Java Flashcards

Question 1

Q

Что такое ООП?

Answer

A

Объектно-ориентированное программирование (ООП) — методология программирования, основанная на представлении программы в виде совокупности объектов, каждый из которых является экземпляром определенного класса, а классы образуют иерархию наследования.

объектно-ориентированное программирование использует в качестве основных логических конструктивных элементов объекты, а не алгоритмы;
каждый объект является экземпляром определенного класса
классы образуют иерархии.
Программа считается объектно-ориентированной, только если выполнены все три указанных требования. В частности, программирование, не использующее наследование, называется не объектно-ориентированным, а программированием с помощью абстрактных типов данных.

Согласно парадигме ООП программа состоит из объектов, обменивающихся сообщениями. Объекты могут обладать состоянием, единственный способ изменить состояние объекта - послать ему сообщение, в ответ на которое, объект может изменить собственное состояние.

Question 2

Q

Основные принципы ООП

Answer

A

Инкапсуляция - сокрытие реализации.
Наследование - создание новой сущности на базе уже существующей.
Полиморфизм - возможность иметь разные формы для одной и той же сущности.
Абстракция - набор общих характеристик.
Посылка сообщений - форма связи, взаимодействия между сущностями.
Переиспользование- все что перечислено выше работает на повторное использование кода.
Это единственно верный порядок парадигм ООП, так как каждая последующая использует предыдущие.

Question 3

Q

Что такое инкапсуляция

Answer

A

Инкапсуляция – это свойство системы, позволяющее объединить данные и методы, работающие с ними, в классе и скрыть детали реализации от пользователя, открыв только то, что необходимо при последующем использовании.

Цель инкапсуляции — уйти от зависимости внешнего интерфейса класса (то, что могут использовать другие классы) от реализации. Чтобы малейшее изменение в классе не влекло за собой изменение внешнего поведения класса.

Question 4

Q

Что такое наследование

Answer

A

Наследование – это свойство системы, позволяющее описать новый класс на основе уже существующего с частично или полностью заимствующейся функциональностью.

Класс, от которого производится наследование, называется предком, базовым или родительским. Новый класс – потомком, наследником или производным классом.

Question 5

Q

Что такое «полиморфизм»?

Answer

A

Полиморфизм – это свойство системы использовать объекты с одинаковым интерфейсом без информации о типе и внутренней структуре объекта.

Преимуществом полиморфизма является то, что он помогает снижать сложность программ, разрешая использование одного и того же интерфейса для задания единого набора действий. Выбор же конкретного действия, в зависимости от ситуации, возлагается на компилятор языка программирования. Отсюда следует ключевая особенность полиморфизма - использование объекта производного класса, вместо объекта базового (потомки могут изменять родительское поведение, даже если обращение к ним будет производиться по ссылке родительского типа).

Question 6

Q

Что такое «абстракция»?

Answer

A

Абстрагирование – это способ выделить набор общих характеристик объекта, исключая из рассмотрения частные и незначимые. Соответственно, абстракция – это набор всех таких характеристик.

Question 7

Q

Что представляет собой «обмен сообщениями»?

Answer

A

Объекты взаимодействуют, посылая и получая сообщения. Сообщение — это запрос на выполнение действия, дополненный набором аргументов, которые могут понадобиться при выполнении действия. В ООП посылка сообщения (вызов метода) — это единственный путь передать управление объекту. Если объект должен «отвечать» на это сообщение, то у него должна иметься соответствующий данному сообщению метод. Так же объекты, используя свои методы, могут и сами посылать сообщения другим объектам. Обмен сообщениями реализуется с помощью динамических вызовов, что приводит к чрезвычайно позднему связыванию (extreme late binding).

Question 8

Q

Расскажите про основные понятия ООП: «класс», «объект», «интерфейс».

Answer

A

Класс – это способ описания сущности, определяющий состояние и поведение, зависящее от этого состояния, а также правила для взаимодействия с данной сущностью (контракт).

С точки зрения программирования класс можно рассматривать как набор данных (полей, атрибутов, членов класса) и функций для работы с ними (методов).

С точки зрения структуры программы, класс является сложным типом данных.

Объект (экземпляр) – это отдельный представитель класса, имеющий конкретное состояние и поведение, полностью определяемое классом. Каждый объект имеет конкретные значения атрибутов и методы, работающие с этими значениями на основе правил, заданных в классе.

Интерфейс – это набор методов класса, доступных для использования. Интерфейсом класса будет являться набор всех его публичных методов в совокупности с набором публичных атрибутов. По сути, интерфейс специфицирует класс, чётко определяя все возможные действия над ним.

Question 9

Q

Что такое статическое и динамическое связывание?

Answer

A

Присоединение вызова метода к телу метода называется связыванием. Если связывание проводится компилятором (компоновщиком) перед запуском программы, то оно называется статическим или ранним связыванием (early binding).

В свою очередь, позднее связывание (late binding) это связывание, проводимое непосредственно во время выполнения программы, в зависимости от типа объекта. Позднее связывание также называют динамическим (dynamic) или связыванием на стадии выполнения (runtime binding). В языках, реализующих позднее связывание, должен существовать механизм определения фактического типа объекта во время работы программы, для вызова подходящего метода. Иначе говоря, компилятор не знает тип объекта, но механизм вызова методов определяет его и вызывает соответствующее тело метода. Механизм позднего связывания зависит от конкретного языка, но нетрудно предположить, что для его реализации в объекты должна включаться какая-то дополнительная информация.

Для всех методов Java используется механизм позднего (динамического) связывания, если только метод не был объявлен как final (приватные методы являются final по умолчанию).

Question 10

Q

За что отвечает JVM:

Answer

A

Загрузка, проверка и исполнение байт кода;
Предоставление среды выполнения для выполнения байт-кода;
Управление памятью и очисткой мусора (Garbage collection);

Виртуальная машина Java (Java Virtual Machine) - это механизм, предоставляющий среду выполнения для управления Java-кодом или приложениями. Виртуальная машина является независимой оболочкой исполнения кода, благодаря которой возможен её запуск на любой ОС, без влияния ОС на выполняемую программу.

JVM работает с 2мя типами данных: примитивные типы (primitive types) и ссылочные типы (reference types).

Примитивы

JVM работает с примитивными значениями (целыми числами и числами с плавающей точкой). По сути, JVM - это 32-битная машина. Типы long и double, которые являются 64-битными, поддерживаются изначально, но занимают две единицы памяти в frame’s local или стеке операндов, поскольку каждая единица составляет 32 бита. Типы boolean, byte, short и char имеют расширенный знак (кроме char с нулевым расширением) и работают как 32-разрядные целые числа, так же, как и типы int. Меньшие типы имеют только несколько специфических для типа инструкций для загрузки, хранения и преобразования типов. boolean значение работает как 8-битное byte значения, где 0 представляет значение false, а 1 - значение true.

Типы ссылок и значения

Существует три типа ссылочных типов: типы классов, типы массивов и типы интерфейсов. Их значения являются ссылками на динамически создаваемые экземпляры классов, массивы или экземпляры классов, которые реализуют интерфейсы соответственно.

Question 11

Q

Classloader

Answer

A

Загрузчик классов является частью JRE, которая динамически загружает Java классы в JVM. Обычно классы загружаются только по запросу. Система исполнения в Java не должна знать о файлах и файловых системах благодаря загрузчику классов. Делегирование является важной концепцией, которую выполняет загрузчик. Загрузчик классов отвечает за поиск библиотек, чтение их содержимого и загрузку классов, содержащихся в библиотеках. Эта загрузка обычно выполняется «по требованию», поскольку она не происходит до тех пор, пока программа не вызовет класс. Класс с именем может быть загружен только один раз данным загрузчиком классов.

При запуске JVM, используются три загрузчика классов:

Bootstrap class loader (Загрузчик класса Bootstrap)
Extensions class loader (Загрузчик класса расширений)
System class loader (Системный загрузчик классов)
Загрузчик класса Bootstrap загружает основные библиотеки Java, расположенные в папке <JAVA_HOME>/jre/lib. Этот загрузчик является частью ядра JVM, написан на нативном коде.</JAVA_HOME>

Загрузчик класса расширений загружает код в каталоги расширений (<JAVA_HOME>/jre/lib/ext, или любой другой каталог, указанный системным свойством java.ext.dirs).</JAVA_HOME>

Системный загрузчик загружает код, найденный в java.class.path, который сопоставляется с переменной среды CLASSPATH. Это реализуется классом sun.misc.Launcher$AppClassLoader.

Загрузчик классов выполняет три основных действия в строгом порядке:

Загрузка: находит и импортирует двоичные данные для типа.
Связывание: выполняет проверку, подготовку и (необязательно) разрешение.
Проверка: обеспечивает правильность импортируемого типа.
Подготовка: выделяет память для переменных класса и инициализация памяти значениями по умолчанию.
Разрешение: преобразует символические ссылки из типа в прямые ссылки.
Инициализация: вызывает код Java, который инициализирует переменные класса их правильными начальными значениями.
Пользовательский загрузчик классов

Загрузчик классов написан на Java. Поэтому возможно создать свой собственный загрузчик классов, не понимая тонких деталей JVM. У каждого загрузчика классов Java есть родительский загрузчик классов, определенный при создании экземпляра нового загрузчика классов или в качестве системного загрузчика классов по умолчанию для виртуальной машины.

Что делает возможным следующее:

загружать или выгружать классы во время выполнения (например, динамически загружать библиотеки во время выполнения, даже из ресурса HTTP). Это важная особенность для:
реализация скриптовых языков;
использование bean builders;
добавить пользовательское расширение;
позволяя нескольким пространствам имен общаться. Например, это одна из основ протоколов CORBA / RMI;
изменить способ загрузки байт-кода (например, можно использовать зашифрованный байт-код класса Java);
модифицировать загруженный байт-код (например, для переплетения аспектов во время загрузки при использовании аспектно-ориентированного программирования);

Question 12

Q

Области данных времени выполнения

Answer

A

Run-Time Data Areas. JVM выделяет множество областей данных во время выполнения, которые используются во время выполнения программы. Некоторые участки данных созданы JVM во время старта и уничтожаются во время её выключения. Другие создаются для каждого потока и уничтожаются, когда поток уничтожается.

