Java 基础核心知识点总结（面试必备）

前言

本文整理了 Java 基础核心高频知识点，包括面向对象、数据类型、String、异常、反射注解等，都是面试和日常开发最常用内容，适合 Java 初学者和准备面试的同学复习使用。

Java基础

面向对象

（什么是面向对象，要求有抽象的能力，把实际开发中的各种业务抽象成具体的接口 抽象类 类）

面向对象的三大特征是什么

继承：
问：
子类是否可以继承父类的private修饰的成员属性和方法；///子类能不能继承父类的私有方法/私有属性
答：可以，但是只能继承不能使用，如果继承父类，父类所有的一切包括私有但是调用不了

拓展：编码的设计原则：里氏替换原则
继承可以用，但子类不能 “篡改” 父类的核心约定

多态：实现接口 继承抽象类

可以使用父类去接受具体的子类实现 可以灵活的接受不同类型的实现类

封装：类的封装 方法的封装 模块的封装
面向对象的封装指的是类的封装；类的封装就是私有成员变量公开成员方法

方法的封装指的是一个方法被多次调用可以抽取出来，然后独立定义减少代码的重复度

模块的封装：如果一个功能被多个项目 被多个模块/微服务模块进行调用，可以把这个功能进行抽取封装成一个独立的模块 然后在其他微服务/模块中进行依赖引入

Java中重载（Overload）和重写（Override）的区别

重载指的是相同的方法名称 相同的方法返回值 不同的参数
重写：子类（抽象类 普通类 接口实现类）重写父类的方法实现 方法名称返回值 形参都保持一致，如果不一致就重载了

抽象类和接口的区别

抽象类：如果一个类中至少包含一个abstract 修饰的方法那么这个类就是抽象类

接口：都是抽象方法（默认情况）

区别：抽象类（abstract） 抽象类是 单继承 其中有抽象方法/非抽象方法
抽象类中可以有各种变量 抽象类中有构造方法

接口（interface）接口时多实现 Jdk8 之前只能是抽象方法，jdk8之后可以有默认方法和静态方法
接口中只能是public static final 修饰的常量 接口中不能有构造方法

Java8接口的默认方法和静态方法

默认方法就是有方法体default void method A（）{方法体}
静态方法static void method B（）{方法体}
抽象方法void abstract C（）；

数据类型与包装类

Java基本数据类型有哪些？占多少字节？

自动装箱和拆箱的原理

integer i=10；//装箱（封装成一个包装类）；底层用的是Integer.valueOf(10);
Int j =i ; //拆箱（）；底层是i.intValue();

注意事项：频繁装箱和拆箱会影响性能，如果使用的是包装类可以为 null ，使用时 注意空指针异常 （NullPointerException，简称 NPE）。

Integer缓存机制（-128到127）

Integer a = 127; Integer b = 127; sout(a == b); //true ; Integer c = 128; Integer d = 128; sout(c == d); //false ;

Integer的valueOf（int i）在这个方法中会进行判断i的值 如果是在-128到127之间 Integer会进行缓存IntegerCache .cache();

其他包装类缓存：
Byte Short Long (缓存都是)：-128到127
Character:0到127
Boolean:true和false两个对象

面试问：你在开发中有没有遇到过一些印象比较深刻的Bug,你是怎么解决的？

我之前在开发的时候 有一个用户发放优惠券的业务，当时的业务要求每个用户只能领取一张优惠券，所以我使用了锁机制，但是我没有对整个优惠券的表进行加锁，这样的并发太低了，我当时使用的是用户id进行加锁也就是同一时间一个用户只能抢一张优惠券 不同的用户可以同时抢，并发会更高，但是还是出现了一个用户抢多张的情况，当时我们的用户id是Long类型的 ，这时候我的用户id的值超过了128那么Long缓存失效，然后同一个用户的id会被判断为不同的锁对象；导致锁失效

= =与equals的区别

= =比较的是什么：

• 基本数据类型：比较的是值是否相等
• 引用类型：比较的是内存地址是否相同（是否是同一个对象）

equals比较的是什么：

• Object类中默认的实现是==
• String Integer等重写equals()比较的是内容是否相等

String相关

String、StringBuilder、StringBuffer的区别？

String是不可变的；线程是安全的；性能低（会频繁创建新对象）少量字符串操作的时候
StringBuilder是可以变的；线程是不安全的；性能高；单线程大量字符串操作（局部）
StringBuffer是可以变的；线程是安全的；性能较高（有锁开销）；多线程大量字符串操作（成员）

