面试题——基础篇

太过爱你忘了你带给我的痛 2023-10-08 13:01 16阅读 0赞

## 面试题1：Java 中操作字符串都有哪些类？它们之间有什么区别？ ##

###### 正经回答： ######

操作字符串的类有：String、StringBuffer、StringBuilder。

String 和 StringBuffer、StringBuilder 的区别在于 String 声明的是不可变的对象，每次操作都会生成新的 String 对象，然后将指针指向新的 String 对象，而 StringBuffer、StringBuilder 可以在原有对象的基础上进行操作，所以在经常改变字符串内容的情况下最好不要使用 String。

而StringBuffer 和 StringBuilder 最大的区别在于，StringBuffer 是线程安全的，而 StringBuilder 是非线程安全的，但 StringBuilder 的性能却高于 StringBuffer，所以在单线程环境下推荐使用 StringBuilder，多线程环境下推荐使用 StringBuffer。  
![在这里插入图片描述][a7c5bc18427097c66385e07afe432a0d.png]

##### 深入追问： #####

#### 追问1：这三者在效率上怎么说？ ####

> StringBulider > StringBuffer > String

**String <（StringBuffer，StringBuilder）的原因?**

*  String：字符串常量
 *  StringBuffer：字符串变量（有同步锁）
 *  StringBuilder：字符串变量（无同步锁）

从上面的名字可以看到，String是"字符串常量"，也就是不可改变的对象。源码如下：

public final class String{
        }

对于上面这句话的理解你可能会产生这样一个疑问 ，比如这段代码：

String str = "唐伯虎";
    
    str = str + "点香烟";
    
    System.out.print(str); // result : "唐伯虎点香烟"

我们明明改变了String型的变量str啊，为什么说是没有改变呢？我们来看一下这张对String操作时内存变化的图：  
![在这里插入图片描述][62d522aa34c43b0efdcbedb92f197705.png]  
我们可以看到，初始String值为"唐伯虎"，然后在这个字符串后面加上新的字符串"点香烟"，这个过程是需要重新在栈堆内存中开辟内存空间的，最终得到了"唐伯虎点香烟"字符串也相应的需要开辟内存空间，这样短短的两个字符串，却需要开辟三次内存空间，不得不说这是对内存空间的极大浪费，执行效率同理。

> 为了应对经常性操作字符串的场景，Java才提供了其他两个操作字符串的类 —— StringBuffer、StringBuilder。

他们俩均属于字符串变量，是可改变的对象，每当我们用它们对字符串做操作时，实际上是在一个对象上操作的，这样就不会像String一样创建一些而外的对象进行操作了，速度自然就相对快了。

我们一般在StringBuffer、StringBuild类上的主要操作是 append 和 insert 方法，这些方法允许被重载，以接受任意类型的数据。每个方法都能有效地将给定的数据转换成字符串，然后将该字符串的字符追加或插入到字符串缓冲区中。append 方法始终将这些字符添加到缓冲区的末端；而 insert 方法则在指定的点(index)添加字符。

> 1.  StringBuilder一个可变的字符序列是JDK1.5新增的。此类提供一个与 StringBuffer 兼容的API，但不保证同步。该类被设计用作 StringBuffer 的一个简易替换，用在字符串缓冲区被单个线程使用的时候（这种情况很普遍）。
> 2.  如果可能，建议优先采用StringBuilder类，因为在大多数实现中，它比 StringBuffer要快。且两者的方法基本相同。然而在应用程序要求线程安全的情况下，则必须使用 StringBuffer 类。

String 类型和 StringBuffer、 StringBuild类型的主要性能区别其实在于 String 是不可变的对象（final）, 因此在每次对 String 类型进行改变的时候其实都等同于在堆中生成了一个新的 String 对象，然后将指针指向新的 String 对象，这样不仅效率低下，而且大量浪费有限的内存空间，所以经常改变内容的字符串最好不要用 String 。因为每次生成对象都会对系统性能产生影响，特别是当内存中的无引用对象过多了以后， JVM 的 GC 开始工作，那速度是一定会相当慢的。另外当GC清理速度跟不上new String的速度时，还会导致内存溢出Error，会直接kill掉主程序！报错如下：

