Java面試系列總結 ：JavaSE高階（上）
阿新 • • 發佈：2018-11-19
1. 說說你對Java中反射的理解
Java 中的反射首先是能夠獲取到 Java 中要反射類的位元組碼，獲取位元組碼有三種方法，1.Class.forName(className) 2.類名.class 3.this.getClass()。然後將位元組碼中的方法，變數，建構函式等對映成相應的Method、Filed、Constructor等類，這些類提供了豐富的方法可以被我們所使用。
2. 寫一個ArrayList的動態代理類（筆試題）
final List<String> list = new ArrayList<String>( 3. 動靜態代理的區別，什麼場景使用？
- 靜態代理通常只代理一個類，動態代理是代理一個介面下的多個實現類。
- 靜態代理事先知道要代理的是什麼，而動態代理不知道要代理什麼東西，只有在執行時才知道。
- 動態代理是實現JDK裡的 InvocationHandler介面的 invoke方法，但注意的是代理的是介面，也就是你的業務類必須要實現介面，通過Proxy裡的newProxyInstance得到代理物件。
- 還有一種動態代理 CGLIB，代理的是類，不需要業務類繼承介面，通過派生的子類來實現代理。通過在執行時，動態修改位元組碼達到修改類的目的。
- AOP程式設計就是基於動態代理實現的，比如著名的Spring框架、Hibernate框架等等都是動態代理的使用例子。
4. 你所知道的設計模式有哪些
Java 中一般認為有 23 種設計模式，我們不需要所有的都會，但是其中常用的幾種設計模式應該去掌握。下面列出了所有的設計模式。需要掌握的設計模式我單獨列出來了，當然能掌握的越多越好。
總體來說設計模式分為三大類：
- 建立型模式，共五種：工廠方法模式、抽象工廠模式、單例模式、建造者模式、原型模式。
- 結構型模式，共七種：介面卡模式、裝飾器模式、代理模式、外觀模式、橋接模式、組合模式、享元模式。
- 行為型模式，共十一種：策略模式、模板方法模式、觀察者模式、迭代子模式、責任鏈模式、命令模式、備忘錄模式、狀態模式、訪問者模式、中介者模式、直譯器模式。
5. 單例設計模式
餓漢式：
public class Singleton {
// 直接建立物件
public static Singleton instance = new Singleton();
// 私有化建構函式
private Singleton() {
}
// 返回物件例項
public static Singleton getInstance() {
return instance;
}
}
懶漢式：
public class Singleton {
// 宣告變數
private static volatile Singleton singleton = null;
// 私有建構函式
private Singleton() {
}
// 提供對外方法
public static Singleton getInstance() {
if (singleton == null) {
synchronized (Singleton.class) {
if (singleton == null) {
singleton = new Singleton();
}
}
}
return singleton;
}
}
6. 工廠設計模式
工廠方法模式分為三種：
- 普通工廠模式，就是建立一個工廠類，對實現了同一介面的一些類進行例項的建立。
- 工廠方法模式，是對普通工廠方法模式的改進，在普通工廠方法模式中，如果傳遞的字串出錯，則不能正確建立物件，而多個工廠方法模式是提供多個工廠方法，分別建立物件。
- 靜態工廠方法模式，將上面的多個工廠方法模式裡的方法置為靜態的，不需要建立例項，直接呼叫即可。
普通工廠模式
public interface Sender {
public void Send();
}
public class MailSender implements Sender {
@Override
public void Send() {
System.out.println("this is mail sender!");
}
}
public class SmsSender implements Sender {
@Override
public void Send() {
System.out.println("this is sms sender!");
}
}
public class SendFactory {
public Sender produce(String type) {
if ("mail".equals(type)) {
return new MailSender();
} else if ("sms".equals(type)) {
return new SmsSender();
} else {
System.out.println("請輸入正確的型別!");
return null;
}
}
}
工廠方法模式
該模式是對普通工廠方法模式的改進，在普通工廠方法模式中，如果傳遞的字串出錯，則不能正確建立物件，而工廠方法模式是提供多個工廠方法，分別建立物件。
public class SendFactory {
public Sender produceMail(){
return new MailSender();
}
public Sender produceSms(){
return new SmsSender();
}
}
public class FactoryTest {
public static void main(String[] args) {
SendFactory factory = new SendFactory();
Sender sender = factory.produceMail();
sender.send();
}
}
靜態工廠方法模式
將上面的多個工廠方法模式裡的方法置為靜態的，不需要建立例項，直接呼叫即可。
public class SendFactory {
public static Sender produceMail(){
return new MailSender();
}
public static Sender produceSms(){
return new SmsSender();
}
}
public class FactoryTest {
public static void main(String[] args) {
SendFactory factory = SendFactory.produceMail();
sender.send();
}
}
抽象工廠模式