String为什么设计成不可变的？

• 安全性
  字符串常量池的需要：相同内容的字符串共享同一个对象
  防止被篡改：String常用于网络传输 文件路径等以一些操作 通过不可变来保证安全性
• 线程安全
  不可变对象天然就是线程安全的 多环境下无需考虑线程安全问题
• 支持哈希
  String经常会作为HashMap的Key使用 不可变保证了Hash值不变
• 性能优化
  字符串常量池可以复用对象 节省内存

为什么是不可变的/怎么保证不可变？？？？
String类是被final修饰的 也就是不可以被继承 也就意味着不可以重写父类方法
字符数组也是final修饰的 不能修改引用
String类本身并没有提供修改value的方法

String字符串常量池的理解

字符串常量池是JVM为了提升性能和减少内存开销，专门为String类设计的一块内存区域
存储的位置：
JDK7之前是方法区
JDK7之后是堆内存

面试题：
String s = new String ("hello");
创建了几个对象？？
如果“hello”在常量池中没有：2个（常量池中1个堆内存里面1个）
如果“hello”在常量池中没有：1个（堆内存里面1个）

intern（）方法的作用

intern（）方法用于将字符串对象放入到字符串常量池中

原理：
如果常量池中已存在该字符串返回池中的引用
如果常量池中的不存在，将该字符串放入到常量池中，然后再返回引用

异常处理

Java异常体系结构

Throwable

• Error
• OOM
• StackOverflowError栈溢出
• Exception
• RuntimeException
• NPE 空指针异常
• 数组角标越界
• 类型转换异常
• 编译异常
• IOException
• SQLException

Checked异常和Unchecked异常的区别(运行时异常和编译异常的区别)

编译异常：在编译时期就必须要处理的异常（try-catch和throw）
运行时异常：编译时期不强制处理（自己可能意识不到有异常）如果是web项目 通常使用全局异常处理器去拦截这些运行时异常然后统一处理

异常表是什么

定义

异常表是存储在Java字节码中的一个数据结构，它存在于方法的Code属性中，用于指导JVM如何处理方法执行过程中可能发生的异常，然后统一处理。
异常表是在方法级别创建的，而不是类级别或项目级别。只有包含try-catch块的方法才会有异常表。每个包含异常处理逻辑的方法都会有自己的异常表。
异常表是在编译时由Java编译器生成的，作为字节码的一部分。它不是在运行时动态创建的。在Java的.class文件中，异常表是方法属性的一部分。
一个类可能包含多个方法，每个方法可能由也可能没有异常表。一个方法中如果有多个try-catch块也只会存在一个异常表，这个异常表中会有多个条目，具体来说每个catch块都会对应一个条目，如果代码在运行时发生异常但是方法中没有try-catch块也不会自动创建异常表，每个方法的异常表是相互独立的。一个方法的异常处理不会影响其他方法的异常表。

public void methodWithMultipleTryCatch(); Code: //...bytecode... //一个方法中的异常表 //一个try对应两个catch的情况，每个catch对应一个条目 Exception Table: from to target type 0 8 11 Class java/lang/ArithmeticException 14 22 25 Class java/lang/NullPointerException 14 22 38 Class java/lang/Exception //方法中没有try-catch也就没有异常表 public void methodWithoutTryCatch(); Code: //...bytecode... //No exception table for this method

结构

异常表的每个条目通常包含以下信息

• from：try块开始的字节码偏移量
• to：try块结束的字节码偏移量
• target：异常处理程序（catch块）的起始位置
• type：要捕获的异常类型

