【Java面试题系列】：Java基础知识常见面试题汇总第一篇

1. 前言

参加过社招的同学都了解，进入一家公司面试开发岗位时，填写完个人信息后，一般都会让先做一份笔试题，然后公司会根据笔试题的回答结果，确定要不要继续此次面试，如果答的不好，有些公司可能会直接说“技术经理或者总监在忙，你先回去等通知吧”，有些公司可能会继续面试，了解下你的项目经验等情况。

至少在工作的前5年甚至更久，面试一般不会跳过笔试题这个环节（大牛，个别公司除外），我自己也记不清自己面试过多少家公司，做过多少份面试题了，导致现在有时逛街，总感觉很多地方似曾相识，感觉自己多年前曾经来面过试，一度自嘲，一度也怀疑，自己当年是靠什么在上海坚持下来的，所以说面试题对于求职来说，还是非常重要的。

网上搜索“Java面试题”几个关键字也是有很多很多的文章讲解，为什么我还要自己总结呢？主要有以下几个原因：

文章太多，反倒不知道该看哪个（就如一本书中所说太多的资讯等于没有资讯）
文章的准确性不高（曾多次发现描述不正确或代码跑不起来的情况）
可以加深自己的理解和记忆
一劳永逸，下次不用再从网上慢慢筛选，看自己整理的就好了

本篇主要整理下Java基础知识的面试题，主要包含以下几点：

Integer和int的区别
==和equals的区别
String,StringBuilder,StringBuffer的区别
装箱和拆箱
Java中的值传递和引用传递

接下来一一讲解。

2. Integer和int的区别

2.1 基本概念区分

Integer是int的包装类(引用类型)，int是Java的一种基本数据类型(值类型)。
Integer变量必须实例化后才能使用，而int变量不需要。
Integer实际是对象的引用，当new一个Integer时，实际上是生成一个指针指向此对象，而int则是直接存储数据值。
Integer的默认值是null，int的默认值是0。

2.2 Integer与int常见的几种比较场景

1)两个new Integer()变量相比较，永远返回false

Integer i = new Integer(100);

Integer j = new Integer(100);

System.out.println(i == j); // false

两个通过new生成的Integer变量生成的是两个对象，其内存地址不同

2)非new生成的Integer变量和new Integer()生成的变量相比较，永远返回false

Integer i = new Integer(100);

Integer j = 100;

System.out.println(i == j); // false

非new生成的Integer变量指向的是Java常量池中的对象，而new Integer()生成的变量指向堆中新建的对象，两者在内存中的地址不同

3)两个非new生成的Integer变量比较，如果两个变量的值在区间-128到127 之间，则比较结果为true，如果两个变量的值不在此区间，则比较结果为 false。

Integer i = 100;

Integer j = 100;

System.out.println(i == j); //true

Integer i1 = 128;

Integer j1 = 128;

System.out.println(i1 == j1); //false

为什么会这样呢，我们来分析下原因：

Integer i = 100; 在编译时，会翻译成 Integer i = Integer.valueOf(100); ，而Java中Integer类的valueOf方法的源码如下：

public static Integer valueOf(int i) {

     if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)

         return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];

     return new Integer(i);

}

private static class IntegerCache {

     static final int low = -128;

     static final int high;

     static final Integer cache[];

     static {

          // high value may be configured by property

          int h = 127;

          String integerCacheHighPropValue =

              sun.misc.VM.getSavedProperty("java.lang.Integer.IntegerCache.high");

          if (integerCacheHighPropValue != null) {

              try {

                  int i = parseInt(integerCacheHighPropValue);

                  i = Math.max(i, 127);

                  // Maximum array size is Integer.MAX_VALUE

                  h = Math.min(i, Integer.MAX_VALUE - (-low) -1);

              } catch( NumberFormatException nfe) {

                  // If the property cannot be parsed into an int, ignore it.