The pc Register (PCR)

Виртуальная машина Java может поддерживать много потоков исполнения одновременно. Каждый поток виртуальной машины Java имеет свой собственный регистр PC (program counter). В любой момент каждый поток виртуальной машины Java выполняет код одного метода, а именно текущий метод для этого потока. Если этот метод не является native, регистр pc содержит адрес инструкции виртуальной машины Java, выполняемой в настоящее время.

Коротко говоря: для одного потока, существует один PCR, который создается при запуске потока. PCR хранит адрес выполняемой сейчас инструкции JVM.

Java Virtual Machine Stacks

Каждый поток в JVM имеет собственный стек, созданный одновременно с потоком. Стек в JVM хранит frames. Cтеки в JVM могут иметь фиксированный размер или динамически расширяться и сжиматься в соответствии с требованиями вычислений.

Heap

JVM имеет heap (кучу), которая используется всеми потоками виртуальной машины Java. Куча - это область данных времени выполнения, из которой выделяется память для всех экземпляров и массивов классов. Куча создается при запуске виртуальной машины. Хранилище для объектов восстанавливается автоматической системой управления данными (известной как сборщик мусора); объекты никогда не освобождаются явно. JVM не предполагает какого-либо конкретного типа системы автоматического управления хранением данных, и метод управления может быть выбран в соответствии с системными требованиями разработчика. Куча может иметь фиксированный размер или может быть расширена в соответствии с требованиями вычислений и может быть сокращена, если большая куча становится ненужной. Память для кучи не должна быть смежной.

Method Area

JVM имеет область методов, которая является общей для всех потоков. Она хранит структуры для каждого класса, такие как пул констант, данные полей и методов, а также код для методов и конструкторов, включая специальные методы, используемые при инициализации классов и экземпляров, и инициализации интерфейса. Хотя область метода является логически частью кучи, простые реализации могут не обрабатываться сборщиком мусора. Область метода может иметь фиксированный размер или может быть расширена в соответствии с требованиями вычислений и может быть сокращена, если большая область метода становится ненужной.

Run-Time Constant Pool

A run-time constant pool существует для каждого класса или интерфейса в рантайме и представленно constant_pool таблицей в *.class файле. Он содержит несколько видов констант: от числовых литералов, известных во время компиляции, до ссылок на методы и поля, которые должны быть разрешены во время выполнения. Сам run-time constant pool выполняет функцию, аналогичную функции таблицы символов для обычного языка программирования, хотя он содержит более широкий диапазон данных, чем типичная таблица символов. Каждый run-time constant pool отделён от JVM’s method area. JVM создаёт run-time constant pool вместе с созданием class или interface.

Native Method Stacks

Реализация виртуальной машины Java может использовать обычные стеки, обычно называемые «стеки Си», для поддержки native methods (методов, написанных на языке, отличном от языка программирования Java).

Question 13

Q

Frames

Answer

A

Frame используется для хранения данных и частичных результатов, а также для выполнения динамического связывания, возврата значений для методов и отправки исключений. Новый frame создается каждый раз, когда вызывается метод. Frame уничтожается, когда завершается вызов метода, является ли это завершение нормальным или резким (он генерирует неперехваченное исключение). Frames выделяются из стека потока, создающего frame. Каждый frame имеет свой собственный массив локальных переменных, свой собственный стек операндов и ссылку на пул констант во время выполнения класса текущего метода. Размеры массива локальных переменных и стека операндов определяются во время компиляции и предоставляются вместе с кодом для метода, связанного с фреймом. Таким образом, размер структуры данных, frame-а зависит только от реализации виртуальной машины Java, и память для этих структур может быть выделена одновременно при вызове метода.

Только один frame активен в любой точке данного потока управления - метода выполнения, и это frame называется текущим, а его метод известен как текущий метод. Класс, в котором определен текущий метод, является текущим классом. Операции над локальными переменными и стеком операндов обычно выполняются со ссылкой на текущий frame.

Frame перестает быть текущим, если его метод вызывает другой метод или если его метод завершается. Когда метод вызывается, новый frame создается и становится текущим, когда управление переходит к новому методу. При возврате метода текущий frame передает результат вызова метода, если таковой имеется, в предыдущий frame. Текущий frame затем отбрасывается, так как предыдущий frame становится текущим. Обратите внимание, что frame, созданный потоком, является локальным для этого потока и на него не может ссылаться ни один другой поток.

Локальные переменные

Каждый frame содержит массив переменных, известных как его локальные переменные. Длина массива локальных переменных frame определяется во время компиляции и предоставляется в двоичном представлении класса или интерфейса вместе с кодом для метода, связанного с frame-ом. Единичная локальная переменная может хранить значение типа: boolean, byte, char, short, int, float, reference, or returnAddress. Пара локальных переменных может хранить значение типов: long или double.

Локальные переменные адресуются путем индексации. Индекс первой локальной переменной равен нулю.

Значение типа long или типа double занимает две последовательные локальные переменные.

JVM использует локальные переменные для передачи параметров при вызове метода. При вызове метода класса все параметры передаются в последовательных локальных переменных, начиная с локальной переменной 0. При вызове метода экземпляра локальная переменная 0 всегда используется для передачи ссылки на объект, для которого вызывается метод экземпляра (this в Java). Любые параметры впоследствии передаются в последовательных локальных переменных, начиная с локальной переменной 1.

Стеки операндов (Operand Stacks)

Каждый frame содержит стек «последний вошел - первый вышел» (LIFO), известный как стек операндов. Максимальная глубина стека операндов frame-a определяется во время компиляции и предоставляется вместе с кодом для метода, связанного с frame-ом.

Стек операнда пуст при создании frame-a, который его содержит. JVM предоставляет инструкции для загрузки констант или значений из локальных переменных или полей в стек операндов. Другие инструкции JVM берут операнды из стека операндов, оперируют с ними и помещают результат обратно в стек операндов. Стек операндов также используется для подготовки параметров для передачи в методы и для получения результатов метода.

Для примера, инструкция iadd суммирует два int-вых значения. От стека операндов требуется, чтобы два int-вых значения были наверху стека. Значения удаляются из стека, операция pop. Суммируются и их сумма помещается в стек операндов.

Динамическое связывание (Dynamic Linking)

Каждый frame содержит ссылку на run-time constant pool для типа текущего метода для поддержки динамического связывания кода метода. Доступ к вызываемым методам и переменным осуществляется через символические ссылки из class файла. Динамическое связывание преобразует эти символьные ссылки на методы в конкретные ссылки на методы, загружая классы по мере необходимости для разрешения пока еще не определенных символов, и преобразует обращения к переменным в соответствующие смещения в структурах хранения, связанных с расположением этих переменных во время выполнения.

Позднее связывание методов и переменных вносит изменения в другие классы, которые метод использует с меньшей вероятностью нарушить этот код.

Нормальное завершение вызова метода

Вызов метода завершается нормально, если этот вызов не вызывает исключение, либо непосредственно из JVM, либо в результате выполнения явного оператора throw. Если вызов текущего метода завершается нормально, то значение может быть возвращено вызывающему методу. Это происходит, когда вызванный метод выполняет одну из инструкций возврата, выбор которых должен соответствовать типу возвращаемого значения (если оно есть).

Текущий frame используется в этом случае для восстановления состояния инициатора, включая его локальные переменные и стек операндов, с соответствующим образом увеличенным программным счетчиком инициатора, чтобы пропустить инструкцию вызова метода. Затем выполнение обычно продолжается в frame вызывающего метода с возвращенным значением (если оно есть), помещаемым в стек операндов этого frame.

Резкое завершение вызова метода

Вызов метода завершается преждевременно, если при выполнении инструкции JVM в методе выдает исключение, и это исключение не обрабатывается в методе. Выполнение команды throw также приводит к явному выбрасыванию исключения, и, если исключение не перехватывается текущим методом, приводит к неожиданному завершению вызова метода. Вызов метода, который завершается внезапно, никогда не возвращает значение своему вызывающему.

Question 14

Q

Execution Engine

Answer

A

Байт-код, назначенный run-time data areas, будет выполнен execution engine. Механизм выполнения считывает байт-код и выполняет его по частям.

Interpreter

Интерпретатор интерпретирует байт-код быстро, но выполняется медленно. Недостаток интерпретатора заключается в том, что, когда один метод вызывается несколько раз, каждый раз требуется новая интерпретация.

JIT Compiler

JIT-компилятор устраняет недостатки интерпретатора. Механизм выполнения будет использовать помощь интерпретатора при преобразовании байт-кода, но когда он находит повторный код, он использует JIT-компилятор, который компилирует весь байт-код и изменяет его на собственный код. Этот нативный код будет использоваться непосредственно для повторных вызовов методов, которые улучшают производительность системы.

Генератор промежуточного кода (Intermediate Code Generator). Производит промежуточный код.
Code Optimizer. Отвечает за оптимизацию промежуточного кода, сгенерированного выше.
Генератор целевого кода (Target Code Generator). Отвечает за генерацию машинного кода или родной код.
Профилировщик (Profiler). Специальный компонент, отвечающий за поиск горячих точек, то есть, вызывается ли метод несколько раз или нет.
Garbage Collector

Question 15

Q

Чем различаются JRE, JVM и JDK?

Answer

A

JVM, Java Virtual Machine (Виртуальная машина Java) — основная часть среды времени исполнения Java (JRE). Виртуальная машина Java исполняет байт-код Java, предварительно созданный из исходного текста Java-программы компилятором Java. JVM может также использоваться для выполнения программ, написанных на других языках программирования.

JRE, Java Runtime Environment (Среда времени выполнения Java) - минимально-необходимая реализация виртуальной машины для исполнения Java-приложений. Состоит из JVM и стандартного набора библиотек классов Java.

JDK, Java Development Kit (Комплект разработки на Java) - JRE и набор инструментов разработчика приложений на языке Java, включающий в себя компилятор Java, стандартные библиотеки классов Java, примеры, документацию, различные утилиты.

Коротко: JDK - среда для разработки программ на Java, включающая в себя JRE - среду для обеспечения запуска Java программ, которая в свою очередь содержит JVM - интерпретатор кода Java программ.

Question 16

Q

Какие существуют модификаторы доступа?

Answer

A

private (приватный): члены класса доступны только внутри класса. Для обозначения используется служебное слово private.

default, package-private, package level (доступ на уровне пакета): видимость класса/членов класса только внутри пакета. Является модификатором доступа по умолчанию - специальное обозначение не требуется.

protected (защищённый): члены класса доступны внутри пакета и в наследниках. Для обозначения используется служебное слово protected.

public (публичный): класс/члены класса доступны всем. Для обозначения используется служебное слово public.

