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Java基础知识（面试题）

发表于 更新于 分类于
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Java基础知识，很重要！！！

JDK和JRE和JVM分别是什么，有什么区别？

  1. JDK(Java Development Kit)：JDK 是 Java 开发工具包，包含了编写、编译、调试和运行 Java 程序所需的所有工具和组件，比如编译器(javac)、Java API、调试工具等。 JDK 是针对 Java 开发人员的，它包含了 JRE，还有编译器和其他工具，可以用来编写和 调试 Java 程序。
  2. JRE(Java Runtime Environment)：JRE 是 Java 运行时环境，包括了 Java 虚拟机 (JVM)和 Java 标准类库(Java API)。JRE 是针对 Java 应用程序的，它提供了在计算机上运行 Java 应用程序所需的最小环境。
  3. JVM(Java Virtual Machine)：JVM 是 Java 虚拟机，是 Java 程序运行的环境。JVM负责将 Java 代码解释或编译为本地机器代码，并在运行时提供必要的环境支持，比如内存管理、垃圾回收、安全性等。JVM 的主要作用是将 Java 代码转换为可以在计算机上运行的机器码，并负责程序的执行。

总结

  • JDK 是 Java 开发工具包，包括了编译器、Java API、调试工具等，用于开发 Java 应用程序
  • JRE 是 Java 运行时环境，包括了 Java 虚拟机和 Java 标准类库，用于在计算机上运行 Java 应用程序
  • JVM 是 Java 虚拟机，是 Java 程序运行的环境，负责将 Java 代码转换为可以在计算机上运行的机器码，并提供必要的环境支持
  • Java开发工具包 = Java 运行环境 + Java开发工具
  • Java 运行环境= Java虚拟机 + Java核心类库

补充

1）JVM 并不是只有一种!只要满足 JVM 规范，每个公司、组织或者个人都可以开发自己的专属 JVM

2）Java 程序是如何在计算机上运行的：

  1. 编写Java源代码 => 需要用到JDK
  2. 将Java源代码编译成字节码 => 需要用到Java开发工具包中的编译器(javac)，产生字节码文件
  3. 将字节码转换成机器码 => 需要用到 JVM
  4. 操作系统执行机器码，完成程序的运行 => 需要用到JRE

什么是字节码？采用字节码的最大好处是什么？

字节码是Java程序编译后的中间代码，是一种可移植的二进制代码，可以在任何支持Java虚拟机（JVM）的平台上运行。字节码通过将Java源代码编译为字节码指令序列，使得Java程序可以跨平台运行，即使是在不同的操作系统和硬件平台上也可以运行。

字节码采用中间代码的形式，相比于直接将程序编译为特定平台上的机器码，有以下几个好处：

  1. 可移植性：由于字节码是中间代码，所以可以在任何支持JVM的平台上运行，使得Java程序具有很好的移植性。这也是Java跨平台的重要特性之一。
  2. 安全性：由于字节码需要在JVM中运行，所以可以对字节码进行安全检查，以确保程序不会对系统造成威胁。
  3. 性能：由于字节码是一种紧凑的二进制格式，相比于直接编译为机器码，可以更快地加载和传输，同时也可以在运行时进行动态优化，提高程序的执行效率。
  4. 可读性：相比于直接编译为机器码，字节码具有更好的可读性，可以方便地进行反汇编和调试。

因此，采用字节码作为中间代码的最大好处是提高了 Java 程序的可移植性、安全性、性能和可读性。这也是 Java 跨平台和安全性等特性的基础。

补充

什么是Java内部类，内部类的分类有哪些？有哪些优点和应用场景？

定义

内部类：定义在某一个类中的类。

分类、优点、应用场景

分类：

  • 成员内部类
  • 静态内部类
  • 局部内部类
  • 匿名内部类
分类 定义 作用范围 应用场景
成员内部类 与其外部类的其他成员变量和方法平级的内部类 可以访问外部类的所有成员变量和方法，可以被外部类访问 为外部类提供服务的场景
静态内部类 使用static关键字修饰的内部类 只能访问外部类的静态成员和静态方法，只能被外部类的静态方法访问 与外部无关或者需要单例模式的场景
局部内部类 定义在方法中的内部类，在方法中直接实例化 可以访问外部类或者代码块中声明为final的变量，作用于仅限在方法内部，不能使用访问控制符修饰 执行特定任务或者逻辑操作场景
匿名内部类 没有名字的内部类，使用new 接口(){}或者抽象类(){}或者new 父类(){} 没有名字，没有构造器，只能使用一次，必须集成一个父类型（接口或者抽象类）或者实现一个接口的局部内部类 创建回调函数、事件监听、线程等临时对象

创建与获取：

// 1. 私有内部类 => 在外部类中编写方法，对外提供内部类对象
// 定义方法（外部类中）
public Inner getInstance() {
  return new Inner();
}

// 使用方法
Outer o = new Outer();
Object i = o.getInstance();

// 2. 非私有内部类 => 直接创建成员内部类
// [OuterClass.InnerClass obj = new OuterClass().new Inner()]
Outer.Inner oi = new Outer().new Inner();

优点：

  • 通过内部类变相实现多继承，使得一个类可以假性地继承多个父类
  • 内部类可以隐藏实现细节，简化代码的编写
  • 内部类可以访问外部类的私有成员变量和方法，从而增加了程序的灵活性和安全性

反射机制、优缺点、应用场景

Java反射机制是指在运行时动态获取类的信息、创建对象以及调用对象的属性和方法的机制。

优点:

  • 可以动态地获取类的信息，不需要在编译时就知道类的信息。
  • 可以动态地创建对象，不需要在编译时就知道对象的类型。
  • 可以动态地调用对象的属性和方法，可以在运行时动态地改变对象的行为。

缺点:

  • 由于反射是动态的，所以它的运行效率较低，不如直接调用方法或属性。
  • 由于反射是动态的，所以它会破坏 Java 的封装性，可能会使代码变得复杂和不稳定。

应用场景：

  • 在运行时判断任意一个对象所属的类
  • 在运行时构造任意一个类的对象
  • 在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法
  • 在运行时调用任意一个对象的成员变量和方法
  • 在运行时处理注解
  • 生成动态代理

补充哪些框架或者自己的哪些项目用到了反射，会是亮点

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