Caused by: java.lang.OutOfMemoryError: GC overhead limit exceeded
    
    Exception in thread "I/O dispatcher 3797236" java.lang.OutOfMemoryError: GC overhead limit exceeded

#### 追问2：那StringBuffer和StringBuffer线程安全主要差在哪里呢？ ####

StringBuffer和StringBuilder可以算是双胞胎了，这两者的方法没有很大区别。但在线程安全性方面，StringBuffer允许多线程进行字符操作。这是因为在源代码中StringBuffer的很多方法都被关键字synchronized 修饰了，而StringBuilder没有。

**synchronized的含义：**

> 每一个类对象都对应一把锁，当某个线程A调用类对象O中的synchronized方法M时，必须获得对象O的锁才能够执行M方法，否则线程A阻塞。一旦线程A开始执行M方法，将独占对象O的锁。使得其它需要调用O对象的M方法的线程阻塞。只有线程A执行完毕，释放锁后。那些阻塞线程才有机会重新调用M方法。这就是解决线程同步问题的锁机制。
> 
> > 了解了synchronized的含义以后，大家可能都会有这个感觉。多线程编程中StringBuffer比StringBuilder要安全多了，事实确实如此。如果有多个线程需要对同一个字符串缓冲区进行操作的时候，StringBuffer应该是不二选择。

注意：是不是String也不安全呢？事实上不存在这个问题，String是不可变的。线程对于堆中指定的一个String对象只能读取，无法修改。试问：还有什么不安全的呢？

实际应用场景中：

1.  如果不是在循环体中进行字符串拼接的话，直接使用 String 的 “+” 就好了；
2.  单线程循环中操作大量字符串数据 → StringBuilder.append()；
3.  多线程循环中操作大量字符串数据 → StringBuffer.append()；

## 面试题2：请你说一下Error 和 Exception 区别是什么？ ##

**正经回答：**  
Error 和 Exception 都是 Throwable 的子类，在Java中只有Throwable类型的实例才可以被抛出或者捕获，它是异常处理机制的基本类型。

![在这里插入图片描述][422922655988e63e7bb2177aa40b2689.png]

1.  Exception和Error体现了java平台设计者对不同异常情况的分类，Exception是程序正常运行中，可以预料的意外情况，可能并且应该被捕获，进行相应的处理。
2.  Error是指正常情况下，不大可能出现的情况，绝大部分的Error都会导致程序处于非正常的、不可恢复的状态。既然是非正常情况，不便于也不需要捕获。常见的比如OutOfMemoryError之类都是Error的子类。
3.  Exception又分为可检查(checked)异常和不可检查(unchecked)异常。可检查异常在源代码里必须显式的进行捕获处理，这是编译期检查的一部分。不可检查时异常是指运行时异常，像NullPointerException、ArrayIndexOutOfBoundsException之类，通常是可以编码避免的逻辑错误，具体根据需要来判断是否需要捕获，并不会在编译期强制要求。

## 面试题3：== 和 equals 的区别是什么 ##

正经回答：

**== :** 它的作用是判断两个对象的地址是不是相等。即，判断两个对象是不是同一个对象。(基本数据类型 == 比较的是值，引用数据类型 == 比较的是内存地址)

**equals():** 它的作用也是判断两个对象是否相等。但它一般有两种使用情况：

###### 情况1： ######

类没有覆盖 equals() 方法。则通过 equals() 比较该类的两个对象时，等价于调用了Object类的equals() 方法，也就是通过“==”比较这两个对象。

// Object类中的equals() 方法
    public boolean equals(Object obj) {
        
        return (this == obj);
    }

###### 情况2： ######

类覆盖了 equals() 方法。一般，我们都会覆盖 equals() 方法来两个对象的内容相等；若它们的内容相等，则返回 true (即，认为这两个对象相等)。

