Java基础问题汇总

1、static关键字

1.1、static关键字可以修饰什么？static使用的注意事项有哪些？static关键字的特点？使用static存在什么问题？

可以用来修饰：成员变量，成员方法，代码块，内部类等。具体如下所示

• 修饰成员变量和成员方法
  • 被 static 修饰的成员属于类，不属于单个这个类的某个对象，被类中所有对象共享，可以并且建议通过类名调用。
  • 被static 声明的成员变量属于静态成员变量，静态变量存放在Java内存区域的方法区。
• 静态代码块
  • 静态代码块定义在类中方法外，静态代码块在非静态代码块之前执行(静态代码块—>非静态代码块—>构造方法)。
  • 该类不管创建多少对象，静态代码块只执行一次。
• 静态内部类
  • static修饰类的话只能修饰内部类，static应用于外部类没有意义，或者说外部类本就是隐式静态的。
• 静态内部类与非静态内部类之间存在一个最大的区别:
  • 非静态内部类在编译完成之后会保存一个创建它的外部类的引用，但是静态内部类却没有。
    • 没有这个引用就意味着：
    • 静态内部类的创建不需要依赖外部类的创建。
    • 静态内部类不能使用任何外部类的非static成员变量和方法。
• 静态导包(用来导入类中的静态资源，1.5之后的新特性):
  • 这两个关键字连用可以指定导入某个类中的指定静态资源，并且不需要使用类名调用类中静态成员，可以直接使用类中静态成员变量和成员方法。

static使用的注意事项有哪些？

• 在静态方法中是没有this关键字的
  • 静态是随着类的加载而加载，this是随着对象的创建而存在。
  • 静态比对象先存在。
• 静态方法只能访问静态的成员变量和静态的成员方法（静态只能访问静态,非静态可以访问静态的也可以访问非静态的）

static关键字的特点？

• 随着类的加载而加载
• 优先于对象存在
• 被类的所有对象共享
• 可以通过类名调用（静态修饰的内容一般我们称其为：与类相关的，类成员）

使用static存在什么问题？

• 占用内存，并且内存一般不会释放；
• 在系统不够内存情况下会自动回收静态内存，这样就会引起访问全局静态错误。
• 在Android中不能将activity作为static静态对象，这样使activity的所有组件对象都存入全局内存中，并且不会被回收；

1.2、static变量存储位置是哪里？静态变量的生命周期？静态变量何时销毁？静态引用的对象回收如何理解？

static变量存储位置

• static变量在类加载时被初始化，存储在JVM的方法区中，整个内存中只有一个static变量的拷贝。
• 静态变量的生命周期
  • 当启动app时，系统会创建一个进程，此进程会加载一个Dalvik VM的实例，然后代码就运行在DVM之上，类的加载和卸载，垃圾回收等事情都由DVM负责。也就是说在进程启动的时候，类被加载，静态变量被分配内存。
• 静态变量何时销毁
  • 类在什么时候被卸载？在进程结束的时候。
  • 一般情况下，所有的类都是默认的ClassLoader加载的，只要ClassLoader存在，类就不会被卸载，而默认的ClassLoader生命周期是与进程一致的。
• 静态引用的对象回收
  • 不会被垃圾回收。单例对象在运行时不会被回收。

2、final，finally，finalize有什么不同？finally什么情况下不会被执行？java.lang 包下为什么要设置final？

2.1、final可以修饰类，方法，变量

• final修饰类代表类不可以继承拓展。
• final修饰变量表示变量不可以修改。
• final修饰方法表示方法不可以被重写。

2.2、finally则是Java保证重点代码一定要被执行的一种机制

• 可以使用 try-finally 或者 try-catch-finally 来进行类似关闭 JDBC连接、保证 unlock 锁等动作。

2.3、finalize 是基础类 java.lang.Object的一个方法

• 它的设计目的是保证对象在被垃圾收集前完成特定资源的回收。finalize 机制现在已经不推荐使用，并且在 JDK 9开始被标记为 deprecated。

2.4、在以下4种特殊情况下，finally块不会被执行

• 在finally语句块中发生了异常。
• 在前面的代码中用了System.exit()退出程序。
• 程序所在的线程死亡。
• 关闭CPU。

2.5、java.lang 包下为什么要设置final？

• final 变量产生了某种程度的不可变（immutable）的效果，所以，可以用于保护只读数据，尤其是在并发编程中，因为明确地不能再赋值 final 变量，有利于减少额外的同步开销，也可以省去一些防御性拷贝的必要。
• 使用 final 修饰参数或者变量，也可以清楚地避免意外赋值导致的编程错误，甚至，有人明确推荐将所有方法参数、本地变量、成员变量声明成 final。

3、原始数据类型和引用类型局限性？为何要引用基本数据包装类？基本数据类型一定存储在栈中吗？

3.1、原始数据类型和引用类型局限性

• 原始数据类型和 Java 泛型并不能配合使用
• Java 的泛型某种程度上可以算作伪泛型，它完全是一种编译期的技巧，Java 编译期会自动将类型转换为对应的特定类型，这就决定了使用泛型，必须保证相应类型可以转换为Object。

3.2、为何要引用基本数据包装类

• 使用泛型，需要用到基本数据类型的包装类。
• Java 的对象都是引用类型，如果是一个原始数据类型数组，它在内存里是一段连续的内存，而对象数组则不然，数据存储的是引用，对象往往是分散地存储在堆的不同位置。这种设计虽然带来了极大灵活性，但是也导致了数据操作的低效，尤其是无法充分利用现代 CPU 缓存机制。
• Java 为对象内建了各种多态、线程安全等方面的支持，但这不是所有场合的需求，尤其是数据处理重要性日益提高，更加高密度的值类型是非常现实的需求。

3.3、基本数据类型一定存储在栈中吗？

• 基本数据类型是放在栈中还是放在堆中，这取决于基本类型在何处声明，下面对数据类型在内存中的存储问题来解释一下：
  • 在方法中声明的变量，即该变量是局部变量，每当程序调用方法时，系统都会为该方法建立一个方法栈，其所在方法中声明的变量就放在方法栈中，当方法结束系统会释放方法栈，其对应在该方法中声明的变量随着栈的销毁而结束，这就局部变量只能在方法中有效的原因：
    • 在方法中声明的变量可以是基本类型的变量，也可以是引用类型的变量。当声明是基本类型的变量的时，其变量名及值（变量名及值是两个概念）是放在JAVA虚拟机栈中。当声明的是引用变量时，所声明的变量（该变量实际上是在方法中存储的是内存地址值）是放在JAVA虚拟机的栈中，该变量所指向的对象是放在堆类存中的。
• 在类中声明的变量是成员变量，也叫全局变量，放在堆中的（因为全局变量不会随着某个方法执行结束而销毁）。同样在类中声明的变量即可是基本类型的变量，也可是引用类型的变量：
  • 当声明的是基本类型的变量其变量名及其值放在堆内存中的。引用类型时，其声明的变量仍然会存储一个内存地址值，该内存地址值指向所引用的对象。引用变量名和对应的对象仍然存储在相应的堆中。