Java基础面试题.docx

Java是一种广泛使用的编程语言，以其“一次编写，到处运行”的特性闻名。这主要得益于Java虚拟机（JVM），它是运行Java字节码的虚拟机。JVM有多种针对不同操作系统（如Windows，Linux，macOS）的实现，它们都能理解和执行相同的字节码，确保跨平台兼容性。 字节码是Java程序的中间表示形式，是`.class`文件中的内容，它是独立于任何特定硬件平台的。使用字节码的好处在于提高了代码的可移植性和执行效率。Java程序从源代码到运行通常经历三个阶段：`.java`源文件编译成`.class`字节码文件，然后字节码由JVM转换为机器可执行的二进制机器码。这个过程中，JVM的类加载器负责加载字节码，解释器则逐行解释执行。为了提升性能，JVM还包含了Just-In-Time（JIT）编译器，它可以在程序运行时将频繁执行的热点代码编译为本地机器码，提高执行速度。JDK 9引入了AOT（Ahead of Time Compilation）编译模式，预编译字节码为机器码，减少JIT的预热开销。 JDK（Java Development Kit）是Java开发工具集，包含了运行和构建Java程序所需的一切，包括JRE（Java Runtime Environment），编译器`javac`，文档生成器`javadoc`和调试器`jdb`。JRE仅包含运行Java程序所需的组件，如JVM和类库，但不具备开发功能。 Java与C++的主要区别在于，Java不提供直接访问内存的指针，这增强了程序的安全性；Java采用单继承的类结构，而C++支持多重继承；Java有自动内存管理的垃圾回收机制，无需程序员手动释放内存；此外，Java字符串没有C++中的结束符`\0`。 在Java编程中，`import java`和`import javax`分别导入Java标准库和扩展库的包。起初，`javax`是扩展API，后来成为标准的一部分，但由于迁移成本高，这两个包现在被视为等价的。 Java被称为“编译与解释并存”的语言，是因为其源代码先被编译成字节码，然后字节码在JVM上被解释执行。JIT编译器的存在使得部分代码在运行时被编译成机器码，实现了编译和解释的结合，既保证了代码的可移植性，又提升了执行效率。这种混合模型使得Java在性能和灵活性之间找到了平衡。