString();
System.out.println(s2.intern() == s2);

10、Math.round(11.5) 等於多少？Math.round(-11.5)等於多少？

答：Math.round(11.5)的返回值是12，Math.round(-11.5)的返回值是-11。四捨五入的原理是在引數上加0.5然後進行下取整。

11、switch 是否能作用在byte 上，是否能作用在long 上，是否能作用在String上？

答：在Java 5以前，switch(expr)中，expr只能是byte、short、char、int。從Java 5開始，Java中引入了列舉型別，expr也可以是enum型別，從Java 7開始，expr還可以是字串（String），但是長整型（long）在目前所有的版本中都是不可以的。

12、用最有效率的方法計算2乘以8？

答： 2 << 3（左移3位相當於乘以2的3次方，右移3位相當於除以2的3次方）。

補充：我們為編寫的類重寫hashCode方法時，可能會看到如下所示的程式碼，其實我們不太理解為什麼要使用這樣的乘法運算來產生雜湊碼（雜湊碼），而且為什麼這個數是個素數，為什麼通常選擇31這個數？前兩個問題的答案你可以自己百度一下，選擇31是因為可以用移位和減法運算來代替乘法，從而得到更好的效能。說到這裡你可能已經想到了：31 * num 等價於(num << 5) - num，左移5位相當於乘以2的5次方再減去自身就相當於乘以31，現在的VM都能自動完成這個優化。

public class PhoneNumber {
    private int areaCode;
    private String prefix;
    private String lineNumber;

    @Override
    public int hashCode() {
        final int prime = 31;
        int result = 1;
        result = prime * result + areaCode;
        result = prime * result
                + ((lineNumber == null) ? 0 : lineNumber.hashCode());
        result = prime * result + ((prefix == null) ? 0 : prefix.hashCode());
        return result;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        if (this == obj)
            return true;
        if (obj == null)
            return false;
        if (getClass() != obj.getClass())
            return false;
        PhoneNumber other = (PhoneNumber) obj;
        if (areaCode != other.areaCode)
            return false;
        if (lineNumber == null) {
            if (other.lineNumber != null)
                return false;
        } else if (!lineNumber.equals(other.lineNumber))
            return false;
        if (prefix == null) {
            if (other.prefix != null)
                return false;
        } else if (!prefix.equals(other.prefix))
            return false;
        return true;
    }

}

13、陣列有沒有length()方法？String有沒有length()方法？

答：陣列沒有length()方法，有length 的屬性。String 有length()方法。JavaScript中，獲得字串的長度是通過length屬性得到的，這一點容易和Java混淆。

14、在Java中，如何跳出當前的多重巢狀迴圈？

答：在最外層迴圈前加一個標記如A，然後用break A;可以跳出多重迴圈。（Java中支援帶標籤的break和continue語句，作用有點類似於C和C++中的goto語句，但是就像要避免使用goto一樣，應該避免使用帶標籤的break和continue，因為它不會讓你的程式變得更優雅，很多時候甚至有相反的作用，所以這種語法其實不知道更好）

15、構造器（constructor）是否可被重寫（override）？

答：構造器不能被繼承，因此不能被重寫，但可以被過載。

16、兩個物件值相同(x.equals(y) == true)，但卻可有不同的hash code，這句話對不對？

答：不對，如果兩個物件x和y滿足x.equals(y) == true，它們的雜湊碼（hash code）應當相同。Java對於eqauls方法和hashCode方法是這樣規定的：(1)如果兩個物件相同（equals方法返回true），那麼它們的hashCode值一定要相同；(2)如果兩個物件的hashCode相同，它們並不一定相同。當然，你未必要按照要求去做，但是如果你違背了上述原則就會發現在使用容器時，相同的物件可以出現在Set集合中，同時增加新元素的效率會大大下降（對於使用雜湊儲存的系統，如果雜湊碼頻繁的衝突將會造成存取效能急劇下降）。

