【BATJ面試必會】Java 基礎篇

時間 2019-11-09

標籤 BATJ面試必會 java 基礎欄目 Java 简体版

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php

1、數據類型html
- 包裝類型
- 緩存池
2、Stringjava
3、運算mysql
4、繼承git
5、Object 通用方法程序員
- 概覽
- equals()
- hashCode()
- toString()
- clone()
6、關鍵字github
- final
- static
7、反射
8、異常
9、泛型
10、註解
11、特性面試
參考資料

sql

1、數據類型

包裝類型

八個基本類型：編程

boolean/1
byte/8
char/16
short/16
int/32
float/32
long/64
double/64

基本類型都有對應的包裝類型，基本類型與其對應的包裝類型之間的賦值使用自動裝箱與拆箱完成。

Integer x = 2;     // 裝箱
int y = x;         // 拆箱

緩存池

new Integer(123) 與 Integer.valueOf(123) 的區別在於：

new Integer(123) 每次都會新建一個對象；
Integer.valueOf(123) 會使用緩存池中的對象，屢次調用會取得同一個對象的引用。

Integer x = new Integer(123);
Integer y = new Integer(123);
System.out.println(x == y);    // false
Integer z = Integer.valueOf(123);
Integer k = Integer.valueOf(123);
System.out.println(z == k);   // true

valueOf() 方法的實現比較簡單，就是先判斷值是否在緩存池中，若是在的話就直接返回緩存池的內容。

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

在 Java 8 中，Integer 緩存池的大小默認爲 -128~127。

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;
}

編譯器會在自動裝箱過程調用 valueOf() 方法，所以多個 Integer 實例使用自動裝箱來建立而且值相同，那麼就會引用相同的對象。

Integer m = 123;
Integer n = 123;
System.out.println(m == n); // true

基本類型對應的緩衝池以下：

boolean values true and false
all byte values
short values between -128 and 127
int values between -128 and 127
char in the range u0000 to u007F

在使用這些基本類型對應的包裝類型時，就能夠直接使用緩衝池中的對象。

[StackOverflow : Differences between new Integer(123), Integer.valueOf(123) and just 123
](https://stackoverflow.com/que...

2、String

概覽

String 被聲明爲 final，所以它不可被繼承。

在 Java 8 中，String 內部使用 char 數組存儲數據。

public final class String
    implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
    /** The value is used for character storage. */
    private final char value[];
}

在 Java 9 以後，String 類的實現改用 byte 數組存儲字符串，同時使用 coder 來標識使用了哪一種編碼。

public final class String
    implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
    /** The value is used for character storage. */
    private final byte[] value;

    /** The identifier of the encoding used to encode the bytes in {@code value}. */
    private final byte coder;
}

value 數組被聲明爲 final，這意味着 value 數組初始化以後就不能再引用其它數組。而且 String 內部沒有改變 value 數組的方法，所以能夠保證 String 不可變。

不可變的好處

1. 能夠緩存 hash 值

由於 String 的 hash 值常常被使用，例如 String 用作 HashMap 的 key。不可變的特性可使得 hash 值也不可變，所以只須要進行一次計算。

2. String Pool 的須要

若是一個 String 對象已經被建立過了，那麼就會從 String Pool 中取得引用。只有 String 是不可變的，纔可能使用 String Pool。

3. 安全性

String 常常做爲參數，String 不可變性能夠保證參數不可變。例如在做爲網絡鏈接參數的狀況下若是 String 是可變的，那麼在網絡鏈接過程當中，String 被改變，改變 String 對象的那一方覺得如今鏈接的是其它主機，而實際狀況卻不必定是。

4. 線程安全

String 不可變性天生具有線程安全，能夠在多個線程中安全地使用。

Program Creek : Why String is immutable in Java?

