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  • java教程之javaSE面试题总结(5)

synchronized (this) {
return x;
}
}
效果是完全一样的。
简述sleep( )和wait( )有什么区别？
sleep()是让某个线程暂停运行一段时间,其控制范围是由当前线程决定,也就是说,在线程里面决定.好比如说,我要做的事情是 "点火->烧水->煮面",而当我点完火之后我不立即烧水,我要休息一段时间再烧.对于运行的主动权是由我的流程来控制。
而wait(),首先,这是由某个确定的对象来调用的,将这个对象理解成一个传话的人,当这个人在某个线程里面说"暂停!",也是 thisObj.wait(),这里的暂停是阻塞,还是"点火->烧水->煮饭",thisObj就好比一个监督我的人站在我旁边,本来该线 程应该执行1后执行2,再执行3,而在2处被那个对象喊暂停,那么我就会一直等在这里而不执行3,但正个流程并没有结束,我一直想去煮饭,但还没被允许, 直到那个对象在某个地方说"通知暂停的线程启动!",也就是thisObj.notify()的时候,那么我就可以煮饭了,这个被暂停的线程就会从暂停处 继续执行。 其实两者都可以让线程暂停一段时间,但是本质的区别是一个线程的运行状态控制,一个是线程之间的通讯的问题
Java中实现线程通信的三个方法的作用是什么？
Java提供了3个方法解决线程之间的通信问题，均是java.lang.Object类的方法，都只能在同步方法或者同步代码块中使用，否则会抛出异常。
方法名
作 用
final void wait()
表示线程一直等待，直到其它线程通知
void wait(long timeout)
线程等待指定毫秒参数的时间
final void wait(long timeout,int nanos)
线程等待指定毫秒、微妙的时间
final void notify()
唤醒一个处于等待状态的线程。注意的是在调用此方法的时候，并不能确切的唤醒某一个等待状态的线程，而是由JVM确定唤醒哪个线程，而且不是按优先级。
final void notifyAll()
唤醒同一个对象上所有调用wait()方法的线程，注意并不是给所有唤醒线程一个对象的锁，而是让它们竞争
 
网络编程
IP地址和端口号
  • IP地址
    • 用来标志网络中的一个通信实体的地址。通信实体可以是计算机，路由器等。
  • IP地址分类
    • IPV4：32位地址，以点分十进制表示，如192.168.0.1
    • IPV6：128位（16个字节）写成8个16位的无符号整数，每个整数用四个十六进制位表示，数之间用冒号（：）分开，如：3ffe:3201:1401:1280:c8ff:fe4d:db39:1984
  • 特殊的IP地址
    • 127.0.0.1 本机地址
    • 192.168.0.0--192.168.255.255私有地址，属于非注册地址，专门为组织机构内部使用。
  • 端口:port
    • IP地址用来标志一台计算机，但是一台计算机上可能提供多种应用程序，使用端口来区分这些应用程序。
    • 端口是虚拟的概念，并不是说在主机上真的有若干个端口。通过端口，可以在一个主机上运行多个网络应用程序。
    • 端口范围0---65535,16位整数
  • 端口分类
    • 公认端口 0—1023 比如80端口分配给WWW，21端口分配给FTP，22端口分配给SSH,23端口分配给telnet，25端口分配给smtp
    • 注册端口 1024—49151 分配给用户进程或应用程序
    • 动态/私有端口 49152--65535
  • 理解IP和端口的关系
    • IP地址好比每个人的地址（门牌号），端口好比是房间号。必须同时指定IP地址和端口号才能够正确的发送数据
    • IP地址好比为电话号码，而端口号就好比为分机号。
介绍OSI七层模型和TCP/IP模型
  1. OSI(Open System Interconnection)，开放式系统互联参考模型 。是一个逻辑上的定义，一个规范，它把网络协议从逻辑上分为了7层。每一层都有相关、相对应的物理设备，比如常规的路由器是三层交换设备，常规的交换机是二层交换设备。OSI七层模型是一种框架性的设计方法，建立七层模型的主要目的是为解决异种网络互连时所遇到的兼容性问题，其最主要的功能就是帮助不同类型的主机实现数据传输。它的最大优点是将服务、接口和协议这三个概念明确地区分开来，通过七个层次化的结构模型使不同的系统不同的网络之间实现可靠的通讯。
