Java基础知识之基本概念

1. Java语言有哪些优点？

   1.Java是纯面向对象的语言
   2.平台无关性。Java解释性语言，编译器对Java代码进行编译，生成字节码文件，然后由JVM（Java 虚拟机）上解释执行。
   3.Java提供了需要内置的类库。例如对多线程的支持。
   4.具有较好的安全性和健壮性。Java中提供了一个防止恶意代码攻击的安全机制。另外，还提供了异常处理，垃圾回收器等来保证程序的健壮性。
   5.提供了对Web应用开发的支持。例如Servlet，JSP可以用来开发Web应用程序。Socket，RMI可以用来开发分布式应用程序的类库。
   6.去除了C++语言中，难以理解、容易混淆的特性。如指针，头文件，多重继承等。

2. Java与C/C++有什么异同

   1.Java为解释性语言。而C/C++为编译型语言，源代码经过编译和链接后生成可执行的二进制代码。
   2.Java为纯面向对象语言，C++兼具过程和面向过程编程的特点。
   3.Java没有指针的概念
   4.Java提供了垃圾回收器来实现垃圾的自动回收。C++语言中，需要开发人员去管理对内存的分配（包括申请与释放）。
   5.Java不支持运算符重载，没有预处理器，不提供goto语句（但在Java中goto是保留关键字），具有平台无关性。

3. 为什么需要public static void main(String[] args)这个方法？

   ◦public static void main(String[] args)是java程序的入口方法，JVM在运行程序时，会先查找main()方法。通常来说，要执行一个类的方法，需要先实例化一个类的对象，通过这个对象来调用方法。
   鉴于此，main()的修饰符是public static ，静态方法，在程序加载时，便可以调用main方
   

4. Java程序初始化的顺序是怎样的？

   ◦在Java语言中，当实例化对象时，对象所在类的所有成员变量首先要进行初始化，只有所有类成员变量完成初始化之后，才会调用对象所在类的构造函数创建对象。
   ◦执行顺序如下：父类静态变量，父类静态代码块，子类静态变量，子类静态代码块，父类非静态变量，父类非静态代码，父类构造函数，子类非静态变量，子类非静态代码块，子类构造函数。

5. Java中的作用域有哪些？

• 首先说明Java中不存在全局变量或全局函数
• 在Java语言中，变量的类型分三种：成员变量，静态变量，局部变量。
• 成员变量的作用范围与类的实例化对象的作用范围相同。成员变量也有4种作用域，对应的修饰符有public（所有可见），private（当前类可见），protected（当前类，同一个package，子类可见），default（当前类，同一package可见）
• 静态变量，不依赖于特定的实例，而是被所有实例所共享，也就是说，只要一个类被加载，JVM就会给类的静态变量分配存储空间。
• 局部变量的作用域，在它所在的花括号内。
6. • 需要注意的是，public，private，protected，default只能用来修饰成员变量，不能修饰局部变量。private与protected不能用来修饰类，只有public，abstract，fianl能用来修饰类

7. 什么是构造函数？

   • 构造函数是一直特殊的函数，用来在对象实例化时，初始化对象的成员变量。
   • 在Java语言中，构造函数有以下特点
     • 构造函数必须与类的名字相同，并且不能有返回值（返回值也不能是void）。
     • 每个类可以有多个构造函数。
     • 构造函数可以有0个、1个或者1个以上的参数。
     • 构造函数总是伴随new操作一起调用，且不能由程序的编写者直接调用，必须要由系统调用。
     • 构造函数的主要作用是完成对象的初始化工作
     • 构造函数不能被继承， 因此不能被覆盖，但是构造函数能够被重载，可以使用不同的参数个数或者参数类型来定义多个构造函数。
     • 当父类和子类都没有构造函数时，编译器会为父类和子类生成一个默认的无参数的构造函数。
     • 子类可以通过super关键词来显式地调用父类的构造函数。