String, StringBuffer and StringBuilder

1. 可變性

String 不可變
StringBuffer 和 StringBuilder 可變

2. 線程安全

String 不可變，所以是線程安全的
StringBuilder 不是線程安全的
StringBuffer 是線程安全的，內部使用 synchronized 進行同步

StackOverflow : String, StringBuffer, and StringBuilder

String Pool

字符串常量池（String Pool）保存着全部字符串字面量（literal strings），這些字面量在編譯時期就肯定。不只如此，還可使用 String 的 intern() 方法在運行過程當中將字符串添加到 String Pool 中。

當一個字符串調用 intern() 方法時，若是 String Pool 中已經存在一個字符串和該字符串值相等（使用 equals() 方法進行肯定），那麼就會返回 String Pool 中字符串的引用；不然，就會在 String Pool 中添加一個新的字符串，並返回這個新字符串的引用。

下面示例中，s1 和 s2 採用 new String() 的方式新建了兩個不一樣字符串，而 s3 和 s4 是經過 s1.intern() 方法取得一個字符串引用。intern() 首先把 s1 引用的字符串放到 String Pool 中，而後返回這個字符串引用。所以 s3 和 s4 引用的是同一個字符串。

String s1 = new String("aaa");
String s2 = new String("aaa");
System.out.println(s1 == s2);           // false
String s3 = s1.intern();
String s4 = s1.intern();
System.out.println(s3 == s4);           // true

若是是採用 "bbb" 這種字面量的形式建立字符串，會自動地將字符串放入 String Pool 中。

String s5 = "bbb";
String s6 = "bbb";
System.out.println(s5 == s6);  // true

在 Java 7 以前，String Pool 被放在運行時常量池中，它屬於永久代。而在 Java 7，String Pool 被移到堆中。這是由於永久代的空間有限，在大量使用字符串的場景下會致使 OutOfMemoryError 錯誤。

new String("abc")

使用這種方式一共會建立兩個字符串對象（前提是 String Pool 中尚未 "abc" 字符串對象）。

"abc" 屬於字符串字面量，所以編譯時期會在 String Pool 中建立一個字符串對象，指向這個 "abc" 字符串字面量；
而使用 new 的方式會在堆中建立一個字符串對象。

建立一個測試類，其 main 方法中使用這種方式來建立字符串對象。

public class NewStringTest {
    public static void main(String[] args) {
        String s = new String("abc");
    }
}

使用 javap -verbose 進行反編譯，獲得如下內容：

// ...
Constant pool:
// ...
   #2 = Class              #18            // java/lang/String
   #3 = String             #19            // abc
// ...
  #18 = Utf8               java/lang/String
  #19 = Utf8               abc
// ...

  public static void main(java.lang.String[]);
    descriptor: ([Ljava/lang/String;)V
    flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
    Code:
      stack=3, locals=2, args_size=1
         0: new           #2                  // class java/lang/String
         3: dup
         4: ldc           #3                  // String abc
         6: invokespecial #4                  // Method java/lang/String."<init>":(Ljava/lang/String;)V
         9: astore_1
// ...

在 Constant Pool 中，#19 存儲這字符串字面量 "abc"，#3 是 String Pool 的字符串對象，它指向 #19 這個字符串字面量。在 main 方法中，0: 行使用 new #2 在堆中建立一個字符串對象，而且使用 ldc #3 將 String Pool 中的字符串對象做爲 String 構造函數的參數。

如下是 String 構造函數的源碼，能夠看到，在將一個字符串對象做爲另外一個字符串對象的構造函數參數時，並不會徹底複製 value 數組內容，而是都會指向同一個 value 數組。

public String(String original) {
    this.value = original.value;
    this.hash = original.hash;
}

3、運算

參數傳遞

Java 的參數是以值傳遞的形式傳入方法中，而不是引用傳遞。

如下代碼中 Dog dog 的 dog 是一個指針，存儲的是對象的地址。在將一個參數傳入一個方法時，本質上是將對象的地址以值的方式傳遞到形參中。所以在方法中使指針引用其它對象，那麼這兩個指針此時指向的是徹底不一樣的對象，在一方改變其所指向對象的內容時對另外一方沒有影響。

public class Dog {

    String name;

    Dog(String name) {
        this.name = name;
    }

    String getName() {
        return this.name;
    }

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

    String getObjectAddress() {
        return super.toString();
    }
}

public class PassByValueExample {
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = new Dog("A");
        System.out.println(dog.getObjectAddress()); // Dog@4554617c
        func(dog);
        System.out.println(dog.getObjectAddress()); // Dog@4554617c
        System.out.println(dog.getName());          // A
    }

    private static void func(Dog dog) {
        System.out.println(dog.getObjectAddress()); // Dog@4554617c
        dog = new Dog("B");
        System.out.println(dog.getObjectAddress()); // Dog@74a14482
        System.out.println(dog.getName());          // B
    }
}