Последовательность модификаторов по возрастанию уровня закрытости: public, protected, default, private.

Во время наследования возможно изменения модификаторов доступа в сторону большей видимости (для поддержания соответствия принципу подстановки Барбары Лисков).

Question 17

Q

О чем говорит ключевое слово final?

Answer

A

Модификатор final может применяться к переменным, параметрам методов, полям и методам класса или самим классам.

Класс не может иметь наследников;
Метод не может быть переопределен в классах наследниках;
Поле не может изменить свое значение после инициализации;
Параметры методов не могут изменять своё значение внутри метода;
Локальные переменные не могут быть изменены после присвоения им значения.

Question 18

Q

Какими значениями инициализируются переменные по умолчанию?

Answer

A

Числа инициализируются 0 или 0.0;
char — \u0000;
boolean — false;
Объекты (в том числе String) — null.

Question 19

Q

Что вы знаете о функции main()?

Answer

A

Метод main() — точка входа в программу. В приложении может быть несколько таких методов. Если метод отсутствует, то компиляция возможна, но при запуске будет получена ошибка Error: Main method not found.

public static void main(String[] args) {}

Question 20

Q

Какие логические операции и операторы вы знаете?

Answer

A

&: Логическое AND (И);
&&: Сокращённое AND;
|: Логическое OR (ИЛИ);
||: Сокращённое OR;
^: Логическое XOR (исключающее OR (ИЛИ));
!: Логическое унарное NOT (НЕ);
&=: AND с присваиванием;
|=: OR с присваиванием;
^=: XOR с присваиванием;
==: Равно;
!=: Не равно;
?:: Тернарный (троичный) условный оператор.

Question 21

Q

Что такое тернарный оператор выбора?

Answer

A

Тернарный условный оператор ?: - оператор, которым можно заменить некоторые конструкции операторов if-then-else.

Выражение записывается в следующей форме:

условие ? выражение1 : выражение2

Если условие выполняется, то вычисляется выражение1 и его результат становится результатом выполнения всего оператора. Если же условие равно false, то вычисляется выражение2 и его значение становится результатом работы оператора. Оба операнда выражение1 и выражение2 должны возвращать значение одинакового (или совместимого) типа.

Question 22

Q

Какие побитовые операции вы знаете?

Answer

A

~: Побитовый унарный оператор NOT;
&: Побитовый AND;
&=: Побитовый AND с присваиванием;
|: Побитовый OR;
|=: Побитовый OR с присваиванием;
^: Побитовый исключающее XOR;
^=: Побитовый исключающее XOR с присваиванием;
»: Сдвиг вправо (деление на 2 в степени сдвига);
»=: Сдвиг вправо с присваиванием;
»>: Сдвиг вправо без учёта знака;
»>=: Сдвиг вправо без учёта знака с присваиванием;
«: Сдвиг влево (умножение на 2 в степени сдвига);
«=: Сдвиг влево с присваиванием.

Question 23

Q

Где и для чего используется модификатор abstract?

Answer

A

Класс, помеченный модификатором abstract, называется абстрактным классом. Такие классы могут выступать только предками для других классов. Создавать экземпляры самого абстрактного класса не разрешается. При этом наследниками абстрактного класса могут быть как другие абстрактные классы, так и классы, допускающие создание объектов.

Метод, помеченный ключевым словом abstract - абстрактный метод, т.е. метод, который не имеет реализации. Если в классе присутствует хотя бы один абстрактный метод, то весь класс должен быть объявлен абстрактным.

Использование абстрактных классов и методов позволяет описать некий шаблон объекта, который должен быть реализован в других классах. В них же самих описывается лишь некое общее для всех потомков поведение.

Question 24

Q

Дайте определение понятию «интерфейс». Какие модификаторы по умолчанию имеют поля и методы интерфейсов?

Answer

A

Ключевое слово interface используется для создания полностью абстрактных классов. Основное предназначение интерфейса - определять каким образом мы можем использовать класс, который его реализует. Создатель интерфейса определяет имена методов, списки аргументов и типы возвращаемых значений, но не реализует их поведение. Все методы неявно объявляются как public.

Начиная с Java 8 в интерфейсах разрешается размещать реализацию методов по умолчанию default и статических static методов.

Интерфейс также может содержать и поля. В этом случае они автоматически являются публичными public, статическими static и неизменяемыми final.

Question 25

Q

Чем абстрактный класс отличается от интерфейса? В каких случаях следует использовать абстрактный класс, а в каких интерфейс?

Answer

A

В Java класс может одновременно реализовать несколько интерфейсов, но наследоваться только от одного класса.
Абстрактные классы используются только тогда, когда присутствует тип отношений «is a» (является). Интерфейсы могут реализоваться классами, которые не связаны друг с другом.
Абстрактный класс - средство, позволяющее избежать написания повторяющегося кода, инструмент для частичной реализации поведения. Интерфейс - это средство выражения семантики класса, контракт, описывающий возможности. Все методы интерфейса неявно объявляются как public abstract или (начиная с Java 8) default - методами с реализацией по-умолчанию, а поля - public static final.
Интерфейсы позволяют создавать структуры типов без иерархии.
Наследуясь от абстрактного, класс «растворяет» собственную индивидуальность. Реализуя интерфейс, он расширяет собственную функциональность.
Абстрактные классы содержат частичную реализацию, которая дополняется или расширяется в подклассах. При этом все подклассы схожи между собой в части реализации, унаследованной от абстрактного класса, и отличаются лишь в части собственной реализации абстрактных методов родителя. Поэтому абстрактные классы применяются в случае построения иерархии однотипных, очень похожих друг на друга классов. В этом случае наследование от абстрактного класса, реализующего поведение объекта по умолчанию может быть полезно, так как позволяет избежать написания повторяющегося кода. Во всех остальных случаях лучше использовать интерфейсы.

Question 26

Q

Почему в некоторых интерфейсах вообще не определяют методов?

Answer

A

Это так называемые маркерные интерфейсы. Они просто указывают что класс относится к определенному типу. Примером может послужить интерфейс Clonable, который указывает на то, что класс поддерживает механизм клонирования.

Question 27

Q

Почему нельзя объявить метод интерфейса с модификатором final?

Answer

A

В случае интерфейсов указание модификатора final бессмысленно, т.к. все методы интерфейсов неявно объявляются как абстрактные, т.е. их невозможно выполнить, не реализовав где-то еще, а этого нельзя будет сделать, если у метода идентификатор final.

Question 28

Q

Что имеет более высокий уровень абстракции - класс, абстрактный класс или интерфейс?

Answer

A

Интерфейс

Question 29

Q

Может ли объект получить доступ к члену класса, объявленному как private? Если да, то каким образом?

Answer

A

Внутри класса доступ к приватной переменной открыт без ограничений;
Вложенный класс имеет полный доступ ко всем (в том числе и приватным) членам содержащего его класса;
Доступ к приватным переменным извне может быть организован через отличные от приватных методов, которые предоставлены разработчиком класса. Например: getX() и setX().
Через механизм рефлексии (Reflection API):

Question 30

Q

Каков порядок вызова конструкторов и блоков инициализации с учётом иерархии классов?

Answer

A

Сначала вызываются все статические блоки в очередности от первого статического блока корневого предка и выше по цепочке иерархии до статических блоков самого класса.

Затем вызываются нестатические блоки инициализации корневого предка, конструктор корневого предка и так далее вплоть до нестатических блоков и конструктора самого класса.

Question 31

Q

Зачем нужны и какие бывают блоки инициализации?

Answer

A

Блоки инициализации представляют собой код, заключенный в фигурные скобки и размещаемый внутри класса вне объявления методов или конструкторов.

Существуют статические и нестатические блоки инициализации.
Блок инициализации выполняется перед инициализацией класса загрузчиком классов или созданием объекта класса с помощью конструктора.
Несколько блоков инициализации выполняются в порядке следования в коде класса.
Блок инициализации способен генерировать исключения, если их объявления перечислены в throws всех конструкторов класса.
Блок инициализации возможно создать и в анонимном классе.

Question 32

Q

К каким конструкциям Java применим модификатор static?

Answer

A

полям;
методам;
вложенным классам;
блокам инициализации;
членам секции import.

Question 33

Q

Для чего в Java используются статические блоки инициализации?

Answer

A

Статические блоки инициализация используются для выполнения кода, который должен выполняться один раз при инициализации класса загрузчиком классов, в момент, предшествующий созданию объектов этого класса при помощи конструктора. Такой блок (в отличие от нестатических, принадлежащих конкретном объекту класса) принадлежит только самому классу (объекту метакласса Class).

Question 34

Q

Что произойдёт, если в блоке инициализации возникнет исключительная ситуация?

Answer

A

Для нестатических блоков инициализации, если выбрасывание исключения прописано явным образом требуется, чтобы объявления этих исключений были перечислены в throws всех конструкторов класса. Иначе будет ошибка компиляции. Для статического блока выбрасывание исключения в явном виде, приводит к ошибке компиляции.

В остальных случаях, взаимодействие с исключениями будет проходить так же, как и в любом другом месте. Класс не будет инициализирован, если ошибка происходит в статическом блоке и объект класса не будет создан, если ошибка возникает в нестатическом блоке.

Question 35

Q

Какое исключение выбрасывается при возникновении ошибки в блоке инициализации класса?

Answer

A

Если возникшее исключение - наследник RuntimeException:

для статических блоков инициализации будет выброшено java.lang.ExceptionInInitializerError;
для нестатических будет проброшено исключение-источник.
Если возникшее исключение - наследник Error, то в обоих случаях будет выброшено java.lang.Error. Исключение: java.lang.ThreadDeath - смерть потока. В этом случае никакое исключение выброшено не будет.

Question 36

Q

Может ли статический метод быть переопределён или перегружен?

Answer

A

Перегружен - да. Всё работает точно так же, как и с обычными методами - 2 статических метода могут иметь одинаковое имя, если количество их параметров или типов различается.

Переопределён - нет. Выбор вызываемого статического метода происходит при раннем связывании (на этапе компиляции, а не выполнения) и выполняться всегда будет родительский метод, хотя синтаксически переопределение статического метода - это вполне корректная языковая конструкция.

В целом, к статическим полям и методам рекомендуется обращаться через имя класса, а не объект.

Question 37

Q

Могут ли нестатические методы перегрузить статические?

