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【Java面試題系列】：Java基礎知識面試題，看這一篇就夠了

阿新 • • 發佈：2019-05-08
路徑 拼接 i++ misc min 中新 dem 總結 內容

文中面試題從茫茫網海中精心篩選，如有錯誤，歡迎指正！

1.前言

參加過社招的同學都了解，進入一家公司面試開發崗位時，填寫完個人信息後，一般都會讓先做一份筆試題，然後公司會根據筆試題的回答結果，確定要不要繼續此次面試，如果答的不好，有些公司可能會直接說“技術經理或者總監在忙，你先回去等通知吧”，有些公司可能會繼續面試，了解下你的項目經驗等情況。

至少在工作的前5年甚至更久，面試一般不會跳過筆試題這個環節（大牛，個別公司除外），我自己也記不清自己面試過多少家公司，做過多少份面試題了，導致現在有時逛街，總感覺很多地方似曾相識，感覺自己多年前曾經來面過試，一度自嘲，一度也懷疑，自己當年是靠什麽在上海堅持下來的，所以說面試題對於求職來說，還是非常重要的。

網上搜索“Java面試題”幾個關鍵字也是有很多很多的文章講解，為什麽我還要自己總結呢？主要有以下幾個原因：

  • 文章太多，反倒不知道該看哪個（就如一本書中所說太多的資訊等於沒有資訊）
  • 文章的準確性不高（曾多次發現描述不正確或代碼跑不起來的情況）
  • 可以加深自己的理解和記憶
  • 一勞永逸，下次不用再從網上慢慢篩選，看自己整理的就好了

2.提綱

本篇主要整理下Java基礎知識的面試題，主要包含以下幾點：

  • 2.1 Integer與int的區別
  • 2.2 ==和equals的區別
  • 2.3 String,StringBuilder,StringBuffer的區別
  • 2.4 裝箱和拆箱

接下來一一講解。

3.Integer與int的區別

3.1基本概念區分：

  1. Integer是int的包裝類(引用類型)，int是java的一種基本數據類型(值類型)。
  2. Integer變量必須實例化後才能使用，而int變量不需要。
  3. Integer實際是對象的引用，當new一個Integer時，實際上是生成一個指針指向此對象；而int則是直接存儲數據值。
  4. Integer的默認值是null，int的默認值是0。

3.2Integer與int幾種常用的比較場景：

1)兩個new Integer()變量相比較，永遠返回false

Integer i = new Integer(100);
Integer j = new Integer(100);
System.out.println(i == j); // false

兩個通過new生成的Integer變量生成的是兩個對象，其內存地址不同

2)非new生成的Integer變量和new Integer()生成的變量相比較，永遠返回false

Integer i = new Integer(100);
Integer j = 100;
System.out.println(i == j); // false

非new生成的Integer變量指向的是Java常量池中的對象，而new Integer()生成的變量指向堆中新建的對象，兩者在內存中的地址不同

3)兩個非new生成的Integer變量比較，如果兩個變量的值在區間-128到127 之間，則比較結果為true，如果兩個變量的值不在此區間，則比較結果為 false。

Integer i = 100;
Integer j = 100;
System.out.println(i == j); //true

Integer i1 = 128;
Integer j1 = 128;
System.out.println(i1 == j1); //false

為什麽會這樣呢，我們來分析下原因：

Integer i = 100; 在編譯時，會翻譯成 Integer i = Integer.valueOf(100); ,而Java中Integer類的valueOf方法的源碼如下：

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

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() {}
}

從源碼我們可以看出

Java對於-128到127之間的數，會進行緩存。
所以 Integer i = 100 時，會將100進行緩存，下次再寫Integer j = 100時，就會直接從緩存中取，就不會new了。

4)Integer變量和int變量比較時，只要兩個變量的值是向等的，則結果為true

Integer i = new Integer(100);
int j = 100;
System.out.print(i == j); //true

因為包裝類Integer和基本數據類型int比較時，Java會自動拆包裝為int，然後進行比較，實際上就變為兩個int變量的比較

4.==和equals的區別

4.1基本概念區分

1)對於==，比較的是值是否相等

如果作用於基本數據類型的變量，則直接比較其存儲的 “值”是否相等；

如果作用於引用類型的變量，則比較的是所指向的對象的地址是否相等。

其實==比較的不管是基本數據類型，還是引用數據類型的變量，比較的都是值，只是引用類型變量存的值是對象的地址

2)對於equals方法，比較的是是否是同一個對象

equals方法不能作用於基本數據類型的變量，equals繼承Object類；

如果沒有對equals方法進行重寫，則比較的是引用類型的變量所指向的對象的地址；

諸如String、Date等類對equals方法進行了重寫的話，比較的是所指向的對象的內容。

3)equals()方法存在於Object類中，因為Object類是所有類的直接或間接父類，也就是說所有的類中的equals()方法都繼承自Object類，在所有沒有重寫equals()方法的類中，調用equals()方法其實和使用==的效果一樣，也是比較的地址值，不過，Java提供的所有類中，絕大多數類都重寫了equals()方法，重寫後的equals()方法一般都是比較兩個對象的值,比如String類。
Object類equals()方法源碼：

public boolean equals(Object obj) {
     return (this == obj);
}

String類equals()方法源碼：

public boolean equals(Object anObject) {
    if (this == anObject) {
        return true;
    }
    if (anObject instanceof String) {
        String anotherString = (String)anObject;
        int n = value.length;
        if (n == anotherString.value.length) {
            char v1[] = value;
            char v2[] = anotherString.value;
            int i = 0;
            while (n-- != 0) {
                if (v1[i] != v2[i])
                    return false;
                i++;
            }
            return true;
        }
    }
    return false;
}