補充：關於equals和hashCode方法，很多Java程式都知道，但很多人也就是僅僅知道而已，在Joshua Bloch的大作《Effective Java》（很多軟體公司，《Effective Java》、《Java程式設計思想》以及《重構：改善既有程式碼質量》是Java程式設計師必看書籍，如果你還沒看過，那就趕緊去亞馬遜買一本吧）中是這樣介紹equals方法的：首先equals方法必須滿足自反性（x.equals(x)必須返回true）、對稱性（x.equals(y)返回true時，y.equals(x)也必須返回true）、傳遞性（x.equals(y)和y.equals(z)都返回true時，x.equals(z)也必須返回true）和一致性（當x和y引用的物件資訊沒有被修改時，多次呼叫x.equals(y)應該得到同樣的返回值），而且對於任何非null值的引用x，x.equals(null)必須返回false。實現高質量的equals方法的訣竅包括：1. 使用==操作符檢查"引數是否為這個物件的引用"；2. 使用instanceof操作符檢查"引數是否為正確的型別"；3. 對於類中的關鍵屬性，檢查引數傳入物件的屬性是否與之相匹配；4. 編寫完equals方法後，問自己它是否滿足對稱性、傳遞性、一致性；5. 重寫equals時總是要重寫hashCode；6. 不要將equals方法引數中的Object物件替換為其他的型別，在重寫時不要忘掉@Override註解。

17、是否可以繼承String類？

答：String 類是final類，不可以被繼承。

補充：繼承String本身就是一個錯誤的行為，對String型別最好的重用方式是關聯關係（Has-A）和依賴關係（Use-A）而不是繼承關係（Is-A）。

18、當一個物件被當作引數傳遞到一個方法後，此方法可改變這個物件的屬性，並可返回變化後的結果，那麼這裡到底是按值傳遞還是按引用傳遞？

答：是按值傳遞。Java語言的方法呼叫只支援引數的按值傳遞。當一個物件例項作為一個引數被傳遞到方法中時，引數的值就是對該物件的引用。物件的屬性可以在被呼叫過程中被改變，但在方法內部對物件引用的改變是不會影響到被呼叫者的。C++和C#中可以通過傳引用或傳輸出引數來改變傳入的引數的值。在C#中可以編寫如下所示的程式碼，但是在Java中卻做不到。

using System;

namespace CS01 {

    class Program {
        public static void swap(ref int x, ref int y) {
            int temp = x;
            x = y;
            y = temp;
        }

        public static void Main (string[] args) {
            int a = 5, b = 10;
            swap (ref a, ref b);
            // a = 10, b = 5;
            Console.WriteLine ("a = {0}, b = {1}", a, b);
        }
    }
}

說明：Java中沒有傳引用實在是非常的不方便，這一點在Java 8中仍然沒有得到改進，正是如此在Java編寫的程式碼中才會出現大量的Wrapper類（將需要通過方法呼叫修改的引用置於一個Wrapper類中，再將Wrapper物件傳入方法），這樣的做法只會讓程式碼變得臃腫，尤其是讓從C和C++轉型為Java程式設計師的開發者無法容忍。

19、String和StringBuilder、StringBuffer的區別？

答：Java平臺提供了兩種型別的字串：String和StringBuffer/StringBuilder，它們可以儲存和操作字串。其中String是隻讀字串，也就意味著String引用的字串內容是不能被改變的。而StringBuffer/StringBuilder類表示的字串物件可以直接進行修改。StringBuilder是Java 5中引入的，它和StringBuffer的方法完全相同，區別在於它是在單執行緒環境下使用的，因為它的所有方面都沒有被synchronized修飾，因此它的效率也比StringBuffer要高。

面試題1 - 什麼情況下用+運算子進行字串連線比呼叫StringBuffer/StringBuilder物件的append方法連線字串效能更好？

面試題2 - 請說出下面程式的輸出。

class StringEqualTest {

    public static void main(String[] args) {
        String s1 = "Programming";
        String s2 = new String("Programming");
        String s3 = "Program";
        String s4 = "ming";
        String s5 = "Program" + "ming";
        String s6 = s3 + s4;
        System.out.println(s1 == s2);
        System.out.println(s1 == s5);
        System.out.println(s1 == s6);
        System.out.println(s1 == s6.intern());
        System.out.println(s2 == s2.intern());
    }
}

補充：解答上面的面試題需要清除兩點：1. String物件的intern方法會得到字串物件在常量池中對應的版本的引用（如果常量池中有一個字串與String物件的equals結果是true），如果常量池中沒有對應的字串，則該字串將被新增到常量池中，然後返回常量池中字串的引用；2. 字串的+操作其本質是建立了StringBuilder物件進行append操作，然後將拼接後的StringBuilder物件用toString方法處理成String物件，這一點可以用javap -c StringEqualTest.class命令獲得class檔案對應的JVM位元組碼指令就可以看出來。

