“Java面试必看：从基础到进阶的全方位准备指南“（2）

9. String和StringBuffer, StringBuilder的区别有哪些？所有类名包含Buffer的类的内部实现原理是什么？有什么优势？

- **`String`**：`String`是不可变类，每次对字符串进行修改（如拼接、替换等）都会创建一个新的`String`对象。由于其不可变性，`String`对象在多线程环境下是线程安全的，但性能较差，因为每次修改都需要分配新的内存。

- **`StringBuffer`**：`StringBuffer`是可变类，它能够对字符串进行修改而不重新创建对象。它是线程安全的，通过对每个方法的同步来保证线程安全，但同步机制会影响性能。`StringBuffer`通常用于多线程环境下，避免多个线程修改字符串时出现数据不一致。

- **`StringBuilder`**：`StringBuilder`与`StringBuffer`相似，也是可变类，可以在不创建新对象的情况下修改字符串，但它不保证线程安全。`StringBuilder`的性能优于`StringBuffer`，因此它更适合在单线程环境中使用。

**类名包含Buffer的类的内部实现原理**：
- `StringBuffer`和`StringBuilder`都使用一个**字符数组**来存储字符串。当字符串长度发生变化时，内部的字符数组会动态扩展，通常扩展倍数为1.5倍。
- 这两者的区别在于：`StringBuffer`的操作是**同步的**，而`StringBuilder`是**非同步的**。

**优势**：
- **性能**：`StringBuffer`和`StringBuilder`在频繁修改字符串的场景下，远比`String`高效，因为它们避免了每次修改都重新创建对象。
- **内存使用**：`StringBuffer`和`StringBuilder`使用一个可变的字符数组，避免了`String`的内存重复分配问题。
- **线程安全**：`StringBuffer`的线程安全特性适用于多线程环境，而`StringBuilder`适合单线程环境，提供了更好的性能。

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10. String字符串的不可变是指哪里不可变？

`String`字符串的不可变性指的是**字符串内容不可改变**。一旦创建了一个`String`对象，它的字符数据就无法修改。如果对字符串进行操作（如拼接、替换、删除字符等），会创建一个新的`String`对象，而原始的`String`对象不受影响。

这种不可变性有以下好处：
- **线程安全**：由于`String`对象不可变，它可以安全地在多个线程之间共享，不需要进行同步操作。
- **哈希值缓存**：`String`对象的不可变性使得它可以被用作哈希表（如`HashMap`的键），而不必担心它的值在存储后发生改变。
- **性能优化**：Java会缓存`String`常量，在常量池中存储相同内容的字符串，避免重复创建`String`对象，从而提高性能。

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11. 字符串常量池是什么？不同的JDK版本都分别位于哪个区域？

**字符串常量池**是一个特殊的内存区域，用于存储**字符串字面量**（如`"hello"`）的唯一副本。通过使用常量池，Java能够避免创建重复的`String`对象，从而节省内存。

**JDK 7及之前**：
- 字符串常量池位于**方法区**。在JVM中，方法区是存放类信息、常量、静态变量等数据的区域，字符串常量池就是其中的一部分。

**JDK 8及之后**：
- 在JDK 8中，字符串常量池被迁移到了**堆内存**，与对象的存储区域相同。这样做的目的是改善性能，尤其是在大量字符串字面量的情况下，堆内存更易于扩展。

**如何操作字符串常量池**：
- 通过`String.intern()`方法，开发者可以显式地将一个字符串添加到常量池中。例如，`"hello".intern()`可以将字符串`"hello"`放入常量池，如果常量池中已经存在该字符串，它将直接返回常量池中的引用。