Answer

A

Да. В итоге получится два разных метода. Статический будет принадлежать классу и будет доступен через его имя, а нестатический будет принадлежать конкретному объекту и доступен через вызов метода этого объекта.

Question 38

Q

Можно ли сузить уровень доступа/тип возвращаемого значения при переопределении метода?

Answer

A

При переопределении метода нельзя сузить модификатор доступа к методу (например с public в MainClass до private в Class extends MainClass).
Изменить тип возвращаемого значения при переопределении метода нельзя, будет ошибка attempting to use incompatible return type.
Можно сузить возвращаемое значение, если они совместимы.

Question 39

Q

Возможно ли при переопределении метода изменить: модификатор доступа, возвращаемый тип, тип аргумента или их количество, имена аргументов или их порядок; убирать, добавлять, изменять порядок следования элементов секции throws?

Answer

A

При переопределении метода сужать модификатор доступа не разрешается, т.к. это приведёт к нарушению принципа подстановки Барбары Лисков. Расширение уровня доступа возможно.

Можно изменять все, что не мешает компилятору понять какой метод родительского класса имеется в виду:

Изменять тип возвращаемого значения при переопределении метода разрешено только в сторону сужения типа (вместо родительского класса - наследника).
При изменении типа, количества, порядка следования аргументов вместо переопределения будет происходить overloading (перегрузка) метода.
Секцию throws метода можно не указывать, но стоит помнить, что она остаётся действительной, если уже определена у метода родительского класса. Так же, возможно добавлять новые исключения, являющиеся наследниками от уже объявленных или исключения RuntimeException. Порядок следования таких элементов при переопределении значения не имеет.

Question 40

Q

Как получить доступ к переопределенным методам родительского класса?

Answer

A

С помощью ключевого слова super мы можем обратиться к любому члену родительского класса - методу или полю, если они не определены с модификатором private.

Question 41

Q

Можно ли объявить метод абстрактным и статическим одновременно?

Answer

A

Нет. В таком случае компилятор выдаст ошибку: “Illegal combination of modifiers: ‘abstract’ and ‘static’”. Модификатор abstract говорит, что метод будет реализован в другом классе, а static наоборот указывает, что этот метод будет доступен по имени класса.

Question 42

Q

В чем разница между членом экземпляра класса и статическим членом класса?

Answer

A

Модификатор static говорит о том, что данный метод или поле принадлежат самому классу и доступ к ним возможен даже без создания экземпляра класса. Поля, помеченные static инициализируются при инициализации класса. На методы, объявленные как static, накладывается ряд ограничений:

Они могут вызывать только другие статические методы.
Они должны осуществлять доступ только к статическим переменным.
Они не могут ссылаться на члены типа this или super.
В отличии от статических, поля экземпляра класса принадлежат конкретному объекту и могут иметь разные значения для каждого. Вызов метода экземпляра возможен только после предварительного создания объекта класса.

Question 43

Q

Где разрешена инициализация статических/нестатических полей?

Answer

A

Статические поля можно инициализировать при объявлении, в статическом или нестатическом блоке инициализации.
Нестатические поля можно инициализировать при объявлении, в нестатическом блоке инициализации или в конструкторе.

Question 44

Q

Какие типы классов бывают в java?

Answer

A

Top level class (Обычный класс):
Abstract class (Абстрактный класс);
Final class (Финализированный класс).

Interfaces (Интерфейс).

Enum (Перечисление).

Nested class (Вложенный класс):
Static nested class (Статический вложенный
класс);
Member inner class (Простой внутренний
класс);
Local inner class (Локальный класс);
Anonymous inner class (Анонимный класс).

Question 45

Q

Расскажите про вложенные классы. В каких случаях они применяются?

Answer

A

Класс называется вложенным (Nested class), если он определен внутри другого класса. Вложенный класс должен создаваться только для того, чтобы обслуживать обрамляющий его класс. Если вложенный класс оказывается полезен в каком-либо ином контексте, он должен стать классом верхнего уровня. Вложенные классы имеют доступ ко всем (в том числе приватным) полям и методам внешнего класса, но не наоборот. Из-за этого разрешения использование вложенных классов приводит к некоторому нарушению инкапсуляции.

Существуют четыре категории вложенных классов:

Static nested class (Статический вложенный класс);
Member inner class (Простой внутренний класс);
Local inner class (Локальный класс);
Anonymous inner class (Анонимный класс).
Такие категории классов, за исключением первого, также называют внутренними (Inner class). Внутренние классы ассоциируются не с внешним классом, а с экземпляром внешнего.

Каждая из категорий имеет рекомендации по своему применению. Если вложенный класс должен быть виден за пределами одного метода или он слишком длинный для того, чтобы его можно было удобно разместить в границах одного метода и если каждому экземпляру такого класса необходима ссылка на включающий его экземпляр, то используется нестатический внутренний класс. В случае, если ссылка на обрамляющий класс не требуется - лучше сделать такой класс статическим. Если класс необходим только внутри какого-то метода и требуется создавать экземпляры этого класса только в этом методе, то используется локальный класс. А, если к тому же применение класса сводится к использованию лишь в одном месте и уже существует тип, характеризующий этот класс, то рекомендуется делать его анонимным классом.

Question 46

Q

Что такое «статический класс»?

Answer

A

Это вложенный класс, объявленный с использованием ключевого слова static. К классам верхнего уровня модификатор static неприменим.

Question 47

Q

Какие существуют особенности использования вложенных классов: статических и внутренних? В чем заключается разница между ними?

Answer

A

Вложенные классы могут обращаться ко всем членам обрамляющего класса, в том числе и приватным.
Для создания объекта статического вложенного класса объект внешнего класса не требуется.
Из объекта статического вложенного класса нельзя обращаться к не статическим членам обрамляющего класса напрямую, а только через ссылку на экземпляр внешнего класса.
Обычные вложенные классы не могут содержать статических методов, блоков инициализации и классов. Статические вложенные классы - могут.
В объекте обычного вложенного класса хранится ссылка на объект внешнего класса. Внутри статической такой ссылки нет. Доступ к экземпляру обрамляющего класса осуществляется через указание .this после его имени. Например: Outer.this.

Question 48

Q

Что такое «локальный класс»? Каковы его особенности?

Answer

A

Local inner class (Локальный класс) - это вложенный класс, который может быть декларирован в любом блоке, в котором разрешается декларировать переменные. Как и простые внутренние классы (Member inner class) локальные классы имеют имена и могут использоваться многократно. Как и анонимные классы, они имеют окружающий их экземпляр только тогда, когда применяются в нестатическом контексте.

Локальные классы имеют следующие особенности:

Видны только в пределах блока, в котором объявлены;
Не могут быть объявлены как private/public/protected или static;
Не могут иметь внутри себя статических объявлений методов и классов, но могут иметь финальные статические поля, проинициализированные константой;
Имеют доступ к полям и методам обрамляющего класса;
Могут обращаться к локальным переменным и параметрам метода, если они объявлены с модификатором final.

Question 49

Q

Что такое «анонимные классы»? Где они применяются?

Answer

A

Это вложенный локальный класс без имени, который разрешено декларировать в любом месте обрамляющего класса, разрешающем размещение выражений. Создание экземпляра анонимного класса происходит одновременно с его объявлением. В зависимости от местоположения анонимный класс ведет себя как статический либо как нестатический вложенный класс - в нестатическом контексте появляется окружающий его экземпляр.

Анонимные классы имеют несколько ограничений:

Их использование разрешено только в одном месте программы - месте его создания;
Применение возможно только в том случае, если после порождения экземпляра нет необходимости на него ссылаться;
Реализует лишь методы своего интерфейса или суперкласса, т.е. не может объявлять каких-либо новых методов, так как для доступа к ним нет поименованного типа.
Анонимные классы обычно применяются для:

создания объекта функции (function object), например, реализация интерфейса Comparator;
создания объекта процесса (process object), такого как экземпляры классов Thread, Runnable и подобных;
в статическом методе генерации;
инициализации открытого статического поля final, которое соответствует сложному перечислению типов, когда для каждого экземпляра в перечислении требуется отдельный подкласс.

Question 50

Q

Каким образом из вложенного класса получить доступ к полю внешнего класса?

Answer

A

Статический вложенный класс имеет прямой доступ только к статическим полям обрамляющего класса.

Простой внутренний класс, может обратиться к любому полю внешнего класса напрямую. В случае, если у вложенного класса уже существует поле с таким же литералом, то обращаться к такому полю следует через ссылку на его экземпляр. Например: Outer.this.field.

Question 51

Q

Для чего используется оператор assert?

Answer

A

Assert (Утверждение) — это специальная конструкция, позволяющая проверять предположения о значениях произвольных данных в произвольном месте программы. Утверждение может автоматически сигнализировать об обнаружении некорректных данных, что обычно приводит к аварийному завершению программы с указанием места обнаружения некорректных данных.

Утверждения существенно упрощают локализацию ошибок в коде. Даже проверка результатов выполнения очевидного кода может оказаться полезной при последующем рефакторинге, после которого код может стать не настолько очевидным и в него может закрасться ошибка.

Обычно утверждения оставляют включенными во время разработки и тестирования программ, но отключают в релиз-версиях программ.

Т.к. утверждения могут быть удалены на этапе компиляции либо во время исполнения программы, они не должны менять поведение программы. Если в результате удаления утверждения поведение программы может измениться, то это явный признак неправильного использования assert. Таким образом, внутри assert нельзя вызывать методы, изменяющие состояние программы, либо внешнего окружения программы.

В Java проверка утверждений реализована с помощью оператора assert, который имеет форму:

assert [Выражение типа boolean]; или assert [Выражение типа boolean] : [Выражение любого типа, кроме void];

Во время выполнения программы в том случае, если поверка утверждений включена, вычисляется значение булевского выражения, и если его результат false, то генерируется исключение java.lang.AssertionError. В случае использования второй формы оператора assert выражение после двоеточия задаёт детальное сообщение о произошедшей ошибке (вычисленное выражение будет преобразовано в строку и передано конструктору AssertionError).

Question 52

Q

Что такое Heap и Stack память в Java? Какая разница между ними?

Answer

A

Heap (куча) используется Java Runtime для выделения памяти под объекты и классы. Создание нового объекта также происходит в куче. Это же является областью работы сборщика мусора. Любой объект, созданный в куче, имеет глобальный доступ и на него могут ссылаться из любой части приложения.