20、過載（Overload）和重寫（Override）的區別。過載的方法能否根據返回型別進行區分？

答：方法的過載和重寫都是實現多型的方式，區別在於前者實現的是編譯時的多型性，而後者實現的是執行時的多型性。過載發生在一個類中，同名的方法如果有不同的引數列表（引數型別不同、引數個數不同或者二者都不同）則視為過載；重寫發生在子類與父類之間，重寫要求子類被重寫方法與父類被重寫方法有相同的返回型別，比父類被重寫方法更好訪問，不能比父類被重寫方法宣告更多的異常（里氏代換原則）。過載對返回型別沒有特殊的要求。

面試題：華為的面試題中曾經問過這樣一個問題 - "為什麼不能根據返回型別來區分過載"，快說出你的答案吧！

因為呼叫時不能指定型別資訊，編譯器不知道你要呼叫哪個函式。
例如：

float max(int a, int b);
int max(int a, int b);

當呼叫max(1, 2);時無法確定呼叫的是哪個，單從這一點上來說，僅返回值型別不同的過載是不應該允許的。

21、描述一下JVM載入class檔案的原理機制？

答：JVM中類的裝載是由類載入器（ClassLoader）和它的子類來實現的，Java中的類載入器是一個重要的Java執行時系統元件，它負責在執行時查詢和裝入類檔案中的類。
由於Java的跨平臺性，經過編譯的Java源程式並不是一個可執行程式，而是一個或多個類檔案。當Java程式需要使用某個類時，JVM會確保這個類已經被載入、連線（驗證、準備和解析）和初始化。類的載入是指把類的.class檔案中的資料讀入到記憶體中，通常是建立一個位元組陣列讀入.class檔案，然後產生與所載入類對應的Class物件。載入完成後，Class物件還不完整，所以此時的類還不可用。當類被載入後就進入連線階段，這一階段包括驗證、準備（為靜態變數分配記憶體並設定預設的初始值）和解析（將符號引用替換為直接引用）三個步驟。最後JVM對類進行初始化，包括：1)如果類存在直接的父類並且這個類還沒有被初始化，那麼就先初始化父類；2)如果類中存在初始化語句，就依次執行這些初始化語句。
類的載入是由類載入器完成的，類載入器包括：根載入器（BootStrap）、擴充套件載入器（Extension）、系統載入器（System）和使用者自定義類載入器（java.lang.ClassLoader的子類）。從Java 2（JDK 1.2）開始，類載入過程採取了父親委託機制（PDM）。PDM更好的保證了Java平臺的安全性，在該機制中，JVM自帶的Bootstrap是根載入器，其他的載入器都有且僅有一個父類載入器。類的載入首先請求父類載入器載入，父類載入器無能為力時才由其子類載入器自行載入。JVM不會向Java程式提供對Bootstrap的引用。下面是關於幾個類載入器的說明：

• Bootstrap：一般用原生代碼實現，負責載入JVM基礎核心類庫（rt.jar）；
• Extension：從java.ext.dirs系統屬性所指定的目錄中載入類庫，它的父載入器是Bootstrap；
• System：又叫應用類載入器，其父類是Extension。它是應用最廣泛的類載入器。它從環境變數classpath或者系統屬性java.class.path所指定的目錄中載入類，是使用者自定義載入器的預設父載入器。

22、char 型變數中能不能存貯一箇中文漢字，為什麼？

答：char型別可以儲存一箇中文漢字，因為Java中使用的編碼是Unicode（不選擇任何特定的編碼，直接使用字元在字符集中的編號，這是統一的唯一方法），一個char型別佔2個位元組（16位元），所以放一箇中文是沒問題的。

補充：使用Unicode意味著字元在JVM內部和外部有不同的表現形式，在JVM內部都是Unicode，當這個字元被從JVM內部轉移到外部時（例如存入檔案系統中），需要進行編碼轉換。所以Java中有位元組流和字元流，以及在字元流和位元組流之間進行轉換的轉換流，如InputStreamReader和OutputStreamReader，這兩個類是位元組流和字元流之間的介面卡類，承擔了編碼轉換的任務；對於C程式設計師來說，要完成這樣的編碼轉換恐怕要依賴於union（聯合體/共用體）共享記憶體的特徵來實現了。