4.2示例

示例1：

int x = 10;
int y = 10;
String str1 = new String("abc");
String str2 = new String("abc");
System.out.println(x == y); // true
System.out.println(str1 == str2); // false
System.out.println(str1.equals(str2)); // true

示例2：

String str3 = "abc";
String str4 = "abc";
System.out.println(str3 == str4); // true

str3與str4想等的原因是用到了內存中的常量池，當運行到str3創建對象時，如果常量池中沒有，就在常量池中創建一個對象"abc",第二次創建的時候，就直接使用，所以兩次創建的對象其實是同一個對象，它們的地址值相等。

示例3：
先定義學生Student類

package com.zwwhnly.springbootdemo;

public class Student {
    private int age;

    public Student(int age) {
        this.age = age;
    }
}

然後創建兩個Student實例來比較：

Student student1 = new Student(23);
Student student2 = new Student(23);

System.out.println(student1.equals(student2)); // false

此時equals方法調用的是基類Object類的equals()方法，也就是==比較，所以返回false。

然後我們重寫下equals()方法，只要兩個學生的年齡相同，就認為是同一個學生：

package com.zwwhnly.springbootdemo;

public class Student {
    private int age;

    public Student(int age) {
        this.age = age;
    }

    public boolean equals(Object obj) {
        Student student = (Student) obj;
        return this.age == student.age;
    }
}

此時再比較剛剛的兩個實例，就返回true：

Student student1 = new Student(23);
Student student2 = new Student(23);

System.out.println(student1.equals(student2)); // true

5.String,StringBuilder,StringBuffer的區別

5.1區別講解

1)運行速度
運行速度快慢順序為：StringBuilder > StringBuffer > String
String最慢的原因：
String為字符串常量，而StringBuilder和StringBuffer均為字符串變量，即String對象一旦創建之後該對象是不可以更改的，但後兩者的對象是變量，是可以更改的。

2)線程安全
在線程安全上，StringBuilder是線程不安全的，而StringBuffer是線程安全的(很多方法帶有synchronized關鍵字)。

3)使用場景
String：適用於少量的字符串操作的情況。
StringBuilder：適用於單線程下在字符緩沖區進行大量操作的情況。
StringBuffer：適用於多線程下在字符緩沖區進行大量操作的情況。

5.2示例

以拼接10000次字符串為例，我們看下三者各自需要的時間：

String str = "";
long startTime = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
    str = str + i;
}
long endTime = System.currentTimeMillis();
long time = endTime - startTime;
System.out.println("String消耗時間：" + time);

StringBuilder builder = new StringBuilder("");
startTime = System.currentTimeMillis();
for (int j = 0; j < 10000; j++) {
    builder.append(j);
}
endTime = System.currentTimeMillis();
time = endTime - startTime;
System.out.println("StringBuilder消耗時間：" + time);

StringBuffer buffer = new StringBuffer("");
startTime = System.currentTimeMillis();
for (int k = 0; k < 10000; k++) {
    buffer.append(k);
}
endTime = System.currentTimeMillis();
time = endTime - startTime;
System.out.println("StringBuffer消耗時間：" + time);

運行結果：

String消耗時間：258 StringBuilder消耗時間：0 StringBuffer消耗時間：1

也驗證了上面所說的StringBuilder > StringBuffer > String。
#6.裝箱和拆箱

6.1什麽是裝箱？什麽是拆箱？

  • 裝箱：自動將基本數據類型轉換為包裝器類型。
  • 拆箱：自動將包裝器類型轉換為基本數據類型。 
    Integer i = 10; // 裝箱
int j = i; // 拆箱

    6.2 裝箱和拆箱是如何實現的？

裝箱過程是通過調用包裝器的valueOf方法實現的，而拆箱過程是通過調用包裝器實例的 xxxValue方法實現的。（xxx代表對應的基本數據類型）。

怎麽證明這個結論呢，我們新建個類Main,在主方法中添加如下代碼：

package com.zwwhnly.springbootdemo;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Integer i = 100;        
        int j = i;
    }
}

然後打開cmd窗口，切換到Main類所在路徑，執行命令：javac Main.java，會發現該目錄會生成一個Main.class文件，用IDEA打開，會發現編譯後的代碼如下：

//
// Source code recreated from a .class file by IntelliJ IDEA
// (powered by Fernflower decompiler)
//

package com.zwwhnly.springbootdemo;

public class Main {
    public Main() {
    }

    public static void main(String[] var0) {
        Integer var1 = Integer.valueOf(100);
        int var2 = var1.intValue();
    }
}

6.3示例

示例1：

Double i1 = 100.0;
Double i2 = 100.0;
Double i3 = 200.0;
Double i4 = 200.0;

System.out.println(i1==i2);
System.out.println(i3==i4);

輸出結果：

false

false

為什麽都返回false呢，我們看下Double.valueOf()方法，就知曉了：

private final double value;

public Double(double value) {
   this.value = value;
}

public static Double valueOf(double d) {
   return new Double(d);
}

示例2：

Boolean i1 = false;
Boolean i2 = false;
Boolean i3 = true;
Boolean i4 = true;

System.out.println(i1==i2);
System.out.println(i3==i4);

輸出結果：

true

true

為什麽都返回true呢，我們看下Boolean.valueOf()方法，就知曉了：

public static final Boolean TRUE = new Boolean(true);
public static final Boolean FALSE = new Boolean(false);

public static Boolean valueOf(boolean b) {
   return (b ? TRUE : FALSE);
}

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