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1. Java語言基礎

1.1 Java是什么？

? ? Java是一種廣泛使用的編程語言，最初由Sun Microsystems（現為Oracle公司的一部分）于1995年發布。它是一種面向對象的、基于類的、通用型的編程語言，旨在讓應用程序“編寫一次，到處運行”（Write Once, Run Anywhere）。

1.2 Java的主要特性有哪些？

? ? 平臺獨立性：通過Java虛擬機（JVM）實現跨平臺運行。

? ? 面向對象：支持類、繼承、多態等概念。

? ? 自動內存管理：垃圾回收機制自動管理內存。

? ? 安全性：通過安全模型和類加載機制保障。

? ? 強類型語言：變量必須明確聲明類型。

1.3 JDK、JRE、JVM的區別是什么？

? ? JDK（Java Development Kit）：包含開發Java程序所需的全部工具，如編譯器、調試器等。

? ? JRE（Java Runtime Environment）：運行時環境，包含JVM和Java核心類庫，用于執行Java程序。

? ? JVM（Java Virtual Machine）：Java虛擬機，是Java程序的運行環境，負責將Java字節碼轉換為機器碼執行。

2. 數據類型與變量

2.1 Java中有哪些基本數據類型？

? ? 整數類型：byte, short, int, long

? ? 浮點類型：float, double

? ? 字符類型：char

? ? 布爾類型：boolean

2.2 變量作用域有哪些？

? ? 類變量（靜態變量）：用static修飾，屬于類本身，所有實例共享。

? ? 實例變量：沒有static修飾，屬于類的實例。

? ? 局部變量：在方法或代碼塊中定義，只在定義它的代碼塊中有效。

2.3 解釋一下Java中的自動裝箱和拆箱？

? ? 自動裝箱：將基本數據類型轉換為對應的包裝類對象（如int到Integer）。

? ? 自動拆箱：將包裝類對象轉換為基本數據類型（如Integer到int）。

3. 運算符與表達式

3.1 Java中有哪些運算符？

? ? 算術運算符：+、-、*、/、%、++、--

? ? 賦值運算符：=、+=、-=、*=、/=

? ? 關系運算符：<、>、<=、>=、==、!=

? ? 邏輯運算符：&&、||、!

? ? 位運算符：&、|、^、~、<<、>>、>>>

? ? 條件運算符（三元運算符）：條件 ? 表達式1 : 表達式2

? ? 字符串連接運算符：+

3.2 解釋一下短路邏輯運算符？

? ? 在邏輯與（&&）運算中，如果第一個操作數為false，則整個表達式立即返回false，不再計算第二個操作數。

? ? 在邏輯或（||）運算中，如果第一個操作數為true，則整個表達式立即返回true，不再計算第二個操作數。

4. 流程控制

4.1 Java中的循環結構有哪些？

? ? for循環：基于索引的循環。

? ? while循環：當條件為真時重復執行。

? ? do-while循環：至少執行一次，然后檢查條件。

4.2 break和continue的區別是什么？

? ? break：立即終止當前循環或switch語句。

? ? continue：跳過當前循環的剩余部分，直接進入下一次循環迭代。

4.3 switch語句的使用場景？

? ? 用于替代多個if-else if條件判斷，特別是當判斷條件是單個變量且為整型、字符型或枚舉類型時。

5. 數組與集合

5.1 數組與集合的區別是什么？

? ? 數組：固定大小，存儲相同類型的元素，訪問速度快。

? ? 集合：動態大小，可以存儲不同類型的對象，提供了豐富的操作方法。

5.2 Java集合框架主要包含哪些接口和類？

? ? 主要接口：List、Set、Map、Queue

? ? 主要實現類：ArrayList、LinkedList、HashSet、TreeSet、HashMap、TreeMap、LinkedList（也實現了Deque接口）