  2. TCP/IP协议是Internet最基本的协议、Internet国际互联网络的基础，主要由网络层的IP协议和传输层的TCP协议组成。TCP/IP 定义了电子设备如何连入因特网，以及数据如何在它们之间传输的标准。协议采用了4层的层级结构，每一层都呼叫它的下一层所提供的协议来完成自己的需求。
  3. ISO制定的OSI参考模型的过于庞大、复杂招致了许多批评。伴随着互联网的流行，其本身所采用的TCP/IP协议栈获得了更为广泛的应用和认可。在TCP/IP参考模型中，去掉了OSI参考模型中的会话层和表示层（这两层的功能被合并到应用层实现）。同时将OSI参考模型中的数据链路层和物理层合并为主机到网络层。
TCP协议和UDP协议的比较
TCP和UDP是TCP/IP协议栈中传输层的两个协议，它们使用IP路由功能把数据包发送到目的地，从而为应用程序及应用层协议（包括：HTTP、SMTP、SNMP、FTP和Telnet）提供网络服务。
TCP的server和client之间通信就好比两个人打电话，需要互相知道对方的电话号码，然后开始对话。所以在两者的连接过程中间需要指定端口和地址。
UDP的server和client之间的通信就像两个人互相发信。我只需要知道对方的地址，然后就发信过去。对方是否收到我不知道，也不需要专门对口令似的来建立连接。具体区别如下：
  1. TCP是面向连接的传输。UDP是无连接的传输
  2. TCP有流量控制、拥塞控制，检验数据数据按序到达，而UDP则相反。
  3. TCP的路由选择只发生在建立连接的时候，而UDP的每个报文都要进行路由选择
  4. TCP是可靠性传输，他的可靠性是由超时重发机制实现的，而UDP则是不可靠传输
  5. UDP因为少了很多控制信息，所以传输速度比TCP速度快
  6. TCP适合用于传输大量数据，UDP适合用于传输小量数据
什么是Socket编程
什么是Socket编程
所谓socket通常也称作"套接字"，用于描述IP地址和端口，是一个通信链的句柄。应用程序通常通过"套接字"向网络发出请求或者应答网络请求。
我们开发的网络应用程序位于应用层，TCP和UDP属于传输层协议，在应用层如何使用传输层的服务呢？在应用层和传输层之间，则是使用套接字来进行分离。
套接字就像是传输层为应用层开的一个小口，应用程序通过这个小口向远程发送数据，或者接收远程发来的数据；而这个小口以内，也就是数据进入这个口之后，或者数据从这个口出来之前，是不知道也不需要知道的，也不会关心它如何传输，这属于网络其它层次的工作。
Socket实际是传输层供给应用层的编程接口。传输层则在网络层的基础上提供进程到进程问的逻辑通道，而应用层的进程则利用传输层向另一台主机的某一进程通信。Socket就是应用层与传输层之间的桥梁
使用Socket编程可以开发客户机和服务器应用程序，可以在本地网络上进行通信，也可通过Internet在全球范围内通信。
生活案例1如果你想写封邮件发给远方的朋友，如何写信、将信打包，属于应用层。信怎么写，怎么打包完全由我们做主；而当我们将信投入邮筒时，邮筒的那个口就是套接字，在进入套接字之后，就是传输层、网络层等（邮局、公路交管或者航线等）其它层次的工作了。我们从来不会去关心信是如何从西安发往北京的，我们只知道写好了投入邮筒就OK了。
生活案例2：可以把Socket比作是一个港口码头，应用程序只要将数据交给Socket，就算完成了数据的发送，具体细节由Socket来完成，细节不必了解。同理，对于接收方，应用程序也要创建一个码头，等待数据的到达，并获取数据。
简述基于TCP和UDP的Socket编程的主要步骤
Java分别为TCP和UDP 两种通信协议提供了相应的Socket编程类，这些类存放在java.net包中。与TCP对应的是服务器的ServerSocket和客户端的Socket，与UDP对应的是DatagramSocket。
基于TCP创建的套接字可以叫做流套接字，服务器端相当于一个监听器，用来监听端口。 服务器与客服端之间的通讯都是输入输出流来实现的。基于UDP的套接字就是数据报套接字，•  两个都要先构造好相应的数据包。
基于TCP协议的Socket编程的主要步骤
服务器端（server）：
1. 构建一个ServerSocket实例，指定本地的端口。这个socket就是用来监听指定端口的连接请求的。