              }

            }

            high = h;

            cache = new Integer[(high - low) + 1];

            int j = low;

            for(int k = 0; k < cache.length; k++)

                cache[k] = new Integer(j++);

            // range [-128, 127] must be interned (JLS7 5.1.7)

            assert IntegerCache.high >= 127;

    }

    private IntegerCache() {}

}

从源码可以看出：

Java中的Integer对于-128到127之间的数，会进行缓存。

所以 Integer i = 100 时，会将100进行缓存，下次再写Integer j = 100时，就会直接从缓存中取，而不会new了。

4)Integer变量和int变量比较时，只要两个变量的值是向等的，则结果为true

Integer i = new Integer(100);

int j = 100;

System.out.print(i == j); //true

因为包装类Integer和基本数据类型int比较时，Java会自动拆箱为int，然后进行比较，实际上就变为两个int变量的比较

3. ==和equals的区别

3.1 基本概念区分

1)对于==，比较的是值是否相等

如果作用于基本数据类型的变量，则直接比较其存储的值是否相等，

如果作用于引用类型的变量，则比较的是所指向的对象的地址是否相等。

其实==比较的不管是基本数据类型，还是引用数据类型的变量，比较的都是值，只是引用类型变量存的值是对象的地址

2)对于equals方法，比较的是是否是同一个对象

首先，equals()方法不能作用于基本数据类型的变量，

另外，equals()方法存在于Object类中，而Object类是所有类的直接或间接父类，所以说所有类中的equals()方法都继承自Object类，在没有重写equals()方法的类中，调用equals()方法其实和使用==的效果一样，也是比较的是引用类型的变量所指向的对象的地址，不过，Java提供的类中，有些类都重写了equals()方法，重写后的equals()方法一般都是比较两个对象的值，比如String类。

Object类equals()方法源码：

public boolean equals(Object obj) {

     return (this == obj);

}

String类equals()方法源码：

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;

}

3.2 示例

示例1：

int x = 10;

int y = 10;

String str1 = new String("abc");

String str2 = new String("abc");

System.out.println(x == y); // true

System.out.println(str1 == str2); // false

System.out.println(str1.equals(str2)); // true

示例2：

String str3 = "abc";

String str4 = "abc";

System.out.println(str3 == str4); // true

str3与str4相等的原因是用到了内存中的常量池，当运行到str3创建对象时，如果常量池中没有，就在常量池中创建一个对象"abc"，第二次创建的时候，就直接使用，所以两次创建的对象其实是同一个对象，它们的地址值相等。

示例3：

先定义学生Student类

package com.zwwhnly.springbootaction;

public class Student {

    private int age;

    public Student(int age) {

        this.age = age;

    }

}

然后创建两个Student实例来比较

Student student1 = new Student(23);

Student student2 = new Student(23);

System.out.println(student1.equals(student2)); // false

此时equals方法调用的是基类Object类的equals()方法，也就是==比较，所以返回false。

然后我们重写下equals()方法，只要两个学生的年龄相同，就认为是同一个学生。

package com.zwwhnly.springbootaction;

public class Student {

    private int age;

    public Student(int age) {

        this.age = age;

    }

    @Override

    public boolean equals(Object obj) {

        Student student = (Student) obj;

        return this.age == student.age;

    }

}

此时再比较刚刚的两个实例，返回true。

Student student1 = new Student(23);

Student student2 = new Student(23);

System.out.println(student1.equals(student2)); // true

4. String,StringBuilder,StringBuffer的区别

4.1 区别讲解

1)运行速度

运行速度快慢顺序为：StringBuilder > StringBuffer > String

String最慢的原因：

String为字符串常量，而StringBuilder和StringBuffer均为字符串变量，即String对象一旦创建之后该对象是不可以更改的，但后两者的对象是变量，是可以更改的。

2)线程安全

在线程安全上，StringBuilder是线程不安全的，而StringBuffer是线程安全的(很多方法带有synchronized关键字)。

3)使用场景

String：适用于少量的字符串操作的情况。

StringBuilder：适用于单线程下在字符缓冲区进行大量操作的情况。

StringBuffer：适用于多线程下在字符缓冲区进行大量操作的情况。

4.2 示例

以拼接10000次字符串为例，我们看下三者各自需要的时间：

String str = "";

long startTime = System.currentTimeMillis();

for (int i = 0; i < 10000; i++) {

    str = str + i;

