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day3 java基础连环十一问,你能坚持到第几问?(面向对象篇)


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day3 java基础连环十一问,你能坚持到第几问?【面试篇】

    • 👉对象的相等和引用相等的区别
    • 👉类的构造方法的作用是什么?
    • 👉如果一个类没有声明构造方法,该程序能正确执行吗?
    • 👉构造方法有哪些特点?是否可被 override?
    • 👉面向对象三大特征
    • 👉接口和抽象类有什么共同点和区别?
    • 👉深拷贝和浅拷贝区别了解吗?什么是引用拷贝?
    • 👉Object 类的常见方法有哪些?
    • 👉== 和 equals() 的区别
    • 👉hashCode() 有什么用?
    • 👉为什么要有 hashCode?

在这里插入图片描述

👉对象的相等和引用相等的区别

  • 对象的相等一般比较的是内存中存放的内容是否相等。
  • 引用相等一般比较的是他们指向的内存地址是否相等。

👉类的构造方法的作用是什么?

构造方法是一种特殊的方法,主要作用是完成对象的初始化工作。

👉如果一个类没有声明构造方法,该程序能正确执行吗?

如果一个类没有声明构造方法,也可以执行!因为一个类即使没有声明构造方法也会有默认的不带参数的构造方法。如果我们自己添加了类的构造方法(无论是否有参),Java 就不会再添加默认的无参数的构造方法了,这时候,就不能直接 new 一个对象而不传递参数了,所以我们一直在不知不觉地使用构造方法,这也是为什么我们在创建对象的时候后面要加一个括号(因为要调用无参的构造方法)。如果我们重载了有参的构造方法,记得都要把无参的构造方法也写出来(无论是否用到),因为这可以帮助我们在创建对象的时候少踩坑。

👉构造方法有哪些特点?是否可被 override?

构造方法特点如下:

  • 名字与类名相同。
  • 没有返回值,但不能用 void 声明构造函数。
  • 生成类的对象时自动执行,无需调用。

构造方法不能被 override(重写),但是可以 overload(重载),所以你可以看到一个类中有多个构造函数的情况。

👉面向对象三大特征

封装

封装是指把一个对象的状态信息(也就是属性)隐藏在对象内部,不允许外部对象直接访问对象的内部信息。但是可以提供一些可以被外界访问的方法来操作属性。就好像我们看不到挂在墙上的空调的内部的零件信息(也就是属性),但是可以通过遥控器(方法)来控制空调。如果属性不想被外界访问,我们大可不必提供方法给外界访问。但是如果一个类没有提供给外界访问的方法,那么这个类也没有什么意义了。就好像如果没有空调遥控器,那么我们就无法操控空凋制冷,空调本身就没有意义了(当然现在还有很多其他方法 ,这里只是为了举例子)。

public class Student {    private int id;//id属性私有化    private String name;//name属性私有化    //获取id的方法    public int getId() { return id;    }    //设置id的方法    public void setId(int id) { this.id = id;    }    //获取name的方法    public String getName() { return name;    }    //设置name的方法    public void setName(String name) { this.name = name;    }}

继承

不同类型的对象,相互之间经常有一定数量的共同点。例如,小明同学、小红同学、小李同学,都共享学生的特性(班级、学号等)。同时,每一个对象还定义了额外的特性使得他们与众不同。例如小明的数学比较好,小红的性格惹人喜爱;小李的力气比较大。继承是使用已存在的类的定义作为基础建立新类的技术,新类的定义可以增加新的数据或新的功能,也可以用父类的功能,但不能选择性地继承父类。通过使用继承,可以快速地创建新的类,可以提高代码的重用,程序的可维护性,节省大量创建新类的时间 ,提高我们的开发效率。

关于继承如下 3 点请记住:

  1. 子类拥有父类对象所有的属性和方法(包括私有属性和私有方法),但是父类中的私有属性和方法子类是无法访问,只是拥有
  2. 子类可以拥有自己属性和方法,即子类可以对父类进行扩展。
  3. 子类可以用自己的方式实现父类的方法。(以后介绍)。

多态

多态,顾名思义,表示一个对象具有多种的状态,具体表现为父类的引用指向子类的实例。

多态的特点:

  • 对象类型和引用类型之间具有继承(类)/实现(接口)的关系;
  • 引用类型变量发出的方法调用的到底是哪个类中的方法,必须在程序运行期间才能确定;
  • 多态不能调用“只在子类存在但在父类不存在”的方法;
  • 如果子类重写了父类的方法,真正执行的是子类覆盖的方法,如果子类没有覆盖父类的方法,执行的是父类的方法。

👉接口和抽象类有什么共同点和区别?

共同点 :

  • 都不能被实例化。
  • 都可以包含抽象方法。
  • 都可以有默认实现的方法(Java 8 可以用 default 关键在接口中定义默认方法)。

区别 :

  • 接口主要用于对类的行为进行约束,你实现了某个接口就具有了对应的行为。抽象类主要用于代码复用,强调的是所属关系(比如说我们抽象了一个发送短信的抽象类,)。
  • 一个类只能继承一个类,但是可以实现多个接口。
  • 接口中的成员变量只能是 public static final 类型的,不能被修改且必须有初始值,而抽象类的成员变量默认 default,可在子类中被重新定义,也可被重新赋值。

👉深拷贝和浅拷贝区别了解吗?什么是引用拷贝?

