Java基础

String和StringBuffer、StringBuilder的区别是什么？String为什么是不可变的?

String 和StringBuffer、StringBuilder的区别?
可变性：简单来说，String类中使用final关键字字符素组保存字符串，private final char value[],所以String对象是不可变的，而StringBuffer与StringBuilder都继承自AbstractStringBuilder类，在AbstractStringBuilder中也是使用字符串数组保存字符串 char[] value 但是没有用final关键字修饰，所以这两种对象都是可变的。

StringBuilder和StringBuffer的构造方法都是调用父类构造方法AbstractStringBuilder实现的。
AbstractStringBuilder.java

```java

abstract class AbstractStringBuilder implements Appendable, CharSequence {

char[] value;

int count;

AbstractStringBuilder() {

}

AbstractStringBuilder(int capacity) {

value = new char[capacity];

}

```
线程安全性：String中的对象是不可变的，也就可以理解为常量，线程安全。AbstractStringBuilder是StringBuilder与StringBuffer的公共父类，定义了一些字符串的基本操作，如expandCapacity、append、insert、indexOf等公共方法，StringBuffer对方法加了同步锁或者对调用的方法加了同步锁，所以是线程安全的，StringBuilder并没有对方法进行加同步锁，所以是非线程安全的。

性能：每次对String类型进行修改的时候，都会生成一个新的String对象。然后将指针指向新的String对象，StringBuffer对象本身进行操作，而不是生成新的对象并改变对象引用，相同情况下使用StringBuffer仅能获得10~15左右的性能提升，但却要冒多线程不安全的风险

对于三者使用总结：
1.操作少量的数据用String
2.单线程操作字符串缓冲区下操作大量数据 StringBuilder
3.多线程操作字符串缓冲区下操作大量数据 StringBuffer

String 为什么是不可变的：简单来说就是String类利用了final修饰的char类型数组存储字符。
```java

/** The value is used for character storage. */

private final char value[];

```
1)String真的是不可变的吗？==不是
```java

String str = "Hello";

str = str + " World";

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

```

结果：

```

str=Hello World

解析：实际上，原来String的内容是不变得，只是str由原来指向“Hello”的内存地址转为指向“Hello World”的内存地址，也就是说多开辟了一块内存区域给“Hello World”字符串
2)通过反射是可以修改所谓不可变对象
```java

// 创建字符串"Hello World"，并赋给引用s

String s = "Hello World";

System.out.println("s = " + s); // Hello World

// 获取String类中的value字段

Field valueFieldOfString = String.class.getDeclaredField("value");

// 改变value属性的访问权限

valueFieldOfString.setAccessible(true);

// 获取s对象上的value属性的值

char[] value = (char[]) valueFieldOfString.get(s);

// 改变value所引用的数组中的第5个字符

value[5] = '_';

System.out.println("s = " + s); // Hello_World

```

结果：

```

s = Hello World

s = Hello_World

```
解析：用反射可以访问私有成员，然后反射出String对象中的value属性，进而改变通过获得value引用改变数组的结构，但是一般我们不会这么做

什么是反射机制？反射机制的应用场景有哪些？
反射机制介绍：JAVA反射机制是在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；对于任意一个对象能够调用它的任意一个方法和属性；这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称之为java语言的反射机制。

静态编译和动态编译
静态编译：在编译时确定类型，绑定对象
动态编译：运行时确定类型，绑定对象

反射机制优缺点
优点：运行期类型的判断，动态加载类，提高代码灵活度
缺点：性能瓶颈-反射相当于一系列解释操作，通知JVM要做的事情，性能比直接的java代码要慢很多

反射的应用场景
发射时框架设计的灵魂

什么是JDK JRE JVM 区别和联系？
JDK:开发者工具箱，包含JRE,Java运行环境，还包含其他供开发者使用的工具包
JRE:普通用户只需要安装JRE来运行Java程序
JVM:当运行一个程序时，JVM负责将字节码转换为特定机器代码，JVM提供了内存管理/垃圾回收和安全机制等，这种独立于硬件和操作系统，正是java程序可以一次编写多处执行的原因。

什么是字节码？采用字节码最大的好处是什么？
Java中引入了虚拟机的概念，即在机器和编译程序之间加入了一层抽象的虚拟的机器，这台虚拟的机器在任何平台上都提供给编译程序一个共同的接口。编译程序只需要面向虚拟机，生成虚拟机能够理解的代码，然后由解释器来将虚拟机代码转换为特定系统的机器码执行，在java中，这种供虚拟机理解的代码叫做字节码即.class文件它不面向任何特定的处理器，只需要面向虚拟机，每一种平台的解释器是不同的，但是实现的虚拟机是相同的。Java源程序经过编译器编译后变成字节码，字节码由虚拟机每一条要执行的字节码送给解释器，解释器将其翻译成特定机器的机器码，然后在特定的机器上运行。这也就是解释了java的编译与解释并存的特点。
采用字节码的好处：Java语言通过字节码的方式，在一定程度上解决了传统解释型语言执行效率低的问题，同时又保留了解释型语言课移植的特点。所以Java程序运行时比较高效，而且由于字节码并不专对一种特定的机器，因此，Java程序无需重新编译便可在不同的计算机上运行。

Java和C++的区别
1.都是面向对象的语言，都支持封装，继承和多态
2.Java不提供指针来直接访问内存，程序内存更加安全
3.Java都是单继承C++支持多继承，虽然Java的类不可以多继承，但是接口可以多继承
4.Java有自动内存管理机制，不需要程序员手动释放无用的内存。

接口和抽象类的区别是什么？
1.接口方法默认是public，所有方法在接口中不能有实现，抽象类可以有非抽象的方法。
2.接口中的实例变量默认是final类型的，而抽象类的不一定
3.一个可以实现多个接口，但是最多只能实现一个抽象类
4.一个类实现接口的话要实现接口的所有方法，而抽象类不一定
5.接口不能用new实例化，但可以声明，但是必须引用一个实现该接口的对象，从设计层面来是说，抽象是对类的抽象，是一种模板设计，接口设计行为的抽象，是一种行为的规范。
注意：Java8后的接口可以有默认实现（default）

成员变量与局部变量的区别有哪些？
1.从语法形式上，看成员变量时属于类的，而局部变量时在方法中定义的变量或是方法的参数，成员变量可以被public，private，static等修饰符修饰，而局部变量不能被访问控制修饰符以及static所修饰。但是成员变量和局部变量都能被final修饰。
2.从变量在内存中的存储方式来看，成员变量是对象的一部分，而对象存在于堆内存，局部变量存储在占内存
3.从变量在内存中的生存时间来看，成员变量时对象的一部分，它随着对象的创建而存在，而局部变量随着方法的调用而自动消失。
4.成员变量如果没有被赋初值，则会自动以类型的默认值而赋值，局部变量不会被赋值

重写和重载的区别？
重载：发生在同一个类中，方法名必须相同，参数类型不同，个数不同，方法返回值和访问修饰符不同，发生在编译时。
重写：发生在父子类中，方法名，参数列表必须相同，返回值范围小于等于父类，抛出的异常范围小于等于父类，访问修饰符范文大于等于父类，如果父类防范访问修饰符为private则子类不能重写该方法。

字符常量和字符串常量的区别？
形式上：字符常量是单引号引起来的一个字符，字符串常量是双引号引起来的若干个字符。
含以上：字符常量相当于一个整形值（ASCII值），可以参与表达式运算，字符串常量代表一个地址。
占内存大小：字符常量只占一个字节，字符创常量占若干个字节。