8.类与 Object 的应用 + 面试题

2020-10-08 Java面试全解析 java, 面试 0 评论

类与 Object 的应用 + 面试题

类介绍

Java 程序是由若干个类组成的，类也是面向对象编程思想的具体实现。

以下为类的基本使用：

public class Cat {
    // 私有属性
    private String name;
    private int age;
    // 构造方法
    public Cat() {
    }
    // 普通方法
    public void eat() {
        System.out.println("吃吃吃");
    }
    // 对外包装属性
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
}

类引用

当我们需要使用不同包下的类时，就需要使用 import 导入包或类，这个时候才能正常使用。例如，我们要使用 java.util 下的 ArrayList 就必须使用 import java.util.ArrayList，请参考以下代码：

// 导入 ArrayList 类
import java.util.ArrayList;
class importTest {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList list = new ArrayList();
    }
}

类引用的高级用法

import 还可以导入静态方法和静态域的功能，比如以下代码：

// 导入 static 静态域的功能
import static java.lang.System.*;
class staticTest {
    public static void main(String[] args) {
        out.println("hi");
    }
}

以上代码也可以顺利的执行，这也是 import 好玩的一个地方。

访问修饰符

在 Java 中访问修饰符有以下四种：

public
protected
默认
private

具体介绍如下表：

访问级别	访问控制修饰符	同类	同包	子类	不同的包
公开	public	✓	✓	✓	✓
受保护	protected	✓	✓	✓	×
默认	没有访问修饰符	✓	✓	×	×
私有	private	✓	×	×	×

（1）在开发中要尽可能地加上访问修饰符（提高程序的可读性）；

（2）无特殊要求的情况下，类内部的变量应该设置为私有的（防止外部篡改）。

构造方法

构造方法也叫构造器或构造函数，它的作用是对类进行初始化，比如以下代码：

class Cat {
    // 构造方法
    public Cat(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public static void main(String[] args) {
        Cat cat = new Cat("喵星人",2);
        System.out.println(cat.getName());
        System.out.println(cat.getAge());
    }
    private String name;
    private int age;
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
}

以上代码执行结果如下：

1
2

喵星人
2

构造方法五大原则：

构造方法必须与类同名；
构造方法的参数可以没有或者有多个；
构造方法不能有返回值；
每个类可以有一个或多个构造方法；
构造方法总是伴随着 new 操作一起使用。

继承

用法：使用 extends 关键字来实现类的继承，示例代码如下：

class Animal {
    public void eat() {
        System.out.println("Animal");
    }
}
class Cat extends Animal {
}
public class eTest implements Cloneable {
    public static void main(String[] args) {
        Animal cat = new Cat();
        cat.eat();
    }
}

以上程序执行结果：Animal

继承使用技巧：

将公共的变量或者方法提取到超类中；
除非所有的方法都有继承的意义，否则不要使用继承；
在方法覆盖时不要改变原有方法的预期行为。

Object

Object 类是 Java 中的一个特殊类，它是所有类的父类，Java 中的类都直接或间接的继承自 Object 类。

Object 类的常用方法如下：

equals()：对比两个对象是否相同
getClass()：返回一个对象的运行时类
hashCode()：返回该对象的哈希码值
toString()：返回该对象的字符串描述
wait()：使当前的线程等待
notify()：唤醒在此对象监视器上等待的单个线程
notifyAll()：唤醒在此对象监视器上等待的所有线程
clone()：克隆一个新对象

关于更多 Object 的内容，如克隆（深克隆、浅克隆）、线程等待和唤醒，会在后面的章节中详细介绍。

相关面试题

1. 类的组成部分有哪些？

答：在 Java 语言中，类主要是由方法和变量两部分组成。

2. 类与对象有哪些区别？

答：类是一个抽象的概念，是对某一事物的描述；而对象是类的实例，是实实在在存在的个体。比如，“人”就是一个类（一个概念），而老王（王磊）就是实实在在的一个“对象”。