工廠方法模式有一個問題就是，類的建立依賴工廠類，也就是說，如果想要拓展程式，必須對工廠類進行修改，這違背了閉包原則，所以，從設計角度考慮，有一定的問題，如何解決？就用到抽象工廠模式，建立多個工廠類，這樣一旦需要增加新的功能，直接增加新的工廠類就可以了，不需要修改之前的程式碼。
public interface Provider {
public Sender produce();
}
public interface Sender {
public void send();
}
public class MailSender implements Sender {
@Override
public void send() {
System.out.println("this is mail sender!");
}
}
public class SmsSender implements Sender {
@Override
public void send() {
System.out.println("this is sms sender!");
}
}
public class SendSmsFactory implements Provider {
@Override
public Sender produce() {
return new SmsSender();
}
}
public class SendMailFactory implements Provider {
@Override
public Sender produce() {
return new MailSender();
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Provider provider = new SendMailFactory();
Sender sender = provider.produce();
sender.send();
}
}
7. 建造者模式
工廠類模式提供的是建立單個類的模式，而建造者模式則是將各種產品集中起來進行管理，用來建立複合物件，所謂複合物件就是指某個類具有不同的屬性，其實建造者模式就是前面抽象工廠模式和最後的 Test 結合起來得到的。
public class Builder {
private List<Sender> list = new ArrayList<Sender>();
public void produceMailSender(int count) {
for (int i = 0; i < count; i++) {
list.add(new MailSender());
}
}
public void produceSmsSender(int count) {
for (int i = 0; i < count; i++) {
list.add(new SmsSender());
}
}
}
public class TestBuilder {
public static void main(String[] args) {
Builder builder = new Builder();
builder.produceMailSender(10);
}
}
8. 介面卡設計模式
介面卡模式將某個類的介面轉換成客戶端期望的另一個介面表示，目的是消除由於介面不匹配所造成的類的相容性問題。主要分為三類：類的介面卡模式、物件的介面卡模式、介面的介面卡模式。
類的介面卡模式
public class Source {
public void method1() {
System.out.println("this is original method!");
}
}
public interface Targetable {
/* 與原類中的方法相同 */
public void method1();
/* 新類的方法 */
public void method2();
}
public class Adapter extends Source implements Targetable {
@Override
public void method2() {
System.out.println("this is the targetable method!");
}
}
public class AdapterTest {
public static void main(String[] args) {
Targetable target = new Adapter();
target.method1();
target.method2();
}
}
物件的介面卡模式
基本思路和類的介面卡模式相同，只是將 Adapter 類作修改，這次不繼承 Source 類，而是持有 Source 類的例項，以達到解決相容性的問題。
public class Wrapper implements Targetable {
private Source source;
public Wrapper(Source source) {
super();
this.source = source;
}
@Override
public void method2() {
System.out.println("this is the targetable method!");
}
@Override
public void method1() {
source.method1();
}
}
public class AdapterTest {
public static void main(String[] args) {
Source source = new Source();
Targetable target = new Wrapper(source);
target.method1();
target.method2();
}
}
介面的介面卡模式
介面的介面卡是這樣的：有時我們寫的一個介面中有多個抽象方法，當我們寫該介面的實現類時，必須實現該介面的所有方法，這明顯有時比較浪費，因為並不是所有的方法都是我們需要的，有時只需要某一些，此處為了解決這個問題，我們引入了介面的介面卡模式，藉助於一個抽象類，該抽象類實現了該介面，實現了所有的方法，而我們不和原始的介面打交道，只和該抽象類取得聯絡，所以我們寫一個類，繼承該抽象類，重寫我們需要的方法就行。
9. 裝飾模式（Decorator）
顧名思義，裝飾模式就是給一個物件增加一些新的功能，而且是動態的，要求裝飾物件和被裝飾物件實現同一個介面，裝飾物件持有被裝飾物件的例項。
public interface Sourceable {
public void method();
}
public class Source implements Sourceable {
@Override