若是在方法中改變對象的字段值會改變原對象該字段值，由於改變的是同一個地址指向的內容。

class PassByValueExample {
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = new Dog("A");
        func(dog);
        System.out.println(dog.getName());          // B
    }

    private static void func(Dog dog) {
        dog.setName("B");
    }
}

StackOverflow: Is Java 「pass-by-reference」 or 「pass-by-value」?

float 與 double

Java 不能隱式執行向下轉型，由於這會使得精度下降。

1.1 字面量屬於 double 類型，不能直接將 1.1 直接賦值給 float 變量，由於這是向下轉型。

// float f = 1.1;

1.1f 字面量纔是 float 類型。

float f = 1.1f;

隱式類型轉換

由於字面量 1 是 int 類型，它比 short 類型精度要高，所以不能隱式地將 int 類型下轉型爲 short 類型。

short s1 = 1;
// s1 = s1 + 1;

可是使用 += 或者 ++ 運算符能夠執行隱式類型轉換。

s1 += 1;
// s1++;

上面的語句至關於將 s1 + 1 的計算結果進行了向下轉型：

s1 = (short) (s1 + 1);

StackOverflow : Why don't Java's +=, -=, *=, /= compound assignment operators require casting?

switch

從 Java 7 開始，能夠在 switch 條件判斷語句中使用 String 對象。

String s = "a";
switch (s) {
    case "a":
        System.out.println("aaa");
        break;
    case "b":
        System.out.println("bbb");
        break;
}

switch 不支持 long，是由於 switch 的設計初衷是對那些只有少數的幾個值進行等值判斷，若是值過於複雜，那麼仍是用 if 比較合適。

// long x = 111;
// switch (x) { // Incompatible types. Found: 'long', required: 'char, byte, short, int, Character, Byte, Short, Integer, String, or an enum'
//     case 111:
//         System.out.println(111);
//         break;
//     case 222:
//         System.out.println(222);
//         break;
// }

StackOverflow : Why can't your switch statement data type be long, Java?

4、繼承

訪問權限

Java 中有三個訪問權限修飾符：private、protected 以及 public，若是不加訪問修飾符，表示包級可見。

能夠對類或類中的成員（字段以及方法）加上訪問修飾符。

類可見表示其它類能夠用這個類建立實例對象。
成員可見表示其它類能夠用這個類的實例對象訪問到該成員；

protected 用於修飾成員，表示在繼承體系中成員對於子類可見，可是這個訪問修飾符對於類沒有意義。

設計良好的模塊會隱藏全部的實現細節，把它的 API 與它的實現清晰地隔離開來。模塊之間只經過它們的 API 進行通訊，一個模塊不須要知道其餘模塊的內部工做狀況，這個概念被稱爲信息隱藏或封裝。所以訪問權限應當儘量地使每一個類或者成員不被外界訪問。

若是子類的方法重寫了父類的方法，那麼子類中該方法的訪問級別不容許低於父類的訪問級別。這是爲了確保可使用父類實例的地方均可以使用子類實例，也就是確保知足里氏替換原則。

字段決不能是公有的，由於這麼作的話就失去了對這個字段修改行爲的控制，客戶端能夠對其隨意修改。例以下面的例子中，AccessExample 擁有 id 公有字段，若是在某個時刻，咱們想要使用 int 存儲 id 字段，那麼就須要修改全部的客戶端代碼。

public class AccessExample {
    public String id;
}

可使用公有的 getter 和 setter 方法來替換公有字段，這樣的話就能夠控制對字段的修改行爲。

public class AccessExample {

    private int id;

    public String getId() {
        return id + "";
    }

    public void setId(String id) {
        this.id = Integer.valueOf(id);
    }
}

可是也有例外，若是是包級私有的類或者私有的嵌套類，那麼直接暴露成員不會有特別大的影響。

public class AccessWithInnerClassExample {

    private class InnerClass {
        int x;
    }

    private InnerClass innerClass;

    public AccessWithInnerClassExample() {
        innerClass = new InnerClass();
    }

    public int getValue() {
        return innerClass.x;  // 直接訪問
    }
}

抽象類與接口

1. 抽象類

抽象類和抽象方法都使用 abstract 關鍵字進行聲明。抽象類通常會包含抽象方法，抽象方法必定位於抽象類中。

抽象類和普通類最大的區別是，抽象類不能被實例化，須要繼承抽象類才能實例化其子類。

public abstract class AbstractClassExample {

    protected int x;
    private int y;

    public abstract void func1();

    public void func2() {
        System.out.println("func2");
    }
}

public class AbstractExtendClassExample extends AbstractClassExample {
    @Override
    public void func1() {
        System.out.println("func1");
    }
}

