大学考试：Java简答题

简答题复习题

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1、C++为何难以满足嵌入式编程需求，为何说嵌入式编程与网络编程有相似需求？
答：C++编写的程序存在 2 个根本性问题，
（1）编译后文件规模较大，而当时嵌入式芯片存储空间很小；
（2）C++编写的程序难以跨平台运行。z
网络编程与嵌入式编程有着类似需求：追求程序规模小、能跨平台。
具体而言：
（1）当时网速很低，几兆的程序要花费十多分钟才能下载到本地，小程序更有优势。
（2）网络环境中多种软硬件平台共存，跨平台程序有天然的优势。

2、为何说 JAVA 特别适用于嵌入式领域和网络领域的编程？
答：java 的最初设计，就是为了应对嵌入式编程，因此语言设计中充分考虑了嵌入式编程的需求和特点，如跨平台运行、程序小、注重可靠性等；之后的崛起和流行，一方面在于满足网络编程的需求和特色，另一方面，java 进一步拓展了对网络编程的支持，如选用 unicode 字符集、增加 applet 机制和网络编程类库等。因此 java 特别适用于嵌入式领域和网络领域的编程。

3、UNICODE 字符集有哪些编码方式，各有何特色？
答：Unicode 字符集有 UTF-8、UTF-16、UTF-32 等多种编码方式。
其中 UTF-8 是变长编码，即不同的字符采用的编码字节数不同，如对英文，采用单字节编码，对于其它字符，则可能采用 2~4 字节编码；
UTF-32 是定长编码，每个字符固定占用 4 个字节；
UTF-16 采用半定长方式，即采用 2 或 4 个字节编码。为何如此呢？假设有 1024 个英文字符，用 UTF-8 编码只需要 1kb 空间，用 UTF-16 则需要 2kb，用 UTF-32 需要 4kb。
UTF-8 虽更省空间，但编码/解码算法复杂，耗费的时间更多。

4、JAVA 为何选用 UNICODE 字符集？该字符集有何特色？JAVA 采用何种 UNICODE 编码方式？
答：Unicode 是一种大字符集，其最大特色就是包含世界各国文字。这样，可实现在同一程序（或者同一屏幕）中，支持不同文字的显示。之所以这样，是因为 Java 面向网络编程，而网络程序（如网页填写的信息） 可能面临各国文字。为让程序支持各国文字，Java 使用 Unicode 字符集。注：C/C++等采用 ASCII 码作为字符集。
Java 的虚拟机采用 UTF-16 格式，即对基本字符集（约 6 万多字符）用双字节编码，每个字符占 2 个字节；对增补字符集（约一百多万字符）用双字符编码，即每个字符占 4 个字节。（注意：有些资料称 java 有
216（即 65536）个字符是不准确的，java 的基本字符集占两个字节，是指有 216 个码位，并非每个码位都刻画了字符。有些码位起特殊作用。）
Java 字节码（即.class 文件）采用 UTF-8 编码格式，不同字符使用不同长度（分别是 1~4 个字节）的编码，常用字符编码更短，更省空间。

5、简单说明编译器、字节码、虚拟机在 JAVA 实现跨平台过程中起的作用。
答：编译器：与平台有关，即不同平台有不同的编译器，用于将源码翻译成统一的字节码； 字节码：是对源码的统一解释，即字节码只有一种形式，所有平台的字节码格式均相同； 虚虚拟机：与平台相关，基于自身平台的指令系统，解释执行字节码。

6、JAVA 最初设计时，为何十分重视可靠性和安全性，并为此实施了哪些举措？
答：
（1） Java 重视程序的可靠性，首先源于 java 面向的是嵌入式开发。普通程序交付使用后如果发现错误，修改更新即可。嵌入式程序要烧制到芯片中，若烧制后发现错误，只有收回产品，更换芯片，代价极高。其次，90 年代中后期，计算机应用迅速渗透到生活中的各领域，程序中微小的错误可能产生很大影响，如火箭发射失败、银行停止服务、股票交易失常等。（因为容易出错才可靠……）
（2） java 也十分重视程序的安全性。这是因为 java 初期很重视网络程序开发。网络程序的运行，需要用户现将文件下载到本地，之后才能运行。这需要让用户首先相信：既使是不安全的网络程序，下载和运行也不会对用户的本机安全造成影响。
• 可靠性方面的举措，如：语言本身要求强类型、语言简单规范、内存自动管理、垃圾自动回收机制等；
• 安全性方面的举措，如：禁止指针偏移（即引用型只能按名引用）、沙箱机制等。

7、什么是平台无关性，JAVA 是如何跨平台的？
答：平台无关性，又称跨平台性，是指编译后的程序不经修改就可运行于其它平台。
假定要实现在 A 平台编写的程序，到 B 平台运行，步骤为：
（1）先用针对 A 平台的 java 编译器将源码翻译成字节码；
（2）B 平台必须配有针对 B 平台的 java 虚拟机；
（3）运行时，该虚拟机先将字节码翻译成二进制，再交给硬件执行。

