Java初级基础常见知识&面试总结（下）
作者：互联网
前言
Java的基础知识而已
一、泛型
1、Java 泛型了解么？什么是类型擦除？介绍一下常用的通配符？
Java 泛型（generics） 是 JDK 5 中引入的一个新特性, 泛型提供了编译时类型安全检测机制，该机制允许程序员在编译时检测到非法的类型。泛型的本质是参数化类型，也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数。
Java 的泛型是伪泛型，这是因为 Java 在运行期间，所有的泛型信息都会被擦掉，这也就是通常所说类型擦除 。
List<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(12);
//这里直接添加会报错
list.add("a");
Class<? extends List> clazz = list.getClass();
Method add = clazz.getDeclaredMethod("add", Object.class);
//但是通过反射添加是可以的
//这就说明在运行期间所有的泛型信息都会被擦掉
add.invoke(list, "kl");
System.out.println(list);
泛型一般有三种使用方式: 泛型类、泛型接口、泛型方法。
1.泛型类：
//此处T可以随便写为任意标识，常见的如T、E、K、V等形式的参数常用于表示泛型
//在实例化泛型类时，必须指定T的具体类型
public class Generic<T> {
private T key;
public Generic(T key) {
this.key = key;
}
public T getKey() {
return key;
}
}
如何实例化泛型类：
Generic<Integer> genericInteger = new Generic<Integer>(123456);
2.泛型接口 ：
public interface Generator<T> {
public T method();
}
实现泛型接口，不指定类型：
class GeneratorImpl<T> implements Generator<T>{
@Override
public T method() {
return null;
}
}
实现泛型接口，指定类型：
class GeneratorImpl implements Generator<String>{
@Override
public String method() {
return "hello";
}
}
3.泛型方法 ：
public static <E> void printArray(E[] inputArray) {
for (E element : inputArray) {
System.out.printf("%s ", element);
}
System.out.println();
}
使用：
// 创建不同类型数组： Integer, Double 和 Character
Integer[] intArray = {
1, 2, 3 };
String[] stringArray = {
"Hello", "World" };
printArray(intArray);
printArray(stringArray);
常用的通配符有哪些？
常用的通配符为： T，E，K，V，？
- ？ 表示不确定的 Java 类型 T (type) 表示具体的一个 Java 类型 K V (key value) 分别代表 Java 键值中的 Key Value E (element) 代表 Element
二、反射
何为反射？
如果说大家研究过框架的底层原理或者咱们自己写过框架的话，一定对反射这个概念不陌生。
反射之所以被称为框架的灵魂，主要是因为它赋予了我们在运行时分析类以及执行类中方法的能力。
通过反射你可以获取任意一个类的所有属性和方法，你还可以调用这些方法和属性。
反射机制优缺点
- 优点 ： 可以让咱们的代码更加灵活、为各种框架提供开箱即用的功能提供了便利 缺点 ：让我们在运行时有了分析操作类的能力，这同样也增加了安全问题。比如可以无视泛型参数的安全检查（泛型参数的安全检查发生在编译时）。另外，反射的性能也要稍差点，不过，对于框架来说实际是影响不大的。
反射的应用场景
像咱们平时大部分时候都是在写业务代码，很少会接触到直接使用反射机制的场景。
但是，这并不代表反射没有用。相反，正是因为反射，你才能这么轻松地使用各种框架。像 Spring/Spring Boot、MyBatis 等等框架中都大量使用了反射机制。
这些框架中也大量使用了动态代理，而动态代理的实现也依赖反射。
比如下面是通过 JDK 实现动态代理的示例代码，其中就使用了反射类 Method 来调用指定的方法。
public class DebugInvocationHandler implements InvocationHandler {
/**
* 代理类中的真实对象
*/
private final Object target;
public DebugInvocationHandler(Object target) {
this.target = target;
}
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws InvocationTargetException, IllegalAccessException {
System.out.println("before method " + method.getName());
Object result = method.invoke(target, args);
System.out.println("after method " + method.getName());
return result;
}
}
另外，像 Java 中的一大利器 注解 的实现也用到了反射。
为什么你使用 Spring 的时候 ，一个@Component注解就声明了一个类为 Spring Bean 呢？为什么你通过一个 @Value注解就读取到配置文件中的值呢？究竟是怎么起作用的呢？
这些都是因为你可以基于反射分析类，然后获取到类/属性/方法/方法的参数上的注解。你获取到注解之后，就可以做进一步的处理。
三、注解
Annontation （注解） 是Java5 开始引入的新特性，可以看作是一种特殊的注释，主要用于修饰类、方法或者变量。
注解本质是一个继承了Annotation 的特殊接口：
@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
public @interface Override {
}
public interface Override extends Annotation{
}
注解只有被解析之后才会生效，常见的解析方法有两种：
- 编译期直接扫描 ：编译器在编译 Java 代码的时候扫描对应的注解并处理，比如某个方法使用@Override 注解，编译器在编译的时候就会检测当前的方法是否重写了父类对应的方法。 运行期通过反射处理 ：像框架中自带的注解(比如 Spring 框架的 @Value 、@Component)都是通过反射来进行处理的。
JDK 提供了很多内置的注解（比如 @Override 、@Deprecated），同时，我们还可以自定义注解。
四、异常
Java 异常类层次结构图概览 ：
Exception 和 Error 有什么区别？
在 Java 中，所有的异常都有一个共同的祖先 java.lang 包中的 Throwable 类。Throwable 类有两个重要的子类:
Exception :程序本身可以处理的异常，可以通过 catch 来进行捕获。Exception 又可以分为 Checked Exception (受检查异常，必须处理) 和 Unchecked Exception (不受检查异常，可以不处理)。 Error ：Error 属于程序无法处理的错误 ，我们没办法通过 catch 来进行捕获 。例如Java 虚拟机运行错误（Virtual MachineError）、虚拟机内存不够错误(OutOfMemoryError)、类定义错误（NoClassDefFoundError）等 。这些异常发生时，Java 虚拟机（JVM）一般会选择线程终止。
Checked Exception 和 Unchecked Exception 有什么区别？
Checked Exception 即受检查异常，Java 代码在编译过程中，如果受检查异常没有被 catch/throw 处理的话，就没办法通过编译 。
比如下面这段 IO 操作的代码： 除了RuntimeException及其子类以外，其他的Exception类及其子类都属于受检查异常 。常见的受检查异常有： IO 相关的异常、ClassNotFoundException 、SQLException…。
Unchecked Exception 即 不受检查异常 ，Java 代码在编译过程中 ，我们即使不处理不受检查异常也可以正常通过编译。
RuntimeException 及其子类都统称为非受检查异常，例如：NullPointerException、NumberFormatException（字符串转换为数字）、ArrayIndexOutOfBoundsException（数组越界）、ClassCastException（类型转换错误）、ArithmeticException（算术错误）等。
Throwable 类常用方法有哪些？
- String getMessage(): 返回异常发生时的简要描述 String toString(): 返回异常发生时的详细信息 String getLocalizedMessage(): 返回异常对象的本地化信息。使用 Throwable 的子类覆盖这个方法，可以生成本地化信息。如果子类没有覆盖该方法，则该方法返回的信息与 getMessage()返回的结果相同 void printStackTrace(): 在控制台上打印 Throwable 对象封装的异常信息
try-catch-finally 如何使用？
- try块： 用于捕获异常。其后可接零个或多个 catch 块，如果没有 catch 块，则必须跟一个 finally 块。 catch块： 用于处理 try 捕获到的异常。 finally 块： 无论是否捕获或处理异常，finally 块里的语句都会被执行。当在 try 块或 catch 块中遇到 return 语句时，finally 语句块将在方法返回之前被执行。
示例：
try {
System.out.println("Try to do something");
throw new RuntimeException("RuntimeException");
} catch (Exception e) {
System.out.println("Catch Exception -> " + e.getMessage());
} finally {
System.out.println("Finally");
}
输出：
Try to do something Catch Exception -> RuntimeException Finally
注意：不要在 finally 语句块中使用return ! 当 try 语句和 finally 语句中都有 return 语句时，try 语句块中的 return 语句会被忽略。这是因为 try 语句中的 return 返回值会先被暂存在一个本地变量中，当执行到 finally 语句中的 return 之后，这个本地变量的值就变为了 finally 语句中的 return 返回值。
中有明确提到：
If the try clause executes a return, the compiled code does the following: 1、Saves the return value (if any) in a local variable. 2、Executes a jsr to the code for the finally clause. 3、Upon return from the finally clause, returns the value saved in the local variable.
先执行一部分的，先把返回的结果存到一段内存中；
示例：
public static void main(String[] args) {
System.out.println(f(2));
}
public static int f(int value) {
try {
return value * value;
} finally {
if (value == 2) {
return 0;
}
}
}
输出：
0
finally 中的代码一定会执行吗？
不一定的！在某些情况下，finally 中的代码不会被执行。
就比如说 finally 之前虚拟机被终止运行的话，finally 中的代码就不会被执行。
try {
System.out.println("Try to do something");
throw new RuntimeException("RuntimeException");
} catch (Exception e) {
System.out.println("Catch Exception -> " + e.getMessage());
// 终止当前正在运行的Java虚拟机
System.exit(1);
} finally {
System.out.println("Finally");
}
输出：
Try to do something Catch Exception -> RuntimeException
另外，在以下 2 种特殊情况下，finally 块的代码也不会被执行：
1、程序所在的线程死亡。
2、关闭 CPU。