Stack (стек) это область хранения данных также находящееся в общей оперативной памяти (RAM). Всякий раз, когда вызывается метод, в памяти стека создается новый блок, который содержит примитивы и ссылки на другие объекты в методе. Как только метод заканчивает работу, блок также перестает использоваться, тем самым предоставляя доступ для следующего метода. Размер стековой памяти намного меньше объема памяти в куче. Стек в Java работает по схеме LIFO (Последний-зашел-Первый-вышел)

Различия между Heap и Stack памятью:

Куча используется всеми частями приложения, в то время как стек используется только одним потоком исполнения программы.
Всякий раз, когда создается объект, он всегда хранится в куче, а в памяти стека содержится лишь ссылка на него. Память стека содержит только локальные переменные примитивных типов и ссылки на объекты в куче.
Объекты в куче доступны с любой точки программы, в то время как стековая память не может быть доступна для других потоков.
Стековая память существует лишь какое-то время работы программы, а память в куче живет с самого начала до конца работы программы.
Если память стека полностью занята, то Java Runtime бросает исключение java.lang.StackOverflowError. Если заполнена память кучи, то бросается исключение java.lang.OutOfMemoryError: Java Heap Space.
Размер памяти стека намного меньше памяти в куче.
Из-за простоты распределения памяти, стековая память работает намного быстрее кучи.
Для определения начального и максимального размера памяти в куче используются -Xms и -Xmx опции JVM. Для стека определить размер памяти можно с помощью опции -Xss.

Question 53

Q

Верно ли утверждение, что примитивные типы данных всегда хранятся в стеке, а экземпляры ссылочных типов данных в куче?

Answer

A

Не совсем. Примитивное поле экземпляра класса хранится не в стеке, а в куче. Любой объект (всё, что явно или неявно создаётся при помощи оператора new) хранится в куче.

Question 54

Q

Каким образом передаются переменные в методы, по значению или по ссылке?

Answer

A

В Java параметры всегда передаются только по значению, что определяется как «скопировать значение и передать копию». С примитивами это будет копия содержимого. Со ссылками - тоже копия содержимого, т.е. копия ссылки. При этом внутренние члены ссылочных типов через такую копию изменить возможно, а вот саму ссылку, указывающую на экземпляр - нет.

Question 55

Q

Для чего нужен сборщик мусора?

Answer

A

Сборщик мусора (Garbage Collector) должен делать всего две вещи:

Находить мусор - неиспользуемые объекты. (Объект считается неиспользуемым, если ни одна из сущностей в коде, выполняемом в данный момент, не содержит ссылок на него, либо цепочка ссылок, которая могла бы связать объект с некоторой сущностью приложения, обрывается);
Освобождать память от мусора.
Существует два подхода к обнаружению мусора:

Reference counting;
Tracing
Reference counting (подсчёт ссылок). Суть этого подхода состоит в том, что каждый объект имеет счетчик. Счетчик хранит информацию о том, сколько ссылок указывает на объект. Когда ссылка уничтожается, счетчик уменьшается. Если значение счетчика равно нулю, - объект можно считать мусором. Главным минусом такого подхода является сложность обеспечения точности счетчика. Также при таком подходе сложно выявлять циклические зависимости (когда два объекта указывают друг на друга, но ни один живой объект на них не ссылается), что приводит к утечкам памяти.

Главная идея подхода Tracing (трассировка) состоит в утверждении, что живыми могут считаться только те объекты, до которых мы можем добраться из корневых точек (GC Root) и те объекты, которые доступны с живого объекта. Всё остальное - мусор.

Существует 4 типа корневых точки:

Локальные переменные и параметры методов;
Потоки;
Статические переменные;
Ссылки из JNI.
Самое простое java приложение будет иметь корневые точки:

Локальные переменные внутри main() метода и параметры main() метода;
Поток который выполняет main();
Статические переменные класса, внутри которого находится main() метод.
Таким образом, если мы представим все объекты и ссылки между ними как дерево, то нам нужно будет пройти с корневых узлов (точек) по всем рёбрам. При этом узлы, до которых мы сможем добраться - не мусор, все остальные - мусор. При таком подходе циклические зависимости легко выявляются. HotSpot VM использует именно такой подход.
Для очистки памяти от мусора существуют два основных метода:

Copying collectors
Mark-and-sweep
При copying collectors подходе память делится на две части «from-space» и «to-space», при этом сам принцип работы такой:

Объекты создаются в «from-space»;
Когда «from-space» заполняется, приложение приостанавливается;
Запускается сборщик мусора. Находятся живые объекты в «from-space» и копируются в «to-space»;
Когда все объекты скопированы «from-space» полностью очищается;
«to-space» и «from-space» меняются местами.
Главный плюс такого подхода в том, что объекты плотно забивают память. Минусы подхода:

Приложение должно быть остановлено на время, необходимое для полного прохождения цикла сборки мусора;
В худшем случае (когда все объекты живые) «form-space» и «to-space» будут обязаны быть одинакового размера.
Алгоритм работы mark-and-sweep можно описать так:

Объекты создаются в памяти;
В момент, когда нужно запустить сборщик мусора приложение приостанавливается;
Сборщик проходится по дереву объектов, помечая живые объекты;
Сборщик проходится по всей памяти, находя все не отмеченные куски памяти и сохраняя их в «free list»;
Когда новые объекты начинают создаваться они создаются в памяти доступной во «free list».
Минусы этого способа:

Приложение не работает пока происходит сборка мусора;
Время остановки напрямую зависит от размеров памяти и количества объектов;
Если не использовать «compacting» память будет использоваться не эффективно.
Сборщики мусора HotSpot VM используют комбинированный подход Generational Garbage Collection, который позволяет использовать разные алгоритмы для разных этапов сборки мусора. Этот подход опирается на том, что:

большинство создаваемых объектов быстро становятся мусором;
существует мало связей между объектами, которые были созданы в прошлом и только что созданными объектами.

Question 56

Q

Как работает сборщик мусора?

Answer

A

Механизм сборки мусора - это процесс освобождения места в куче, для возможности добавления новых объектов.

Объекты создаются посредством оператора new, тем самым присваивая объекту ссылку. Для окончания работы с объектом достаточно просто перестать на него ссылаться, например, присвоив переменной ссылку на другой объект или значение null; прекратить выполнение метода, чтобы его локальные переменные завершили свое существование естественным образом. Объекты, ссылки на которые отсутствуют, принято называть мусором (garbage), который будет удален.

Виртуальная машина Java, применяя механизм сборки мусора, гарантирует, что любой объект, обладающий ссылками, остается в памяти — все объекты, которые недостижимы из исполняемого кода, ввиду отсутствия ссылок на них, удаляются с высвобождением отведенной для них памяти. Точнее говоря, объект не попадает в сферу действия процесса сборки мусора, если он достижим посредством цепочки ссылок, начиная с корневой (GC Root) ссылки, т.е. ссылки, непосредственно существующей в выполняемом коде.

Память освобождается сборщиком мусора по его собственному «усмотрению». Программа может успешно завершить работу, не исчерпав ресурсов свободной памяти или даже не приблизившись к этой черте и поэтому ей так и не потребуются «услуги» сборщика мусора.

Мусор собирается системой автоматически, без вмешательства пользователя или программиста, но это не значит, что этот процесс не требует внимания вовсе. Необходимость создания и удаления большого количества объектов существенным образом сказывается на производительности приложений и, если быстродействие программы является важным фактором, следует тщательно обдумывать решения, связанные с созданием объектов, — это, в свою очередь, уменьшит и объем мусора, подлежащего утилизации.

Question 57

Q

Какие разновидности сборщиков мусора реализованы в виртуальной машине HotSpot?

Answer

A

Java HotSpot VM предоставляет разработчикам на выбор четыре различных сборщика мусора:

Serial (последовательный) — самый простой вариант для приложений с небольшим объемом данных и не требовательных к задержкам. На данный момент используется сравнительно редко, но на слабых компьютерах может быть выбран виртуальной машиной в качестве сборщика по умолчанию. Использование Serial GC включается опцией -XX:+UseSerialGC.
Parallel (параллельный) — наследует подходы к сборке от последовательного сборщика, но добавляет параллелизм в некоторые операции, а также возможности по автоматической подстройке под требуемые параметры производительности. Параллельный сборщик включается опцией -XX:+UseParallelGC.
Concurrent Mark Sweep (CMS) — нацелен на снижение максимальных задержек путем выполнения части работ по сборке мусора параллельно с основными потоками приложения. Подходит для работы с относительно большими объемами данных в памяти. Использование CMS GC включается опцией -XX:+UseConcMarkSweepGC.
Garbage-First (G1) — создан для замены CMS, особенно в серверных приложениях, работающих на многопроцессорных серверах и оперирующих большими объемами данных. G1 включается опцией Java -XX:+UseG1GC.

Question 58

Q

Опишите алгоритм работы какого-нибудь сборщика мусора, реализованного в виртуальной машине HotSpot.

Answer

A

Serial Garbage Collector (Последовательный сборщик мусора) был одним из первых сборщиков мусора в HotSpot VM. Во время работы этого сборщика приложения приостанавливается и продолжает работать только после прекращения сборки мусора.

Память приложения делится на три пространства:

Young generation. Объекты создаются именно в этом участке памяти.
Old generation. В этот участок памяти перемещаются объекты, которые переживают «minor garbage collection».
Permanent generation. Тут хранятся метаданные об объектах, Class data sharing (CDS), пул строк (String pool). Permanent область делится на две: только для чтения и для чтения-записи. Очевидно, что в этом случае область только для чтения не чистится сборщиком мусора никогда.
Область памяти Young generation состоит из трёх областей: Eden и двух меньших по размеру Survivor spaces - To space и From space. Большинство объектов создаются в области Eden, за исключением очень больших объектов, которые не могут быть размещены в ней и поэтому сразу размещаются в Old generation. В Survivor spaces перемещаются объекты, которые пережили по крайней мере одну сборку мусора, но ещё не достигли порога «старости» (tenuring threshold), чтобы быть перемещенными в Old generation.

Когда Young generation заполняется, то в этой области запускается процесс лёгкой сборки (minor collection), в отличие от процесса сборки, проводимого над всей кучей (full collection). Он происходит следующим образом: в начале работы одно из Survivor spaces - To space, является пустым, а другое - From space, содержит объекты, пережившие предыдущие сборки. Сборщик мусора ищет живые объекты в Eden и копирует их в To space, а затем копирует туда же и живые «молодые» (то есть не пережившие еще заданное число сборок мусора) объекты из From space. Старые объекты из From space перемещаются в Old generation. После лёгкой сборки From space и To space меняются ролями, область Eden становится пустой, а число объектов в Old generation увеличивается.