23、抽象類（abstract class）和介面（interface）有什麼異同？

答：抽象類和介面都不能夠例項化，但可以定義抽象類和介面型別的引用。一個類如果繼承了某個抽象類或者實現了某個介面都需要對其中的抽象方法全部進行實現，否則該類仍然需要被宣告為抽象類。介面比抽象類更加抽象，因為抽象類中可以定義構造器，可以有抽象方法和具體方法，而介面中不能定義構造器而且其中的方法全部都是抽象方法。抽象類中的成員可以是private、預設、protected、public的，而介面中的成員全都是public的。抽象類中可以定義成員變數，而介面中定義的成員變數實際上都是常量。有抽象方法的類必須被宣告為抽象類，而抽象類未必要有抽象方法。

24、靜態巢狀類(Static Nested Class)和內部類（Inner Class）的不同？

答：Static Nested Class是被宣告為靜態（static）的內部類，它可以不依賴於外部類例項被例項化。而通常的內部類需要在外部類例項化後才能例項化，其語法看起來挺詭異的，如下所示。

/**
 * 撲克類（一副撲克）
 *
 */
public class Poker {
    private static String[] suites = {"黑桃", "紅桃", "草花", "方塊"};
    private static int[] faces = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13};

    private Card[] cards;

    /**
     * 構造器
     * 
     */
    public Poker() {
        cards = new Card[52];
        for(int i = 0; i < suites.length; i++) {
            for(int j = 0; j < faces.length; j++) {
                cards[i * 13 + j] = new Card(suites[i], faces[j]);
            }
        }
    }

    /**
     * 洗牌 （隨機亂序）
     * 
     */
    public void shuffle() {
        for(int i = 0, len = cards.length; i < len; i++) {
            int index = (int) (Math.random() * len);
            Card temp = cards[index];
            cards[index] = cards[i];
            cards[i] = temp;
        }
    }

    /**
     * 發牌
     * @param index 發牌的位置
     * 
     */
    public Card deal(int index) {
        return cards[index];
    }

    /**
     * 卡片類（一張撲克）
     * [內部類]
     *
     */
    public class Card {
        private String suite;   // 花色
        private int face;       // 點數

        public Card(String suite, int face) {
            this.suite = suite;
            this.face = face;
        }

        @Override
        public String toString() {
            String faceStr = "";
            switch(face) {
            case 1: faceStr = "A"; break;
            case 11: faceStr = "J"; break;
            case 12: faceStr = "Q"; break;
            case 13: faceStr = "K"; break;
            default: faceStr = String.valueOf(face);
            }
            return suite + faceStr;
        }
    }
}

測試程式碼：

class PokerTest {

    public static void main(String[] args) {
        Poker poker = new Poker();
        poker.shuffle();                // 洗牌
        Poker.Card c1 = poker.deal(0);  // 發第一張牌
        // 對於非靜態內部類Card
        // 只有通過其外部類Poker物件才能建立Card物件
        Poker.Card c2 = poker.new Card("紅心", 1);    // 自己建立一張牌

        System.out.println(c1);     // 洗牌後的第一張
        System.out.println(c2);     // 列印: 紅心A
    }
}

面試題 - 下面的程式碼哪些地方會產生編譯錯誤？

class Outer {

    class Inner {}

    public static void foo() { new Inner(); }

    public void bar() { new Inner(); }

    public static void main(String[] args) {
        new Inner();
    }
}

注意：Java中非靜態內部類物件的建立要依賴其外部類物件，上面的面試題中foo和main方法都是靜態方法，靜態方法中沒有this，也就是說沒有所謂的外部類物件，因此無法建立內部類物件，如果要在靜態方法中建立內部類物件，可以這樣做：

new Outer().new Inner();

25、Java 中會存在記憶體洩漏嗎，請簡單描述。

答：理論上Java因為有垃圾回收機制（GC）不會存在記憶體洩露問題（這也是Java被廣泛使用於伺服器端程式設計的一個重要原因）；然而在實際開發中，可能會存在無用但可達的物件，這些物件不能被GC回收，因此也會導致記憶體洩露的發生。例如Hibernate的Session（一級快取）中的物件屬於持久態，垃圾回收器是不會回收這些物件的，然而這些物件中可能存在無用的垃圾物件，如果不及時關閉（close）或清空（flush）一級快取就可能導致記憶體洩露。下面例子中的程式碼也會導致記憶體洩露。

import java.util.Arrays;
import java.util.EmptyStackException;

public class MyStack<T> {
    private T[] elements;
    private int size = 0;

    private static final int INIT_CAPACITY = 16;

    public MyStack() {
        elements = (T[]) new Object[INIT_CAPACITY];
    }

    public void push(T elem) {
        ensureCapacity();
        elements[size++] = elem;
    }

    public T pop() {
        if(size == 0) 
            throw new EmptyStackException();
        return elements[--size];
    }

    private void ensureCapacity() {
        if(elements.length == size) {
            elements = Arrays.copyOf(elements, 2 * size + 1);
        }
    }
}