3. Java 中可以多继承吗？

答：Java 中只能单继承，但可以实现多接口。

4. Java 中为什么不能实现多继承？

答：从技术的实现角度来说，是为了降低编程的复杂性。假设 A 类中有一个 m() 方法，B 类中也有一个 m() 方法，如果 C 类同时继承 A 类和 B 类，那调用 C 类的 m() 方法时就会产生歧义，这无疑增加了程序开发的复杂性，为了避免这种问题的产生，Java 语言规定不能多继承类，但可以实现多接口。

5. 覆盖和重载有哪些区别？

答：覆盖和重载的区别如下：

覆盖（Override）是指子类对父类方法的一种重写，只能比父类抛出更少的异常，访问权限不能比父类的小，被覆盖的方法不能是 private，否则只是在子类中重新定义了一个方法；
重载（Overload）表示同一个类中可以有多个名称相同的方法，但这些方法的参数列表各不相同。

6. 以下不属于重载特性的是？

A：方法的参数类型不同
B：方法的返回值不同
C：方法的参数个数不同
D：方法的参数顺序不同

答：B

7. 为什么方法不能根据返回类型来区分重载？

答：因为在方法调用时，如果不指定类型信息，编译器就不知道你要调用哪个方法了。比如，以下代码：

float max(int x,int y);
int max(int x,int y);
// 方法调用
max(1,2);

因为 max(1,2) 没有指定返回值，编译器就不知道要调用哪个方法了。

8. 构造方法有哪些特征？

答：构造方法的特征如下：

构造方法必须与类名相同；
构造方法没有返回类型（void 也不能有）；
构造方法不能被继承、覆盖、直接调用；
类定义时提供了默认的无参构造方法；
构造方法可以私有，外部无法使用私有构造方法创建对象。

9. 构造函数能不能被覆盖？能不能被重载？

答：构造函数可以重载，但不能覆盖。

10. 以下说法正确的是？

A：类中的构造方法不能忽略
B：构造方法可以作为普通方法被调用
C：构造方法在对象被 new 时被调用
D：一个类只能有一个构造方法

答：C

11. 以下程序执行的结果是？

class ExecTest {
    public static void main(String[] args) {
        Son son = new Son();
    }
}
class Parent{
    {
        System.out.print("1");
    }
    static{
        System.out.print("2");
    }
    public Parent(){
        System.out.print("3");
    }
}
class Son extends Parent{
    {
        System.out.print("4");
    }
    static{
        System.out.print("5");
    }
    public Son(){
        System.out.print("6");
    }
}

答：打印的结果是：251346

加载顺序如下：

执行父类的静态成员；
执行子类的静态成员；
父类的实例成员和实例初始化；
执行父类构造方法；
子类的实例成员和实例初始化；
子类构造方法。

12. 以下程序执行的结果是？

class A {
    public int x = 0;
    public static int y = 0;
    public void m() {
        System.out.print("A");
    }
}
class B extends A {
    public int x = 1;
    public static int y = 2;
    public void m() {
        System.out.print("B");
    }
    public static void main(String[] args) {
        A myClass = new B();
        System.out.print(myClass.x);
        System.out.print(myClass.y);
        myClass.m();
    }
}

答：打印的结果是：00B

题目解析：在 Java 语言中，变量不能被重写。

13. 以下程序执行的结果是？

class A {
    public void m(A a) {
        System.out.println("AA");
    }
    public void m(D d) {
        System.out.println("AD");
    }
}
class B extends A {
    @Override
    public void m(A a) {
        System.out.println("BA");
    }
    public void m(B b) {
        System.out.println("BD");
    }
    public static void main(String[] args) {
        A a = new B();
        B b = new B();
        C c = new C();
        D d = new D();
        a.m(a);
        a.m(b);
        a.m(c);
        a.m(d);
    }
}
class C extends B{}
class D extends B{}