Если в процессе копирования живых объектов To space переполняется, то оставшиеся живые объекты из Eden и From space, которым не хватило места в To space, будут перемещены в Old generation, независимо от того, сколько сборок мусора они пережили.

Поскольку при использовании этого алгоритма сборщик мусора просто копирует все живые объекты из одной области памяти в другую, то такой сборщик мусора называется copying (копирующий). Очевидно, что для работы копирующего сборщика мусора у приложения всегда должна быть свободная область памяти, в которую будут копироваться живые объекты, и такой алгоритм может применяться для областей памяти сравнительно небольших по отношению к общему размеру памяти приложения. Young generation как раз удовлетворяет этому условию (по умолчанию на машинах клиентского типа эта область занимает около 10% кучи (значение может варьироваться в зависимости от платформы)).

Однако, для сборки мусора в Old generation, занимающем большую часть всей памяти, используется другой алгоритм.

В Old generation сборка мусора происходит с использованием алгоритма mark-sweep-compact, который состоит из трёх фаз. В фазе Mark (пометка) сборщик мусора помечает все живые объекты, затем, в фазе Sweep (очистка) все не помеченные объекты удаляются, а в фазе Сompact (уплотнение) все живые объекты перемещаются в начало Old generation, в результате чего свободная память после очистки представляет собой непрерывную область. Фаза уплотнения выполняется для того, чтобы избежать фрагментации и упростить процесс выделения памяти в Old generation.

Когда свободная память представляет собой непрерывную область, то для выделения памяти под создаваемый объект можно использовать очень быстрый (около десятка машинных инструкций) алгоритм bump-the-pointer: адрес начала свободной памяти хранится в специальном указателе, и когда поступает запрос на создание нового объекта, код проверяет, что для нового объекта достаточно места, и, если это так, то просто увеличивает указатель на размер объекта.

Последовательный сборщик мусора отлично подходит для большинства приложений, использующих до 200 мегабайт кучи, работающих на машинах клиентского типа и не предъявляющих жёстких требований к величине пауз, затрачиваемых на сборку мусора. В то же время модель «stop-the-world» может вызвать длительные паузы в работе приложения при использовании больших объёмов памяти. Кроме того, последовательный алгоритм работы не позволяет оптимально использовать вычислительные ресурсы компьютера, и последовательный сборщик мусора может стать узким местом при работе приложения на многопроцессорных машинах.

Question 59

Q

Что такое «пул строк»?

Answer

A

Пул строк – это набор строк, хранящийся в Heap.

Пул строк возможен благодаря неизменяемости строк в Java и реализации идеи интернирования строк;
Пул строк помогает экономить память, но по этой же причине создание строки занимает больше времени;
Когда для создания строки используются “, то сначала ищется строка в пуле с таким же значением, если находится, то просто возвращается ссылка, иначе создается новая строка в пуле, а затем возвращается ссылка на неё;
При использовании оператора new создаётся новый объект String. Затем при помощи метода intern() эту строку можно поместить в пул или же получить из пула ссылку на другой объект String с таким же значением;
Пул строк является примером паттерна «Приспособленец» (Flyweight).

Question 60

Q

Что такое finalize()? Зачем он нужен?

Answer

A

Через вызов метода finalize() (который наследуется от Java.lang.Object) JVM реализуется функциональность аналогичная функциональности деструкторов в С++, используемых для очистки памяти перед возвращением управления операционной системе. Данный метод вызывается при уничтожении объекта сборщиком мусора (garbage collector) и переопределяя finalize() можно запрограммировать действия необходимые для корректного удаления экземпляра класса - например, закрытие сетевых соединений, соединений с базой данных, снятие блокировок на файлы и т.д.

После выполнения этого метода объект должен быть повторно собран сборщиком мусора (и это считается серьезной проблемой метода finalize() т.к. он мешает сборщику мусора освобождать память). Вызов этого метода не гарантируется, т.к. приложение может быть завершено до того, как будет запущена сборка мусора.

Объект не обязательно будет доступен для сборки сразу же - метод finalize() может сохранить куда-нибудь ссылку на объект. Подобная ситуация называется «возрождением» объекта и считается антипаттерном. Главная проблема такого трюка - в том, что «возродить» объект можно только 1 раз.

Question 61

Q

Что произойдет со сборщиком мусора, если выполнение метода finalize() требует ощутимо много времени, или в процессе выполнения будет выброшено исключение?

Answer

A

Непосредственно вызов finalize() происходит в отдельном потоке Finalizer (java.lang.ref.Finalizer.FinalizerThread), который создаётся при запуске виртуальной машины (в статической секции при загрузке класса Finalizer). Методы finalize() вызываются последовательно в том порядке, в котором были добавлены в список сборщиком мусора. Соответственно, если какой-то finalize() зависнет, он подвесит поток Finalizer, но не сборщик мусора. Это в частности означает, что объекты, не имеющие метода finalize(), будут исправно удаляться, а вот имеющие будут добавляться в очередь, пока поток Finalizer не освободится, не завершится приложение или не кончится память.

То же самое применимо и выброшенным в процессе finalize() исключениям: метод runFinalizer() у потока Finalizer игнорирует все исключения выброшенные в момент выполнения finalize(). Таким образом возникновение исключительной ситуации никак не скажется на работоспособности сборщика мусора.

Question 62

Q

Чем отличаются final, finally и finalize()?

Answer

A

Модификатор final:

Класс не может иметь наследников;
Метод не может быть переопределен в классах наследниках;
Поле не может изменить свое значение после инициализации;
Локальные переменные не могут быть изменены после присвоения им значения;
Параметры методов не могут изменять своё значение внутри метода.
Оператор finally гарантирует, что определенный в нём участок кода будет выполнен независимо от того, какие исключения были возбуждены и перехвачены в блоке try-catch.

Метод finalize() вызывается перед тем как сборщик мусора будет проводить удаление объекта.

Question 63

Q

Расскажите про приведение типов. Что такое понижение и повышение типа?

Answer

A

Java является строго типизированным языком программирования, а это означает, то что каждое выражение и каждая переменная имеет строго определенный тип уже на момент компиляции. Однако определен механизм приведения типов (casting) - способ преобразования значения переменной одного типа в значение другого типа.

В Java существуют несколько разновидностей приведения:

Тождественное (identity). Преобразование выражения любого типа к точно такому же типу всегда допустимо и происходит автоматически.
Расширение (повышение, upcasting) примитивного типа (widening primitive). Означает, что осуществляется переход от менее емкого типа к более ёмкому. Например, от типа byte (длина 1 байт) к типу int (длина 4 байта). Такие преобразование безопасны в том смысле, что новый тип всегда гарантировано вмещает в себя все данные, которые хранились в старом типе и таким образом не происходит потери данных. Этот тип приведения всегда допустим и происходит автоматически.
Сужение (понижение, downcasting) примитивного типа (narrowing primitive). Означает, что переход осуществляется от более емкого типа к менее емкому. При таком преобразовании есть риск потерять данные. Например, если число типа int было больше 127, то при приведении его к byte значения битов старше восьмого будут потеряны. В Java такое преобразование должно совершаться явным образом, при этом все старшие биты, не умещающиеся в новом типе, просто отбрасываются - никакого округления или других действий для получения более корректного результата не производится.
Расширение объектного типа (widening reference). Означает неявное восходящее приведение типов или переход от более конкретного типа к менее конкретному, т.е. переход от потомка к предку. Разрешено всегда и происходит автоматически.
Сужение объектного типа (narrowing reference). Означает нисходящее приведение, то есть приведение от предка к потомку (подтипу). Возможно только если исходная переменная является подтипом приводимого типа. При несоответствии типов в момент выполнения выбрасывается исключение ClassCastException. Требует явного указания типа.
Преобразование к строке (to String). Любой тип может быть приведен к строке, т.е. к экземпляру класса String.
Запрещенные преобразования (forbidden). Не все приведения между произвольными типами допустимы. Например, к запрещенным преобразованиям относятся приведения от любого ссылочного типа к примитивному и наоборот (кроме преобразования к строке). Кроме того, невозможно привести друг к другу классы, находящиеся на разных ветвях дерева наследования и т.п.
При приведении ссылочных типов с самим объектом ничего не происходит, - меняется лишь тип ссылки, через которую происходит обращение к объекту.

Question 64

Q

Когда в приложении может быть выброшено исключение ClassCastException?

Answer

A

ClassCastException (потомок RuntimeException) - исключение, которое будет выброшено при ошибке приведения типа.

Answer 65

A

Литералы — это явно заданные значения в коде программы — константы определенного типа, которые находятся в коде в момент запуска.

class Test {
int a = 0b1101010110;
public static void main(String[] args) {
System.out.println(“Hello world!”);
}
}
В этом классе “Hello world!” — литерал.

Переменная a - тоже литерал.

Литералы бывают разных типов, которые определяются их назначением и способом написания.

Answer 66

A

Автоупаковка - это механизм неявной инициализации объектов классов-оберток (Byte, Short, Integer, Long, Float, Double, Character, Boolean) значениями соответствующих им исходных примитивных типов (byte, short, int…), без явного использования конструктора класса.

Автоупаковка происходит при прямом присваивании примитива классу-обертке (с помощью оператора =), либо при передаче примитива в параметры метода (типа класса-обертки).

Автоупаковке в классы-обертки могут быть подвергнуты как переменные примитивных типов, так и константы времени компиляции (литералы и final-примитивы). При этом литералы должны быть синтаксически корректными для инициализации переменной исходного примитивного типа.

Автоупаковка переменных примитивных типов требует точного соответствия типа исходного примитива типу класса-обертки. Например, попытка упаковать переменную типа byte в Short, без предварительного явного приведения byte в short вызовет ошибку компиляции.

Автоупаковка констант примитивных типов допускает более широкие границы соответствия. В этом случае компилятор способен предварительно осуществлять неявное расширение/сужение типа примитивов:

неявное расширение/сужение исходного типа примитива до типа примитива, соответствующего классу-обертке (для преобразования int в Byte, сначала компилятор самостоятельно неявно сужает int к byte)
автоупаковку примитива в соответствующий класс-обертку. Однако, в этом случае существуют два дополнительных ограничения: a) присвоение примитива обертке может производится только оператором = (нельзя передать такой примитив в параметры метода без явного приведения типов) b) тип левого операнда не должен быть старше чем Character, тип правого не должен старше, чем int: допустимо расширение/сужение byte в/из short, byte в/из char, short в/из char и только сужение byte из int, short из int, char из int. Все остальные варианты требуют явного приведения типов).
Дополнительной особенностью целочисленных классов-оберток, созданных автоупаковкой констант в диапазоне -128 … +127 является то, что они кэшируются JVM. Поэтому такие обертки с одинаковыми значениями будут являться ссылками на один объект.

