【 java 基础问题 第二篇 】
目录
1.深拷贝和浅拷贝
1.1.区别
定义
定义
1.2.实现深拷贝的方式
2.泛型
2.1.定义
2.2.作用
3.对象
3.1.创建对象的方式
3.2.对象回收
3.3. 获取私有成员
4.反射
4.1.定义
4.2.特性
4.3.原理
5.异常
5.1.异常的种类
5.2.处理异常的方法
6.Object
6.1.等于与equals()区别
6.2.hashcode()与equals()关系
6.3String、StringBuffer、StringBuilder的区别
7.序列化
7.1.JVM之间的传递对象
8.设计模式
9.I/O
9.1.实现网络IO高并发编程
9.2.BIO、NIO、AIO区别
1.深拷贝和浅拷贝
1.1.区别
例子：你需要将一个对象拷贝到一个新的对象里（类型相同），你选择浅拷贝，那么它就是将对原先的对象原封不动的拷贝过去（引用类型共享内存地址），而深拷贝就是基本类型复制，引用类型是先创建一个新的对象再将值复制过来
区别：引用类型拷贝区别：浅拷贝将地址拷过来（地址复用），深拷贝将值拷过来（创建一个新的对象，地址不复用）
浅拷贝
定义
-
基本类型字段：直接复制值。
-
引用类型字段：仅复制内存地址（新旧对象共享同一引用对象）。
-
特点：修改原对象或拷贝对象中的引用字段时，另一方会同步变化。
深拷贝
定义
-
基本类型字段：直接复制值。
-
引用类型字段：递归创建新对象并复制所有层级数据（新旧对象引用独立对象）。
-
特点：修改原对象或拷贝对象中的引用字段时，另一方不受影响。
1.2.实现深拷贝的方式
- 实现 Cloneable 接口并重写 clone() 方法
class Person implements Cloneable { String name; Address address; @Override public Person clone() { try { Person cloned = (Person) super.clone(); // 深拷贝：递归克隆引用字段 cloned.address = this.address.clone(); return cloned; } catch (CloneNotSupportedException e) { throw new AssertionError(); // 不会发生 } } } class Address implements Cloneable { String city; @Override public Address clone() { try { return (Address) super.clone(); } catch (CloneNotSupportedException e) { throw new AssertionError(); } } }class Person implements Cloneable { String name; Address address; @Override public Person clone() { try { Person cloned = (Person) super.clone(); // 深拷贝：递归克隆引用字段 cloned.address = this.address.clone(); return cloned; } catch (CloneNotSupportedException e) { throw new AssertionError(); // 不会发生 } } } class Address implements Cloneable { String city; @Override public Address clone() { try { return (Address) super.clone(); } catch (CloneNotSupportedException e) { throw new AssertionError(); } } }- 使用序列化和反序列化
import java.io.*; class Person implements Serializable { String name; Address address; // Address 也需实现 Serializable } public class DeepCopyUtils { public static T deepCopy(T obj) { try (ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream(); ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bos)) { oos.writeObject(obj); try (ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray()); ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bis)) { return (T) ois.readObject(); } } catch (IOException | ClassNotFoundException e) { throw new RuntimeException("Deep copy failed", e); } } } // 使用示例 Person original = new Person(); Person deepCopy = DeepCopyUtils.deepCopy(original);- 手动递归复制
class Person { String name; Address address; public Person deepCopy() { Person copy = new Person(); copy.name = this.name; copy.address = this.address.deepCopy(); // 手动递归复制 return copy; } } class Address { String city; public Address deepCopy() { Address copy = new Address(); copy.city = this.city; return copy; } } // 使用示例 Person original = new Person(); Person deepCopy = original.deepCopy();对比总结
方法 性能 代码复杂度 适用场景 限制条件 Cloneable 接口 高 中等 简单对象、可控的深拷贝 需递归处理引用字段 序列化/反序列化 低 低 复杂对象图、完全深拷贝 必须实现 Serializable 手动递归复制 高 高 精细控制拷贝逻辑、排除特定字段 代码维护成本高 2.泛型
2.1.定义
泛型是java中的一个特性，它允许在定义类和方法和接口时只需要指定一个或者多个类型参数（泛型符号）就行，在使用时再指定具体的类型
2.2.作用
当多个类需要共享相同代码逻辑时，可以通过定义泛型来实现。泛型允许在使用时指定具体类型，使不同类都能复用相同的代码逻辑。
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由于泛型在定义时使用类型参数而非具体类型，它可以接收任何类型参数而无需强制类型转换，从而避免了类型安全问题
3.对象
3.1.创建对象的方式
- 通过new关键字创建对象
- 通过克隆创建对象
- 通过反射创建对象
- 通过反序列化创建对象
3.2.对象回收
对象是由垃圾回收器回收，垃圾回收器会在程序运行时自动运行，周期性去检查对象是否被引用，没有就直接回收，释放内存
垃圾回收器实现的主要的机制：
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1.引用计数法：它会根据该对象的引用计数，如果为0，代表没有被引用直接回收释放
