Java面试题--设计模式与继承多态(二)

前面已经分享了一篇Java面试基础知识，《Java面试题–基础知识汇总》，这篇文章接着来分享Java面试的基础知识点。

1、单例设计模式

(1)设计模式：解决某类问题行之有效的方法，是一种思想，是规律的总结
(2)用来保证某个类在内存中只有一个对象
(3)保证唯一性的思想及步骤:

为了避免其他程序建立该类对象，先禁止其他程序建立该类对象，即将构造函数私有化
为了其他程序访问到该类对象，须在本类中创建一个该类私有对象
为了方便其他程序访问到该类对象，可对外提供一个公共访问方式。
比如API中的Runtime类就是单例设计模式。

单例设计模式的两种方式
A:饿汉式当类加载的时候，就创建对象。

	class Student
	{
		private Student(){}
		private static final Student s = new Student();
	
	public static Student getInstance()
	{
		return s;
	}
}

B:懒汉式当使用的使用，才去创建对象。

		class Student
{
	private Student(){}
	private static final Student s = null;	
	public static Student getInstance()
	{
		if(s==null) 
		{
			//线程1就进来了，线程2就进来了。
			s = new Student();
		}
		return s;
	}
}

饿汉式和懒汉式的区别：
- 饿汉式是类一加载进内存就创建好了对象；
- 懒汉式则是类才加载进内存的时候，对象还没有存在，只有调用了getInstance()方法时，对象才开始创建。
- 懒汉式是延迟加载，如果多个线程同时操作懒汉式时就有可能出现线程安全问题，解决线程安全问题,可以加同步来解决。但是加了同步之后，每一次都要比较锁，效率就变慢了，所以可以加双重判断来提高程序效率。
- 注：开发常用饿汉式，因为饿汉式简单安全。懒汉式多线程的时候容易发生问题

2、Math类的使用(重点)

**数学操作类:**该类没有构造函数，方法均为静态的
成员变量：
- E：比任何其他值都更接近e（即自然对数的底数）的double值。
- PI：比任何其他值都更接近pi（即圆的周长与直径之比）的double值。
成员方法：
```
static double abs(double a) 
```
- 返回 double 值的绝对值。返回绝对值
  static double ceil(double a)
- 返回最小的（最接近负无穷大）double 值，该值大于等于参数，并等于某个整数。
```
     static double floor(double a) 
```
- 返回最大的（最接近正无穷大）double 值，该值小于等于参数，并等于某个整数。
  
  max：返回两个值中较大的那个
  min：返回两个值中较小的那个
  static long round(double a) 返回最接近参数的 long。
  static int round(float a) 返回最接近参数的 int。
```
static double random() 
```
  返回带正号的 double 值，该值大于等于 0.0 且小于 1.0
  static double pow(double a, double b)
  返回第一个参数的第二个参数次幂的值
```
static double sqrt(double a) 
```
  返回正确舍入的 double 值的正平方根
  
  返回正确舍入的 double 值的正平方根
Random类的使用(重点)
产生随机数的类
构造方法:

        Random() 创建一个新的随机数生成器。  
        Random(long seed) 使用单个 long 种子创建一个新的随机数生成器

成员方法:

    int nextInt() 返回下一个伪随机数，它是此随机数生成器的序列中均匀分布的 int 值 
    int nextInt(int n) 返回一个伪随机数，它是取自此随机数生成器序列的、在 0（包括）和指定值（不包括）之间均匀分布的 int 值

3、Scanner类的使用

可以获取从键盘的输入数据

构造方法：

  Scanner(InputStream source) 构造一个新的 Scanner，它生成的值是从指定的输入流扫描的。
        如：Scanner sc = new Scanner(System.in);
  sc.nextInt();获取整型数据
  sc.nextLine();获取字符串数据

4、继承(重点)

把很多类的相同特征和行为进行抽取，用一个类来描述。让多个类和这个类产生一个关系。
这样的话，多个类就可以省略很多代码。这个关系就是继承。java中用extends关键字表示。
继承的体系结构:
- 多个具体的对象，不断的向上抽取共享的内容，最终形成了一个体系。这个体系叫做继承体系。
继承的特点:
- java中只能单继承，没有多继承
- java可以有多重(层)继承
继承的好处：
- 继承的出现提高了代码的复用性
- 继承的出现让类与类之间产生了关系，提供了多态的前提。
子父类中的成员关系
- 成员变量:在子类方法中使用一个变量时,首先，在方法的局部变量中找这个变量，有则使用。否则，在本类中找成员变量，有则使用。否则，在父类中找成员变量，有则使用。否则，报错。
- 成员方法:用子类对象使用一个方法时。首先，在子类中找这个方法，有则使用。否则，在父类中找这个方法，有则使用。否则，报错。

