Java基础知识常见面试题汇总
1. 前言
参加过社招的同学都了解，进入一家公司面试开发岗位时，填写完个人信息后，一般都会让先做一份笔试题，然后公司会根据笔试题的回答结果，确定要不要继续此次面试，如果答的不好，有些公司可能会直接说“技术经理或者总监在忙，你先回去等通知吧”，有些公司可能会继续面试，了解下你的项目经验等情况。
至少在工作的前5年甚至更久，面试一般不会跳过笔试题这个环节（大牛，个别公司除外），我自己也记不清自己面试过多少家公司，做过多少份面试题了，导致现在有时逛街，总感觉很多地方似曾相识，感觉自己多年前曾经来面过试，一度自嘲，一度也怀疑，自己当年是靠什么在上海坚持下来的，所以说面试题对于求职来说，还是非常重要的。
网上搜索“Java面试题”几个关键字也是有很多很多的文章讲解，为什么我还要自己总结呢？主要有以下几个原因：
- 文章太多，反倒不知道该看哪个（就如一本书中所说太多的资讯等于没有资讯）
- 文章的准确性不高（曾多次发现描述不正确或代码跑不起来的情况）
- 可以加深自己的理解和记忆
- 一劳永逸，下次不用再从网上慢慢筛选，看自己整理的就好了
本篇主要整理下Java基础知识的面试题，主要包含以下几点：
- Integer和int的区别
- ==和equals的区别
- String,StringBuilder,StringBuffer的区别
- 装箱和拆箱
- Java中的值传递和引用传递
接下来一一讲解。
2. Integer和int的区别
2.1 基本概念区分
- Integer是int的包装类(引用类型)，int是Java的一种基本数据类型(值类型)。
- Integer变量必须实例化后才能使用，而int变量不需要。
- Integer实际是对象的引用，当new一个Integer时，实际上是生成一个指针指向此对象，而int则是直接存储数据值。
- Integer的默认值是null，int的默认值是0。
2.2 Integer与int常见的几种比较场景
1)两个new Integer()变量相比较，永远返回false
Integer i = new Integer(100);
Integer j = new Integer(100);
System.out.println(i == j); // false
两个通过new生成的Integer变量生成的是两个对象，其内存地址不同
2)非new生成的Integer变量和new Integer()生成的变量相比较，永远返回false
Integer i = new Integer(100);
Integer j = 100;
System.out.println(i == j); // false
非new生成的Integer变量指向的是Java常量池中的对象，而new Integer()生成的变量指向堆中新建的对象，两者在内存中的地址不同
3)两个非new生成的Integer变量比较，如果两个变量的值在区间-128到127 之间，则比较结果为true，如果两个变量的值不在此区间，则比较结果为 false。
Integer i = 100;
Integer j = 100;
System.out.println(i == j); //true
Integer i1 = 128;
Integer j1 = 128;
System.out.println(i1 == j1); //false
为什么会这样呢，我们来分析下原因：
Integer i = 100; 在编译时，会翻译成 Integer i = Integer.valueOf(100); ，而Java中Integer类的valueOf方法的源码如下：
public static Integer valueOf(int i) {
if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
return new Integer(i);
}
private static class IntegerCache {
static final int low = -128;
static final int high;
static final Integer cache[];
static {
// high value may be configured by property
int h = 127;
String integerCacheHighPropValue =
sun.misc.VM.getSavedProperty("java.lang.Integer.IntegerCache.high");
if (integerCacheHighPropValue != null) {
try {
int i = parseInt(integerCacheHighPropValue);
i = Math.max(i, 127);
// Maximum array size is Integer.MAX_VALUE
h = Math.min(i, Integer.MAX_VALUE - (-low) -1);
} catch( NumberFormatException nfe) {
// If the property cannot be parsed into an int, ignore it.