关于深拷贝和浅拷贝区别,我这里先给结论:

  • 浅拷贝:浅拷贝会在堆上创建一个新的对象(区别于引用拷贝的一点),不过,如果原对象内部的属性是引用类型的话,浅拷贝会直接复制内部对象的引用地址,也就是说拷贝对象和原对象共用同一个内部对象。
  • 深拷贝 :深拷贝会完全复制整个对象,包括这个对象所包含的内部对象。

上面的结论没有完全理解的话也没关系,我们来看一个具体的案例!

浅拷贝

浅拷贝的示例代码如下,我们这里实现了 Cloneable 接口,并重写了 clone() 方法。

clone() 方法的实现很简单,直接调用的是父类 Object 的 clone() 方法。

public class Address implements Cloneable{    private String name;    // 省略构造函数、Getter&Setter方法    @Override    public Address clone() { try {     return (Address) super.clone(); } catch (CloneNotSupportedException e) {     throw new AssertionError(); }    }}public class Person implements Cloneable {    private Address address;    // 省略构造函数、Getter&Setter方法    @Override    public Person clone() { try {     Person person = (Person) super.clone();     return person; } catch (CloneNotSupportedException e) {     throw new AssertionError(); }    }}

测试 :

Person person1 = new Person(new Address("武汉"));Person person1Copy = person1.clone();// trueSystem.out.println(person1.getAddress() == person1Copy.getAddress());

从输出结构就可以看出, person1 的克隆对象和 person1 使用的仍然是同一个 Address 对象。

深拷贝

这里我们简单对 Person 类的 clone() 方法进行修改,连带着要把 Person 对象内部的 Address 对象一起复制。

@Overridepublic Person clone() {    try { Person person = (Person) super.clone(); person.setAddress(person.getAddress().clone()); return person;    } catch (CloneNotSupportedException e) { throw new AssertionError();    }}

测试 :

Person person1 = new Person(new Address("武汉"));Person person1Copy = person1.clone();// falseSystem.out.println(person1.getAddress() == person1Copy.getAddress());

从输出结构就可以看出,虽然 person1 的克隆对象和 person1 包含的 Address 对象已经是不同的了。

那什么是引用拷贝呢? 简单来说,引用拷贝就是两个不同的引用指向同一个对象。
在这里插入图片描述
 

 

👉Object 类的常见方法有哪些?

Object 类是一个特殊的类,是所有类的父类。它主要提供了以下 11 个方法:

/** * native 方法,用于返回当前运行时对象的 Class 对象,使用了 final 关键字修饰,故不允许子类重写。 */public final native Class<?> getClass()/** * native 方法,用于返回对象的哈希码,主要使用在哈希表中,比如 JDK 中的HashMap。 */public native int hashCode()/** * 用于比较 2 个对象的内存地址是否相等,String 类对该方法进行了重写以用于比较字符串的值是否相等。 */public boolean equals(Object obj)/** * naitive 方法,用于创建并返回当前对象的一份拷贝。 */protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException/** * 返回类的名字实例的哈希码的 16 进制的字符串。建议 Object 所有的子类都重写这个方法。 */public String toString()/** * native 方法,并且不能重写。唤醒一个在此对象监视器上等待的线程(监视器相当于就是锁的概念)。如果有多个线程在等待只会任意唤醒一个。 */public final native void notify()/** * native 方法,并且不能重写。跟 notify 一样,唯一的区别就是会唤醒在此对象监视器上等待的所有线程,而不是一个线程。 */public final native void notifyAll()/** * native方法,并且不能重写。暂停线程的执行。注意:sleep 方法没有释放锁,而 wait 方法释放了锁 ,timeout 是等待时间。 */public final native void wait(long timeout) throws InterruptedException/** * 多了 nanos 参数,这个参数表示额外时间(以毫微秒为单位,范围是 0-999999)。 所以超时的时间还需要加上 nanos 毫秒。。 */public final void wait(long timeout, int nanos) throws InterruptedException/** * 跟之前的2个wait方法一样,只不过该方法一直等待,没有超时时间这个概念 */public final void wait() throws InterruptedException/** * 实例被垃圾回收器回收的时候触发的操作 */protected void finalize() throws Throwable { }

 

👉== 和 equals() 的区别

== 对于基本类型和引用类型的作用效果是不同的:

  • 对于基本数据类型来说,== 比较的是值。
  • 对于引用数据类型来说,== 比较的是对象的内存地址。

因为 Java 只有值传递,所以,对于 == 来说,不管是比较基本数据类型,还是引用数据类型的变量,其本质比较的都是值,只是引用类型变量存的值是对象的地址。

equals() 不能用于判断基本数据类型的变量,只能用来判断两个对象是否相等。equals()方法存在于Object类中,而Object类是所有类的直接或间接父类,因此所有的类都有equals()方法。

