Java笔试题分析

作者：xcbeyond
疯狂源自梦想，技术成就辉煌！微信公众号：《程序猿技术大咖》号主，专注后端开发多年，拥有丰富的研发经验，乐于技术输出、分享，现阶段从事微服务架构项目的研发工作，涉及架构设计、技术选型、业务研发等工作。对于Java、微服务、数据库、Docker有深入了解，并有大量的调优经验。

引言：

      到目前为止，接触java总的时间大致也就是一年吧。在Java的学习过程中，我也无不例外的是跟着老师的步伐学习着，但学习了一段时间过后，就找了些笔试面试题目拿来看了看，发现面试题中的遇到的题目知识点都是那么的细微，平时没过多的注意，于此我开始有了自己新的学习方案：大体跟着老师的步伐走，自己下面再深入的学习探讨每一个知识点，做到“理解高于一切”的原则。其中一个重要的途径就是通过“面试题目”从中深入学习（对于每一个面试题目展开详细的学习），毕竟一些面试题目都是很经典的嘛！从中也让我学到了许多，收获也不错。于是就整理下来了……       （实时更新中）

       以下题目均收集于网络，针对一些题目做出了个人简单的分析评注（有些参考来源于网络），只当对在java学习过程中不足之处做以补充，使得对于一些问题的理解更加的深入透彻。

1、一个".java"源文件中是否可以包括多个类（不是内部类）？有什么限制？

可以有多个类，但只能有一个public的类，并且public的类名必须与文件名相一致。

2、Java有没有goto?

java中的保留字，现在没有在java中使用。

 

3、说说&和&&的区别。

&和&&都可以用作逻辑与的运算符，表示逻辑与（and），当运算符两边的表达式的结果都为true时，整个运算结果才为true，否则，只要有一方为false，则结果为false。

&&还具有短路的功能，即如果第一个表达式为false，则不再计算第二个表达式，例如，对于if(str != null && !str.equals(“”))表达式，当str为null时，后面的表达式不会执行，所以不会出现NullPointerException如果将&&改为&，则会抛出NullPointerException异常。If(x==33 & ++y>0) y会增长，If(x==33 && ++y>0)不会增长

&还可以用作位运算符，当&操作符两边的表达式不是boolean类型时，&表示按位与操作，我们通常使用0x0f来与一个整数进行&运算，来获取该整数的最低4个bit位，例如，0x31 & 0x0f的结果为0x01。

 

备注：这道题先说两者的共同点，再说出&&和&的特殊之处，并列举一些经典的例子来表明自己理解透彻深入、实际经验丰富。

 

4、在JAVA中如何跳出当前的多重嵌套循环？

在Java中，要想跳出多重循环，可以在外面的循环语句前定义一个标号，然后在里层循环体的代码中使用带有标号的break 语句，即可跳出外层循环。例如

//方法一：break直接跳转到标记处,（不建议的使用）
  ok:
  for(int i = 0;i<arr.length;i++) {
   for(int j =0;j<arr[i].length;j++) {
    System.out.println("j="+j);
    if(arr[i][j]==3) {
     System.out.println("这个数"+arr[i][j]+"找到了 ");
     break ok;
    }
   }
  }

 

另外，我个人通常并不使用标号这种方式，而是让外层的循环条件表达式的结果可以受到里层循环体代码的控制，例如，要在二维数组中查找到某个数字。

//方法二：
  boolean found = false;
  for(int i = 0;i<arr.length&&!found;i++) {
   for(int j = 0;j<arr[i].length;j++) {
    System.out.println("j="+j);
    if(arr[i][j]==3){
     System.out.println("这个数"+arr[i][j]+"找到了 ");
     found = true;
     break;
    }
   }
  }
5、switch语句能否作用在byte上，能否作用在long上，能否作用在String上?

在switch（expr1）中，expr1只能是一个整数表达式或者枚举常量（更大字体），整数表达式可以是int基本类型或Integer包装类型，由于，byte,short,char都可以隐含转换为int，所以，这些类型以及这些类型的包装类型也是可以的。显然，long和String类型都不符合switch的语法规定，并且不能被隐式转换成int类型，所以，它们不能作用于swtich语句中。

6、short s1 = 1; s1 = s1 + 1;有什么错? short s1 = 1; s1 += 1;有什么错?