Answer 67

A

Это неизменяемый (immutable) и финализированный тип данных;
Все объекты класса String JVM хранит в пуле строк;
Объект класса String можно получить, используя двойные кавычки;
Можно использовать оператор + для конкатенации строк;
Начиная с Java 7 строки можно использовать в конструкции switch.

Answer 68

A

Есть несколько преимуществ в неизменности строк:

Пул строк возможен только потому, что строка неизменяемая, таким образом виртуальная машина сохраняет больше свободного места в Heap, поскольку разные строковые переменные указывают на одну и ту же переменную в пуле. Если бы строка была изменяемой, то интернирование строк не было бы возможным, потому что изменение значения одной переменной отразилось бы также и на остальных переменных, ссылающихся на эту строку.
Если строка будет изменяемой, тогда это станет серьезной угрозой безопасности приложения. Например, имя пользователя базы данных и пароль передаются строкой для получения соединения с базой данных и в программировании сокетов реквизиты хоста и порта передаются строкой. Так как строка неизменяемая, её значение не может быть изменено, в противном случае злоумышленник может изменить значение ссылки и вызвать проблемы в безопасности приложения.
Неизменяемость позволяет избежать синхронизации: строки безопасны для многопоточности и один экземпляр строки может быть совместно использован различными потоками.
Строки используются classloader и неизменность обеспечивает правильность загрузки класса.
Поскольку строка неизменяемая, её hashCode() кэшируется в момент создания и нет необходимости рассчитывать его снова. Это делает строку отличным кандидатом для ключа в HashMap т.к. его обработка происходит быстрее.

Answer 69

A

С момента создания строка остаётся в пуле, до тех пор, пока не будет удалена сборщиком мусора. Поэтому, даже после окончания использования пароля, он некоторое время продолжает оставаться доступным в памяти и способа избежать этого не существует. Это представляет определённый риск для безопасности, поскольку кто-либо, имеющий доступ к памяти сможет найти пароль в виде текста. В случае использования массива символов для хранения пароля имеется возможность очистить его сразу по окончанию работы с паролем, позволяя избежать риска безопасности, свойственного строке.

Answer 70

A

Поскольку строки неизменяемы, их хэш код вычисляется и кэшируется в момент создания, не требуя повторного пересчета при дальнейшем использовании. Поэтому в качестве ключа HashMap они будут обрабатываться быстрее.

Answer 71

A

Класс String является неизменяемым (immutable) - модифицировать объект такого класса нельзя, можно лишь заменить его созданием нового экземпляра.

Класс StringBuffer изменяемый - использовать StringBuffer следует тогда, когда необходимо часто модифицировать содержимое.

Класс StringBuilder был добавлен в Java 5 и он во всем идентичен классу StringBuffer за исключением того, что он не синхронизирован и поэтому его методы выполняются значительно быстрей.

Answer 72

A

Object это базовый класс для всех остальных объектов в Java. Любой класс наследуется от Object и, соответственно, наследуют его методы:

public boolean equals(Object obj) – служит для сравнения объектов по значению;

int hashCode() – возвращает hash код для объекта;

String toString() – возвращает строковое представление объекта;

Class getClass() – возвращает класс объекта во время выполнения;

protected Object clone() – создает и возвращает копию объекта;

void notify() – возобновляет поток, ожидающий монитор;

void notifyAll() – возобновляет все потоки, ожидающие монитор;

void wait() – остановка вызвавшего метод потока до момента пока другой поток не вызовет метод notify() или notifyAll() для этого объекта;

void wait(long timeout) – остановка вызвавшего метод потока на определённое время или пока другой поток не вызовет метод notify() или notifyAll() для этого объекта;

void wait(long timeout, int nanos) – остановка вызвавшего метод потока на определённое время или пока другой поток не вызовет метод notify() или notifyAll() для этого объекта;

protected void finalize() – может вызываться сборщиком мусора в момент удаления объекта при сборке мусора.

Answer 73

A

Конструктор — это специальный метод, у которого отсутствует возвращаемый тип и который имеет то же имя, что и класс, в котором он используется. Конструктор вызывается при создании нового объекта класса и определяет действия необходимые для его инициализации.

Answer 74

A

Приватный (помеченный ключевым словом private, скрытый) конструктор может использоваться публичным статическим методом генерации объектов данного класса. Также доступ к нему разрешён вложенным классам и может использоваться для их нужд.

Answer 75

A

Основа работы с классами в Java — классы-загрузчики, обычные Java-объекты, предоставляющие интерфейс для поиска и создания объекта класса по его имени во время работы приложения.

В начале работы программы создается 3 основных загрузчика классов:

базовый загрузчик (bootstrap/primordial). Загружает основные системные и внутренние классы JDK (Core API - пакеты java.* (rt.jar и i18n.jar) . Важно заметить, что базовый загрузчик является «Изначальным» или «Корневым» и частью JVM, вследствие чего его нельзя создать внутри кода программы.
загрузчик расширений (extention). Загружает различные пакеты расширений, которые располагаются в директории <JAVA_HOME>/lib/ext или другой директории, описанной в системном параметре java.ext.dirs. Это позволяет обновлять и добавлять новые расширения без необходимости модифицировать настройки используемых приложений. Загрузчик расширений реализован классом sun.misc.Launcher$ExtClassLoader.
системный загрузчик (system/application). Загружает классы, пути к которым указаны в переменной окружения CLASSPATH или пути, которые указаны в командной строке запуска JVM после ключей -classpath или -cp. Системный загрузчик реализован классом sun.misc.Launcher$AppClassLoader.
Загрузчики классов являются иерархическими: каждый из них (кроме базового) имеет родительский загрузчик и в большинстве случаев, перед тем как попробовать загрузить класс самостоятельно, он посылает вначале запрос родительскому загрузчику загрузить указанный класс. Такое делегирование позволяет загружать классы тем загрузчиком, который находится ближе всего к базовому в иерархии делегирования. Как следствие поиск классов будет происходить в источниках в порядке их доверия: сначала в библиотеке Core API, потом в папке расширений, потом в локальных файлах CLASSPATH.</JAVA_HOME>

Процесс загрузки класса состоит из трех частей:

Loading – на этой фазе происходит поиск и физическая загрузка файла класса в определенном источнике (в зависимости от загрузчика). Этот процесс определяет базовое представление класса в памяти. На этом этапе такие понятия как «методы», «поля» и т.д. пока не известны.
Linking – процесс, который может быть разбит на 3 части:
Bytecode verification – проверка байт-кода на соответствие требованиям, определенным в спецификации JVM.
Class preparation – создание и инициализация необходимых структур, используемых для представления полей, методов, реализованных интерфейсов и т.п., определенных в загружаемом классе.
Resolving – загрузка набора классов, на которые ссылается загружаемый класс.
Initialization – вызов статических блоков инициализации и присваивание полям класса значений по умолчанию.
Динамическая загрузка классов в Java имеет ряд особенностей:

отложенная (lazy) загрузка и связывание классов. Загрузка классов производится только при необходимости, что позволяет экономить ресурсы и распределять нагрузку.
проверка корректности загружаемого кода (type safeness). Все действия связанные с контролем использования типов производятся только во время загрузки класса, позволяя избежать дополнительной нагрузки во время выполнения кода.
программируемая загрузка. Пользовательский загрузчик полностью контролирует процесс получения запрошенного класса — самому ли искать байт-код и создавать класс или делегировать создание другому загрузчику. Дополнительно существует возможность выставлять различные атрибуты безопасности для загружаемых классов, позволяя таким образом работать с кодом из ненадежных источников.
множественные пространства имен. Каждый загрузчик имеет своё пространство имён для создаваемых классов. Соответственно, классы, загруженные двумя различными загрузчиками на основе общего байт-кода, в системе будут различаться.
Существует несколько способов инициировать загрузку требуемого класса:

явный: вызов ClassLoader.loadClass() или Class.forName() (по умолчанию используется загрузчик, создавший текущий класс, но есть возможность и явного указания загрузчика);
неявный: когда для дальнейшей работы приложения требуется ранее не использованный класс, JVM инициирует его загрузку.

Answer 76

A

Рефлексия (Reflection) - это механизм получения данных о программе во время её выполнения (runtime). В Java Reflection осуществляется с помощью Java Reflection API, состоящего из классов пакетов java.lang и java.lang.reflect.

Возможности Java Reflection API:

Определение класса объекта;
Получение информации о модификаторах класса, полях, методах, конструкторах и суперклассах;
Определение интерфейсов, реализуемых классом;
Создание экземпляра класса;
Получение и установка значений полей объекта;
Вызов методов объекта;
Создание нового массива.

Answer 77

A

Метод equals() - определяет отношение эквивалентности объектов.

При сравнении объектов с помощью == сравнение происходит лишь между ссылками. При сравнении по переопределённому разработчиком equals() - по внутреннему состоянию объектов.

Answer 78

A

Рефлексивность: для любой ссылки на значение x, x.equals(x) вернет true;
Симметричность: для любых ссылок на значения x и y, x.equals(y) должно вернуть true, тогда и только тогда, когда y.equals(x) возвращает true.
Транзитивность: для любых ссылок на значения x, y и z, если x.equals(y) и y.equals(z) возвращают true, тогда и x.equals(z) вернёт true;
Непротиворечивость: для любых ссылок на значения х и у, если несколько раз вызвать х.equals(y), постоянно будет возвращаться значение true либо постоянно будет возвращаться значение false при условии, что никакая информация, используемая при сравнении объектов, не поменялась.
Для любой ненулевой ссылки на значение х выражение х.equals(null) должно возвращать false.

Answer 79

A

Метод hashCode() необходим для вычисления хэш кода переданного в качестве входного параметра объекта. В Java это целое число, в более широком смысле - битовая строка фиксированной длины, полученная из массива произвольной длины. Этот метод реализован таким образом, что для одного и того же входного объекта, хэш код всегда будет одинаковым. Следует понимать, что в Java множество возможных хэш кодов ограничено типом int, а множество объектов ничем не ограничено. Из-за этого, вполне возможна ситуация, что хэш коды разных объектов могут совпасть:

если хэш коды разные, то и объекты гарантированно разные;
если хэш коды равны, то объекты не обязательно равны(могут быть разные).

