java基础一

标识符和关键字

标识符是用来表示变量、函数、类等命名实体的名称。它由一系列字符组成，可以包含字母、数字和下划线，并且必须以字母或下划线开头。

关键字是具有特殊意义的单词。这些单词被保留，不能用作标识符来命名变量、函数或类等。

java关键字有哪些

有访问修饰符关键字，如public,private等

有定义类、接口的关键字，如class，interface

还有用于控制程序流程和用于声明不同的数据类型的关键字

还有用于修饰类、方法、属性和变量的关键字等如final，static等

数据类型

java的几种基本数据类型了解吗

Java 中有 8 种基本数据类型，分别为：

• 6 种数字类型：
  • 4 种整数型：byte、short、int、long
  • 2 种浮点型：float、double
• 1 种字符类型：char
• 1 种布尔型：boolean。

基本类型和包装类型的区别

基本类型是 Java 中的八种原始数据类型，它们直接存储数据的值， 而包装类型是基本类型的对象。

• **基本类型的局部变量 存放在 栈 中，直接存储数据值。而未被static修饰的基本类型的成员变量 存放在 堆 中，作为对象的一部分。包装类型是对象，存放在 堆 中， 并且包装类型在使用时会涉及到对象的创建和销毁。 **
• 包装类型适合需要对象的场景，比如集合类、反射等；基本类型适合更高效的运算和数据存储。 并且，包装类型可用于泛型，而基本类型不可以。
• 默认值：包装类型不赋值就默认为 null ，而基本类型有默认值且不可以是 null。
• 比较方式：对于基本数据类型来说，==** 比较的是值。对于包装数据类型来说，== 比较的是对象的内存地址**。

为什么说是几乎所有对象实例都存在于堆中呢？(=> 还有对象存于栈中)

这是因为 HotSpot 虚拟机引入了 JIT(即时编译) 优化之后，会对对象进行逃逸分析，（确定一个对象是否会在其被分配的方法之外被引用（即“逃逸”），即帮助JVM确定一个对象的作用域是否仅限于当前线程和方法调用），如果发现某一个对象并没有逃逸到方法外部，那么就可能通过标量替换（当逃逸分析确定一个对象不会逃逸时，JVM可能会将这个对象分解成一组标量字段，并将这些字段直接在栈上分配，而不是作为一个整体对象在堆上分配。）来实现栈上分配，而避免堆上分配内存

⚠️ 注意：基本数据类型存放在栈中是一个常见的误区！ 基本数据类型的存储位置取决于它们的作用域和声明方式。如果它们是局部变量，那么它们会存放在栈中；如果它们是成员变量，那么它们会存放在堆/方法区/元空间中。

包装类型的缓存机制了解吗

包装类型的缓存机制是指Java虚拟机为了优化性能和节省内存，会对一定范围内的包装类型对象进行缓存。当需要这些数值的包装类型对象时，JVM会直接从缓存池中返回已经存在的对象，而不是每次都创建一个新的对象。

比如Byte,Short,Integer,Long 这 4 种包装类通常缓存了从-128到127之间的数值。，Character 缓存了 [0, 127] 范围的字符 Boolean 直接返回 True or False， 而 Float 和 Double 没有缓存机制，因为它们的数值范围大，缓存效果不明显。

自动装箱与拆箱了解吗？原理是什么？

自动装箱是 Java 自动将基本类型转换为包装类对象的过程；拆箱是将包装类对象转换为基本类型。

装箱其实就是调用了 包装类的valueOf()方法，比如 Integer.valueOf() 。拆箱其实就是调用了 <font style="color:#3c3c43;">xxxValue()</font>方法，比如 intValue() 。

为什么浮点数运算的时候会有精度丢失的风险？

计算机中的浮点数是使用二进制表示的， 无法精确表示所有的小数 ，这就导致了计算时的误差。例如，0.1 在二进制中是一个无限循环的小数，计算机会以有限的位数存储它，从而被截断，产生了微小的误差。而且在浮点数运算过程中，某些结果需要进行舍入。也会导致精度丢失的风险。

