Java 基础

Java和C++主要区别有哪些？各有哪些优缺点？

Java 和 C++都是面向对象的语言，他们一个是编译型语言，一个是解释型语言。

C++是编译型语言（首先将源代码编译生成机器码，再由机器运行机器码），执行速度快、效率高；依赖编译器、跨平台性差些。

Java是解释型语言（源代码不是直接翻译成机器语言，而是先翻译成中间代码，再由解释器对中间代码进行解释运行。），执行速度慢、效率低；依赖解释器、跨平台性好。PS：也有人说Java是半编译、半解释型语言。Java 编译器(javac)先将java源程序编译成Java字节码(.class)，JVM负责解释执行字节码文件。

二者更多的主要区别如下：

Java C++
跨平台 平台无关 平台有关
内存管理 自动 手动
参数传递方式 值传递 引用、指针、值传递
多重继承 不支持 支持
系统资源的控制能力 弱 强
适合领域 企业级Web应用开发 系统编程、游戏开发等
  • C++是平台相关的，Java是平台无关的。
  • Java是自动内存管理和垃圾回收的，C++需要手动内存管理，支持析构函数，Java没有析构函数的概念。
  • C++支持指针，引用，传值调用 。Java只有值传递。
  • C++支持多重继承，包括虚拟继承 。Java只允许单继承，需要多继承的情况要使用接口。
  • C++对所有的数字类型有标准的范围限制，但字节长度是跟具体实现相关的，同一个类型在不同操作系统可能长度不一样。Java在所有平台上对所有的基本类型都有标准的范围限制和字节长度。
  • C++除了一些比较少见的情况之外和C语言兼容 。 Java没有对任何之前的语言向前兼容。但在语法上受 C/C++ 的影响很大
  • C++允许直接调用本地的系统库 。 Java要通过JNI调用。

Java的优点是跨平台能力强，支持自动内存管理减少内存泄露风险。有大量的库和框架支持（特别是企业级应用开发），并且还有较强的社区支持和资源。

Java的缺点是性能不如C++，对系统资源的控制能力较弱。

C++的优点是性能高，控制能力强。可以直接操作内存和硬件的能力。适用于系统编程、游戏开发、实时系统。同时也有丰富的库和工具，特别是在图形和游戏领域。

C++的缺点是内存管理复杂，容易出错。跨平台开发困难。代码会比较复杂，学习曲线比较陡。

如何理解面向对象和面向过程？

回答

面向过程把问题分解成一个一个步骤，每个步骤用函数实现，依次调用即可。

我们在进行面向过程编程的时候，不需要考虑那么多，上来先定义一个函数，然后使用各种诸如if-else、for-each等方式进行代码执行。最典型的用法就是实现一个简单的算法，比如实现冒泡排序。

面向对象将问题分解成一个一个步骤，对每个步骤进行相应的抽象，形成对象，通过不同对象之间的调用，组合解决问题。

就是说，在进行面向对象进行编程的时候，要把属性、行为等封装成对象，然后基于这些对象及对象的能力进行业务逻辑的实现。比如想要造一辆车，上来要先把车的各种属性定义出来，然后抽象成一个Car类。

面向对象有封装、继承、多态三大基本特征，和单一职责原则、开放封闭原则、Liskov替换原则、依赖倒置原则和 接口隔离原则等五大基本原则。

扩展

面向对象的三大基本特征?

三大基本特征：封装、继承、多态。

  • 封装

封装就是把现实世界中的客观事物抽象成一个Java类，然后在类中存放属性和方法。如封装一个汽车类，其中包含了发动机、轮胎 、底盘等属性，并且有启动、前进等方法。

  • 继承

像现实世界中儿子可以继承父亲的财产、样貌、行为等一样，编程世界中也有继承，继承的主要目的就是为了复用。子类可以继承父类，这样就可以把父类的属性和方法继承过来。

如Dog类可以继承Animal类，继承过来嘴巴、颜色等属性， 吃东西、奔跑等行为。

  • 多态

多态是指在父类中定义的方法被子类继承之后，可以通过重写，使得父类和子类具有不同的实现，这使得同一个方法在父类及其各个子类中具有不同含义。

继承和实现

在Java中，接口可以继承接口，抽象类可以实现接口，抽象类也可以继承具体类。普通类可以实现接口，普通类也可以继承抽象类和普通类。

Java支持多实现，但是只支持单继承。即一个类可以实现多个接口，但是不能继承多个类。

面向对象的五大基本原则？

●单一职责原则（Single-Responsibility Principle）
○内容：一个类最好只做一件事
○提高可维护性：当一个类只负责一个功能时，其实现通常更简单、更直接，这使得理解和维护变得更容易。
○减少代码修改的影响：更改影响较小的部分，因此减少了对系统其他部分的潜在破坏。
●开放封闭原则（Open-Closed principle）
○内容：对扩展开放、对修改封闭
○促进可扩展性：可以在不修改现有代码的情况下扩展功能，这意味着新的功能可以添加，而不会影响旧的功能。
○降低风险：由于不需要修改现有代码，因此引入新错误的风险较低。
●Liskov替换原则（Liskov-Substituion Principle）
○内容：子类必须能够替换其基类
○提高代码的可互换性：能够用派生类的实例替换基类的实例，使得代码更加模块化，提高了其灵活性。
○增加代码的可重用性：遵循LSP的类和组件更容易被重用于不同的上下文。
●依赖倒置原则（Dependency-Inversion Principle）
○内容：程序要依赖于抽象接口，而不是具体的实现
○提高代码的可测试性：通过依赖于抽象而不是具体实现，可以轻松地对代码进行单元测试。
○减少系统耦合：系统的高层模块不依赖于低层模块的具体实现，从而使得系统更加灵活和可维护。
●接口隔离原则（Interface-Segregation Principle）。
○内容：使用多个小的专门的接口，而不要使用一个大的总接口
○减少系统耦合：通过使用专门的接口而不是一个大而全的接口，系统中的不同部分之间的依赖性减少了。
○提升灵活性和稳定性：更改一个小接口比更改一个大接口风险更低，更容易管理。