Java SE 8面试题与答案详解（上篇）

3 年 ago
科, 颖
2 minutes

这是文章《Java SE 8面试问题和答案（部分一）》的第1部分（共3部分）。

在这篇文章中，我们将讨论一些与Java SE 8面试相关的重要问题和答案。我将写另一篇文章来讨论其他的Java SE 8面试问题。

Java 8 面试问题

  1. 我们为什么需要再次转向Java？
  2. Java SE 8的新特性是什么？
  3. Java SE 8的新特性有什么优点？
  4. Lambda表达式是什么？
  5. Lambda表达式由哪三个部分组成？Lambda表达式的类型是什么？
  6. 函数接口是什么？SAM接口是什么？
  7. 我们可以定义自己的函数接口吗？@FunctionalInterface是什么？定义函数接口的规则是什么？
  8. 定义函数接口是否需要使用@FunctionalInterface注解？@FunctionalInterface注解的作用是什么？为什么我们需要Java中的函数接口？
  9. 什么时候使用Java 8的流API？为什么我们需要在项目中使用Java 8的流API？
  10. 解释集合API和流API之间的区别？
  11. Java SE 8中的Spliterator是什么？Iterator和Spliterator在Java SE 8中有什么区别？
  12. Java 8中Optional是什么？Optional的用途是什么？Java 8 Optional的优点是什么？
  13. 什么是类型推断？类型推断在旧版本（如Java 7及更早版本）中是否可用，还是仅在Java SE 8中可用？

Java 8面试问题和答案

在这个部分，我们将从之前的部分中选择每个问题，并通过详细的描述来回答。如果您需要更多的信息和示例，请查阅《JournalDEV》上提供的之前的Java SE 8帖子。

我们为什么需要再次转换为Java呢？

Oracle公司在Java SE 8中引入了许多新概念，旨在带来以下的好处：

  • 高效利用当前多核CPU
    最近，我们可以观察到硬件方面的巨大变化。如今，所有系统都使用多核CPU（2核、4核、8核、16核等）来部署和运行它们的应用程序。我们需要在Java中使用新的编程结构来高效利用这些多核处理器，以开发高并发和高可扩展性的应用程序。
  • 利用函数式编程特性
    Oracle Corporation在Java SE 8中引入了许多函数式编程（FP）概念，以利用函数式编程的优势。

Java SE 8的新特性是什么？

  • Lambda表达式（Lambda Expressions）
  • 函数式接口（Functional Interfaces）
  • 流API（Stream API）
  • 日期和时间API（Date and Time API）
  • 接口默认方法和静态方法（Interface Default Methods and Static Methods）
  • 分割迭代器（Spliterator）
  • 方法和构造器引用（Method and Constructor References）
  • 集合API增强（Collections API Enhancements）
  • 并发工具增强（Concurrency Utils Enhancements）
  • Fork/Join框架增强（Fork/Join Framework Enhancements）
  • 内部迭代（Internal Iteration）
  • 并行数组和并行集合操作（Parallel Array and Parallel Collection Operations）
  • Optional类
  • 类型注解和可重复注解（Type Annotations and Repeatable Annotations）
  • 方法参数反射（Method Parameter Reflection）
  • Base64编码和解码（Base64 Encoding and Decoding）
  • IO和NIO2增强（IO and NIO2 Enhancements）
  • Nashorn JavaScript引擎
  • javac增强
  • JVM变更
  • Java 8精简配置文件：compact1、compact2、compact3
  • JDBC 4.2
  • JAXP 1.6
  • Java DB 10.10
  • 网络（Networking）
  • 安全变更（Security Changes）

Java SE 8新功能的好处是什么？

从Java SE 8新特性中，我们可以获得以下好处：

  • 更简洁和可读的代码
  • 更可重用的代码
  • 更可测试和可维护的代码
  • 高并发和高可扩展性的代码
  • 编写并行代码的能力
  • 编写类似数据库操作的能力
  • 性能更好的应用程序
  • 更高生产力的代码