Answer 80

A

Использование оператора присваивания не создает нового объекта, а лишь копирует ссылку на объект. Таким образом, две ссылки указывают на одну и ту же область памяти, на один и тот же объект. Для создания нового объекта с таким же состоянием используется клонирование объекта.

Класс Object содержит protected метод clone(), осуществляющий побитовое копирование объекта производного класса. Однако сначала необходимо переопределить метод clone() как public для обеспечения возможности его вызова. В переопределенном методе следует вызвать базовую версию метода super.clone(), которая и выполняет собственно клонирование.

Чтобы окончательно сделать объект клонируемым, класс должен реализовать интерфейс Cloneable. Интерфейс Cloneable не содержит методов относится к маркерным интерфейсам, а его реализация гарантирует, что метод clone() класса Object возвратит точную копию вызвавшего его объекта с воспроизведением значений всех его полей. В противном случае метод генерирует исключение CloneNotSupportedException. Следует отметить, что при использовании этого механизма объект создается без вызова конструктора.

Это решение эффективно только в случае, если поля клонируемого объекта представляют собой значения базовых типов и их обёрток или неизменяемых (immutable) объектных типов. Если же поле клонируемого типа является изменяемым ссылочным типом, то для корректного клонирования требуется другой подход. Причина заключается в том, что при создании копии поля оригинал и копия представляют собой ссылку на один и тот же объект. В этой ситуации следует также клонировать и сам объект поля класса.

Такое клонирование возможно только в случае, если тип атрибута класса также реализует интерфейс Cloneable и переопределяет метод clone(). Так как, если это будет иначе вызов метода невозможен из-за его недоступности. Отсюда следует, что если класс имеет суперкласс, то для реализации механизма клонирования текущего класса-потомка необходимо наличие корректной реализации такого механизма в суперклассе. При этом следует отказаться от использования объявлений final для полей объектных типов по причине невозможности изменения их значений при реализации клонирования.

Помимо встроенного механизма клонирования в Java для клонирования объекта можно использовать:

Специализированный конструктор копирования - в классе описывается конструктор, который принимает объект этого же класса и инициализирует поля создаваемого объекта значениями полей переданного.
Фабричный метод - (Factory method), который представляет собой статический метод, возвращающий экземпляр своего класса.
Механизм сериализации - сохранение и последующее восстановление объекта в/из потока байтов.

Answer 81

A

Поверхностное копирование копирует настолько малую часть информации об объекте, насколько это возможно. По умолчанию, клонирование в Java является поверхностным, т.е. класс Object не знает о структуре класса, которого он копирует. Клонирование такого типа осуществляется JVM по следующим правилам:

Если класс имеет только члены примитивных типов, то будет создана совершенно новая копия объекта и возвращена ссылка на этот объект.
Если класс помимо членов примитивных типов содержит члены ссылочных типов, то тогда копируются ссылки на объекты этих классов. Следовательно, оба объекта будут иметь одинаковые ссылки.
Глубокое копирование дублирует абсолютно всю информацию объекта:

Нет необходимости копировать отдельно примитивные данные;
Все члены ссылочного типа в оригинальном классе должны поддерживать клонирование. Для каждого такого члена при переопределении метода clone() должен вызываться super.clone();
Если какой-либо член класса не поддерживает клонирование, то в методе клонирования необходимо создать новый экземпляр этого класса и скопировать каждый его член со всеми атрибутами в новый объект класса, по одному.

Answer 82

A

Наиболее безопасным и, следовательно, предпочтительным способом клонирования является использование специализированного конструктора копирования:

Отсутствие ошибок наследования (не нужно беспокоиться, что у наследников появятся новые поля, которые не будут склонированы через метод clone());
Поля для клонирования указываются явно;
Возможность клонировать даже final поля.

Answer 83

A

Исключения делятся на несколько классов, но все они имеют общего предка — класс Throwable, потомками которого являются классы Exception и Error.

Ошибки (Errors) представляют собой более серьёзные проблемы, которые, согласно спецификации Java, не следует обрабатывать в собственной программе, поскольку они связаны с проблемами уровня JVM. Например, исключения такого рода возникают, если закончилась память доступная виртуальной машине.

Исключения (Exceptions) являются результатом проблем в программе, которые в принципе решаемы, предсказуемы и последствия которых возможно устранить внутри программы. Например, произошло деление целого числа на ноль.

Answer 84

A

В Java все исключения делятся на два типа:

checked (контролируемые/проверяемые исключения) должны обрабатываться блоком catch или описываться в заголовке метода (например, throws IOException). Наличие такого обработчика/модификатора в заголовке метода проверяется на этапе компиляции;
unchecked (неконтролируемые/непроверяемые исключения), к которым относятся ошибки Error (например, OutOfMemoryError), обрабатывать которые не рекомендуется и исключения времени выполнения, представленные классом RuntimeException и его наследниками (например, NullPointerException), которые могут не обрабатываться блоком catch и не быть описанными в заголовке метода.

Answer 85

A

Это оператор throw:

throw new Exception();

Answer 86

A

Модификатор throws прописывается в заголовке метода и указывает на то, что метод потенциально может выбросить исключение с указанным типом.

Answer 87

A

Необходимо унаследоваться от базового класса требуемого типа исключений (например, от Exception или RuntimeException).

class CustomException extends Exception {
public CustomException() {
super();
}

public CustomException(final String string) {
    super(string + " is invalid");
}

public CustomException(final Throwable cause) {
    super(cause);
} }

Answer 88

A

Наиболее часто встречающиеся: ArithmeticException, ClassCastException, ConcurrentModificationException, IllegalArgumentException, IllegalStateException, IndexOutOfBoundsException, NoSuchElementException, NullPointerException, UnsupportedOperationException.

Answer 89

A

Ошибки класса Error представляют собой наиболее серьёзные проблемы уровня JVM. Например, исключения такого рода возникают, если закончилась память доступная виртуальной машине. Обрабатывать такие ошибки не запрещается, но делать этого не рекомендуется.

Answer 90

A

OutOfMemoryError выбрасывается, когда виртуальная машина Java не может создать (разместить) объект из-за нехватки памяти, а сборщик мусора не может высвободить достаточное её количество.

Область памяти, занимаемая java процессом, состоит из нескольких частей. Тип OutOfMemoryError зависит от того, в какой из них не хватило места:

java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space: Не хватает места в куче, а именно, в области памяти в которую помещаются объекты, создаваемые в приложении программно. Обычно проблема кроется в утечке памяти. Размер задается параметрами -Xms и -Xmx.
java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space: (до версии Java 8) Данная ошибка возникает при нехватке места в Permanent области, размер которой задается параметрами -XX:PermSize и -XX:MaxPermSize.
java.lang.OutOfMemoryError: GC overhead limit exceeded: Данная ошибка может возникнуть как при переполнении первой, так и второй областей. Связана она с тем, что памяти осталось мало и сборщик мусора постоянно работает, пытаясь высвободить немного места. Данную ошибку можно отключить с помощью параметра -XX:-UseGCOverheadLimit.
java.lang.OutOfMemoryError: unable to create new native thread: Выбрасывается, когда нет возможности создавать новые потоки.

Answer 91

A

try — данное ключевое слово используется для отметки начала блока кода, который потенциально может привести к ошибке. catch — ключевое слово для отметки начала блока кода, предназначенного для перехвата и обработки исключений в случае их возникновения. finally — ключевое слово для отметки начала блока кода, который является дополнительным. Этот блок помещается после последнего блока catch. Управление передаётся в блок finally в любом случае, было выброшено исключение или нет.

Общий вид конструкции для обработки исключительной ситуации выглядит следующим образом:

try {
//код, который потенциально может привести к исключительной ситуации
}
catch(SomeException e ) { //в скобках указывается класс конкретной ожидаемой ошибки
//код обработки исключительной ситуации
}
finally {
//необязательный блок, код которого выполняется в любом случае
}

Answer 92

A

Данная конструкция, которая появилась в Java 7, позволяет использовать блок try-catch не заботясь о закрытии ресурсов, используемых в данном сегменте кода. Ресурсы объявляются в скобках сразу после try, а компилятор уже сам неявно создаёт секцию finally, в которой и происходит освобождение занятых в блоке ресурсов. Под ресурсами подразумеваются сущности, реализующие интерфейс java.lang.Autocloseable.

Общий вид конструкции:

try(/объявление ресурсов/) {
//…
} catch(Exception ex) {
//…
} finally {
//…
}
Стоит заметить, что блоки catch и явный finally выполняются уже после того, как закрываются ресурсы в неявном finally.

Answer 93

A

Такая запись допустима, но смысла в такой записи не так много, всё же лучше иметь блок catch, в котором будет обрабатываться необходимое исключение.

Answer 94

A

В Java 7 стала доступна новая языковая конструкция, с помощью которой можно перехватывать несколько исключений одним блоком catch:

try {
//…
} catch(IOException | SQLException ex) {
//…
}

Answer 95

A

Код в блоке finally будет выполнен всегда, независимо от того, выброшено исключение или нет.

Answer 96

A

Generics - это технический термин, обозначающий набор свойств языка позволяющих определять и использовать обобщенные типы и методы. Обобщенные типы или методы отличаются от обычных тем, что имеют типизированные параметры.

Примером использования обобщенных типов может служить Java Collection Framework. Так, класс LinkedList<E> - типичный обобщенный тип. Он содержит параметр E, который представляет тип элементов, которые будут храниться в коллекции. Создание объектов обобщенных типов происходит посредством замены параметризированных типов реальными типами данных. Вместо того, чтобы просто использовать LinkedList, ничего не говоря о типе элемента в списке, предлагается использовать точное указание типа LinkedList<String>, LinkedList<Integer> и т.п.</Integer></String></E>

Answer 97

A

Интернационализация (internationalization) - способ создания приложений, при котором их можно легко адаптировать для разных аудиторий, говорящих на разных языках.

Локализация (localization) - адаптация интерфейса приложения под несколько языков. Добавление нового языка может внести определенные сложности в локализацию интерфейса.

Brainscape's Knowledge GenomeTM

Java Flashcards

Brainscape's Knowledge Genome^TM