// AbstractClassExample ac1 = new AbstractClassExample(); // 'AbstractClassExample' is abstract; cannot be instantiated
AbstractClassExample ac2 = new AbstractExtendClassExample();
ac2.func1();

2. 接口

接口是抽象類的延伸，在 Java 8 以前，它能夠當作是一個徹底抽象的類，也就是說它不能有任何的方法實現。

從 Java 8 開始，接口也能夠擁有默認的方法實現，這是由於不支持默認方法的接口的維護成本過高了。在 Java 8 以前，若是一個接口想要添加新的方法，那麼要修改全部實現了該接口的類。

接口的成員（字段 + 方法）默認都是 public 的，而且不容許定義爲 private 或者 protected。

接口的字段默認都是 static 和 final 的。

public interface InterfaceExample {

    void func1();

    default void func2(){
        System.out.println("func2");
    }

    int x = 123;
    // int y;               // Variable 'y' might not have been initialized
    public int z = 0;       // Modifier 'public' is redundant for interface fields
    // private int k = 0;   // Modifier 'private' not allowed here
    // protected int l = 0; // Modifier 'protected' not allowed here
    // private void fun3(); // Modifier 'private' not allowed here
}

public class InterfaceImplementExample implements InterfaceExample {
    @Override
    public void func1() {
        System.out.println("func1");
    }
}

// InterfaceExample ie1 = new InterfaceExample(); // 'InterfaceExample' is abstract; cannot be instantiated
InterfaceExample ie2 = new InterfaceImplementExample();
ie2.func1();
System.out.println(InterfaceExample.x);

3. 比較

從設計層面上看，抽象類提供了一種 IS-A 關係，那麼就必須知足裏式替換原則，即子類對象必須可以替換掉全部父類對象。而接口更像是一種 LIKE-A 關係，它只是提供一種方法實現契約，並不要求接口和實現接口的類具備 IS-A 關係。
從使用上來看，一個類能夠實現多個接口，可是不能繼承多個抽象類。
接口的字段只能是 static 和 final 類型的，而抽象類的字段沒有這種限制。
接口的成員只能是 public 的，而抽象類的成員能夠有多種訪問權限。

4. 使用選擇

使用接口：

須要讓不相關的類都實現一個方法，例如不相關的類均可以實現 Compareable 接口中的 compareTo() 方法；
須要使用多重繼承。

使用抽象類：

須要在幾個相關的類中共享代碼。
須要能控制繼承來的成員的訪問權限，而不是都爲 public。
須要繼承非靜態和很是量字段。

在不少狀況下，接口優先於抽象類。由於接口沒有抽象類嚴格的類層次結構要求，能夠靈活地爲一個類添加行爲。而且從 Java 8 開始，接口也能夠有默認的方法實現，使得修改接口的成本也變的很低。

super

訪問父類的構造函數：可使用 super() 函數訪問父類的構造函數，從而委託父類完成一些初始化的工做。
訪問父類的成員：若是子類重寫了父類的某個方法，能夠經過使用 super 關鍵字來引用父類的方法實現。

public class SuperExample {

    protected int x;
    protected int y;

    public SuperExample(int x, int y) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }

    public void func() {
        System.out.println("SuperExample.func()");
    }
}

public class SuperExtendExample extends SuperExample {

    private int z;

    public SuperExtendExample(int x, int y, int z) {
        super(x, y);
        this.z = z;
    }

    @Override
    public void func() {
        super.func();
        System.out.println("SuperExtendExample.func()");
    }
}

SuperExample e = new SuperExtendExample(1, 2, 3);
e.func();

SuperExample.func()
SuperExtendExample.func()