上面的程式碼實現了一個棧（先進後出（FILO））結構，乍看之下似乎沒有什麼明顯的問題，它甚至可以通過你編寫的各種單元測試。然而其中的pop方法卻存在記憶體洩露的問題，當我們用pop方法彈出棧中的物件時，該物件不會被當作垃圾回收，即使使用棧的程式不再引用這些物件，因為棧內部維護著對這些物件的過期引用（obsolete reference）。在支援垃圾回收的語言中，記憶體洩露是很隱蔽的，這種記憶體洩露其實就是無意識的物件保持。如果一個物件引用被無意識的保留起來了，那麼垃圾回收器不會處理這個物件，也不會處理該物件引用的其他物件，即使這樣的物件只有少數幾個，也可能會導致很多的物件被排除在垃圾回收之外，從而對效能造成重大影響，極端情況下會引發Disk Paging（實體記憶體與硬碟的虛擬記憶體交換資料），甚至造成OutOfMemoryError。

26、抽象的（abstract）方法是否可同時是靜態的（static）,是否可同時是本地方法（native），是否可同時被synchronized修飾？

答：都不能。抽象方法需要子類重寫，而靜態的方法是無法被重寫的，因此二者是矛盾的。本地方法是由原生代碼（如C程式碼）實現的方法，而抽象方法是沒有實現的，也是矛盾的。synchronized和方法的實現細節有關，抽象方法不涉及實現細節，因此也是相互矛盾的。

27、闡述靜態變數和例項變數的區別。

答：靜態變數是被static修飾符修飾的變數，也稱為類變數，它屬於類，不屬於類的任何一個物件，一個類不管建立多少個物件，靜態變數在記憶體中有且僅有一個拷貝；例項變數必須依存於某一例項，需要先建立物件然後通過物件才能訪問到它。靜態變數可以實現讓多個物件共享記憶體。

補充：在Java開發中，上下文類和工具類中通常會有大量的靜態成員。

28、是否可以從一個靜態（static）方法內部發出對非靜態（non-static）方法的呼叫？

答：不可以，靜態方法只能訪問靜態成員，因為非靜態方法的呼叫要先建立物件，在呼叫靜態方法時可能物件並沒有被初始化。

29、如何實現物件克隆？

答：有兩種方式：
  1). 實現Cloneable介面並重寫Object類中的clone()方法；
  2). 實現Serializable介面，通過物件的序列化和反序列化實現克隆，可以實現真正的深度克隆，程式碼如下：

import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.io.Serializable;

public class MyUtil {

    private MyUtil() {
        throw new AssertionError();
    }

    @SuppressWarnings("unchecked")
    public static <T extends Serializable> T clone(T obj) throws Exception {
        ByteArrayOutputStream bout = new ByteArrayOutputStream();
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bout);
        oos.writeObject(obj);

        ByteArrayInputStream bin = new ByteArrayInputStream(bout.toByteArray());
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bin);
        return (T) ois.readObject();

        // 說明：呼叫ByteArrayInputStream或ByteArrayOutputStream物件的close方法沒有任何意義
        // 這兩個基於記憶體的流只要垃圾回收器清理物件就能夠釋放資源，這一點不同於對外部資源（如檔案流）的釋放
    }
}

下面是測試程式碼：

import java.io.Serializable;

/**
 * 人類
 * @author nnngu
 *
 */
class Person implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = -9102017020286042305L;

    private String name;    // 姓名
    private int age;        // 年齡
    private Car car;        // 座駕

    public Person(String name, int age, Car car) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.car = car;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public Car getCar() {
        return car;
    }

    public void setCar(Car car) {
        this.car = car;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person [name=" + name + ", age=" + age + ", car=" + car + "]";
    }

}

/**
 * 小汽車類
 * @author nnngu
 *
 */
class Car implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = -5713945027627603702L;

    private String brand;       // 品牌
    private int maxSpeed;       // 最高時速

    public Car(String brand, int maxSpeed) {
        this.brand = brand;
        this.maxSpeed = maxSpeed;
    }

    public String getBrand() {
        return brand;
    }

    public void setBrand(String brand) {
        this.brand = brand;
    }

    public int getMaxSpeed() {
        return maxSpeed;
    }

    public void setMaxSpeed(int maxSpeed) {
        this.maxSpeed = maxSpeed;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Car [brand=" + brand + ", maxSpeed=" + maxSpeed + "]";
    }