}
}
high = h;
cache = new Integer[(high - low) + 1];
int j = low;
for(int k = 0; k < cache.length; k++)
cache[k] = new Integer(j++);
// range [-128, 127] must be interned (JLS7 5.1.7)
assert IntegerCache.high >= 127;
}
private IntegerCache() {}
}
从源码可以看出：
Java中的Integer对于-128到127之间的数，会进行缓存。
所以 Integer i = 100 时，会将100进行缓存，下次再写Integer j = 100时，就会直接从缓存中取，而不会new了。
4)Integer变量和int变量比较时，只要两个变量的值是向等的，则结果为true
Integer i = new Integer(100);
int j = 100;
System.out.print(i == j); //true
因为包装类Integer和基本数据类型int比较时，Java会自动拆箱为int，然后进行比较，实际上就变为两个int变量的比较
3. ==和equals的区别
3.1 基本概念区分
1)对于==，比较的是值是否相等
如果作用于基本数据类型的变量，则直接比较其存储的 值是否相等，
如果作用于引用类型的变量，则比较的是所指向的对象的地址是否相等。
其实==比较的不管是基本数据类型，还是引用数据类型的变量，比较的都是值，只是引用类型变量存的值是对象的地址
2)对于equals方法，比较的是是否是同一个对象
首先，equals()方法不能作用于基本数据类型的变量，
另外，equals()方法存在于Object类中，而Object类是所有类的直接或间接父类，所以说所有类中的equals()方法都继承自Object类，在没有重写equals()方法的类中，调用equals()方法其实和使用==的效果一样，也是比较的是引用类型的变量所指向的对象的地址，不过，Java提供的类中，有些类都重写了equals()方法，重写后的equals()方法一般都是比较两个对象的值，比如String类。
Object类equals()方法源码：
public boolean equals(Object obj) {
return (this == obj);
}
String类equals()方法源码：
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;
}
3.2 示例
示例1：
int x = 10;
int y = 10;
String str1 = new String("abc");
String str2 = new String("abc");
System.out.println(x == y); // true
System.out.println(str1 == str2); // false
System.out.println(str1.equals(str2)); // true
示例2：
String str3 = "abc";
String str4 = "abc";
System.out.println(str3 == str4); // true
str3与str4相等的原因是用到了内存中的常量池，当运行到str3创建对象时，如果常量池中没有，就在常量池中创建一个对象"abc"，第二次创建的时候，就直接使用，所以两次创建的对象其实是同一个对象，它们的地址值相等。
示例3：
先定义学生Student类
package com.zwwhnly.springbootaction;
public class Student {
private int age;
public Student(int age) {
this.age = age;
}
}
然后创建两个Student实例来比较
Student student1 = new Student(23);
Student student2 = new Student(23);
System.out.println(student1.equals(student2)); // false
此时equals方法调用的是基类Object类的equals()方法，也就是==比较，所以返回false。
然后我们重写下equals()方法，只要两个学生的年龄相同，就认为是同一个学生。
package com.zwwhnly.springbootaction;
public class Student {
private int age;
public Student(int age) {
this.age = age;
}
@Override
public boolean equals(Object obj) {
Student student = (Student) obj;
return this.age == student.age;
}
}
此时再比较刚刚的两个实例，返回true。
Student student1 = new Student(23);
Student student2 = new Student(23);
System.out.println(student1.equals(student2)); // true
4. String,StringBuilder,StringBuffer的区别
4.1 区别讲解
1)运行速度
运行速度快慢顺序为：StringBuilder > StringBuffer > String
String最慢的原因：
String为字符串常量，而StringBuilder和StringBuffer均为字符串变量，即String对象一旦创建之后该对象是不可以更改的，但后两者的对象是变量，是可以更改的。
2)线程安全
在线程安全上，StringBuilder是线程不安全的，而StringBuffer是线程安全的(很多方法带有synchronized关键字)。
3)使用场景
String：适用于少量的字符串操作的情况。
StringBuilder：适用于单线程下在字符缓冲区进行大量操作的情况。
StringBuffer：适用于多线程下在字符缓冲区进行大量操作的情况。
4.2 示例
以拼接10000次字符串为例，我们看下三者各自需要的时间：
String str = "";