2.重复如下几个步骤：
a. 调用socket的accept()方法来获得下面客户端的连接请求。通过accept()方法返回的socket实例，建立了一个和客户端的新连接。
b.通过这个返回的socket实例获取InputStream和OutputStream,可以通过这两个stream来分别读和写数据。
c.结束的时候调用socket实例的close()方法关闭socket连接。
 
客户端（client）：
1.构建Socket实例，通过指定的远程服务器地址和端口来建立连接。
2.通过Socket实例包含的InputStream和OutputStream来进行数据的读写。
3.操作结束后调用socket实例的close方法，关闭。
2.2 UDP
服务器端（server）：
1. 构造DatagramSocket实例，指定本地端口。
2. 通过DatagramSocket实例的receive方法接收DatagramPacket.DatagramPacket中间就包含了通信的内容。
3. 通过DatagramSocket的send和receive方法来收和发DatagramPacket.
客户端（client）：
1. 构造DatagramSocket实例。
2.通过DatagramSocket实例的send和receive方法发送DatagramPacket报文。
3.结束后，调用DatagramSocket的close方法关闭。
第十二章 反射技术
Java反射技术主要实现类有哪些，作用分别是什么？
在JDK中，主要由以下类来实现Java反射机制，这些类都位于java.lang.reflect包中
  1. Class类：代表一个类
  2. Field 类：代表类的成员变量(属性)
  3. Method类：代表类的成员方法
  4. Constructor 类：代表类的构造方法
  5. Array类：提供了动态创建数组，以及访问数组的元素的静态方法
Class类的作用？生成Class对象的方法有哪些？
Class类是Java 反射机制的起源和入口，用于获取与类相关的各种信息，提供了获取类信息的相关方法。Class类继承自Object类
Class类是所有类的共同的图纸。每个类有自己的对象，好比图纸和实物的关系；每个类也可看做是一个对象，有共同的图纸Class，存放类的结构信息，能够通过相应方法取出相应信息：类的名字、属性、方法、构造方法、父类和接口
方 法
示 例
对象名.getClass()
String str="bdqn";
Class clazz = str.getClass();
对象名.getSuperClass()
Student stu = new Student();
Class c1 = stu.getClass();
Class c2 = stu.getSuperClass();
Class.forName()
Class clazz = Class.forName("java.lang.Object");
Class.forName("oracle.jdbc.driver.OracleDriver");
类名.class
Class c1 = String.class;
Class c2 = Student.class;
Class c2 = int.class
包装类.TYPE
Class c1 = Integer.TYPE;
Class c2 = Boolean.TYPE;
反射的使用场合和作用、及其优缺点
  1. 反射的使用场合和作用
使用场合：在编译时根本无法知道该对象或类可能属于哪些类，程序只依靠运行时信息来发现该对象和类的真实信息。
主要作用：通过反射可以使程序代码访问装载到JVM 中的类的内部信息
  1. 获取已装载类的属性信息
  2. 获取已装载类的方法
  3. 获取已装载类的构造方法信息
  1. 反射的优点
反射提高了Java程序的灵活性和扩展性，降低耦合性，提高自适应能力。它允许程序创建和控制任何类的对象，无需提前硬编码目标类；反射是其它一些常用语言，如C、C++、Fortran 或者Pascal等都不具备的
Java反射技术应用领域很广，如软件测试、 EJB、JavaBean等；许多流行的开源框架例如Struts、Hibernate、Spring在实现过程中都采用了该技术
  1. .反射的缺点
性能问题：使用反射基本上是一种解释操作，用于字段和方法接入时要远慢于直接代码。因此Java反射机制主要应用在对灵活性和扩展性要求很高的系统框架上,普通程序不建议使用。