Using the Keyword super

重寫與重載

1. 重寫（Override）

存在於繼承體系中，指子類實現了一個與父類在方法聲明上徹底相同的一個方法。

爲了知足裏式替換原則，重寫有有如下兩個限制：

子類方法的訪問權限必須大於等於父類方法；
子類方法的返回類型必須是父類方法返回類型或爲其子類型。

使用 @Override 註解，可讓編譯器幫忙檢查是否知足上面的兩個限制條件。

2. 重載（Overload）

存在於同一個類中，指一個方法與已經存在的方法名稱上相同，可是參數類型、個數、順序至少有一個不一樣。

應該注意的是，返回值不一樣，其它都相同不算是重載。

5、Object 通用方法

概覽

public native int hashCode()

public boolean equals(Object obj)

protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException

public String toString()

public final native Class<?> getClass()

protected void finalize() throws Throwable {}

public final native void notify()

public final native void notifyAll()

public final native void wait(long timeout) throws InterruptedException

public final void wait(long timeout, int nanos) throws InterruptedException

public final void wait() throws InterruptedException

equals()

1. 等價關係

Ⅰ 自反性

x.equals(x); // true

Ⅱ 對稱性

x.equals(y) == y.equals(x); // true

Ⅲ 傳遞性

if (x.equals(y) && y.equals(z))
    x.equals(z); // true;

Ⅳ 一致性

屢次調用 equals() 方法結果不變

x.equals(y) == x.equals(y); // true

Ⅴ 與 null 的比較

對任何不是 null 的對象 x 調用 x.equals(null) 結果都爲 false

x.equals(null); // false;

2. 等價與相等

對於基本類型，== 判斷兩個值是否相等，基本類型沒有 equals() 方法。
對於引用類型，== 判斷兩個變量是否引用同一個對象，而 equals() 判斷引用的對象是否等價。

Integer x = new Integer(1);
Integer y = new Integer(1);
System.out.println(x.equals(y)); // true
System.out.println(x == y);      // false

3. 實現

檢查是否爲同一個對象的引用，若是是直接返回 true；
檢查是不是同一個類型，若是不是，直接返回 false；
將 Object 對象進行轉型；
判斷每一個關鍵域是否相等。

public class EqualExample {

    private int x;
    private int y;
    private int z;

    public EqualExample(int x, int y, int z) {
        this.x = x;
        this.y = y;
        this.z = z;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;

        EqualExample that = (EqualExample) o;

        if (x != that.x) return false;
        if (y != that.y) return false;
        return z == that.z;
    }
}

hashCode()

hashCode() 返回散列值，而 equals() 是用來判斷兩個對象是否等價。等價的兩個對象散列值必定相同，可是散列值相同的兩個對象不必定等價。

在覆蓋 equals() 方法時應當老是覆蓋 hashCode() 方法，保證等價的兩個對象散列值也相等。

下面的代碼中，新建了兩個等價的對象，並將它們添加到 HashSet 中。咱們但願將這兩個對象當成同樣的，只在集合中添加一個對象，可是由於 EqualExample 沒有實現 hasCode() 方法，所以這兩個對象的散列值是不一樣的，最終致使集合添加了兩個等價的對象。

EqualExample e1 = new EqualExample(1, 1, 1);
EqualExample e2 = new EqualExample(1, 1, 1);
System.out.println(e1.equals(e2)); // true
HashSet<EqualExample> set = new HashSet<>();
set.add(e1);
set.add(e2);
System.out.println(set.size());   // 2

理想的散列函數應當具備均勻性，即不相等的對象應當均勻分佈到全部可能的散列值上。這就要求了散列函數要把全部域的值都考慮進來。能夠將每一個域都當成 R 進制的某一位，而後組成一個 R 進制的整數。R 通常取 31，由於它是一個奇素數，若是是偶數的話，當出現乘法溢出，信息就會丟失，由於與 2 相乘至關於向左移一位。

一個數與 31 相乘能夠轉換成移位和減法：31*x == (x<<5)-x，編譯器會自動進行這個優化。

@Override
public int hashCode() {
    int result = 17;
    result = 31 * result + x;
    result = 31 * result + y;
    result = 31 * result + z;
    return result;
}

toString()

默認返回 ToStringExample@4554617c 這種形式，其中 @ 後面的數值爲散列碼的無符號十六進制表示。

public class ToStringExample {

    private int number;

    public ToStringExample(int number) {
        this.number = number;
    }
}

ToStringExample example = new ToStringExample(123);
System.out.println(example.toString());

