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（上篇：Java基础面试题 I - Object, 接口，Generic，Boxing，序列化）
27. 什么是泛型中的限定通配符和非限定通配符 ?
限定通配符对类型进行了限制。有两种限定通配符，一种是< ? extends T > 它通过确保类型必须是 T 的子类来设定类型的上界，另一种是< ? super T >它通过确保类型必须是 T 的父类来设定类型的下界。泛型类型必须用限定内的类型来进行初始化，否则会导致编译错误。另一方面 < ? > 表示了非限定通配符，因为 < ? > 可以用任意类型来替代。
28. List 和 List 之间有什么区别 ?
这两个 List 的声明都是限定通配符的例子，List< ? extends T > 可以接受任何继承自 T 的类型的 List，而List < ? super T > 可以接受任何 T 的父类构成的 List。例如 List< ? extends Number > 可以接受 List< Integer > 或 List< Float > 。
Array 不支持泛型，要用 List 代替 Array，因为 List 可以提供编译器的类型安全保证，而 Array却不能。
29. Java 中的反射是什么意思？有哪些应用场景？
每个类都有一个 Class 对象，包含了与类有关的信息。当编译一个新类时，会产生一个同名的 .class 文件，该文件内容保存着 Class 对象。类加载相当于 Class 对象的加载，类在第一次使用时才动态加载到 JVM 中。也可以使用 Class.forName(“com.mysql.jdbc.Driver”) 这种方式来控制类的加载，该方法会返回一个 Class 对象。
反射可以提供运行时的类信息，并且这个类可以在运行时才加载进来，甚至在编译时期该类的 .class 不存在也可以加载进来。Class 和 java.lang.reflect 一起对反射提供了支持，java.lang.reflect 类库主要包含了以下三个类：
（1）Field ：可以使用 get() 和 set() 方法读取和修改 Field 对象关联的字段；
（2）Method ：可以使用 invoke() 方法调用与 Method 对象关联的方法；
（3）Constructor ：可以用 Constructor 创建新的对象。
应用举例：工厂模式，使用反射机制，根据全限定类名获得某个类的 Class 实例。
30. 反射的优缺点？
优点：
运行期类型的判断，class.forName() 动态加载类，提高代码的灵活度；
缺点：
尽管反射非常强大，但也不能滥用。如果一个功能可以不用反射完成，那么最好就不用。在我们使用反射技术时，下面几条内容应该牢记于心。
（1）性能开销 ：反射涉及了动态类型的解析，所以 JVM 无法对这些代码进行优化。因此，反射操作的效率要比那些非反射操作低得多。我们应该避免在经常被执行的代码或对性能要求很高的程序中使用反射。
（2）安全限制 ：使用反射技术要求程序必须在一个没有安全限制的环境中运行。如果一个程序必须在有安全限制的环境中运行，如 Applet，那么这就是个问题了。
（3）内部暴露：由于反射允许代码执行一些在正常情况下不被允许的操作（比如：访问私有的属性和方法），所以使用反射可能会导致意料之外的副作用，这可能导致代码功能失调并破坏可移植性。反射代码破坏了抽象性，因此当平台发生改变的时候，代码的行为就有可能也随着变化。
31. Java 中的动态代理是什么？有哪些应用？
动态代理：当想要给实现了某个接口的类中的方法，加一些额外的处理。比如说加日志，加事务等。可以给这个类创建一个代理，故名思议就是创建一个新的类，这个类不仅包含原来类方法的功能，而且还在原来的基础上添加了额外处理的新功能。这个代理类并不是定义好的，是动态生成的。具有解耦意义，灵活，扩展性强。
动态代理的应用：Spring 的 AOP 、加事务、加权限、加日志。
32. 怎么实现动态代理？
首先必须定义一个接口，还要有一个 InvocationHandler（将实现接口的类的对象传递给它）处理类。再有一个工具类 Proxy（习惯性将其称为代理类，因为调用它的 newInstance() 可以产生代理对象，其实它只是一个产生代理对象的工具类）。利用到 InvocationHandler，拼接代理类源码，将其编译生成代理类的二进制码，利用加载器加载，并将其实例化产生代理对象，最后返回。