}

long endTime = System.currentTimeMillis();

long time = endTime - startTime;

System.out.println("String消耗时间：" + time);

StringBuilder builder = new StringBuilder("");

startTime = System.currentTimeMillis();

for (int j = 0; j < 10000; j++) {

    builder.append(j);

}

endTime = System.currentTimeMillis();

time = endTime - startTime;

System.out.println("StringBuilder消耗时间：" + time);

StringBuffer buffer = new StringBuffer("");

startTime = System.currentTimeMillis();

for (int k = 0; k < 10000; k++) {

    buffer.append(k);

}

endTime = System.currentTimeMillis();

time = endTime - startTime;

System.out.println("StringBuffer消耗时间：" + time);

运行结果：

String消耗时间：258

StringBuilder消耗时间：0

StringBuffer消耗时间：1

也验证了上面所说的StringBuilder > StringBuffer > String。

5. 装箱和拆箱

5.1 什么是装箱？什么是拆箱？

装箱：自动将基本数据类型转换为包装器类型。

拆箱：自动将包装器类型转换为基本数据类型。

Integer i = 10; // 装箱

int j = i; // 拆箱

5.2 装箱和拆箱是如何实现的？

装箱过程是通过调用包装器的valueOf方法实现的，

而拆箱过程是通过调用包装器实例的xxxValue方法实现的（xxx代表对应的基本数据类型）。

怎么证明这个结论呢，我们新建个Main类,在主方法中添加如下代码：

package com.zwwhnly.springbootaction;

public class Main {

    public static void main(String[] args) {

        Integer i = 100;

        int j = i;

    }

}

然后打开cmd窗口，切换到Main类所在路径，执行命令：javac Main.java，会发现该目录会生成一个Main.class文件，用IDEA打开，会发现编译后的代码如下：

//

// Source code recreated from a .class file by IntelliJ IDEA

// (powered by Fernflower decompiler)

//

package com.zwwhnly.springbootaction;

public class Main {

    public Main() {

    }

    public static void main(String[] var0) {

        Integer var1 = Integer.valueOf(100);

        int var2 = var1.intValue();

    }

}

注意事项：以上所讲使用的是IDEA 2017.2

而在较新版本的IDEA（2018.3.3或者2019.1.3），看到的Main.class是下面这样的：

//

// Source code recreated from a .class file by IntelliJ IDEA

// (powered by Fernflower decompiler)

//

package com.zwwhnly.springbootaction;

public class Main {

    public Main() {

    }

    public static void main(String[] var0) {

        Integer var1 = 100;

        int var2 = var1;

    }

}

5.3 示例

示例1：

Double i1 = 100.0;

Double i2 = 100.0;

Double i3 = 200.0;

Double i4 = 200.0;

System.out.println(i1==i2);

System.out.println(i3==i4);

输出结果：

false

false

为什么都返回false呢，我们看下Double.valueOf()方法，就知晓了：

private final double value;

public Double(double value) {

   this.value = value;

}

public static Double valueOf(double d) {

   return new Double(d);

}

示例2：

Boolean i1 = false;

Boolean i2 = false;

Boolean i3 = true;

Boolean i4 = true;

System.out.println(i1==i2);

System.out.println(i3==i4);

输出结果：

true

true

为什么都返回true呢，我们看下Boolean.valueOf()方法，就知晓了：

public static final Boolean TRUE = new Boolean(true);

public static final Boolean FALSE = new Boolean(false);

public static Boolean valueOf(boolean b) {

   return (b ? TRUE : FALSE);

}

6. Java中的值传递和引用传递

6.1 基本概念

值传递：传递对象的一个副本，即使副本被改变，也不会影响源对象，因为值传递的时候，实际上是将实参的值复制一份给形参。

引用传递：传递的并不是实际的对象，而是对象的引用，外部对引用对象的改变也会反映到源对象上，因为引用传递的时候，实际上是将实参的地址值复制一份给形参。

说明：对象传递（数组、类、接口）是引用传递，原始类型数据（整形、浮点型、字符型、布尔型）传递是值传递。

6.2 示例

示例1(值传递)：

package com.zwwhnly.springbootaction;

public class ArrayListDemo {

    public static void main(String[] args) {

        int num1 = 10;

        int num2 = 20;

        swap(num1, num2);