Object 类 equals() 方法:

public boolean equals(Object obj) {     return (this == obj);}

 

equals() 方法存在两种使用情况:

  • 类没有重写 equals()方法 :通过equals()比较该类的两个对象时,等价于通过“==”比较这两个对象,使用的默认是 Object类equals()方法。
  • 类重写了 equals()方法 :一般我们都重写 equals()方法来比较两个对象中的属性是否相等;若它们的属性相等,则返回 true(即,认为这两个对象相等)。

举个例子(这里只是为了举例。实际上,你按照下面这种写法的话,像 IDEA 这种比较智能的 IDE 都会提示你将 == 换成 equals() ):

String a = new String("ab"); // a 为一个引用String b = new String("ab"); // b为另一个引用,对象的内容一样String aa = "ab"; // 放在常量池中String bb = "ab"; // 从常量池中查找System.out.println(aa == bb);// trueSystem.out.println(a == b);// falseSystem.out.println(a.equals(b));// trueSystem.out.println(42 == 42.0);// true

String 中的 equals 方法是被重写过的,因为 Object 的 equals 方法是比较的对象的内存地址,而 String 的 equals 方法比较的是对象的值。

当创建 String 类型的对象时,虚拟机会在常量池中查找有没有已经存在的值和要创建的值相同的对象,如果有就把它赋给当前引用。如果没有就在常量池中重新创建一个 String 对象。

String类equals()方法:

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;}

 

👉hashCode() 有什么用?

hashCode() 的作用是获取哈希码(int 整数),也称为散列码。这个哈希码的作用是确定该对象在哈希表中的索引位置。

hashCode()定义在 JDK 的 Object 类中,这就意味着 Java 中的任何类都包含有 hashCode() 函数。另外需要注意的是: Object 的 hashCode() 方法是本地方法,也就是用 C 语言或 C++ 实现的,该方法通常用来将对象的内存地址转换为整数之后返回。

public native int hashCode();

散列表存储的是键值对(key-value),它的特点是:能根据“键”快速的检索出对应的“值”。这其中就利用到了散列码!(可以快速找到所需要的对象)
 
 

👉为什么要有 hashCode?

我们以“HashSet 如何检查重复”为例子来说明为什么要有 hashCode?

下面这段内容摘自Java 启蒙书《Head First Java》:

当你把对象加入 HashSet 时,HashSet 会先计算对象的 hashCode 值来判断对象加入的位置,同时也会与其他已经加入的对象的 hashCode 值作比较,如果没有相符的 hashCode,HashSet 会假设对象没有重复出现。但是如果发现有相同 hashCode 值的对象,这时会调用 equals() 方法来检查 hashCode 相等的对象是否真的相同。如果两者相同,HashSet 就不会让其加入操作成功。如果不同的话,就会重新散列到其他位置。这样我们就大大减少了 equals 的次数,相应就大大提高了执行速度。

其实, hashCode() 和 equals()都是用于比较两个对象是否相等。

那为什么 JDK 还要同时提供这两个方法呢?

这是因为在一些容器(比如 HashMap、HashSet)中,有了 hashCode() 之后,判断元素是否在对应容器中的效率会更高(参考添加元素进HashSet的过程)!

我们在前面也提到了添加元素进HashSet的过程,如果 HashSet 在对比的时候,同样的 hashCode 有多个对象,它会继续使用 equals() 来判断是否真的相同。也就是说 hashCode 帮助我们大大缩小了查找成本。

那为什么不只提供 hashCode() 方法呢?

这是因为两个对象的hashCode 值相等并不代表两个对象就相等。

那为什么两个对象有相同的 hashCode 值,它们也不一定是相等的?

因为 hashCode() 所使用的哈希算法也许刚好会让多个对象传回相同的哈希值。越糟糕的哈希算法越容易碰撞,但这也与数据值域分布的特性有关(所谓哈希碰撞也就是指的是不同的对象得到相同的 hashCode )。

总结下来就是 :

  • 如果两个对象的hashCode 值相等,那这两个对象不一定相等(哈希碰撞)。
  • 如果两个对象的hashCode 值相等并且equals()方法也返回 true,我们才认为这两个对象相等。
  • 如果两个对象的hashCode 值不相等,我们就可以直接认为这两个对象不相等。

相信大家看了我前面对 hashCode() 和 equals() 的介绍之后,下面这个问题已经难不倒你们了

为什么重写 equals() 时必须重写 hashCode() 方法?

因为两个相等的对象的 hashCode 值必须是相等。也就是说如果 equals 方法判断两个对象是相等的,那这两个对象的 hashCode 值也要相等。

如果重写 equals() 时没有重写 hashCode() 方法的话就可能会导致 equals 方法判断是相等的两个对象,hashCode 值却不相等。

思考 :重写 equals() 时没有重写 hashCode() 方法的话,使用 HashMap 可能会出现什么问题。

总结 :

  • equals 方法判断两个对象是相等的,那这两个对象的 hashCode 值也要相等。
  • 两个对象有相同的 hashCode 值,他们也不一定是相等的(哈希碰撞)。

更多关于 hashCode() 和 equals() 的内容可以查看:Java hashCode() 和 equals()的若干问题解答