Java岗大厂面试百日冲刺 - 日积月累，每日三题【Day1】 —— 基础篇1
大家好，我是陈哈哈，北漂五年。认识我的朋友们知道，我是非科班出身，半路出家，大学也很差！这种背景来北漂，你都不知道你会经历什么🙃🙃。
不敢苟同，相信大家和我一样，都有一个大厂梦，作为一名资深Java选手，深知面试重要性，接下来我准备用100天时间，基于Java岗面试中的高频面试题，以每日3题的形式，带你过一遍热门面试题及恰如其分的解答。当然，我不会太深入，因为我怕记不住！！
因此，不足的地方希望各位在评论区补充疑惑、见解以及面试中遇到的奇葩问法，希望这100天能够让我们有质的飞越，一起冲进大厂！！，让我们一起学（juan）起来！！！
本栏目Java开发岗高频面试题主要出自以下各技术栈：Java基础知识、集合容器、并发编程、JVM、Spring全家桶、MyBatis等ORMapping框架、MySQL数据库、Redis缓存、RabbitMQ消息队列、Linux操作技巧等。
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。
| String | StringBuffer | StringBuilder | |
|---|---|---|---|
| 类是否可变 | 不可变（Final） | 可变 | 可变 |
| 功能介绍 | 每次对String的操作都会在“常量池”中生成新的String对象 | 任何对它指向的字符串的操作都不会产生新的对象。每个StringBuffer对象都有一定的缓冲区容量，字符串大小没有超过容量时，不会分配新的容量，当字符串大小超过容量时，自动扩容 | 功能与StringBuffer相同，相比少了同步锁，执行速度更快 |
| 线程安全性 | 线程安全 | 线程安全 | 线程不安全 |
| 使用场景推荐 | 单次操作或循环外操作字符串 | 多线程操作字符串 | 单线程操作字符串 |
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{}
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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"
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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：
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。
- 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）。
- 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
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追问2：那StringBuffer和StringBuilder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：
- 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；
- 单线程循环中操作大量字符串数据 → StringBuilder.append()；
- 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。
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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。
-
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。
-
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：
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==: 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);
}
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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;
}
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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");
}
}
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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;
}
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每日小结
今天我们复习了java基础中常考的三个问题，你做到心中有数了么？对了，如果你的朋友也在准备面试，请将这个系列扔给他，如果他认真对待，肯定会感谢你的！！好了，今天就到这里，学废了的同学，记得在评论区留言：打卡。，给同学们以激励。
文章来源: chensj.blog.csdn.net，作者：_陈哈哈，版权归原作者所有，如需转载，请联系作者。
原文链接：chensj.blog.csdn.net/article/details/117423180
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