对于short s1 = 1; s1 = s1 + 1;由于s1+1运算时会自动提升表达式的类型，所以结果是int型，再赋值给short类型s1时，编译器将报告需要强制转换类型的错误。

对于short s1 = 1; s1 += 1;由于 += 是java语言规定的运算符，java编译器会对它进行特殊处理，因此可以正确编译。

package 知识点;
/**
 * i = i+1和i +=1是完全不同的哦！
 * 一个使用简单赋值运算，一个使用复合赋值运算 ，
 *     其差别在于：复合赋值运算会自动地将运算结果转换为左操作数的类型
 * @author xcbeyond
 * @date 2012-4-10 上午11:19:35
 */
public class Short {
    public static void main(String[] args) {
        short i = 1;
        //i = i+1;  //i+1运算后的类型为int，int->short无法自动类型转换
        
        short j = 1;
        j+=1;//i = i+1;和i+=1;是不同的！一个使用简单赋值运算，一个使用复合赋值运算 ，
        //其差别在于：复合赋值运算会自动地将运算结果转换为左操作数的类型
 
    }
 
}
7、char型变量中能不能存贮一个中文汉字?为什么?

char型变量是用来存储Unicode编码的字符的，unicode编码字符集中包含了汉字，所以，char型变量中当然可以存储汉字啦。不过，如果某个特殊的汉字没有被包含在unicode编码字符集中，那么，这个char型变量中就不能存储这个特殊汉字。补充说明：unicode编码占用两个字节，所以，char类型的变量也是占用两个字节。

备注：后面一部分回答虽然不是在正面回答题目，但是，为了展现自己的学识和表现自己对问题理解的透彻深入，可以回答一些相关的知识，做到知无不言，言无不尽。

8、用最有效率的方法算出2乘以8等於几?

2 << 3，

因为将一个数左移n位，就相当于乘以了2的n次方，那么，一个数乘以8只要将其左移3位即可，而位运算cpu直接支持的，效率最高，所以，2乘以8等於几的最效率的方法是2 << 3。

9、请设计一个一百亿的计算器

首先要明白这道题目的考查点是什么，一是大家首先要对计算机原理的底层细节要清楚、要知道加减法的位运算原理和知道计算机中的算术运算会发生越界的情况，二是要具备一定的面向对象的设计思想。

首先，计算机中用固定数量的几个字节来存储的数值，所以计算机中能够表示的数值是有一定的范围的，为了便于讲解和理解，我们先以byte类型的整数为例，它用1个字节进行存储，表示的最大数值范围为-128到+127。-1在内存中对应的二进制数据为11111111，如果两个-1相加，不考虑Java运算时的类型提升，运算后会产生进位，二进制结果为1,11111110，由于进位后超过了byte类型的存储空间，所以进位部分被舍弃，即最终的结果为11111110，也就是-2，这正好利用溢位的方式实现了负数的运算。-128在内存中对应的二进制数据为10000000，如果两个-128相加，不考虑Java运算时的类型提升，运算后会产生进位，二进制结果为1,00000000，由于进位后超过了byte类型的存储空间，所以进位部分被舍弃，即最终的结果为00000000，也就是0，这样的结果显然不是我们期望的，这说明计算机中的算术运算是会发生越界情况的，两个数值的运算结果不能超过计算机中的该类型的数值范围。由于Java中涉及表达式运算时的类型自动提升，我们无法用byte类型来做演示这种问题和现象的实验，大家可以用下面一个使用整数做实验的例子程序体验一下：


 

  int a = Integer.MAX_VALUE; //MAX_VALUE = 0x7fffffff
  int b = Integer.MAX_VALUE;
  int sum = a + b;
  System.out.println(“a=”+a+”,b=”+b+”,sum=”+sum);
先不考虑long类型，由于int的正数范围为2的31次方，表示的最大数值约等于2*1000*1000*1000，也就是20亿的大小，所以，要实现一个一百亿的计算器，我们得自己设计一个类可以用于表示很大的整数，并且提供了与另外一个整数进行加减乘除的功能，大概功能如下：

（1）这个类内部有两个成员变量，一个表示符号，另一个用字节数组表示数值的二进制数

（2）有一个构造方法，把一个包含有多位数值的字符串转换到内部的符号和字节数组中

（3）提供加减乘除的功能

package BigNumber;
/**
 * 具体参考java.math.BigInteger类的源码
 * 功能如下：
 *   1、这个类内部有两个成员变量，一个表示符号，另一个用字节数组表示数值的二进制数
 *   2、有一个构造方法，把一个包含有多位数值的字符串转换到内部的符号和字节数组中
 *   3、提供加减乘除的功能
 * @author xcbeyond
 * @date 2012-4-22 下午11:46:05
 */
public class BigInteger {
     private int sign;
     private byte[] val;
     
     public BigInteger(byte[] val)
     {
            
     }
     public BigInteger add(BigInteger other)
     {
        return other;
             