Lambda表达式是什么？

Lambda表达式是一种匿名函数，它接受一组输入参数并返回结果。Lambda表达式是一段没有任何名称的代码块，可以有或没有参数，可以有或没有结果。这段代码在需要时执行。

Lambda表达式有哪三个部分？Lambda表达式的类型是什么？

一个Lambda表达式包含3个部分。

  • 参数列表（Parameter List）
    Lambda表达式可以包含零个、一个或多个参数。这是可选的。
  • Lambda箭头运算符（Lambda Arrow Operator）
    “->” 被称为Lambda箭头运算符。它分隔参数列表和函数体。
  • Lambda表达式体（Lambda Expression Body）
    它包含Lambda表达式的执行语句和逻辑。

“Journal Dev” 的类型是 java.lang.String。”true” 的类型是 Boolean。同样地，一个 Lambda 表达式的类型是函数式接口。例如：下述 Lambda 表达式的类型是什么？

   () -> System.out.println("Hello World");

这个Lambda表达式没有参数，并且不返回任何结果。因此它的类型是”java.lang.Runnable”函数式接口。

什么是函数式接口？什么是SAM（单一抽象方法）接口？

一个功能接口是一个只包含一个抽象方法的接口。功能接口也被称为SAM接口，因为它只包含一个抽象方法。SAM接口代表单一抽象方法接口。Java SE 8 API定义了许多功能接口。

我们是否可以定义自己的函数式接口？@FunctionalInterface是什么？定义函数式接口的规则是什么？

是的，我们可以定义自己的函数式接口。@FunctionalInterface是Java SE 8中引入的一个注解，用于指示接口是函数式接口。定义函数式接口的规则包括：

  • 接口只能有一个抽象方法
  • 可以有多个默认方法和静态方法
  • 可以重写Object类中的方法

这是文章《Java SE 8面试问题和答案（部分一）》的第2部分（共3部分）。

是的，我们可以定义自己的函数式接口。我们使用Java SE 8的@FunctionalInterface注解来标记一个接口作为函数式接口。我们需要遵循以下规则来定义一个函数式接口：

  • 定义一个只有一个抽象方法的接口。
  • 我们不能定义多个抽象方法。
  • 在接口定义中使用@FunctionalInterface注解。
  • 我们可以定义任意数量的其他方法，如默认方法、静态方法。
  • 如果我们将java.lang.Object类的方法重写为抽象方法，这不计为抽象方法。

在Java中，是否需要使用@FunctionalInterface注解来定义函数式接口？@FunctionalInterface注解的作用是什么？为什么我们需要函数式接口？

在Java中不是强制使用@FunctionalInterface注解来定义函数式接口。如果不想使用，我们可以省略这个注解。然而，如果在函数式接口定义中使用了它，Java编译器会强制在该接口中只使用一个抽象方法。为什么我们需要函数式接口？在Java SE 8中，Lambda表达式的类型是函数式接口。无论我们在哪里使用Lambda表达式，就意味着我们正在使用函数式接口。

我们什么时候开始使用Java 8 Stream API？为什么我们需要在我们的项目中使用Java 8 Stream API？

当我们的Java项目需要执行以下操作时，最好使用Java 8 Stream API来获得许多好处。

  • 当我们想要执行类似数据库的操作时。例如，我们想要执行分组操作、排序操作等。
  • 当我们想要延迟执行操作时。
  • 当我们想要编写函数式风格的编程时。
  • 当我们想要执行并行操作时。
  • 当我们想要使用内部迭代时。
  • 当我们想要执行管道操作时。
  • 当我们想要获得更好的性能时。