8. 为什么Java中有些接口没有任何方法？

   • 首先说一下接口，在java中由于不支持多重继承，java引入接口这一概念。接口是抽象方法定义的集合（也定义一些常量），是一种特殊的抽象类。接口中的成员的作用域修饰符都是public，接口中的常量值默认使用public static final修饰。
   • 在java语言中，有些接口内部没有声明任何方法，这类接口叫做标识接口。标识接口对实现它的类没有什么语义要求，仅仅充当一个标识的作用，用来表明实现它的类属于一个特定类型。Java类库中已存在的标识接口有Cloneable和Serializable等。在使用时经常用instanceof来判断实例对象的类型是否实现了一个给定的标识接口。

9. Java中clone方法有什么作用？

   • Java语言取消了指针的概念，但这只是Java语言中没有明确提供指针的概念与用法，而实质上每个new语句返回的都是一个指针的引用。
   • 在实际编程中，经常会遇到从某个已有的对象A创建出另外一个与A具有相同状态的对象B，并且修改B不会影响到A的状态。这仅仅通过简单的赋值操作显然无法实现，而Java中提供了clone（）方法来满足这个需求。
   • Java中所有类都默认继承Object类，而Object类中提供了一个clone(）方法，这个方法的作用是返回一个Object对象的复制。这个复制函数返回的是一个新的对象而不是一个引用。
   • 使用clone()方法的步骤：
     • 实现clone的类首先需要继承Cloneable接口。Cloneable接口实质上是一个标识接口，没有任何接口方法
     • 在类中重写Object类中的clone()方法
     • 在clone方法中调用super.clone()。
     • 把浅复制的引用指向原型对象的新的克隆体。（当类中包含一些对象时，就需要用到深复制）
   • 浅复制仅仅复制所考虑的对象，深复制把复制的对象所引用的对象都复制了一遍。
   • Prototype（原型）模式中，就需要clone一个对象实例

10. 什么是反射机制？

    • 反射机制是Java语言中一个非常重要的特性，它允许程序在运行时进行自我检查，也允许对其内部的成员进行操作。
    • 反射机制提供的功能主要有：得到一个对象所属的类；获取一个类的所有成员变量和方法；在运行时创建对象；在运行时调用对象的方法。
    • 在反射机制中，Class是一个非常重要的类。获取方法有三个：1）Class.forName("类的路径")；2）类名.Class；3）实例.getClass()。

11. 如何实现类似于C语言中函数指针的功能？

• 回调函数，就是指函数先在某处注册，而它将在稍后某个需要的时候被调用
• 回调函数一般用于截获消息，获取系统信息或处理异步事件。
• 在Java中可以利用接口与类来实现同样的效果。
• 策略模式 也是用到这样的思想。
• 代码：

  interface IntCompare {
      public int cmp(int a, int b);
  }
  class Cmp1 implements IntCompare {
      public int cmp(int a, int b) {
          if (a > b)
              return 1;// a大于b
          else if (a < b)
              return -1;
          else
              return 0;
      }
  }
  class Cmp2 implements IntCompare {
      public int cmp(int a, int b) {
          if (a > b)
              return -1;
          else if (a < b)
              return 1;// a小于b
          else
              return 0;
      }
  }
  public class Test2018415 {
      public static void insertSort(int[] a, IntCompare cmp) {
          if (a != null) {
              for (int i = 1; i < a.length; i++) {
                  int temp = a[i];
                  int j = i;
                  if (cmp.cmp(a[j - 1], temp) == 1) {
                      while (j >= 1 && cmp.cmp(a[j - 1], temp) == 1) {
                          a[j] = a[j - 1];
                          j--;
                      }
                  }
                  a[j] = temp;
              }
          }
      }
      public static void main(String[] args) {
          int[] array1 = { 7, 3, 19, 40, 4, 7, 1 };
          insertSort(array1, new Cmp1());
          System.out.println("升序排序：");
          for (int i = 0; i < array1.length; i++) {
              System.out.print(array1[i] + " ");
          }
          System.out.println();
          int[] array2 = { 7, 3, 19, 40, 4, 7, 1 };
          insertSort(array2, new Cmp2());
          System.out.println("降序排序：");
          for (int i = 0; i < array2.length; i++) {
              System.out.print(array2[i] + " ");
          }
      }
  }