        System.out.println("num1 = " + num1);

        System.out.println("num2 = " + num2);

    }

    public static void swap(int a, int b) {

        int temp = a;

        a = b;

        b = temp;

        System.out.println("a = " + a);

        System.out.println("b = " + b);

    }

}

运行结果：

a = 20

b = 10

num1 = 10

num2 = 20

可以看出，虽然在swap()方法中a,b的值做了交换，但是主方法中num1，num2的值并未改变。

示例2(引用类型传递)：

package com.zwwhnly.springbootaction;

public class ArrayListDemo {

    public static void main(String[] args) {

        int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5};

        change(arr);

        System.out.println(arr[0]);

    }

    public static void change(int[] array) {

        System.out.println(array[0]);

        array[0] = 0;

    }

}

运行结果：

1

0

可以看出，在change()方法中将数组的第一个元素改为0，主方法中数组的第一个元素也跟着变为0。

示例3(StringBuffer类型)：

package com.zwwhnly.springbootaction;

public class ArrayListDemo {

    public static void main(String[] args) {

        StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer("博客园：申城异乡人");

        System.out.println(stringBuffer);

        changeStringBuffer(stringBuffer);

        System.out.println(stringBuffer);

    }

    public static void changeStringBuffer(StringBuffer stringBuffer) {

        stringBuffer = new StringBuffer("掘金：申城异乡人");

        stringBuffer.append(",欢迎大家关注");

    }

}

运行结果：

博客园：申城异乡人

博客园：申城异乡人

也许你会认为第2次应该输出“掘金：申城异乡人,欢迎大家关注”，怎么输出的还是原来的值呢，那是因为在changeStringBuffer中，又new了一个StringBuffer对象，此时stringBuffer变量指向的内存地址已经改变，所以主方法中的stringBuffer变量未受到影响。

如果修改changeStringBuffer()方法的代码为：

public static void changeStringBuffer(StringBuffer stringBuffer) {

    stringBuffer.append(",欢迎大家关注");

}

则运行结果会变为：

博客园：申城异乡人

博客园：申城异乡人,欢迎大家关注

示例4(String类型)：

package com.zwwhnly.springbootaction;

public class ArrayListDemo {

    public static void main(String[] args) {

        String str = new String("博客园：申城异乡人");

        System.out.println(str);

        changeString(str);

        System.out.println(str);

    }

    public static void changeString(String string) {

        //string = "掘金：申城异乡人";

        string = new String("掘金：申城异乡人");

    }

}

运行结果：

博客园：申城异乡人

博客园：申城异乡人

在changeString()方法中不管用string = "掘金：申城异乡人";还是string = new String("掘金：申城异乡人");，主方法中的str变量都不会受影响，也验证了String创建之后是不可变更的。

示例5(自定义类型)：

package com.zwwhnly.springbootaction;

public class Person {

    private String name;

    public String getName() {

        return name;

    }

    public void setName(String name) {

        this.name = name;

    }

    public Person(String name) {

        this.name = name;

    }

}

package com.zwwhnly.springbootaction;

public class ArrayListDemo {

    public static void main(String[] args) {

        Person person = new Person("zhangsan");

        System.out.println(person.getName());

        changePerson(person);

        System.out.println(person.getName());

    }

    public static void changePerson(Person p) {

        Person person = new Person("lisi");

        p = person;

    }

}

运行结果：

zhangsan

zhangsan

修改changePerson()方法代码为：

public static void changePerson(Person p) {

    p.setName("lisi");

}

则运行结果为：

zhangsan

lisi

7. 参考

关于==和equals的区别和联系，面试这么回答就可以

Java中==号与equals()方法的区别

Java中的String，StringBuilder，StringBuffer三者的区别

深入剖析Java中的装箱和拆箱

Integer、new Integer() 和 int 比较的面试题

java面试题之int和Integer的区别

最最最常见的Java面试题总结-第一周