如何解决浮点数运算的精度丢失问题？

可以使用BigDecimal 类进行浮点数的运算，BigDecimal 提供了任意精度的浮点数运算，可以避免浮点数的精度丢失问题。

还可以通过将所有的浮点数转换为整数来避免精度丢失。通常做法是将小数转化为整数，然后进行运算，最后再转换回小数。

变量

成员变量和局部变量的区别

• 语法形式：从语法形式上看，成员变量是属于类的，而局部变量是在代码块或方法中定义的变量或是方法的参数；成员变量可以被 public,private,static 等修饰符所修饰，而局部变量不能被访问控制修饰符及 static 所修饰；但是，成员变量和局部变量都能被 final 所修饰。
• 存储方式：从变量的存储方式来看， 成员变量中的静态变量，存储在堆内存中，实例变量存储于方法区中，而局部变量则存在于栈内存。
• 生存时间：从变量的生命周期来看， 成员变量随着对象的创建而分配内存，随着对象的销毁而释放内存。 而局部变量随着方法的调用而自动生成，随着方法的调用结束而消亡。
• 默认值：从变量是否有默认值来看，成员变量如果没有被赋初始值，则会自动以类型的默认值而赋值（一种情况例外:被 final 修饰的成员变量也必须显式地赋值），而局部变量必须在使用前初始化，JVM 不会为局部变量分配默认值。

为什么成员变量有默认值？

1. 默认值避免了未初始化的成员变量存储随机值，从而确保程序运行时的稳定性。
2. 对于成员变量，它们的初始化可能是在运行时进行的（例如通过构造函数或其他方法），编译器无法在编译时判断是否被初始化。因此，如果不自动赋予默认值，编译器就无法判断这些成员变量是否已被初始化，这可能会导致错误或者不一致的行为。为了避免这种问题，JVM 采用了自动赋予默认值的策略。

静态变量有什么作用？

• 静态变量也就是被 static 关键字修饰的变量。 它属于类而不是类的实例。静态变量在类加载时初始化，并且在类的所有实例中共享。 也就是说，不管创建多少个类的实例，静态变量只有一份存储空间。
• 静态变量不依赖于类的实例化，它属于类本身。可以直接通过类名来访问静态变量，而不需要创建类的实例。

字符型常量和字符串常量的区别?

• 形式 : 字符型常量是一个单一的字符，使用单引号 (') 包裹 。字符串常量是一个字符的序列，使用双引号 (") 包裹。
• 存储方式不同 : 字符型常量在内存中作为 char 类型存储，每个字符占用 2 个字节。字符串常量的数据类型是 String ，它是一个对象类型 ，实际上是一个字符数组， 可以用来表示多个字符。

方法

静态方法为什么不能调用非静态成员?

静态方法是属于类的，而不是类的实例。在类加载时就可以被调用，无需创建对象。

非静态成员是属于对象的。它们在类的实例化时才会被分配内存，意味着非静态成员是属于某个对象实例的。

当类的静态方法被调用时，对象实例还没有被创建。因此，静态方法调用时，并不能直接访问与某个实例相关的非静态成员，如实例变量和实例方法。

静态方法和实例方法有何不同？

• 静态方法属于类本身，而不是类的实例。 可以通过类名直接调用，不需要创建类的实例。
• 实例方法属于对象实例，必须在创建对象之后才能使用，且需要通过类的实例来调用，
• 静态方法只允许访问静态成员，不允许访问实例成员，而实例方法不存在这个限制。
• 静态方法的生命周期与类的生命周期相关，它在类加载时加载，直到类卸载时销毁。
• 实例方法的生命周期与对象的生命周期相关，只有当对象被创建时，实例方法才会存在，并在对象销毁时随之销毁。

重载和重写有什么区别？

• 重载（Overloading）指的是在同一个类中，或者父类和子类之间，方法名相同，但参数列表不同的方法。这是编译时多态的一种体现。
• 重写（Overriding）指的是在子类中重新定义父类的方法，方法名、参数列表必须完全相同。这是运行时多态的一种体现。
• 重载的访问修饰符没有限制，可以不同。
• 而子类重写父类方法时，子类的方法的访问权限不能低于父类方法。且父类方法访问修饰符为 private/final/static 时，则子类就不能重写该方法
• 重载时返回类型可以不同，而重写时返回类型必须与父类相同或是父类的子类。
• 构造方法可以重载，但不能被重写。

什么是可变长参数？

可变长参数（Varargs）是 Java 中的一种语法特性，允许在方法中传递不定数量的参数。使用可变长参数时，调用者可以传递任意数量的参数，甚至不传递任何参数。编译器会自动将这些参数转换为数组。

且可变长参数必须是方法参数列表中的最后一个参数。

遇到方法重载的情况怎么办呢？会优先匹配固定参数还是可变参数的方法呢？

答案是会优先匹配固定参数的方法，因为固定参数的方法匹配度更高。

另外，Java 的可变参数编译后实际会被转换成一个数组，我们看编译后生成的 class文件就可以看出来了。