作用

当方法执行过程中抛出异常时，JVM会查询异常表，JVM根据异常表的信息确定是否有匹配的catch块，以及如何处理异常。

工作原理

当异常发生时，JVM检查当前指令的位置是否在任何try块的范围内。如果在try块内，JVM会查找匹配的异常类型。如果找到匹配，执行会跳转到相应的catch块。

优点

效率：异常表提供了一种高效的方式来定位异常处理程序。
灵活性：允许对不同类型的异常进行不同的处理。

查看异常表

可以使用javap工具查看编译后类的字节码，包括异常表。命令：javap -c -verbose ClassName

与finally块的关系

finally块的内容通常会被复制到每个可能的执行路径中，包括正常执行路径和异常处理路径。

性能考虑

异常表的存在不会影响正常执行的性能。只有在实际抛出异常时，才会查询异常表。

嵌套try-catch

对于嵌套的try-catch块，会生成多个异常表条目。

try-catch-finally的执行顺序

1. 执行try
2. 如果有异常执行对应的catch块
3. 无论是否有异常都会执行finally

面试题

try{ return 1; }catch(Exception e){ return 2; }finally{ return 3; } //最终返回3 public static int test(){ int x = 1; try{ x ++; return x; //返回2 先把整个2保存起来 }finally{ x ++; //x = 3; } } //最终返回2

finally块一定会执行吗？

通常情况下都会执行

（不会执行）

• 断电
• JVM退出（System.exit(0);）

public static int test(){ int x = 1; try{ System.exit(0); //退出虚拟机不会执行finally x ++; return x; //返回2 先把整个2保存起来 }finally{ x ++; //x = 3; } }

• finally块在守护线程中 主线程结束掉了
• 在try方法块中如果有无限循环或者死锁（finally也不会被执行到）
• 线程被外界直接杀死

try-with-resources的使用

try(FileInputStream fis = new FileInputStream("file.txt")){ //使用fis }catch(IOException e){ e.printStackTrace(); } //自动调用close

资源类必须要实现AutoCloseable接口
可以在Try里面同时管理多个资源

反射与注解

什么是反射？反射的应用场景

反射就是在运行过程中，能够动态拿到一个类的所有信息（属性、方法、构造器），甚至能够修改私有属性的值。

核心类：
Class Field Method Constructor

应用场景：

• Spring容器 反射创建Bean
• AOP的实现 反射执行目标方法
• 运行时注解的解析 发射拿注解上的值
• 驱动加载

反射获取Class对象的三种方式

//方式1：通过类名.class //需要导入这个类 或者是你自己创建类 Class<String> clazz1 = String.class; //方式2：通过对象.getClass() //需要创建这个类的实例对象 String str = "hello"; Class<?> clazz2 = str.getClass(); //方式3：通过Class.forName("权限定类名"); //运行时加载 最灵活 通常框架都是使用这种方式 Class<?> clazz3 = Class.forName("java.lang.String"); //三种方式获取的是同一个Class对象 System.out.println(clazz1 == clazz2);//true System.out.println(clazz2 == clazz3);//true

反射的优缺点

优点：

• 灵活性：运行时动态操作类，不需要在编译时确定 （判断方法的名称是否是我想要的 以XXX开头）
• 解耦：降低模块间的耦合度
• 可扩展性：支持插件式开发

缺点：

• 性能开销：比直接调用慢10-20倍
• 安全性：可以访问私有成员，破环封装
• 代码可读性差：难以理解和维护
• 编译时无法检查：类型安全问题延迟到运行时

优化建议：

• 缓存Class、Method、Field对象
• 使用setAccessible(true) 减少安全检查开销
• 非必要不使用反射

注解的作用和自定义注解

注解其实就是一个标记没有任何的业务逻辑
作用就是方便有一个核心类然后去扫描带有特定标记的类或方法 然后做业务处理

怎么自定义注解@Interface可以定义属性每个属性都可以有默认值 也可以没有默认值
如果某个属性有默认值在使用这个注解的时候就可以不用再指定值
如果某个属性没有默认值 则在使用这个注解的时候就必须要指定属性的值 否则报错

元注解有哪些？

元注解就是修饰注解的注解。

• @Target：约束注解能写在哪（类上、方法上、字段上）。

@Target({ElementType.TYPE,ElementType.METHOD}) public @interface MyAnnotation{}

• @Retention：约束注解活到什么时候。注解默认的生命周期市编译后就不在了
• SOURCE(源码可见，编译丢弃)。
• CLASS(字节码可见，运行丢弃)。
• RUNTIME(运行期可见，反射必须用这个)

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) public @interface MyAnnotation{}

• @Documented：注解是否包含在JavaDoc中
• @Inherited：注解是否可被继承

总结

本文整理了 Java 基础高频面试点，适合日常复习和面试突击。基础扎实才能更好学框架、分布式、高并发，建议多敲代码、多总结。

后续会继续更新：集合、多线程、JVM、Spring、MySQL 等系列文章，欢迎关注交流。