使用反射会模糊程序内部逻辑：程序人员希望在源代码中看到程序的逻辑，反射等绕过了源代码的技术，因而会带来维护问题。反射代码比相应的直接代码更复杂。
第十三章 设计模式入门
什么是设计模式，设计模式的作用。
设计模式是一套被反复使用的、多数人知晓、经过分类编目的优秀代码设计经验的总结。特定环境下特定问题的处理方法。
  • 重用设计和代码 重用设计比重用代码更有意义，自动带来代码重用
  • 提高扩展性 大量使用面向接口编程，预留扩展插槽，新的功能或特性很容易加入到系统中来
  • 提高灵活性 通过组合提高灵活性，可允许代码修改平稳发生，对一处修改不会波及到其他模块
  • 提高开发效率 正确使用设计模式，可以节省大量的时间
面向对象设计原则有哪些
面向对象设计原则是面向对象设计的基石，面向对象设计质量的依据和保障，设计模式是面向对象设计原则的经典应用
  1. 单一职责原则SRP
  2. 开闭原则OCP
  3. 里氏替代原则LSP
  4. 依赖注入原则DIP
  5. 接口分离原则ISP
  6. 迪米特原则LOD
  7. 组合/聚合复用原则CARP
开闭原则具有理想主义的色彩，它是面向对象设计的终极目标。其他设计原则都可以看作是开闭原则的实现手段或方法
 
23种经典设计模式都有哪些，如何分类。
 
写出简单工厂模式的示例代码
public class SimpleFactory {
public static Product createProduct(String pname){
Product product=null;
if("p1".equals(pname)){
product = new Product1();
}else if("p2".equals(pname)){
product = new Product2();
}else if("pn".equals(pname)){
product = new ProductN();
}
return product;
}
}
基本原理：由一个工厂类根据传入的参数（一般是字符串参数），动态决定应该创建哪一个产品子类（这些产品子类继承自同一个父类或接口）的实例，并以父类形式返回
优点：客户端不负责对象的创建，而是由专门的工厂类完成；客户端只负责对象的调用，实现了创建和调用的分离，降低了客户端代码的难度；
缺点：如果增加和减少产品子类，需要修改简单工厂类，违背了开闭原则；如果产品子类过多，会导致工厂类非常的庞大，违反了高内聚原则，不利于后期维护
写出单例模式的示例代码
/**
* 饿汉式的单例模式
* 在类加载的时候创建单例实例，而不是等到第一次请求实例的时候的时候创建
* 1、私有 的无参数构造方法Singleton()，避免外部创建实例
* 2、私有静态属性instance
* 3、公有静态方法getInstance()
*/
public class Singleton {
private static Singleton instance = new Singleton();
private Singleton(){ }
public static Singleton getInstance(){
return instance;
}
}
/**
* 懒汉式的单例模式
*在类加载的时候不创建单例实例，只有在第一次请求实例的时候的时候创建
*/
public class Singleton {
private static Singleton instance;
private Singleton(){ }
/**
* 多线程情况的单例模式，避免创建多个对象
*/
public static Singleton getInstance(){
if(instance ==null){//避免每次加锁，只有第一次没有创建对象时才加锁
synchronized(Singleton.class){//加锁，只允许一个线程进入
if(instance==null){ //只创建一次对象
instance = new Singleton();
}
}
}
return instance;
}
}
请对你所熟悉的一个设计模式进行介绍
分析：建议挑选有一定技术难度，并且在实际开发中应用较多的设计模式。可以挑选装饰模式和动态代理模式。此处挑选动态代理设计模式。
讲解思路：生活案例引入、技术讲解、优缺点分析、典型应用。

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