}

class CloneTest {

    public static void main(String[] args) {
        try {
            Person p1 = new Person("郭靖", 33, new Car("Benz", 300));
            Person p2 = MyUtil.clone(p1);   // 深度克隆
            p2.getCar().setBrand("BYD");
            // 修改克隆的Person物件p2關聯的汽車物件的品牌屬性
            // 原來的Person物件p1關聯的汽車不會受到任何影響
            // 因為在克隆Person物件時其關聯的汽車物件也被克隆了
            System.out.println(p1);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

注意：基於序列化和反序列化實現的克隆不僅僅是深度克隆，更重要的是通過泛型限定，可以檢查出要克隆的物件是否支援序列化，這項檢查是編譯器完成的，不是在執行時丟擲異常，這種是方案明顯優於使用Object類的clone方法克隆物件。讓問題在編譯的時候暴露出來總是好過把問題留到執行時。

30、GC是什麼？為什麼要有GC？

答：GC是垃圾收集的意思，記憶體處理是程式設計人員容易出現問題的地方，忘記或者錯誤的記憶體回收會導致程式或系統的不穩定甚至崩潰，Java提供的GC功能可以自動監測物件是否超過作用域從而達到自動回收記憶體的目的，Java語言沒有提供釋放已分配記憶體的顯式操作方法。Java程式設計師不用擔心記憶體管理，因為垃圾收集器會自動進行管理。要請求垃圾收集，可以呼叫下面的方法之一：System.gc() 或Runtime.getRuntime().gc() ，但JVM可以遮蔽掉顯式的垃圾回收呼叫。
垃圾回收可以有效的防止記憶體洩露，有效的使用可以使用的記憶體。垃圾回收器通常是作為一個單獨的低優先順序的執行緒執行，不可預知的情況下對記憶體堆中已經死亡的或者長時間沒有使用的物件進行清除和回收，程式設計師不能實時的呼叫垃圾回收器對某個物件或所有物件進行垃圾回收。在Java誕生初期，垃圾回收是Java最大的亮點之一，因為伺服器端的程式設計需要有效的防止記憶體洩露問題，然而時過境遷，如今Java的垃圾回收機制已經成為被詬病的東西。移動智慧終端使用者通常覺得iOS的系統比Android系統有更好的使用者體驗，其中一個深層次的原因就在於Android系統中垃圾回收的不可預知性。

補充：垃圾回收機制有很多種，包括：分代複製垃圾回收、標記垃圾回收、增量垃圾回收等方式。標準的Java程序既有棧又有堆。棧儲存了原始型區域性變數，堆儲存了要建立的物件。Java平臺對堆記憶體回收和再利用的基本演算法被稱為標記和清除，但是Java對其進行了改進，採用“分代式垃圾收集”。這種方法會根據Java物件的生命週期將堆記憶體劃分為不同的區域，在垃圾收集過程中，可能會將物件移動到不同區域：

• 伊甸園（Eden）：這是物件最初誕生的區域，並且對大多數物件來說，這裡是它們唯一存在過的區域。
• 倖存者樂園（Survivor）：從伊甸園倖存下來的物件會被挪到這裡。
• 終身頤養園（Tenured）：這是足夠老的倖存物件的歸宿。年輕代收集（Minor-GC）過程是不會觸及這個地方的。當年輕代收集不能把物件放進終身頤養園時，就會觸發一次完全收集（Major-GC），這裡可能還會牽扯到壓縮，以便為大物件騰出足夠的空間。

與垃圾回收相關的JVM引數：

• -Xms / -Xmx — 堆的初始大小 / 堆的最大大小
• -Xmn — 堆中年輕代的大小
• -XX:-DisableExplicitGC — 讓System.gc()不產生任何作用
• -XX:+PrintGCDetails — 列印GC的細節
• -XX:+PrintGCDateStamps — 列印GC操作的時間戳
• -XX:NewSize / XX:MaxNewSize — 設定新生代大小/新生代最大大小
• -XX:NewRatio — 可以設定老生代和新生代的比例
• -XX:PrintTenuringDistribution — 設定每次新生代GC後輸出倖存者樂園中物件年齡的分佈
• -XX:InitialTenuringThreshold / -XX:MaxTenuringThreshold：設定老年代閥值的初始值和最大值
• -XX:TargetSurvivorRatio：設定倖存區的目標使用率

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