ToStringExample@4554617c

clone()

1. cloneable

clone() 是 Object 的 protected 方法，它不是 public，一個類不顯式去重寫 clone()，其它類就不能直接去調用該類實例的 clone() 方法。

public class CloneExample {
    private int a;
    private int b;
}

CloneExample e1 = new CloneExample();
// CloneExample e2 = e1.clone(); // 'clone()' has protected access in 'java.lang.Object'

重寫 clone() 獲得如下實現：

public class CloneExample {
    private int a;
    private int b;

    @Override
    public CloneExample clone() throws CloneNotSupportedException {
        return (CloneExample)super.clone();
    }
}

CloneExample e1 = new CloneExample();
try {
    CloneExample e2 = e1.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
    e.printStackTrace();
}

java.lang.CloneNotSupportedException: CloneExample

以上拋出了 CloneNotSupportedException，這是由於 CloneExample 沒有實現 Cloneable 接口。

應該注意的是，clone() 方法並非 Cloneable 接口的方法，而是 Object 的一個 protected 方法。Cloneable 接口只是規定，若是一個類沒有實現 Cloneable 接口又調用了 clone() 方法，就會拋出 CloneNotSupportedException。

public class CloneExample implements Cloneable {
    private int a;
    private int b;

    @Override
    public Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
}

2. 淺拷貝

拷貝對象和原始對象的引用類型引用同一個對象。

public class ShallowCloneExample implements Cloneable {

    private int[] arr;

    public ShallowCloneExample() {
        arr = new int[10];
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            arr[i] = i;
        }
    }

    public void set(int index, int value) {
        arr[index] = value;
    }

    public int get(int index) {
        return arr[index];
    }

    @Override
    protected ShallowCloneExample clone() throws CloneNotSupportedException {
        return (ShallowCloneExample) super.clone();
    }
}

ShallowCloneExample e1 = new ShallowCloneExample();
ShallowCloneExample e2 = null;
try {
    e2 = e1.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
    e.printStackTrace();
}
e1.set(2, 222);
System.out.println(e2.get(2)); // 222

3. 深拷貝

拷貝對象和原始對象的引用類型引用不一樣對象。

public class DeepCloneExample implements Cloneable {

    private int[] arr;

    public DeepCloneExample() {
        arr = new int[10];
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            arr[i] = i;
        }
    }

    public void set(int index, int value) {
        arr[index] = value;
    }

    public int get(int index) {
        return arr[index];
    }

    @Override
    protected DeepCloneExample clone() throws CloneNotSupportedException {
        DeepCloneExample result = (DeepCloneExample) super.clone();
        result.arr = new int[arr.length];
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            result.arr[i] = arr[i];
        }
        return result;
    }
}

DeepCloneExample e1 = new DeepCloneExample();
DeepCloneExample e2 = null;
try {
    e2 = e1.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
    e.printStackTrace();
}
e1.set(2, 222);
System.out.println(e2.get(2)); // 2

4. clone() 的替代方案

使用 clone() 方法來拷貝一個對象即複雜又有風險，它會拋出異常，而且還須要類型轉換。Effective Java 書上講到，最好不要去使用 clone()，可使用拷貝構造函數或者拷貝工廠來拷貝一個對象。

public class CloneConstructorExample {

    private int[] arr;

    public CloneConstructorExample() {
        arr = new int[10];
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            arr[i] = i;
        }
    }

    public CloneConstructorExample(CloneConstructorExample original) {
        arr = new int[original.arr.length];
        for (int i = 0; i < original.arr.length; i++) {
            arr[i] = original.arr[i];
        }
    }

    public void set(int index, int value) {
        arr[index] = value;
    }

    public int get(int index) {
        return arr[index];
    }
}

CloneConstructorExample e1 = new CloneConstructorExample();
CloneConstructorExample e2 = new CloneConstructorExample(e1);
e1.set(2, 222);
System.out.println(e2.get(2)); // 2

6、關鍵字

final

1. 數據

聲明數據爲常量，能夠是編譯時常量，也能夠是在運行時被初始化後不能被改變的常量。

對於基本類型，final 使數值不變；
對於引用類型，final 使引用不變，也就不能引用其它對象，可是被引用的對象自己是能夠修改的。

final int x = 1;
// x = 2;  // cannot assign value to final variable 'x'
final A y = new A();
y.a = 1;