解释 Collection API 和 Stream API 之间的区别是什么？

序号 Collection API Stream API
1. 自Java 1.2版本起可用 在Java SE 8中引入
2. 用于存储数据（一组对象）。 用于计算数据（对一组对象进行计算）。
3. 我们可以使用Spliterator和Iterator来迭代元素。我们可以使用forEach为此流中的每个元素执行一个操作。 我们不能使用Spliterator或Iterator来迭代元素。
4. 用于存储无限数量的元素。 Stream API用于处理集合中的元素。
5. 通常，它使用外部迭代概念来迭代元素，如Iterator。 Stream API使用内部迭代来迭代元素，使用forEach方法。
6. 集合对象是急切构造的。 流对象是延迟构造的。
7. 我们只有在集合对象完全计算后才能向其添加元素。 我们可以在没有任何预先计算的情况下向流对象添加元素。这意味着流对象是按需计算的。
8. 我们可以任意次数地迭代和消耗集合对象中的元素。 我们只能迭代和消耗流对象中的元素一次。

在Java SE 8中，Spliterator是什么？迭代器和Spliterator在Java SE 8中的区别是什么？

Spliterator代表可分割迭代器。这是由Oracle Corporation作为Java SE 8的一部分新引入的。与Iterator和ListIterator一样，它也是Iterator接口中的一种。

序号 Spliterator Iterator
1. 在Java SE 8中引入。 自Java 1.2版本起可用。
2. 可分割迭代器 不可分割迭代器
3. 用于Stream API。 用于Collection API。
4. 它使用内部迭代概念来迭代流。 它使用外部迭代概念来迭代集合。
5. 我们可以使用Spliterator以并行和顺序方式迭代流。 我们只能使用Iterator以顺序方式迭代集合。
6. 我们可以通过在流对象上调用spliterator()方法获取Spliterator。 我们可以通过在集合对象上调用iterator()方法获取Iterator。
7. 重要方法：tryAdvance() 重要方法：next(), hasNext()

在Java 8中，Optional是什么？Optional的用途是什么？Java 8 Optional的优势是什么？

Optional（可选）：Optional是Java SE 8中引入的一个最终类，它定义在java.util包中。它用于表示可选存在或不存在的值。它可以包含一个值或者零个值。如果它包含一个值，我们可以获取它。否则，我们获取到的是空值。它是一个有界的集合，即它最多只能包含一个元素。它是”null”值的一个替代品。Optional的主要优势是：

  • 用于避免空值检查。
  • 用于避免”NullPointerException”。

什么是类型推断？类型推断在旧版本的Java 7及之前版本中可用吗？还是仅在Java SE 8中可用？

这是文章《Java SE 8面试问题和答案（部分一）》的第3部分（共3部分）。

类型推断是指在编译时由编译器确定类型。这在Java SE 8中并不是一个新功能，在Java 7中以及Java 7之前也可用。在Java 7之前，让我们来探索Java数组。定义一个包含如下所示值的字符串数组：

String str[] = { "Java 7", "Java 8", "Java 9" };

在这里，我们在右侧分配了一些字符串值，但没有定义其类型。Java编译器会自动推断其类型并创建一个字符串数组。Java 7：Oracle公司在Java SE 7中引入了”钻石操作符”新功能，以避免在泛型中进行不必要的类型定义。

Map<String,List<Customer>> customerInfoByCity = new HashMap<>();

在这里，我们没有在右侧定义类型信息，只是定义了Java SE 7的钻石运算符。在Java SE 8中，Oracle公司在类型推断的概念方面进行了许多改进。我们使用这个概念来定义Lambda表达式、函数、方法引用等。

ToIntBiFunction<Integer,Integer> add = (a,b) -> a + b;

这里，Java编译器在左侧观察到类型定义，并将Lambda表达式参数a和b的类型确定为整数。这就是关于Java 8面试问题的全部内容。我在这篇文章中讨论了一些Java SE 8面试问题，并将在我的下篇文章中继续讨论一些Java SE 8面试问题。如果您喜欢我的文章或有任何问题/建议，请给我留言。

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