答：打印结果如下。

BA
BA
BA
AD

题目解析：

第一个 BA：因为 A 的 m() 方法，被子类 B 重写了，所以输出是：BA；
第二个 BA：因为 B 是 A 的子类，当调用父类 m() 方法时，发现 m() 方法被 B 类重写了，所以会调用 B 中的 m() 方法，输出就是：BA；
第三个 BA：因为 C 是 B 的子类，会直接调用 B 的 m() 方法，所以输出就是：BA；
第四个 AD：因为 D 是 A 的子类，所以会调用 A 的 m() 方法，所以输出就是：AD。

14. Java 中的 this 和 super 有哪些区别？

答：this 和 super 都是 Java 中的关键字，起指代作用，在构造方法中必须出现在第一行，它们的区别如下。

基础概念：this 是访问本类实例属性或方法；super 是子类访问父类中的属性或方法。
查找范围：this 先查本类，没有的话再查父类；super 直接访问父类。
使用：this 单独使用时，表示当前对象；super 在子类覆盖父类方法时，访问父类同名方法。

15. 在静态方法中可以使用 this 或 super 吗？为什么？

答：在静态方法中不能使用 this 或 super，因为 this 和 super 指代的都是需要被创建出来的对象，而静态方法在类加载的时候就已经创建了，所以没办法在静态方法中使用 this 或 super。

16. 静态方法的使用需要注意哪些问题？

答：静态方法的使用需要注意以下两个问题：

静态方法中不能使用实例成员变量和实例方法；
静态方法中不能使用 this 和 super。

17. final 修饰符的作用有哪些？

答：final 修饰符作用如下：

被 final 修饰的类不能被继承；
被 final 修饰的方法不能被重写；
被 final 修饰的变量不能被修改。

18. 覆盖 equals() 方法的时候需要遵守哪些规则？

答：Oracle 官方的文档对于 equals() 重写制定的规则如下。

自反性：对于任意非空的引用值 x，x.equals(x) 返回值为真。
对称性：对于任意非空的引用值 x 和 y，x.equals(y) 必须和 y.equals(x) 返回相同的结果。
传递性：对于任意的非空引用值 x、y 和 z，如果 x.equals(y) 返回值为真，y.equals(z) 返回值也为真，那么 x.equals(z) 也必须返回值为真。
一致性：对于任意非空的引用值 x 和 y，无论调用 x.equals(y) 多少次，都要返回相同的结果。在比较的过程中，对象中的数据不能被修改。
对于任意的非空引用值 x，x.equals(null) 必须返回假。

此题目不要求记忆，能知道大概即可，属于加分项题目。

19. 在 Object 中 notify() 和 notifyAll() 方法有什么区别？

答：notify() 方法随机唤醒一个等待的线程，而 notifyAll() 方法将唤醒所有在等待的线程。

20. 如何使用 clone() 方法？

答：如果是同一个类中使用的话，只需要实现 Cloneable 接口，定义或者处理 CloneNotSupportedException 异常即可，请参考以下代码：

class CloneTest implements Cloneable {
    int num;
    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        CloneTest ct = new CloneTest();
        ct.num = 666;
        System.out.println(ct.num);
        CloneTest ct2 = (CloneTest) ct.clone();
        System.out.println(ct2.num);
    }
}

如果非内部类调用 clone() 的话，需要重写 clone() 方法，请参考以下代码：

class CloneTest implements Cloneable {
    int num;
    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        CloneTest ct = new CloneTest();
        ct.num = 666;
        System.out.println(ct.num);
        CloneTest ct2 = (CloneTest) ct.clone();
        System.out.println(ct2.num);
    }
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
}
public class CloneTest2 {
    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        CloneTest ct = new CloneTest();
        ct.num = 666;
        System.out.println(ct.num);
        CloneTest ct2 = (CloneTest) ct.clone();
        System.out.println(ct2.num);
    }
}

总结

本文我们学习了类的基础用法，类引用：import 和 import static，访问修饰符的作用，构造函数和继承的特点以及使用技巧等，通过这些内容让我们对整个 Java 程序的组成，有了更加清晰直观的印象。

本文链接： https://idea360.cn/2020/10/08/interview-java-8/

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