面试 Java 基础八股文十问十答第十四期

作者：程序员小白条，个人博客

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1）为什么要有 hashCode？

在 Java 中，HashSet是基于哈希表实现的集合，它的添加、删除和查找操作的时间复杂度都是 O(1)。为了实现高效的查找和去重，HashSet使用了哈希表来存储元素。哈希表通过将元素的键（即对象的哈希码）映射到表中的一个位置来存储和检索元素。

在HashSet中，当需要添加一个新元素时，首先会调用该元素的hashCode()方法来获取其哈希码，然后根据哈希码确定其在哈希表中的存储位置。如果该位置上已经存在元素，则会根据equals()方法来判断是否为相同元素，如果相同则不添加，如果不同则处理哈希冲突（通常采用链表或红黑树解决），最终将元素添加到哈希表中。因此，hashCode()方法的作用是确定对象在哈希表中的存储位置，从而加速元素的查找和去重。

2）hashCode() 与 equals() 的相关规定

在 Java 中，hashCode()方法和equals()方法是密切相关的，它们共同决定了对象在集合中的行为。以下是它们之间的相关规定：

如果两个对象根据equals()方法比较是相等的，则它们的哈希码必须相等。换句话说，如果a.equals(b)返回true，那么a.hashCode()和b.hashCode()应该相等。
如果两个对象根据equals()方法比较是不相等的，它们的哈希码不一定要不相等。但是，为了提高哈希表的效率，不同的对象应该尽可能映射到不同的哈希码，以减少哈希冲突的概率。

3）因此，equals 方法被覆盖过，则 hashCode 方法也必须被覆盖

由于hashCode()方法和equals()方法之间的密切关系，如果一个类覆盖了equals()方法，那么它必须同时覆盖hashCode()方法，以保证对象在集合中的行为一致性。如果不遵循这个规定，那么在使用HashSet、HashMap等基于哈希表实现的集合时，就会导致一些意想不到的问题，例如无法正确判断对象是否存在、重复添加相同对象等。因此，为了避免这些问题，覆盖equals()方法的同时，必须确保覆盖hashCode()方法，以维护哈希表的正确性和性能。

4）对象的相等与指向它们的引用相等，两者有什么不同？

对象的相等（Equality of Objects）是指对象在逻辑上是否相等，通常由对象的内容决定。例如，两个具有相同属性值的对象被认为是相等的，即使它们在内存中的位置不同。
指向对象的引用相等（Reference Equality）是指两个引用变量是否指向内存中的同一个对象。如果两个引用变量指向的是同一个对象，则它们是引用相等的。

简而言之，对象的相等性是根据对象的内容进行比较的，而引用的相等性则是比较引用变量指向的内存地址是否相同。

5）当一个对象被当作参数传递到一个方法后，此方法可改变这个对象的属性，并可返回变化后的结果，那么这里到底是值传递还是引用传递？

在 Java 中，参数传递是值传递。但需要理解的是，当参数是对象类型时，传递的是对象的引用的副本，而不是对象本身。因此，虽然传递的是引用的副本，但仍然可以通过这个引用来修改对象的属性。这是因为引用指向的对象在内存中是可变的，因此可以在方法内部修改其状态。

当方法修改了对象的属性并返回修改后的结果时，返回的是对象引用的副本，指向的仍然是同一个对象，因此在调用方看来，对象的内容已经改变。这种情况下，虽然传递的是引用的副本，但实际上是通过引用对对象进行了修改。

6）为什么 Java 中只有值传递？

Java 中只有值传递是因为 Java 中的所有参数传递都是按值传递的。这意味着在方法调用时，实际上传递给方法的是参数的副本，而不是参数本身。对于基本数据类型，传递的是它们的值；对于对象类型，传递的是对象引用的副本。

这种设计有助于保证程序的可靠性和安全性。如果 Java 中支持引用传递，那么方法内部对参数进行的修改可能会影响调用方的对象，从而导致意想不到的结果和不确定性。通过值传递，可以确保方法对参数的修改不会影响调用方的对象，保证了程序的可靠性和稳定性。

7）值传递和引用传递有什么区别？

值传递（Pass by Value）：在值传递中，方法参数传递的是实际数据的副本。这意味着对参数的任何修改都不会影响到原始数据。
引用传递（Pass by Reference）：在引用传递中，方法参数传递的是实际数据的引用或地址，而不是数据本身。这意味着对参数的修改会影响到原始数据。

Java 中只支持值传递，无论是基本数据类型还是对象类型的参数传递，实际上都是按值传递的。对于对象类型的参数，传递的是对象引用的副本，但这并不是引用传递。因为虽然可以通过这个引用修改对象的属性，但对引用本身的修改并不会影响原始引用，也不会影响方法外部的其他引用。

8）JDK 中常用的包有哪些？

在 Java 开发中，常用的 JDK 包包括但不限于：

java.lang：Java 语言的核心类，提供基本的数据类型包装类、字符串、异常处理等。
java.util：提供集合框架、日期时间处理、随机数生成等实用工具类。
java.io：提供输入输出流操作，用于文件操作、网络通信等。
java.net：提供网络编程相关的类和接口，用于实现网络通信。
java.awt和javax.swing：提供图形用户界面（GUI）开发所需的类和接口。

还有其他一些用于特定功能的包，如java.sql用于数据库操作、java.nio用于新的 I/O 操作、java.math用于数学运算等。

9）import java 和 javax 有什么区别？

java包：java包中包含了 Java 标准库中的核心类和接口，提供了 Java 语言的基础功能，例如集合、I/O、网络通信等。这些类通常被认为是 Java 的基础部分。
javax包：javax包则包含了 Java 标准库的一些扩展，提供了一些 Java 标准库之外的功能，例如图形用户界面（GUI）、XML 处理、网络安全等。它们通常被认为是 Java 的扩展部分。

虽然javax包提供了一些额外的功能，但它们通常比java包的类更具有特定性，需要额外的库来支持。因此，javax包的使用通常要求额外的配置和依赖，而java包的类则是 Java 核心库的一部分，可以直接使用而无需额外的配置。

10）Java 中 IO 流分为几种？

在 Java 中，IO 流主要分为两种：

字节流（Byte Streams）：以字节为单位进行读写数据。InputStream和OutputStream是所有字节流的抽象父类。常见的字节流包括FileInputStream、FileOutputStream用于文件操作，ByteArrayInputStream、ByteArrayOutputStream用于内存操作等。
字符流（Character Streams）：以字符为单位进行读写数据，通常与字符编码相关联。Reader和Writer是所有字符流的抽象父类。常见的字符流包括FileReader、FileWriter用于文件操作，BufferedReader、BufferedWriter提供缓冲功能等。