5、重写和重载的区别？

重载：在同一类中。方法名相同，参数列表不同。重载可以改变返回类型。
重写：在不同类中(子父类中)。方法声明相同(返回类型，方法名，参数列表均相同)。
重写需要注意：
- 子类方法的访问权限要大于等于父类方法的访问权限。
- 静态只能重写静态。但是这种情况一般不会出现。

6、构造方法

子类的实例化过程,子类创建对象时，会先去创建父类的对象。默认是去调用父类的无参构造方法。子类构造方法中，第一行默认是super()
为什么子类中第一行会默认有super()?
- 因为他继承父类的成员使用，使用前这些成员必须初始化，而他们是父类的成员，所以，必须通过父类进行初始化。所以，会先创建一个父类的对象。
  当父类没有无参构造方法时,必须使用this或者super调用其他的构造方法。

7、this和super的区别

this:代表本类对象的引用。
super:代表父类的存储空间。

8、final关键字(重点)
最终的意思，可以用于修饰类，方法，变量。
final修饰的类不能被继承。
final修饰的方法不能被重写。
final修饰的变量是一个常量。只能被赋值一次。
内部类只能访问被final修饰的局部变量。

9、抽象类(重点)
多个类有相同的方法声明，但是方法体不一样。这个时候，我们考虑把方法声明进行抽取。让子类继承后，自己去实现方法体。没有方法体的方法，我们需要用抽象标志下。
抽象的关键字是：abstract。
抽象类：该方法称为抽象方法，包含抽象方法的类就是抽象类。
抽象类的特点：
- 抽象类和抽象方法都要用abstract进行修饰
- 抽象类不能被实例化
- 抽象类中不一定有抽象方法，但是，有抽象方法的类一定是抽象类。
抽象类中数据的特点
- 抽象类中可以有变量，也可以有常量。
- 抽象类中可以有抽象方法，也可以有非抽象方法。
- 抽象类是一个类，所以，它有构造方法。
- 虽然本身不能实例化。但是可以给子类实例化使用。
抽象类中的问题
A:抽象类中是否有构造方法？能不能被实例化？如果不能，为什么有构造方法？
- 抽象类有构造方法。
  抽象类不能被实例化。
  抽象类中的构造方法供子类实例化调用。
抽象关键字abstract不可以和哪些关键字共存？
- private:
  私有内容子类继承不到，所以，不能重写。
  但是abstract修饰的方法，要求被重写。两者冲突。
- final:
  final修饰的方法不能被重写。
  而abstract修饰的方法，要求被重写。两者冲突。
- static:
  假如一个抽象方法能通过static修饰，那么这个方法，就可以直接通过类名调用。
  而抽象方法是没有方法体的，这样的调用无意义。所以，不能用static修饰。
抽象类中可不可以没有抽象方法？如果可以，这样的类有什么用吗？
- 抽象类可以没有抽象方法。
- 抽象类中没有抽象方法的作用，只是为了不让别的类建立该抽象类对象。这个在awt中有体现。

10、接口interface

当一个类中的方法都是抽象的时候，java提供了另一种表示方式，叫接口。
用interface关键字表示。类与接口关系用implements表示。

接口的成员特点

      成员变量 
      是常量，默认修饰 public static final 
      成员方法 
      都是抽象的，默认修饰 public abstract

    A:类与类的关系 
    是继承关系。类与类只能单继承，可以多重继承。 
    B:类和接口的关系
    是实现关系。类可以多实现接口。 
    类在继承一个类的同时，可以实现多个接口。 
    C:接口和接口的关系 
    是继承关系。接口可以多继承接口。

接口的特点:

      是对外暴露的规则 
      是功能的扩展 
      接口的出现降低耦合性。 
      耦合(类与类之间的关系 )
      内聚(类完成功能的能力) 
      编程规范：低耦合，高内聚。 
      接口可以多实现。如：CPU和主板、笔记本的USB插口、插座

接口和抽象类的区别
- 抽象类只能被单继承
  接口可以多实现,接口的出现避免了多继承的局限性。
抽象类中的数据特点：
- 成员变量：可以是变量，也可以是常量
- 成员方法：可以是抽象方法，也可以是非抽象方法
- 构造方法：有构造方法
接口中的数据特点：
- 成员变量：是常量。默认修饰 public static final
- 成员方法：都是抽象方法。都有默认修饰 public abstract
- 构造方法：没有构造方法
- 抽象类中定义的是继承体系中的共性功能。
  接口中定义的是继承体系中的扩展功能。
- 抽象类被继承是”is a”关系:xx是yy的一种,
  接口被实现是”like a”关系:xx像yy的一种.

码字不易，求分享、转发。😄