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12. Java异常类有哪些？分别管理什么异常？

Java的异常机制分为两大类：

1. **`Throwable`**：是所有异常和错误类的父类，分为两种子类：
- **`Error`**：表示系统级别的问题，通常由JVM触发，程序无法处理。例如：
- `OutOfMemoryError`：内存溢出错误
- `StackOverflowError`：栈溢出错误
- `VirtualMachineError`：虚拟机错误
- **`Exception`**：表示程序中出现的异常，可以通过捕获来处理。`Exception`类又分为：
- **`RuntimeException`**：运行时异常，通常由程序的逻辑错误引起，属于**非受检异常**（unchecked exception），不需要显式声明或捕获。常见的有：
- `NullPointerException`：空指针异常
- `IndexOutOfBoundsException`：索引越界异常
- `ArithmeticException`：算术异常（如除以零）
- **`Checked Exception`**：检查异常，程序必须显式捕获或声明抛出。常见的有：
- `IOException`：输入输出异常
- `SQLException`：数据库操作异常
- `ClassNotFoundException`：类找不到异常

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13. Java反射获取类信息的方式有哪几种？分别是什么？

Java反射是Java提供的一种机制，允许程序在运行时获取类的结构（如字段、方法等）和实例化对象。获取类信息的方式包括：

1. **`Class.forName(String className)`**：通过类的全限定名（类的路径）动态加载类，返回该类的`Class`对象。这是反射中最常用的方式。
- 示例：`Class clazz = Class.forName("java.lang.String");`

2. **`getClass()`**：通过对象调用`getClass()`方法，返回该对象所属类的`Class`对象。
- 示例：`String str = "Hello"; Class clazz = str.getClass();`

3. **`getSuperclass()`**：获取类的父类。
- 示例：`Class superClass = clazz.getSuperclass();`

4. **`getInterfaces()`**：获取类实现的所有接口。
- 示例：`Class[] interfaces = clazz.getInterfaces();`

反射的强大之处在于可以在运行时动态操作类，获取类的信息、方法、字段等，甚至修改类的私有属性。

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14. Java代理的主要方法有哪几种？列举代理的使用场景2个。

Java代理分为两类：

1. **JDK动态代理**：JDK动态代理需要目标类实现一个或多个接口。代理类会在运行时动态生成，并通过反射调用目标方法。使用`Proxy`类来创建代理实例。
- **特点**：需要目标类实现接口，代理类不需要手动编写，生成时由JVM动态生成。

2. **CGLIB代理**：CGLIB代理通过字节码生成技术，动态生成目标类的子类来实现代理。与JDK动态代理不同，CGLIB不要求目标类实现接口。
- **特点**：适用于没有实现接口的类，可以代理没有接口的类。

**代理的使用场景**：
1. **AOP（面向切面编程）**：通过代理实现方法的增强，如记录日志、事务管理、权限控制等。
- 示例：在Spring框架中，使用AOP代理来实现事务管理和日志记录。

2. **动态代理**：用于在运行时决定代理的行为，常见于ORM框架（如Hibernate）中，用于代理数据访问操作。

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15. equals()方法的作用是什么？重写equals需要注意哪些事项？为什么？

`equals()`方法用于比较两个对象的内容是否相等，而不是比较它们的内存地址（即引用是否相同）。默认的`equals()`方法比较的是对象的内存地址（即引用），但对于大多数类，我们需要重写`equals()`方法来比较对象的内容。

**重写`equals()`时需要注意**：

1. **自反性**：`a.equals(a)`应始终返回`true`。
2. **对称性**：`a.equals(b)`和`b.equals(a)`应该返回相同的结果。
3. **传递性**：如果`a.equals(b)`和`b.equals(c)`都为`true`，则`a.equals(c)`也应该返回`true`。
4. **一致性**：如果`a.equals(b)`始终返回相同的结果，除非对象的内容发生变化。
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. **与`null`的比较**：任何对象与`null`的比较应返回`false`。
6. **`hashCode()`**：如果重写`equals()`，必须重写`hashCode()`方法，保证相等的对象具有相同的哈希码。

**原因**：为了保证对象比较的逻辑符合直觉，并且与集合框架（如`HashMap`、`HashSet`等）的一致性，正确实现`equals()`和`hashCode()`方法是非常重要的。

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