8、不同软硬件平台，虚拟机是否相同，为什么？
答：不同平台的虚拟机是不同的。因为：
a) 不同平台的二进制指令可能不同；
b) 虚拟机运行需要本地运行时环境支持。
c) 若强行把不同平台的虚拟机放在一起，虚拟机将十分庞大、复杂，且难于维护。

9、环境变量 PATH 和 CLASSPATH 各有何作用，如何配置？
答：Path 变量用于指明可执行文件（如编译器 javac.exe、解释器 javaexe 等）的位置，以便操作系统（含
Dos 平台）在任何位置都能编译和运行程序（即调用编译器、解释器）。配置就是在 Path 变量添加 JDK 中
bin 目录的位置，该路径包含编译器、解释器等可执行文件。
classpath 变量用于指明要使用或执行的 class 文件的位置，这样 JVM 才能准确找到并加载 class 文件。配置就是在 classPath 中指定 java 通用性类库路径，即 JDK 中 lib 目录的位置。另外，通过手工（而非集成开发环境）调用 java.exe 以执行 java 程序时，还需要用.来指定当前目录，目录之间用英文分号（即;）分隔。

10、简述结构化程序设计方法和面向对象程序设计方法的核心思想。
答：【结构化程序设计方法】将软件系统视为一组功能的集成。“结构化”是指大功能模块由小功能模块组合而成。各模块独立性较强，以便灵活组合出新模块。设计策略为对功能进行自顶向下逐步求精。
【面向对象程序设计方法】将软件系统视为现实世界（需求）的仿真（或模拟）。现实世界由一组对象组成，系统的功能表现为一组对象间的交互。总体设计策略为：从现实世界（需求）中抽象出一组类和对象，编程实现这组类和对象，进而实现对象间的交互（即对象间的消息传递）。

11、简述结构化方法中“结构化”的含义，面向对象程序设计中“面向对象”的含义。
答：结构化：是指将问题求解看成是一组功能模块，大的功能由若干子功能模块组成，各子模块又有一定的独立性。即功能模块的可组合、可拆解；
面向对象：是指将客观世界视为由一组对象组成，功能的发挥（或问题的解决）就是对象之间的互操作。

12、什么是设计的可维护性，简要说明其对软件设计的重要意义。
答：软件的可维护性是指理解、改正、改动、改进软件的难易程度。由于维护活动涉及软件从设计、编码到使用、维护整个过程，且频繁发生。易于维护（即可维护性）的设计，将能有效降低代码的修改难度，减少错误发生的机率，故备受重视；

13、为何说大程序开发的侧重点是可靠性、可维护性和可重用性？
答：a. 由于大程序很难确保完全正确，关系少量的核心模块可靠更为现实；
b. 由于维护活动涉及软件从设计、编码到使用、维护整个过程，且频繁发生。易于维护（即可维护性）的 设计，将能有效降低代码的修改难度，减少错误发生的机率，故备受重视；
c. 模块易于重用，不仅可减少开发工作量，而且重用的模块往往更可靠。

14、假定期望设计一个类 A，类中包含一个必须要拥有 PUBLIC 属性的方法 F()。当不希望其他程序员重写此方法时，请举出三种处理策略？
答：a. 给 f()方法施加 static 修饰；
b. 给 f()方法施加 final 修饰；
c. 将类 A 设定为 final 类。

15、简述静态变量与实例变量的区别，静态方法和实例方法的区别？
答：静态变量存于所属类的方法区（即类定义中），故被该类的所有对象共享；实例变量存于对象中，不同对象的实例变量可以相同，也可以不同。静态方法和实例方法都存于所属类的方法区，但静态方法即可通过类名调用，也可通过对象调用，而实例方法只能通过对象调用。

16、简单说明 JAVA 的异常处理策略。
答：java 将程序运行期间的所有异常均打包成异常对象，异常处理就是对该异常对象的捕获和处理。处理机制包括声明原则和处理原则，前者是指声明自己将抛出何种异常，即当异常发生时，自己不处理，将异常对象交给调用者；而处理原则是指用 try-catch 语句对异常对象的捕获并处理。
17、简述什么是检查型（也称程序型）异常，什么是非检查型（也称虚拟机型）异常，二者在使用上有何区别？
答：程序性异常是指必须在虚拟机监控态才能创建并抛出的异常；虚拟机异常是指在虚拟机正常状态下能够创建并抛出的异常。
当某个类的使用可能引发程序性异常时，使用该类之处必须用 try-catch 处理；或是将包含该处使用的方法进行声明。虚拟机异常则无此类要求。

18、简述线程三要素及其各自主要作用。
答：线程三要素为：
a. 虚拟 CPU：即 Thread 类，该类涉及线程对象自身的所有基本属性和行为，以及线程的调度和管理机制。若把线程对象看做是一台虚拟的计算机，该类就是其中 CPU。
b. 线程体：Runnable 中的 run 方法，只有重写该接口中的 run()方法，才能成为线程体。
c. 共享资源：可被多个线程访问的资源，如共同存取的对象、硬件（如显示器）等。线程间正是有了共享资源，才能发生关系，才有存在的价值。