2. 方法

聲明方法不能被子類重寫。

private 方法隱式地被指定爲 final，若是在子類中定義的方法和基類中的一個 private 方法簽名相同，此時子類的方法不是重寫基類方法，而是在子類中定義了一個新的方法。

3. 類

聲明類不容許被繼承。

static

1. 靜態變量

靜態變量：又稱爲類變量，也就是說這個變量屬於類的，類全部的實例都共享靜態變量，能夠直接經過類名來訪問它。靜態變量在內存中只存在一份。
實例變量：每建立一個實例就會產生一個實例變量，它與該實例同生共死。

public class A {

    private int x;         // 實例變量
    private static int y;  // 靜態變量

    public static void main(String[] args) {
        // int x = A.x;  // Non-static field 'x' cannot be referenced from a static context
        A a = new A();
        int x = a.x;
        int y = A.y;
    }
}

2. 靜態方法

靜態方法在類加載的時候就存在了，它不依賴於任何實例。因此靜態方法必須有實現，也就是說它不能是抽象方法。

public abstract class A {
    public static void func1(){
    }
    // public abstract static void func2();  // Illegal combination of modifiers: 'abstract' and 'static'
}

只能訪問所屬類的靜態字段和靜態方法，方法中不能有 this 和 super 關鍵字。

public class A {

    private static int x;
    private int y;

    public static void func1(){
        int a = x;
        // int b = y;  // Non-static field 'y' cannot be referenced from a static context
        // int b = this.y;     // 'A.this' cannot be referenced from a static context
    }
}

3. 靜態語句塊

靜態語句塊在類初始化時運行一次。

public class A {
    static {
        System.out.println("123");
    }

    public static void main(String[] args) {
        A a1 = new A();
        A a2 = new A();
    }
}

4. 靜態內部類

非靜態內部類依賴於外部類的實例，而靜態內部類不須要。

public class OuterClass {

    class InnerClass {
    }

    static class StaticInnerClass {
    }

    public static void main(String[] args) {
        // InnerClass innerClass = new InnerClass(); // 'OuterClass.this' cannot be referenced from a static context
        OuterClass outerClass = new OuterClass();
        InnerClass innerClass = outerClass.new InnerClass();
        StaticInnerClass staticInnerClass = new StaticInnerClass();
    }
}

靜態內部類不能訪問外部類的非靜態的變量和方法。

5. 靜態導包

在使用靜態變量和方法時不用再指明 ClassName，從而簡化代碼，但可讀性大大下降。

import static com.xxx.ClassName.*

6. 初始化順序

靜態變量和靜態語句塊優先於實例變量和普通語句塊，靜態變量和靜態語句塊的初始化順序取決於它們在代碼中的順序。

public static String staticField = "靜態變量";

static {
    System.out.println("靜態語句塊");
}

public String field = "實例變量";

{
    System.out.println("普通語句塊");
}

最後纔是構造函數的初始化。

public InitialOrderTest() {
    System.out.println("構造函數");
}

存在繼承的狀況下，初始化順序爲：

父類（靜態變量、靜態語句塊）
子類（靜態變量、靜態語句塊）
父類（實例變量、普通語句塊）
父類（構造函數）
子類（實例變量、普通語句塊）
子類（構造函數）

7、反射

每一個類都有一個 Class 對象，包含了與類有關的信息。當編譯一個新類時，會產生一個同名的 .class 文件，該文件內容保存着 Class 對象。

類加載至關於 Class 對象的加載，類在第一次使用時才動態加載到 JVM 中。也可使用 Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver") 這種方式來控制類的加載，該方法會返回一個 Class 對象。

反射能夠提供運行時的類信息，而且這個類能夠在運行時才加載進來，甚至在編譯時期該類的 .class 不存在也能夠加載進來。

Class 和 java.lang.reflect 一塊兒對反射提供了支持，java.lang.reflect 類庫主要包含了如下三個類：

Field ：可使用 get() 和 set() 方法讀取和修改 Field 對象關聯的字段；
Method ：可使用 invoke() 方法調用與 Method 對象關聯的方法；
Constructor ：能夠用 Constructor 建立新的對象。