     }
     public BigInteger subtract(BigInteger other)
     {
        return other;
             
     }
     public BigInteger multiply(BigInteger other)
     {
        return other;
             
     }
     public BigInteger divide(BigInteger other)
     {
        return other;
             
     }
 
}

 

备注：要想写出这个类的完整代码，是非常复杂的，如果有兴趣的话，可以参看jdk中自带的java.math.BigInteger类的源码。面试的人也知道谁都不可能在短时间内写出这个类的完整代码的，他要的是你是否有这方面的概念和意识，他最重要的还是考查你的能力，所以，你不要因为自己无法写出完整的最终结果就放弃答这道题，你要做的就是你比别人写得多，证明你比别人强，你有这方面的思想意识就可以了，毕竟别人可能连题目的意思都看不懂，什么都没写，你要敢于答这道题，即使只答了一部分，那也与那些什么都不懂的人区别出来，拉开了距离，算是矮子中的高个，机会当然就属于你了。另外，答案中的框架代码也很重要，体现了一些面向对象设计的功底，特别是其中的方法命名很专业，用的英文单词很精准，这也是能力、经验、专业性、英语水平等多个方面的体现，会给人留下很好的印象，在编程能力和其他方面条件差不多的情况下，英语好除了可以使你获得更多机会外，薪水可以高出一千元。

扩展：（大数问题）

http://blog.csdn.net/xcbeyond/article/details/7524227
10、使用final关键字修饰一个变量时，是引用不能变，还是引用的对象不能变？

         使用final关键字修饰一个变量时，是指引用变量不能变，引用变量所指向的对象中的内容还是可以改变的。例如，对于如下语句：

                  final StringBuffer s = new StringBuffer("xcbeyond");执行如下语句将报告编译期错误：

                 s = new StringBuffer("xcbeyond1");但是，执行如下语句则可以通过编译：

                 a.append(" hello!");

 

        有人在定义方法的参数时，可能想采用如下形式来阻止方法内部修改传进来的参数对象：

                 public void method(final  StringBuffer  param)

                {
                }

         实际上，这是错误的，因此，final不能修饰方法中的参数。倘若能够修饰，则违背了final修饰变量不能修改这一原则。在该方法内部仍然可以增加如下代码来修改参数对象：   param.append("a");

*final回顾：

      1>、final修饰的变量，其引用变量是不可以改变的，而其引用变量指向对象的内容却是可以改变哦！正如此笔试题所述。

      2>、final 修饰的类，不能再被继承。

               - Java 的String就是final类，不能被继承！Math 也是final类

               - 在实际项目开发中，原则上不允许使用final类！如：Spring,Hibernate,Struts 2,这些框架经常动态代理（动态继承）技术。使用final的类可以造成这些框架的工作  问 题。

      3>、final修饰的方法，不能再被覆盖。

             在实际项目开发中，原则上不允许使用final方法！

       4>、final修饰的变量，初始化以后不允许再修改。

       5>、final static ， java使用final static 修饰的变量作为一般要求变量名都有大写字母。

11、"=="和equals方法究竟有什么区别？

        （只有彻彻底底的搞清楚了数据、变量是怎么在内存中存储的，具体在哪存放，理解起这就容易了。有时不妨画画其存储时，在内存中如何存放，如何指向，这样你就会一目了然了。其次就是多举例验证，分析其不同之处！）

        ==操作符专门用来比较两个变量的值是否相等，也就是用于比较变量所对应的内存中所存储的数值是否相同，要比较两个基本类型的数据或两个引用变量是否相等，只能用==操作符。如果一个变量指向的数据是对象类型的，那么，这时候涉及了两块内存，对象本身占用一块内存（堆内存），变量也占用一块内存（栈），例如Objet obj = new Object();变量obj存放在栈中，对象new Object()存放在堆内存中，此时，变量obj所对应的内存中存储的数值就是对象占用的那块内存的首地址。对于指向对象类型的变量，如果要比较两个变量是否指向同一个对象，即要看这两个变量所对应的内存中的数值是否相等，这时候就需要用==操作符进行比较。

          equals方法是用于比较两个独立对象的内容是否相同，就好比去比较两个人的长相是否相同，它比较的两个对象是独立的。例如，对于下面的代码：

                      String a=new String("foo");

                       String b=new String("foo");

