Java Core. Interview questions, part 1

How to create an immutable object in Java? List all the benefits

An immutable class is a class whose state cannot be changed after creation. Here, the state of an object is essentially considered to be the values ​​stored in an instance of a class, be it primitive types or reference types.

In order to make a class immutable, the following conditions must be met:

1. Do not provide setters or methods that modify fields or objects that refer to fields. Setters imply changing the state of an object, which is what we want to avoid here.
2. Make all fields finaland private. Fields marked privatewill not be accessible from outside the class, and marking them finalensures that you won't change them, even by accident.
3. Don't allow subclasses to override methods. The easiest way to do this is to declare the class as final. Finalized classes in Java cannot be overridden.
4. Always remember that your variable instances can be either mutable or immutable. Define them and return new objects with copied content for all mutable objects (reference types). Immutable variables (primitive types) can be safely returned without additional effort.

Also, you need to remember the subsequent benefits of immutable classes. You may need them at an interview. Immutable classes:

• easy to design, test and use
• automatically thread safe and has no synchronization issues
• do not require a copy constructor
• allow you to lazily initialize a hashcode and cache the return value
• do not require secure copying when used as a field
• make good Mapkeys and Setelements (these objects should not change state while in the collection)
• make your class permanent by creating it once, and it does not need to be checked again
• always have “failure atomicity” (a term coined by Joshua Bloch): if an immutable object throws an exception, it will never remain in an unwanted or undefined state.

Look at the example written in this post .

In Java, pass by value or by reference?

The Java specification states that everything in Java is passed by value. There is no such thing as "pass by reference" in Java. These conditions are associated with calling methods and passing variables as method parameters. Okay, primitive types are always passed by value without any confusion. But, the concept should be clear in the context of a method parameter of complex types.

In Java, when we pass a complex type reference as any method parameter, always the memory address is copied into a new reference variable step by step. Look at the image:

In the example above, the address bits of the first instance are copied by another reference variable, causing both references to point to the same memory location where the object is stored. Remember that by assigning null to the second link, you will not assign null to the first link. But a change in the state of an object with one referencing variable will be reflected in another link.

See details here .

What is the use of the block finally? Does this block guarantee execution of its code? When is finallya block not called?

A block finallyis always called if the block tryexists. This ensures that the block finallyis called even if an unexpected exception occurs. But finallyit is more useful than just for handling exceptions - this block allows you to clean up code that accidentally bypassed through return, continueor break. Placing cleanup code in a block finallyis always a good practice, even when no exceptions are expected.

If the virtual machine exits while a block is executing tryor catch, then the block finallywill not be executed. