Java面试题之Java基础篇，56道Java基础八股文（2.3万字68张手绘图），面渣逆袭必看👍

面向对象

17.⾯向对象和⾯向过程的区别?

面向过程是以过程为核心，通过函数完成任务，程序结构是函数+步骤组成的顺序流程。

面向对象是以对象为核心，通过对象交互完成任务，程序结构是类和对象组成的模块化结构，代码可以通过继承、组合、多态等方式复用。

在技术派实战项目中，像 VO、DTO 都是业务抽象后的对象实体类，而 Service、Controller 则是业务逻辑的实现，这其实就是面向对象的思想。

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18.🌟面向对象编程有哪些特性？

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面向对象编程有三大特性：封装、继承、多态。

封装是什么？

封装是指将数据（属性，或者叫字段）和操作数据的方法（行为）捆绑在一起，形成一个独立的对象（类的实例）。

class Nvshen {
    private String name;
    private int age;

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
}

可以看得出，女神类对外没有提供 age 的 getter 方法，因为女神的年龄要保密。

所以，封装是把一个对象的属性私有化，同时提供一些可以被外界访问的方法。

继承是什么？

继承允许一个类（子类）继承现有类（父类或者基类）的属性和方法。以提高代码的复用性，建立类之间的层次关系。

同时，子类还可以重写或者扩展从父类继承来的属性和方法，从而实现多态。

class Person {
    protected String name;
    protected int age;

    public void eat() {
        System.out.println("吃饭");
    }
}

class Student extends Person {
    private String school;

    public void study() {
        System.out.println("学习");
    }
}

Student 类继承了 Person 类的属性（name、age）和方法（eat），同时还有自己的属性（school）和方法（study）。

什么是多态？

多态允许不同类的对象对同一消息做出响应，但表现出不同的行为（即方法的多样性）。

多态其实是一种能力——同一个行为具有不同的表现形式；换句话说就是，执行一段代码，Java 在运行时能根据对象类型的不同产生不同的结果。

多态的前置条件有三个：

• 子类继承父类
• 子类重写父类的方法
• 父类引用指向子类的对象

//子类继承父类
class Wangxiaoer extends Wanger {
    public void write() { // 子类重写父类方法
        System.out.println("记住仇恨，表明我们要奋发图强的心智");
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 父类引用指向子类对象
        Wanger wanger = new Wangxiaoer();
        wanger.write();
    }
}

class Wanger {
    public void write() {
        System.out.println("沉默王二是沙雕");
    }
}

为什么Java里面要多组合少继承？

继承适合描述“is-a”的关系，但继承容易导致类之间的强耦合，一旦父类发生改变，子类也要随之改变，违背了开闭原则（尽量不修改现有代码，而是添加新的代码来实现）。

组合适合描述“has-a”或“can-do”的关系，通过在类中组合其他类，能够更灵活地扩展功能。组合避免了复杂的类继承体系，同时遵循了开闭原则和松耦合的设计原则。

举个例子，假设我们采用继承，每种形状和样式的组合都会导致类的急剧增加：

// 基类
class Shape {
    public void draw() {
        System.out.println("Drawing a shape");
    }
}

// 圆形
class Circle extends Shape {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Drawing a circle");
    }
}

// 带红色的圆形
class RedCircle extends Circle {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Drawing a red circle");
    }
}

// 带绿色的圆形
class GreenCircle extends Circle {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Drawing a green circle");
    }
}

// 类似的，对于矩形也要创建多个类
class Rectangle extends Shape {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Drawing a rectangle");
    }
}

class RedRectangle extends Rectangle {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Drawing a red rectangle");
    }
}

组合模式更加灵活，可以将形状和颜色分开，松耦合。

// 形状接口
interface Shape {
    void draw();
}

// 颜色接口
interface Color {
    void applyColor();
}

形状干形状的事情。

// 圆形的实现
class Circle implements Shape {
    private Color color;  // 通过组合的方式持有颜色对象

    public Circle(Color color) {
        this.color = color;
    }

    @Override
    public void draw() {
        System.out.print("Drawing a circle with ");
        color.applyColor();  // 调用颜色的逻辑
    }
}

// 矩形的实现
class Rectangle implements Shape {
    private Color color;

    public Rectangle(Color color) {
        this.color = color;
    }

    @Override
    public void draw() {
        System.out.print("Drawing a rectangle with ");
        color.applyColor();
    }
}

颜色干颜色的事情。

// 红色的实现
class RedColor implements Color {
    @Override
    public void applyColor() {
        System.out.println("red color");
    }
}

// 绿色的实现
class GreenColor implements Color {
    @Override
    public void applyColor() {
        System.out.println("green color");
    }
}

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19.多态解决了什么问题？（补充）

2024 年 03 月 26 日增补

多态指同一个接口或方法在不同的类中有不同的实现，比如说动态绑定，父类引用指向子类对象，方法的具体调用会延迟到运行时决定。

举例，现在有一个父类 Wanger，一个子类 Wangxiaoer，都有一个 write 方法。现在有一个父类 Wanger 类型的变量 wanger，它在执行 wanger.write() 时，究竟调用父类 Wanger 的 write() 方法，还是子类 Wangxiaoer 的 write() 方法呢？

//子类继承父类
class Wangxiaoer extends Wanger {
    public void write() { // 子类覆盖父类方法
        System.out.println("记住仇恨，表明我们要奋发图强的心智");
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 父类引用指向子类对象
        Wanger[] wangers = { new Wanger(), new Wangxiaoer() };

        for (Wanger wanger : wangers) {
            // 对象是王二的时候输出：勿忘国耻
            // 对象是王小二的时候输出：记住仇恨，表明我们要奋发图强的心智
            wanger.write();
        }
    }
}

class Wanger {
    public void write() {
        System.out.println("勿忘国耻");
    }
}

答案是在运行时根据对象的类型进行后期绑定，编译器在编译阶段并不知道对象的类型，但是 Java 的方法调用机制能找到正确的方法体，然后执行，得到正确的结果，这就是多态的作用。

多态的实现原理是什么？

多态通过动态绑定实现，Java 使用虚方法表存储方法指针，方法调用时根据对象实际类型从虚方法表查找具体实现。

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20.🌟重载和重写的区别？

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如果一个类有多个名字相同但参数个数不同的方法，我们通常称这些方法为方法重载。

如果子类具有和父类一样的方法（参数相同、返回类型相同、方法名相同，但方法体不同），我们称之为方法重写。

• 方法重载发生在同一个类中，同名的方法如果有不同的参数（参数类型不同、参数个数不同或者二者都不同）。
• 方法重写发生在子类与父类之间，要求子类与父类具有相同的返回类型，方法名和参数列表，并且不能比父类的方法声明更多的异常，遵守里氏代换原则。

什么是里氏代换原则？

里氏代换原则也被称为李氏替换原则（Liskov Substitution Principle, LSP），其规定任何父类可以出现的地方，子类也一定可以出现。

LSP 是继承复用的基石，只有当子类可以替换掉父类，并且单位功能不受到影响时，父类才能真正被复用，而子类也能够在父类的基础上增加新的行为。

这意味着子类在扩展父类时，不应改变父类原有的行为。例如，如果有一个方法接受一个父类对象作为参数，那么传入该方法的任何子类对象也应该能正常工作。

class Bird {
    void fly() {
        System.out.println("鸟正在飞");
    }
}

class Duck extends Bird {
    @Override
    void fly() {
        System.out.println("鸭子正在飞");
    }
}

class Ostrich extends Bird {
    // Ostrich违反了LSP，因为鸵鸟不会飞，但却继承了会飞的鸟类
    @Override
    void fly() {
        throw new UnsupportedOperationException("鸵鸟不会飞");
    }
}

在这个例子中，Ostrich（鸵鸟）类违反了 LSP 原则，因为它改变了父类 Bird 的行为（即飞行）。设计时应该更加谨慎地使用继承关系，确保遵守 LSP 原则。

除了李氏替换原则外，还有其他几个重要的面向对象设计原则，它们共同构成了 SOLID 原则，分别是：

①、单一职责原则（Single Responsibility Principle, SRP），指一个类应该只有一个引起它变化的原因，即一个类只负责一项职责。这样做的目的是使类更加清晰，更容易理解和维护。

②、开闭原则（Open-Closed Principle, OCP），指软件实体应该对扩展开放，对修改关闭。这意味着一个类应该通过扩展来实现新的功能，而不是通过修改已有的代码来实现。

举个例子，在不遵守开闭原则的情况下，有一个需要处理不同形状的绘图功能类。

class ShapeDrawer {
    public void draw(Shape shape) {
        if (shape instanceof Circle) {
            drawCircle((Circle) shape);
        } else if (shape instanceof Rectangle) {
            drawRectangle((Rectangle) shape);
        }
    }
    
    private void drawCircle(Circle circle) {
        // 画圆形
    }
    
    private void drawRectangle(Rectangle rectangle) {
        // 画矩形
    }
}

每增加一种形状，就需要修改一次 draw 方法，这违反了开闭原则。正确的做法是通过继承和多态来实现新的形状类，然后在 ShapeDrawer 中添加新的 draw 方法。

// 抽象的 Shape 类
abstract class Shape {
    public abstract void draw();
}

// 具体的 Circle 类
class Circle extends Shape {
    @Override
    public void draw() {
        // 画圆形
    }
}

// 具体的 Rectangle 类
class Rectangle extends Shape {
    @Override
    public void draw() {
        // 画矩形
    }
}

// 使用开闭原则的 ShapeDrawer 类
class ShapeDrawer {
    public void draw(Shape shape) {
        shape.draw();  // 调用多态的 draw 方法
    }
}

③、接口隔离原则（Interface Segregation Principle, ISP），指客户端不应该依赖它不需要的接口。这意味着设计接口时应该尽量精简，不应该设计臃肿庞大的接口。

④、依赖倒置原则（Dependency Inversion Principle, DIP），指高层模块不应该依赖低层模块，二者都应该依赖其抽象；抽象不应该依赖细节，细节应该依赖抽象。这意味着设计时应该尽量依赖接口或抽象类，而不是实现类。

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memo：2025 年 9 月 24 日修改至此，今天有球友发私信说拿到了招银网络科技的 offer，问还能不能谈薪，总包还可以，但讲真银行谈薪的空间真不大，😄

21.访问修饰符 public、private、protected、以及默认时的区别？

Java 中，可以使用访问控制符来保护对类、变量、方法和构造方法的访问。Java 支持 4 种不同的访问权限。

• default （即默认，什么也不写）: 在同一包内可见，不使用任何修饰符。可以修饰在类、接口、变量、方法。
• private : 在同一类内可见。可以修饰变量、方法。注意：不能修饰类（外部类）
• public : 对所有类可见。可以修饰类、接口、变量、方法
• protected : 对同一包内的类和所有子类可见。可以修饰变量、方法。注意：不能修饰类（外部类）。

22.this 关键字有什么作用？

this 是自身的一个对象，代表对象本身，可以理解为：指向对象本身的一个指针。

this 的用法在 Java 中大体可以分为 3 种：

1. 普通的直接引用，this 相当于是指向当前对象本身

2. 形参与成员变量名字重名，用 this 来区分：

public Person(String name,int age){
    this.name=name;
    this.age=age;
}

3. 引用本类的构造方法

23.🌟抽象类和接口有什么区别？

一个类只能继承一个抽象类；但一个类可以实现多个接口。所以我们在新建线程类的时候一般推荐使用实现 Runnable 接口的方式，这样线程类还可以继承其他类，而不单单是 Thread 类。

抽象类符合 is-a 的关系，而接口更像是 has-a 的关系，比如说一个类可以序列化的时候，它只需要实现 Serializable 接口就可以了，不需要去继承一个序列化类。

抽象类更多地是用来为多个相关的类提供一个共同的基础框架，包括状态的初始化，而接口则是定义一套行为标准，让不同的类可以实现同一接口，提供行为的多样化实现。

抽象类可以定义构造方法吗？

可以，抽象类可以有构造方法。

abstract class Animal {
    protected String name;

    public Animal(String name) {
        this.name = name;
    }

    public abstract void makeSound();
}

public class Dog extends Animal {
    private int age;

    public Dog(String name, int age) {
        super(name);  // 调用抽象类的构造函数
        this.age = age;
    }

    @Override
    public void makeSound() {
        System.out.println(name + " says: Bark");
    }
}

接口可以定义构造方法吗？

不能，接口主要用于定义一组方法规范，没有具体的实现细节。

Java支持多继承吗？

Java 不支持多继承，一个类只能继承一个类，多继承会引发菱形继承问题。

class A {
    void show() { System.out.println("A"); }
}

class B extends A {
    void show() { System.out.println("B"); }
}

class C extends A {
    void show() { System.out.println("C"); }
}

// 如果 Java 支持多继承
class D extends B, C {
    // 调用 show() 方法时，D 应该调用 B 的 show() 还是 C 的 show()？
}

接口可以多继承吗？

接口可以多继承，一个接口可以继承多个接口，使用逗号分隔。

interface InterfaceA {
    void methodA();
}

interface InterfaceB {
    void methodB();
}

interface InterfaceC extends InterfaceA, InterfaceB {
    void methodC();
}

class MyClass implements InterfaceC {
    public void methodA() {
        System.out.println("Method A");
    }

    public void methodB() {
        System.out.println("Method B");
    }

   ...