每一个动态代理类都必须要实现 InvocationHandler 这个接口，并且每个代理类的实例都关联到了一个 handler，当我们通过代理对象调用一个方法的时候，这个方法的调用就会被转发为由 InvocationHandler 这个接口的 invoke 方法来进行调用。我们来看看 InvocationHandler 这个接口的唯一一个方法 invoke 方法：
Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable
JavaCopy
proxy: 指代我们所代理的那个真实对象
method: 指代的是我们所要调用真实对象的某个方法的 Method 对象
args: 指代的是调用真实对象某个方法时接受的参数
Proxy 类的作用是动态创建一个代理对象的类。它提供了许多的方法，但是我们用的最多的就是 newProxyInstance 这个方法：
public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces, InvocationHandler handler) throws IllegalArgumentException
JavaCopy
loader：一个 ClassLoader 对象，定义了由哪个 ClassLoader 对象来对生成的代理对象进行加载；
interfaces：一个 Interface 对象的数组，表示的是我将要给我需要代理的对象提供一组什么接口，如果我提供了一组接口给它，那么这个代理对象就宣称实现了该接口(多态)，这样我就能调用这组接口中的方法了
handler：一个 InvocationHandler 对象，表示的是当我这个动态代理对象在调用方法的时候，会关联到哪一个 InvocationHandler 对象上。
通过 Proxy.newProxyInstance 创建的代理对象是在 Jvm 运行时动态生成的一个对象，它并不是我们的 InvocationHandler 类型，也不是我们定义的那组接口的类型，而是在运行是动态生成的一个对象。
33. static 关键字的作用？
（1）静态变量：又称为类变量，也就是说这个变量属于类的，类所有的实例都共享静态变量，可以直接通过类名来访问它。静态变量在内存中只存在一份；
（2）静态方法：静态方法在类加载的时候就存在了，它不依赖于任何实例。所以静态方法必须有实现，也就是说它不能是抽象方法。只能访问所属类的静态字段和静态方法，方法中不能有 this 和 super 关键字；
（3）静态语句块：静态语句块在类初始化时运行一次；
（4）静态内部类：非静态内部类依赖于外部类的实例，而静态内部类不需要。静态内部类不能访问外部类的非静态的变量和方法；
（5）初始化顺序：静态变量和静态语句块优先于实例变量和普通语句块，静态变量和静态语句块的初始化顺序取决于它们在代码中的顺序。
public static String staticField = "静态变量";
static {
System.out.println("静态语句块"); ---- 1
}
public String field = "实例变量"; ---- 2
{
System.out.println("普通语句块"); ----3
}
// 最后才是构造函数的初始化
public InitialOrderTest() {
System.out.println("构造函数"); ----4
}
初始化补充
存在继承的情况下，初始化顺序为：
父类（静态变量、静态语句块）
子类（静态变量、静态语句块）
父类（实例变量、普通语句块）
父类（构造函数）
子类（实例变量、普通语句块）
子类（构造函数）
34. super 关键字的作用？
（1）访问父类的构造函数：可以使用 super() 函数访问父类的构造函数，从而委托父类完成一些初始化的工作。
（2）访问父类的成员：如果子类重写了父类的某个方法，可以通过使用 super 关键字来引用父类的方法实现。
（3）this 和 super 不能同时出现在一个构造函数里面，因为 this 必然会调用其它的构造函数，其它的构造函数必然也会有 super 语句的存在，所以在同一个构造函数里面有相同的语句，就失去了语句的意义，编译器也不会通过。
3、transient 关键字的作用？
对于不想进行序列化的变量，使用 transient 关键字修饰。
transient 关键字的作用是：阻止实例中那些用此关键字修饰的的变量序列化。当对象被反序列化时，被 transient 修饰的变量值不会被持久化和恢复。transient 只能修饰变量，不能修饰类和方法。
35. 字节和字符的区别？
字节是存储容量的基本单位；
字符是数字、字母、汉字以及其他语言的各种符号；