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2.可达性分析算法：它会从根对象出发，根据根对象的属性和方法的引用链来判断，如果这个对象没有一个引用链那么代表没有被引用，直接回收释放内存
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3.终结器：在对象里面你可以重写finalize()方法，如果重写了该方法，那么垃圾回收器在回收该对象之前会先执行该方法，但是会出现一个问题，你清楚你的这个对象什么时候被回收吗？不确定时间，那么该方法执行的时间也不确定，因此会出现一些可能会出现的问题（ 可能导致性能问题、死锁和资源争用），就比如性能问题，如果你在finalize()方法中释放了某些资源，但是由于不确定时间释放，就会导致一些性能问题（可能都不会释放）
3.3. 获取私有成员
由于定义的私有成员，那么只能该类内部访问，如果外部需要访问
- 你对外提供方法来访问（比getter方法）
- 你通过反射直接获取该成员
4.反射
4.1.定义
反射就是可以获取任何一个类里面的全部信息（父类，实现的接口都可以），并且反射可以调用任何一个类里面的成员
4.2.特性
运行时类信息全知 只要程序运行，那么通过反射就可以知道类里面全部信息 动态的创建对象 由于你知道信息，那么你通过反射也可以创建对象 动态的调用方法 也是因为知道全部信息，因此可以调用 访问和修改字段值 一样 4.3.原理
编译器会将源代码先编译成字节码，然后JVM根据字节码翻译成机器码，而反射就是通过字节码从而知道类的全部信息
5.异常
5.1.异常的种类
5.2.处理异常的方法
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使用try-catch-fianlly（包裹可能会出现异常的代码）
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手动抛出异常（throw）
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方法或类抛出异常（throws）
如果你使用try-catch-fianlly那么你需要注意：
当 try 代码块中的语句发生异常时，后续代码将不会执行，异常会立即传递给 catch 块。如果 catch 块未能捕获对应类型的异常，该异常会继续向上层抛出（例如方法b抛出的异常可被调用它的方法a捕获）。
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catch接收到异常那么就会执行catch里面的对应代码
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如果定义了fianlly，不管有没有异常，fianlly都会执行（常用于释放锁）
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执行顺序规则（fianlly，如果return在前，fianlly在后）
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return 语句计算返回值：先将返回值存储到临时变量中。
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执行 finally 块：无论是否有 return 或异常，finally 都会执行。
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方法返回临时变量中的值：如果 finally 中没有新的 return，则返回最初的值；如果 finally 中有 return，则会覆盖原值。
6.Object
6.1.等于与equals()区别
等于就是：比较基本类型比值，比较引用类型比地址（比表面的）
而equals()：你如果重写了该方法，那么比较引用类型时比较里面的属性值，没有重写与等于一样
6.2.hashcode()与equals()关系
前提：你如果要重写这其中的一个方法，那么另外一个也需要重写（约定）
一致性：当equals(）比较对象相等时，那么hashcode也一定相等（本质就是根据内部值计算出哈希值，而内部值都相等了，你的哈希值肯定相等）
不一致性：当hasjcode相等时，equals()不一定相等，因为你不同的对象计算出来的哈希值可能相同（哈希冲突）
6.3String、StringBuffer、StringBuilder的区别
1.可变性
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解释：在Java中，String对象一旦创建就不可修改，具有不可变性。每次对String进行修改时，实际上都会创建一个新的String对象（数组也有类似特性）。
而StringBuffer、StringBuilder可变
2.线程安全性
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解释：由于String不可变，因此天然的线程安全， 而StringBuilder是线程不安全的（单线程来访问最好），StringBuffer是线程安全的，其内部方法（在StringBuilder方法上）实现了悲观锁synchronized
3.性能
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解释：由于String每次修改就需要创建一个新的对象，因此性能低， StringBuffer由于内部方法实现了锁（而锁本身就会影响性能），因此性能一般，StringBuilder性能最好
7.序列化
7.1.JVM之间的传递对象
1.使用序列化和反序列化
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解释：你先通过序列化将对象序列化成字节流存入文件中，再将文件传输，接收到文件后再将文件反序列化成对象即可
2.使用消息队列
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解释：使用消息队列( RabbitMQ、Kafka)来传递消息，另一边接收消息即可
3.使用远程方法（RPC）
4.使用数据库(MYSQL)或缓存(Redis)
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解释：比如将对象之间存入数据库或缓存中，直接访问数据即可
8.设计模式
代理模式：
- 目的：控制对象的访问或增加一些新的方法
- 内容：抽象主题，真实主题，代理三个角色
适配器模式：
- 目的：转换接口，是不兼容的类可以并行执行
- 内容：目标接口，适配器，被适配对象
9.I/O
9.1.实现网络IO高并发编程
使用NIO，NIO是同步非阻塞执行的，NIO 是基于I/O多路复用实现的，它可以只用一个线程处理多个客户端I/O，如果你需要同时管理成千上万的连接，但是每个连接只发送少量数据，例如一个聊天服务器，用NIO实现会更好一些。
9.2.BIO、NIO、AIO区别
BIO 同步阻塞式执行 NIO 同步非阻塞执行 AIO 异步非阻塞执行 解释：
- 同步阻塞式执行：就是说你发完一个消息后，你会一直等待别人回你消息，并且在等待的过程中不会干任何事情
- 同步非阻塞执行：就是说你发完一个消息后，你会一直等待别人回你消息，但是在等待的过程中你可以做一些自己的事情
- 异步非阻塞执行：就是说你发完一个消息后，你不会等待别人回你消息
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- 手动递归复制
- 使用序列化和反序列化
- 实现 Cloneable 接口并重写 clone() 方法
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