异常处理

在Java异常处理中，一个方法可以通过 抛出(throw) 异常来发出一个严重问题的信号。调用链中的某个方法，负责 捕获（catch） 并处理异常。捕获到的异常不仅可以在当前方法中处理，还可以将异常抛给调用它的上一级方法去处理。

异常处理的根本优点是：将错误检测和错误处理的过程解耦。

Java 的异常都派生自 Throwable 类，Throwable 又分为 Error 和 Exception。Error 不是我们的程序所能够处理的，比如系统内存耗尽。我们能预知并处理的错误属于 Exception。Exception又分为 unchecked exception 和 checked exception。 unchecked exception 属于 RuntimeException 。

当然，所有的异常都发生在运行时（Runtime），但是 RuntimeException 派生的子类异常在编译时不会被检查。

String 的本质

在 Java8 中，分析 java.lang.String 类的源码，可以发现 String 内部维护的是一个 char 数组。同时可以发现，String类被 final 修饰，即不可变的。

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public final class String
    implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
    /** The value is used for character storage. */
    private final char value[];

    //...
}

在 Java9 中，将 char 数组优化成了 byte 数组。

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private final byte value[];

集合和集合框架

什么是集合？

集合就是一个放数据的容器，准确的说是放数据对象引用的容器。

Java集合主要可以划分为三个部分：

1. Collection（包含 List 和 Set ）
2. Map （键值对）
3. 工具类（Iterator迭代器、Enumeration枚举类、Arrays和VCollections）

什么是泛型类

假设我们现在有一个存储字符串字典键值对的类，就像这样

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public class Entry {
    private int key;
    private String value;

    // 构造函数：int 类型的 key， String 类型的 value
    public Entry(int key, String value) {
      this.key = key;
      this.value = value;
    }

    public int getKey() { return key; }
    public String getValue() { return value; }
}

在这个类中，我们用 int 类型来存储 key 值， 用 String 类型来存储 value 值。

现在，老板要求，除了 int 类型的 key 和 String 类型的 value之外，还得提供其他类型的 key 和 value 。 比如 double 类型的 key， boolean 类型的value。

我们不可能写很多个相似的类，只是换一下类型。8种基本数据类型或许可以这么干，但是存储的是抽象数据类型呢？我们不可能所有类型都写一个对应的类。

为了解决这个问题，我们可以用 Java 泛型： 只写一个类，实例化的时候再写明是什么类型就好了。这就是泛型类。

泛型仅仅是java的语法糖，它不会影响java虚拟机生成的汇编代码，在编译阶段，虚拟机就会把泛型的类型擦除，还原成没有泛型的代码。

什么是继承

继承是在现有的类的基础上创建新类的过程。继承一个类，你也就重用了它的方法，而且还可以添加新的方法和域。

举个例子：员工有薪水，管理者有薪水+奖金， 管理者继承员工，增加 bounus 字段和 setBonus 方法即可。这种情况就是管理者类继承了员工类。

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public class Manager extends Employee {
  private double bonus;
  ...

  public void setBonus (double bouns) {
    this.bonus = bonus;
  }
}

Manager类继承了Employee类，除了获得Employee类的变量和方法外，还额外添加了bonus变量和setBonus方法。

什么是接口

假设有一种整数序列服务，这种服务可以计算前n个整数的平均值。就像这样：

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public static double average(IntSequence seq, int n){
  ...
  return average
}

我们传入一个序列seq，以及我们想计算这个序列的前n个数，它返回平均数。

然而，这样的序列可以有很多种形式，比如用户给出的序列、随机数序列、素数序列、整数数组中的元素序列……

Java 创建对象的过程

当我们实例化一个对象时，例如：

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Person p = new Person();

Java首先会在堆中开辟一块内存空间用来存放这个新的 Person 对象，然后在栈中创建一个引用 p ， p 指向堆中的 Person 对象。这样，我们通过 p 就能找到 Person 的内存地址。

之后，我们执行：

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Person p2 = p;

我们创建了一个新的引用 p2， p2 跟 p 一样，都是保存在栈中，也指向了 Person 对象。当我们改变 p2 的状态， p 也会跟着改变，因为他们指向同一个对象。

Java 与 C++ 的区别

1. C++支持多重继承，Java不支持，但可以实现多接口。（引申：多重继承菱形问题）
2. 自动内存管理
3. java不支持goto语句
4. 引用与指针：在Java中不可能直接操作对象本身，所有的对象都由一个引用指向，必须通过这个引用才能访问对象本身，包括获取成员变量的值，改变对象的成员变量，调用对象的方法等。而在 C++ 中存在引用，对象和指针三个东西，这三个东西都可以访问对象。其实，Java中的引用和C++中的指针在概念上是相似的，他们都是存放的对象在内存中的地址值，只是在Java中，引用丧失了部分灵活性，比如 Java 中的引用不能像 C++ 中的指针那样进行加减运算。