反射的優勢：

可擴展性 ：應用程序能夠利用全限定名建立可擴展對象的實例，來使用來自外部的用戶自定義類。
類瀏覽器和可視化開發環境 ：一個類瀏覽器須要能夠枚舉類的成員。可視化開發環境（如 IDE）能夠從利用反射中可用的類型信息中受益，以幫助程序員編寫正確的代碼。
調試器和測試工具 ：調試器須要可以檢查一個類裏的私有成員。測試工具能夠利用反射來自動地調用類裏定義的可被發現的 API 定義，以確保一組測試中有較高的代碼覆蓋率。

反射的缺點：

儘管反射很是強大，但也不能濫用。若是一個功能能夠不用反射完成，那麼最好就不用。在咱們使用反射技術時，下面幾條內容應該牢記於心。

性能開銷 ：反射涉及了動態類型的解析，因此 JVM 沒法對這些代碼進行優化。所以，反射操做的效率要比那些非反射操做低得多。咱們應該避免在常常被執行的代碼或對性能要求很高的程序中使用反射。
安全限制 ：使用反射技術要求程序必須在一個沒有安全限制的環境中運行。若是一個程序必須在有安全限制的環境中運行，如 Applet，那麼這就是個問題了。
內部暴露 ：因爲反射容許代碼執行一些在正常狀況下不被容許的操做（好比訪問私有的屬性和方法），因此使用反射可能會致使意料以外的反作用，這可能致使代碼功能失調並破壞可移植性。反射代碼破壞了抽象性，所以當平臺發生改變的時候，代碼的行爲就有可能也隨着變化。
Trail: The Reflection API
深刻解析 Java 反射（1）- 基礎

8、異常

Throwable 能夠用來表示任何能夠做爲異常拋出的類，分爲兩種： Error 和 Exception。其中 Error 用來表示 JVM 沒法處理的錯誤，Exception 分爲兩種：

受檢異常 ：須要用 try...catch... 語句捕獲並進行處理，而且能夠從異常中恢復；
非受檢異常 ：是程序運行時錯誤，例如除 0 會引起 Arithmetic Exception，此時程序崩潰而且沒法恢復。

9、泛型

public class Box<T> {
    // T stands for "Type"
    private T t;
    public void set(T t) { this.t = t; }
    public T get() { return t; }
}

10、註解

Java 註解是附加在代碼中的一些元信息，用於一些工具在編譯、運行時進行解析和使用，起到說明、配置的功能。註解不會也不能影響代碼的實際邏輯，僅僅起到輔助性的做用。

註解 Annotation 實現原理與自定義註解例子

11、特性

Java 各版本的新特性

New highlights in Java SE 8

Lambda Expressions
Pipelines and Streams
Date and Time API
Default Methods
Type Annotations
Nashhorn JavaScript Engine
Concurrent Accumulators
Parallel operations
PermGen Error Removed

New highlights in Java SE 7

Strings in Switch Statement
Type Inference for Generic Instance Creation
Multiple Exception Handling
Support for Dynamic Languages
Try with Resources
Java nio Package
Binary Literals, Underscore in literals
Diamond Syntax

Java 與 C++ 的區別

Java 是純粹的面嚮對象語言，全部的對象都繼承自 java.lang.Object，C++ 爲了兼容 C 即支持面向對象也支持面向過程。
Java 經過虛擬機從而實現跨平臺特性，可是 C++ 依賴於特定的平臺。
Java 沒有指針，它的引用能夠理解爲安全指針，而 C++ 具備和 C 同樣的指針。
Java 支持自動垃圾回收，而 C++ 須要手動回收。
Java 不支持多重繼承，只能經過實現多個接口來達到相同目的，而 C++ 支持多重繼承。
Java 不支持操做符重載，雖然能夠對兩個 String 對象執行加法運算，可是這是語言內置支持的操做，不屬於操做符重載，而 C++ 能夠。
Java 的 goto 是保留字，可是不可用，C++ 可使用 goto。
Java 不支持條件編譯，C++ 經過 #ifdef #ifndef 等預處理命令從而實現條件編譯。

What are the main differences between Java and C++?

JRE or JDK

JRE is the JVM program, Java application need to run on JRE.
JDK is a superset of JRE, JRE + tools for developing java programs. e.g, it provides the compiler "javac"