1 字节 = 8 个二进制单位，一个字符由一个字节或多个字节的二进制单位组成。
36. String 为什么要设计为不可变类？
在 Java 中将 String 设计成不可变的是综合考虑到各种因素的结果。主要的原因主要有以下三点：
（1）字符串常量池的需要：字符串常量池是 Java 堆内存中一个特殊的存储区域, 当创建一个 String 对象时，假如此字符串值已经存在于常量池中，则不会创建一个新的对象，而是引用已经存在的对象；
（2）允许 String 对象缓存 HashCode：Java 中 String 对象的哈希码被频繁地使用, 比如在 HashMap 等容器中。字符串不变性保证了 hash 码的唯一性，因此可以放心地进行缓存。这也是一种性能优化手段，意味着不必每次都去计算新的哈希码；
（3）String 被许多的 Java 类(库)用来当做参数，例如：网络连接地址 URL、文件路径 path、还有反射机制所需要的 String 参数等, 假若 String 不是固定不变的，将会引起各种安全隐患。
37. String、StringBuilder、StringBuffer 的区别？
String：用于字符串操作，属于不可变类；【补充：String 不是基本数据类型，是引用类型，底层用 char 数组实现的】
StringBuilder：与 StringBuffer 类似，都是字符串缓冲区，但线程不安全；
StringBuffer：也用于字符串操作，不同之处是 StringBuffer 属于可变类，对方法加了同步锁，线程安全
StringBuffer的补充
说明：StringBuffer 中并不是所有方法都使用了 Synchronized 修饰来实现同步：
@Overridepublic StringBuffer insert(int dstOffset, CharSequence s) {
// Note, synchronization achieved via invocations of other StringBuffer methods
// after narrowing of s to specific type
// Ditto for toStringCache clearing
super.insert(dstOffset, s);
return this;
}
JavaCopy
执行效率：StringBuilder > StringBuffer > String
38. String 字符串修改实现的原理？
当用 String 类型来对字符串进行修改时，其实现方法是首先创建一个 StringBuilder，其次调用 StringBuilder 的 append() 方法，最后调用 StringBuilder 的 toString() 方法把结果返回。
39. String str = “i” 与 String str = new String(“i”) 一样吗？
不一样，因为内存的分配方式不一样。String str = “i” 的方式，Java 虚拟机会将其分配到常量池中；而 String str = new String(“i”) 则会被分到堆内存中。
public class StringTest {
public static void main(String[] args) {
String str1 = "abc";
String str2 = "abc";
String str3 = new String("abc");
String str4 = new String("abc");
System.out.println(str1 == str2); // true
System.out.println(str1 == str3); // false
System.out.println(str3 == str4); // false
System.out.println(str3.equals(str4)); // true
}
}
在执行 String str1 = “abc” 的时候，JVM 会首先检查字符串常量池中是否已经存在该字符串对象，如果已经存在，那么就不会再创建了，直接返回该字符串在字符串常量池中的内存地址；如果该字符串还不存在字符串常量池中，那么就会在字符串常量池中创建该字符串对象，然后再返回。所以在执行 String str2 = “abc” 的时候，因为字符串常量池中已经存在“abc”字符串对象了，就不会在字符串常量池中再次创建了，所以栈内存中 str1 和 str2 的内存地址都是指向 “abc” 在字符串常量池中的位置，所以 str1 = str2 的运行结果为 true。