5.3 ArrayList與LinkedList的區別是什么？

? ? ArrayList：基于動態數組實現，查詢效率高，插入刪除效率低（尤其是中間位置）。

? ? LinkedList：基于鏈表實現，插入刪除效率高，查詢效率低。

6. 面向對象編程

6.1 面向對象編程的三大特性是什么？

? ? 封裝：隱藏對象的屬性和實現細節，僅公開必要的接口。

? ? 繼承：子類繼承父類的屬性和方法，實現代碼復用。

? ? 多態：允許將子類對象視為父類對象使用，實現接口的動態綁定。

6.2 抽象類與接口的區別是什么？

? ? 抽象類可以有實現的方法，接口中的所有方法都是抽象的（Java 8以后接口可以有默認方法和靜態方法）。

? ? 一個類只能繼承一個抽象類，但可以實現多個接口。

? ? 抽象類主要用于定義類的模板，接口用于定義功能的契約。

6.3 什么是內部類？它有哪些類型？

? ? 內部類：定義在另一個類內部的類。

? ? 類型：成員內部類、局部內部類、匿名內部類、靜態內部類。

7. 異常處理

7.1 Java中的異常處理機制是怎樣的？

? ? 使用try-catch-finally結構捕獲和處理異常。

? ? throw用于主動拋出異常，throws用于聲明方法可能拋出的異常。

? ? 自定義異常類通常繼承自Exception或RuntimeException。

7.2 finally塊中的代碼什么時候執行？

? ? finally塊中的代碼總是會在try或catch塊之后執行，無論是否發生異常，除非在執行try或catch塊時程序終止（如System.exit()調用）。

8. 輸入輸出與文件操作

8.1 Java中的IO流分為哪幾類？

? ? 按功能分：輸入流（InputStream/Reader）和輸出流（OutputStream/Writer）。

? ? 按處理單位分：字節流（InputStream/OutputStream）和字符流（Reader/Writer）。

? ? 按流向分：節點流和處理流。

8.2 如何讀取和寫入文件？

? ? 使用FileReader/FileWriter、BufferedReader/BufferedWriter進行字符讀寫。

? ? 使用FileInputStream/FileOutputStream、BufferedInputStream/BufferedOutputStream進行字節讀寫。

9. 多線程與并發

9.1 什么是線程？Java如何實現多線程？

? ? 線程是CPU調度的基本單位，用于并發執行任務。

? ? Java通過繼承Thread類或實現Runnable接口來創建線程。

9.2 解釋一下線程的生命周期？

? ? 新建（New）、就緒（Runnable）、運行（Running）、阻塞（Blocked）、等待（Waiting）、時間等待（Timed Waiting）、終止（Terminated）。

9.3 同步與異步的區別是什么？

? ? 同步：多個任務按順序執行，一個任務完成后另一個任務才開始。

? ? 異步：多個任務并發執行，不等待上一個任務完成。

9.4 Java中如何實現線程同步？

? ? 使用synchronized關鍵字修飾方法或代碼塊。

? ? 使用顯式鎖（如ReentrantLock）。

? ? 使用原子變量類（如AtomicInteger）。

10. 網絡編程

10.1 Java網絡編程主要涉及哪些類？

? ? Socket類：用于客戶端網絡通信。

? ? ServerSocket類：用于服務器端監聽客戶端連接。

? ? InetAddress類：表示IP地址。

? ? URL和URLConnection類：用于處理網絡資源的訪問。

10.2 什么是TCP/IP協議？

? ? TCP（傳輸控制協議）：面向連接的、可靠的、基于字節流的傳輸層通信協議。

? ? IP（互聯網協議）：負責為互聯網上的每一臺計算機分配一個唯一的地址。

11. Java泛型

11.1 泛型的好處是什么？

? ? 提高代碼重用性，減少類型轉換錯誤。

? ? 編譯時類型檢查，提高代碼安全性。

11.2 泛型的類型擦除是什么？

? ? Java泛型是通過類型擦除來實現的，即在編譯期間將泛型類型信息擦除，替換為原始類型（通常是Object），并在必要時插入類型轉換代碼。

12. 注解與反射

12.1 什么是注解？

? ? 注解是Java提供的一種對代碼進行標注的機制，可以用于編譯時、加載時或運行時處理。

12.2 反射機制是什么？

? ? 反射允許程序在運行時動態地獲取類的內部信息（如屬性、方法），并能直接操作任意對象的內部屬性及方法。