long startTime = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
str = str + i;
}
long endTime = System.currentTimeMillis();
long time = endTime - startTime;
System.out.println("String消耗时间：" + time);
StringBuilder builder = new StringBuilder("");
startTime = System.currentTimeMillis();
for (int j = 0; j < 10000; j++) {
builder.append(j);
}
endTime = System.currentTimeMillis();
time = endTime - startTime;
System.out.println("StringBuilder消耗时间：" + time);
StringBuffer buffer = new StringBuffer("");
startTime = System.currentTimeMillis();
for (int k = 0; k < 10000; k++) {
buffer.append(k);
}
endTime = System.currentTimeMillis();
time = endTime - startTime;
System.out.println("StringBuffer消耗时间：" + time);
运行结果：
String消耗时间：258
StringBuilder消耗时间：0
StringBuffer消耗时间：1
也验证了上面所说的StringBuilder > StringBuffer > String。
5. 装箱和拆箱
5.1 什么是装箱？什么是拆箱？
装箱：自动将基本数据类型转换为包装器类型。
拆箱：自动将包装器类型转换为基本数据类型。
Integer i = 10; // 装箱
int j = i; // 拆箱
5.2 装箱和拆箱是如何实现的？
装箱过程是通过调用包装器的valueOf方法实现的，
而拆箱过程是通过调用包装器实例的xxxValue方法实现的（xxx代表对应的基本数据类型）。
怎么证明这个结论呢，我们新建个Main类,在主方法中添加如下代码：
package com.zwwhnly.springbootaction;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Integer i = 100;
int j = i;
}
}
然后打开cmd窗口，切换到Main类所在路径，执行命令：javac Main.java，会发现该目录会生成一个Main.class文件，用IDEA打开，会发现编译后的代码如下：
//
// Source code recreated from a .class file by IntelliJ IDEA
// (powered by Fernflower decompiler)
//
package com.zwwhnly.springbootaction;
public class Main {
public Main() {
}
public static void main(String[] var0) {
Integer var1 = Integer.valueOf(100);
int var2 = var1.intValue();
}
}
注意事项：以上所讲使用的是IDEA 2017.2
而在较新版本的IDEA（2018.3.3或者2019.1.3），看到的Main.class是下面这样的：
//
// Source code recreated from a .class file by IntelliJ IDEA
// (powered by Fernflower decompiler)
//
package com.zwwhnly.springbootaction;
public class Main {
public Main() {
}
public static void main(String[] var0) {
Integer var1 = 100;
int var2 = var1;
}
}
5.3 示例
示例1：
Double i1 = 100.0;
Double i2 = 100.0;
Double i3 = 200.0;
Double i4 = 200.0;
System.out.println(i1==i2);
System.out.println(i3==i4);
输出结果：
false
false
为什么都返回false呢，我们看下Double.valueOf()方法，就知晓了：
private final double value;
public Double(double value) {
this.value = value;
}
public static Double valueOf(double d) {
return new Double(d);
}
示例2：
Boolean i1 = false;
Boolean i2 = false;
Boolean i3 = true;
Boolean i4 = true;
System.out.println(i1==i2);
System.out.println(i3==i4);
输出结果：
true
true
为什么都返回true呢，我们看下Boolean.valueOf()方法，就知晓了：
public static final Boolean TRUE = new Boolean(true);
public static final Boolean FALSE = new Boolean(false);
public static Boolean valueOf(boolean b) {
return (b ? TRUE : FALSE);
}
6. Java中的值传递和引用传递
6.1 基本概念
值传递：传递对象的一个副本，即使副本被改变，也不会影响源对象，因为值传递的时候，实际上是将实参的值复制一份给形参。
引用传递：传递的并不是实际的对象，而是对象的引用，外部对引用对象的改变也会反映到源对象上，因为引用传递的时候，实际上是将实参的地址值复制一份给形参。
说明：对象传递（数组、类、接口）是引用传递，原始类型数据（整形、浮点型、字符型、布尔型）传递是值传递。