而在执行 String str3 = new String(“abc”) 的时候，JVM 会首先检查字符串常量池中是否已经存在“abc”字符串，如果已经存在，则不会在字符串常量池中再创建了；如果不存在，则就会在字符串常量池中创建 “abc” 字符串对象，然后再到堆内存中再创建一份字符串对象，把字符串常量池中的 “abc” 字符串内容拷贝到内存中的字符串对象中，然后返回堆内存中该字符串的内存地址，即栈内存中存储的地址是堆内存中对象的内存地址。String str4 = new String(“abc”) 是在堆内存中又创建了一个对象，所以 str 3 str4 运行的结果是 false。str1、str2、str3、str4 在内存中的存储状况如下图所示：
40. String 类的常用方法都有那些？
indexOf()：返回指定字符的索引。
charAt()：返回指定索引处的字符。
replace()：字符串替换。
trim()：去除字符串两端空白。
split()：分割字符串，返回一个分割后的字符串数组。
getBytes()：返回字符串的 byte 类型数组。
length()：返回字符串长度。
toLowerCase()：将字符串转成小写字母。
toUpperCase()：将字符串转成大写字符。
substring()：截取字符串。
equals()：字符串比较。
41. final 修饰 StringBuffer 后还可以 append 吗？
可以。final 修饰的是一个引用变量，那么这个引用始终只能指向这个对象，但是这个对象内部的属性是可以变化的。
42. Java 中的 IO 流的分类？说出几个你熟悉的实现类？
按功能来分：输入流（input）、输出流（output）。
按类型来分：字节流 和 字符流。
字节流：InputStream/OutputStream 是字节流的抽象类，这两个抽象类又派生了若干子类，不同的子类分别处理不同的操作类型。
43. 字节流和字符流有什么区别？
字节流按 8 位传输，以字节为单位输入输出数据，字符流按 16 位传输，以字符为单位输入输出数据。
但是不管文件读写还是网络发送接收，信息的最小存储单元都是字节。
44. BIO、NIO、AIO 有什么区别？
BIO：Block IO 同步阻塞式 IO，就是我们平常使用的传统 IO，它的特点是模式简单使用方便，并发处理能力低。同步阻塞I/O模式，数据的读取写入必须阻塞在一个线程内等待其完成。在活动连接数不是特别高（小于单机 1000）的情况下，这种模型是比较不错的，可以让每一个连接专注于自己的 I/O 并且编程模型简单，也不用过多考虑系统的过载、限流等问题。线程池本身就是一个天然的漏斗，可以缓冲一些系统处理不了的连接或请求。但是，当面对十万甚至百万级连接的时候，传统的 BIO 模型是无能为力的。因此，我们需要一种更高效的 I/O 处理模型来应对更高的并发量。
NIO：New IO 同步非阻塞 IO，是传统 IO 的升级，客户端和服务器端通过 Channel（通道）通讯，实现了多路复用。NIO 是一种同步非阻塞的 I/O 模型，在 Java1.4 中引入了 NIO 框架，对应 java.nio 包，提供了 Channel , Selector，Buffer 等抽象。NIO 中的 N 可以理解为 Non-blocking，不单纯是 New。它支持面向缓冲的，基于通道的 I/O 操作方法。NIO 提供了与传统BIO模型中的 Socket 和 ServerSocket 相对应的 SocketChannel 和 ServerSocketChannel 两种不同的套接字通道实现，两种通道都支持阻塞和非阻塞两种模式。阻塞模式使用就像传统中的支持一样，比较简单，但是性能和可靠性都不好；非阻塞模式正好与之相反。对于低负载、低并发的应用程序，可以使用同步阻塞 I/O 来提升开发速率和更好的维护性；对于高负载、高并发的（网络）应用，应使用 NIO 的非阻塞模式来开发。
AIO：Asynchronous IO 是 NIO 的升级，也叫 NIO2，实现了异步非堵塞 IO ，异步 IO 的操作基于事件和回调机制。也就是应用操作之后会直接返回，不会堵塞在那里，当后台处理完成，操作系统会通知相应的线程进行后续的操作。AIO 是异步 IO 的缩写，虽然 NIO 在网络操作中，提供了非阻塞的方法，但是 NIO 的 IO 行为还是同步的。对于 NIO 来说，我们的业务线程是在 IO 操作准备好时，得到通知，接着就由这个线程自行进行 IO 操作，IO操作本身是同步的。
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