public void method() {
System.out.println("the original method!");
}
}
public class Decorator implements Sourceable {
private Sourceable source;
public Decorator(Sourceable source) {
super();
this.source = source;
}
@Override
public void method() {
System.out.println("before decorator!");
source.method();
System.out.println("after decorator!");
}
}
public class DecoratorTest {
public static void main(String[] args) {
Sourceable source = new Source();
Sourceable obj = new Decorator(source);
obj.method();
}
}
10. 策略模式（strategy）
策略模式定義了一系列演算法，並將每個演算法封裝起來，使他們可以相互替換，且演算法的變化不會影響到使用演算法的客戶。需要設計一個介面，為一系列實現類提供統一的方法，多個實現類實現該介面，設計一個抽象類（可有可無，屬於輔助類），提供輔助函式。策略模式的決定權在使用者，系統本身提供不同演算法的實現，新增或者刪除演算法，對各種演算法做封裝。因此，策略模式多用在演算法決策系統中，外部使用者只需要決定用哪個演算法即可。
public interface ICalculator {
public int calculate(String exp);
}
public class Minus extends AbstractCalculator implements ICalculator {
@Override
public int calculate(String exp) {
int arrayInt[] = split(exp, "-");
return arrayInt[0] - arrayInt[1];
}
}
public class Plus extends AbstractCalculator implements ICalculator {
@Override
public int calculate(String exp) {
int arrayInt[] = split(exp, "\\+");
return arrayInt[0] + arrayInt[1];
}
}
public class AbstractCalculator {
public int[] split(String exp, String opt) {
String array[] = exp.split(opt);
int arrayInt[] = new int[2];
arrayInt[0] = Integer.parseInt(array[0]);
arrayInt[1] = Integer.parseInt(array[1]);
return arrayInt;
}
}
public class StrategyTest {
public static void main(String[] args) {
String exp = "2+8";
ICalculator cal = new Plus();
result = cal.calculate(exp);
System.out.println(result);
}
}
11. 觀察者模式（Observer）
觀察者模式很好理解，類似於郵件訂閱和 RSS 訂閱，當我們瀏覽一些部落格或 wiki 時，經常會看到 RSS 圖示，就這的意思是，當你訂閱了該文章，如果後續有更新，會及時通知你。其實，簡單來講就一句話：當一個物件變化時，其它依賴該物件的物件都會收到通知，並且隨著變化！物件之間是一種一對多的關係。
public interface Observer {
public void update();
}
public class Observer1 implements Observer {
@Override
public void update() {
System.out.println("observer1 has received!");
}
}
public class Observer2 implements Observer {
@Override
public void update() {
System.out.println("observer2 has received!");
}
}
public interface Subject {
/*增加觀察者*/
public void add(Observer observer);
/*刪除觀察者*/
public void del(Observer observer);
/*通知所有的觀察者*/
public void notifyObservers();
/*自身的操作*/
public void operation();
}
public abstract class AbstractSubject implements Subject {
private Vector<Observer> vector = new Vector<Observer>();
@Override
public void add(Observer observer) {
vector.add(observer);
}
@Override
public void del(Observer observer) {
vector.remove(observer);
}
@Override
public void notifyObservers() {
Enumeration<Observer> enumo = vector.elements();
while (enumo.hasMoreElements()) {
enumo.nextElement().update();
}
}
}
public class MySubject extends AbstractSubject {
@Override
public void operation() {
System.out.println("update self!");
notifyObservers();
}
}
public class ObserverTest {
public static void main(String[] args) {
Subject sub = new MySubject();
sub