        两条new语句创建了两个对象，然后用a,b这两个变量分别指向了其中一个对象，这是两个不同的对象，它们的首地址是不同的，即a和b中存储的数值是不相同的，所以，表达式a==b将返回false，而这两个对象中的内容是相同的，所以，表达式a.equals(b)将返回true。

        如果一个类没有自己定义equals方法，那么它将继承Object类的equals方法，Object类的equals方法的实现代码如下：

                 boolean equals(Object o){
                      return this==o;

                 }

       这说明，如果一个类没有自己定义equals方法，它默认的equals方法（从Object 类继承的）就是使用==操作符，也是在比较两个变量指向的对象是否是同一对象，这时候使用equals和使用==会得到同样的结果，如果比较的是两个独立的对象则总返回false。如果你编写的类希望能够比较该类创建的两个实例对象的内容是否相同，那么你必须覆盖equals方法，由你自己写代码来决定在什么情况即可认为两个对象的内容是相同的。

12、静态变量和实例变量的区别？

      在语法定义上的区别：静态变量前要加static关键字，而实例变量前则不加。(光知道这些是完全不够的，还需要进一步的分析讨论)。

       静态变量，是属于类的（因此，也称为类变量），不属于某个具体的实例，它被该类所有的实例所共享，即：100个该类的实例也就只有一个变量（静态变量），它可以直接被类来调用使用，如Math.sqrt()方法。实例变量是属于每个实例的，该类的每个实例都有一个该变量（实例变量）。只要程序加载了类，不用创建任何实例对象，静态变量就会被分配空间，静态变量就可以被使用了。总之，实例变量必须创建对象后才可以通过这个对象来使用，静态变量则可以直接使用类名来引用。

13、是否可以从一个static方法内部发出对非static方法的调用？

          不可以。因为非static方法是要与对象关联在一起的，必须创建一个对象后，才可以在该对象上进行方法调用，而static方法调用时不需要创建对象，可以直接调用。也就是说，当一个static方法被调用时，可能还没有创建任何实例对象，如果从一个static方法中发出对非static方法的调用，那个非static方法是关联到哪个对象上的呢？这个逻辑无法成立，所以，一个static方法内部发出对非static方法的调用。

/**
 * static
 * @author xcbeyond
 * @date 2012-5-8 下午07:51:34
 */
public class Static {
    public static void main(String[] args) {
        
    }
    
    public static void method1() {
        //method2(); //错     不可以从一个static方法内部发出对非static方法的调用
        /**
         * 因为非static方法是要与对象关联在一起的，必须创建一个对象后，才可以在该对象上进行方法调用，
         * 而static方法调用时不需要创建对象，可以直接调用。
         */
        System.out.println("静态方法！");
    }
    public void method2() {
        method1();//实际上等同于Static.method1();
        System.out.println("非静态方法！");
    }
}

 

14、Integer与int的区别？

        int是java提供的8种原始数据类型之一。Java为每个原始类型提供了封装类，Integer是java为int提供的封装类。int的默认值为0，而Integer的默认值为null，即Integer可以区分出未赋值和值为0的区别，int则无法表达出未赋值的情况，例如，要想表达出没有参加考试和考试成绩为0的区别，则只能使用Integer。在JSP开发中，Integer的默认为null，所以用el表达式在文本框中显示时，值为空白字符串，而int默认的默认值为0，所以用el表达式在文本框中显示时，结果为0，所以，int不适合作为web层的表单数据的类型。

        在Hibernate中，如果将OID定义为Integer类型，那么Hibernate就可以根据其值是否为null而判断一个对象是否是临时的，如果将OID定义为了int类型，还需要在hbm映射文件中设置其unsaved-value属性为0。

         另外，Integer提供了多个与整数相关的操作方法，例如，将一个字符串转换成整数，Integer中还定义了表示整数的最大值和最小值的常量。

15、Math.round(11.5)等于多少? Math.round(-11.5)等于多少?

        Math类中提供了三个与取整有关的方法：ceil、floor、round，这些方法的作用与它们的英文名称的含义相对应，例如，ceil的英文意义是天花板，该方法就表示向上取整，所以，Math.ceil(11.3)的结果为12,Math.ceil(-11.3)的结果是-11；floor的英文意义是地板，该方法就表示向下取整，所以，Math.floor(11.6)的结果为11,Math.floor(-11.6)的结果是-12；最难掌握的是round方法，它表示“四舍五入”，算法为Math.floor(x+0.5)，即将原来的数字加上0.5后再向下取整，所以，Math.round(11.5)的结果为12，Math.round(-11.5)的结果为-11。