6.2 示例
示例1(值传递)：
package com.zwwhnly.springbootaction;
public class ArrayListDemo {
public static void main(String[] args) {
int num1 = 10;
int num2 = 20;
swap(num1, num2);
System.out.println("num1 = " + num1);
System.out.println("num2 = " + num2);
}
public static void swap(int a, int b) {
int temp = a;
a = b;
b = temp;
System.out.println("a = " + a);
System.out.println("b = " + b);
}
}
运行结果：
a = 20
b = 10
num1 = 10
num2 = 20
可以看出，虽然在swap()方法中a,b的值做了交换，但是主方法中num1，num2的值并未改变。
示例2(引用类型传递)：
package com.zwwhnly.springbootaction;
public class ArrayListDemo {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5};
change(arr);
System.out.println(arr[0]);
}
public static void change(int[] array) {
System.out.println(array[0]);
array[0] = 0;
}
}
运行结果：
1
0
可以看出，在change()方法中将数组的第一个元素改为0，主方法中数组的第一个元素也跟着变为0。
示例3(StringBuffer类型)：
package com.zwwhnly.springbootaction;
public class ArrayListDemo {
public static void main(String[] args) {
StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer("博客园：申城异乡人");
System.out.println(stringBuffer);
changeStringBuffer(stringBuffer);
System.out.println(stringBuffer);
}
public static void changeStringBuffer(StringBuffer stringBuffer) {
stringBuffer = new StringBuffer("掘金：申城异乡人");
stringBuffer.append(",欢迎大家关注");
}
}
运行结果：
博客园：申城异乡人
博客园：申城异乡人
也许你会认为第2次应该输出“掘金：申城异乡人,欢迎大家关注”，怎么输出的还是原来的值呢，那是因为在changeStringBuffer中，又new了一个StringBuffer对象，此时stringBuffer变量指向的内存地址已经改变，所以主方法中的stringBuffer变量未受到影响。
如果修改changeStringBuffer()方法的代码为：
public static void changeStringBuffer(StringBuffer stringBuffer) {
stringBuffer.append(",欢迎大家关注");
}
则运行结果会变为：
博客园：申城异乡人
博客园：申城异乡人,欢迎大家关注
示例4(String类型)：
package com.zwwhnly.springbootaction;
public class ArrayListDemo {
public static void main(String[] args) {
String str = new String("博客园：申城异乡人");
System.out.println(str);
changeString(str);
System.out.println(str);
}
public static void changeString(String string) {
//string = "掘金：申城异乡人";
string = new String("掘金：申城异乡人");
}
}
运行结果：
博客园：申城异乡人
博客园：申城异乡人
在changeString()方法中不管用string = "掘金：申城异乡人";还是string = new String("掘金：申城异乡人");，主方法中的str变量都不会受影响，也验证了String创建之后是不可变更的。
示例5(自定义类型)：
package com.zwwhnly.springbootaction;
public class Person {
private String name;
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public Person(String name) {
this.name = name;
}
}
package com.zwwhnly.springbootaction;
public class ArrayListDemo {
public static void main(String[] args) {
Person person = new Person("zhangsan");
System.out.println(person.getName());
changePerson(person);
System.out.println(person.getName());
}
public static void changePerson(Person p) {
Person person = new Person("lisi");
p = person;
}
}
运行结果：
zhangsan
zhangsan
修改changePerson()方法代码为：
public static void changePerson(Person p) {
p.setName("lisi");
}
则运行结果为：
zhangsan
lisi
7. 参考
Java中的String，StringBuilder，StringBuffer三者的区别