19、给定线程 T 定义如下：
class T extends Thread { private int data; public T(int d){data=d;}
public void run(){
for(int i=1; i<20; i++)System.out.print(data*i+ " ");
}
public static void main (String[] args) {
T t2=new T(2); T t3=new T(3); T t5=new T(5); t2.start();t3.start();t5.start();
}
}
下面是某次输出的结果：
2 4 6 8 5 3 6 9 10 15 10 12 14 16 20 25 12 15 30 35 18 20 40 45 18 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 22 24 26
28 30 32 21 24 27 30 34 36 33 38 36 39 42 45 48 51 54 57
请指出第一、第二个 30 分别由哪个线程输出，为什么？
答：由于单个线程按顺序输出，因此第一个 30 由 t5 输出，因为 30 前已经输出了 25，尚未输出 28/27，故不可能是 t2/t3。第二个 30 由 t2 输出。因为第二个 30 前刚输出了 28，而 t5 已输出 30、尚未输出 27，故只能是 t2。

20、什么是临界区，什么是临界资源，各有何作用。
答：synchronized(D){ S }中，D 是临界资源，S 是临界区。此语法框架实现了：临界区 S 只能以原子方式访问临界资源 D，从而让多个线程对临界资源的访问更加安全、规范。

21、简述互斥和同步主要用于解决何种问题。
答：互斥，旨在实现多个线程能够安全规范地对同一数据资源实施访问； 同步，旨在实现多个线程间并发次序保持特定的节奏。

22、简述应用委托事件处理模型的基本步骤
答：基本步骤为：（1）确定事件源，并基于事件源确定事件对应的监听器接口；（2）b. 让事件处理者实现监听器接口，特别是相关处理方法；（3）关联事件源和事件处理者。

23、对象间的数据交互常用 GET/SET 方法，为何又需要引入 IO 流机制？
答：get/set 方法只适合于对象间简单直接的数据存取。当对象分处网络两端，或涉及外存、或对象间需要持续、大规模的数据传输，或是对象间的数据交互机制涉及到线程同步等复杂关系时，就需要 IO 流机制的支持。java 的 IO 流机制及相关类库为上述情况下的数据交互提供统一交互策略，并保障交互数据的正确性和完整性，提高传输效率。

24、简述 IO 机制的核心思想、处理策略及其优点
答：流是对象间数据交互的统一形式。流是单向的，输入流配备读操作（即只能读）；输出流配备写操作（即只能写）。应用策略类似生产流水线，即按需组合。这样，在使用流时，无需关心数据交互的另一端是什么对象，或是在什么位置，只需根据需要从流中读取或向流写入即可。
25、什么是序列化和反序列化，并以借助文件 TREE.DAT 读写 TREE 型对象 T 为例，说明这两种机制如何使用.
答：序列化，就是将对象写入对象流；反序列化，就是从对象流中提取所需对象。 例如，需要将一棵树 t 写入文件时，需要使用序列化机制，方式为：
ObjectOutputStream obj_o=ObjectOutputStream( new FileOutputStream(“tree.dat”) ); obj_o.writeObject(a);
当通过文件还原树时，需要使用反序列化机制，方式为： ObjectInputStream obj_o=ObjectInputStream( new FileInputStream(“tree.dat”) ); Tree t=(Tree)obj_o.readObject(a);
另外，Tree 及与 Tree 直接或间接相关的类必须实现 Serializable 接口。

26、借助反序列化机制产生的对象与用 NEW 创建的对象有何区别？
答：反序列化机制产生的对象，实际上是以前存在的对象（即对象中的数据可以不是默认值，是“旧”对象）；而用 new 创建的对象，各属性的值要么是通过构造函数赋的值，要么是默认值，即“全新”的对象。

存储机理绘图
（1） 下面语句完成了二维数组的创建及初始化String[][] s=new String[][]{ new String[3],{“aaa”,“bbb”} }; 画出 s 及其引用对象在堆、栈内存中的存储示意图。

评分标准：能区分栈空间和堆空间得【3 分】，画出二维数组得【3 分】，画出 s[1]指向的数组得【2 分】，画出 s[1][0]、s[1][1]指向的对象得【2 分】。

（2） 给定如下类
class T{ static int x; int[] y=new int [3]; T(int a){ x=a; } void f(){;} }
依次执行下列三条语句 ：T a=new T(5); T b=new T(6); T c=new T(7);
请画出相关数据在栈、堆、方法区中的内存示意图

评分标准：分出栈空间、堆空间、方法区，得【5 分】（少一个扣 2 分直至扣完 5 分）；写出 x=7，得【2 分】；画出 a/b/c 及对应的对象得【2 分】，对象中有默认值得【1 分】