// String类中的equals() 方法，已覆盖，用于比较内容
    public boolean equals(Object anObject) {
        
        if (this == anObject) {
        
            return true;
        }
        if (anObject instanceof String) {
        
            String anotherString = (String)anObject;
            int n = value.length;
            if (n == anotherString.value.length) {
        
                char v1[] = value;
                char v2[] = anotherString.value;
                int i = 0;
                while (n-- != 0) {
        
                    if (v1[i] != v2[i])
                        return false;
                    i++;
                }
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

#### 深入追问： ####

##### 追问1：如果我们不重写equals() 方法，会怎么样？ #####

举例说明：  
重点说明：**是否重写Object类中的equals方法，会对结果造成的影响**

public static void main(String[] args) {
        
        // 字符串比较
        String a = "陈哈哈";
        String b = "陈哈哈";
    
        if (a == b) {
        // true  a==b
            System.out.println("a==b");
        }
        if (a.equals(b)) {
        // true  a.equals(b)
            System.out.println("a.equals(b)");
        }
    
        // StringBuffer 对象比较，由于StringBuffer没有重写Object的equal方法，因此结果出现错误
        StringBuffer c = new StringBuffer("陈哈哈");
        StringBuffer d = new StringBuffer("陈哈哈");
    
        if (c == d) {
        // false  c != d
            System.out.println("c == d");
        } else {
        
            System.out.println("c != d");
        }
    
        if (c.equals(d)) {
         // false 调用了Object类的equal方法
            System.out.println("StringBuffer equal true");
        }else {
        
            System.out.println("StringBuffer equal false");
        }
    }

*  object的equals方法是比较的对象的内存地址，而String的equals方法比较的是对象的值。
 *  因为String中的equals方法是被重写过的，而StringBuilder没有重写equals方法，从而调用的是Object类的equals方法，也就相当于用了 ==；

##### 追问2：重写equals的同时，我们需要重写hashCode()方法么？为什么？ #####

在重写equals()方法时，也有必要对hashCode()方法进行重写，尤其是当我们自定义一个类，想把该类的实例存储在集合中时。  
  hashCode方法的常规约定为：值相同的对象必须有相同的hashCode，也就是equals()结果为相同，那么hashcode也要相同，equals()结果为不相同，那么hashcode也不相同；  
  当我们使用equals方法比较说明对象相同，但hashCode不同时，就会出现两个hashcode值，比如在HashMap中，就会认为这是两个对象，因此会出现矛盾，说明equals方法和hashCode方法应该成对出现，当我们对equals方法进行重写时，也要对hashCode方法进行重写。

可以通过ide快捷键快速生成两个方法,假设现在有一个学生Student类，其中有 age 和 name 两个特征。生成代码如下：

@Override
    public boolean equals(Object o){
        
    //首先比较两个的地址值是否相同，如果相同，那内容也一定相同
    	if(this == o) return true;
    //如果o为空值或者两个对象的类型是否相同，如果类型不同或者o为空值则内容一定不同
    	if(o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
    //将object类型的实例强转为Student类型
      	Student student = (Student)o;
    //比较两个实例的age是否相同
    	if(age != student.age) return false;
    //在比较name是否相同
    	return name != null ? name.equals(student.name ) : student.name == null;
    }
    
    @Override
    public int hashCode() {
        
    	int result = age;
    	result = 31 * result + (name != null ? name.hashCode() : 0);
    	return result;
    }

内容取自陈哈哈博主，仅学习用  
原文链接：https://chensj.blog.csdn.net/article/details/117638169

[a7c5bc18427097c66385e07afe432a0d.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/a7c5bc18427097c66385e07afe432a0d.png
[62d522aa34c43b0efdcbedb92f197705.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/62d522aa34c43b0efdcbedb92f197705.png
[422922655988e63e7bb2177aa40b2689.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/422922655988e63e7bb2177aa40b2689.png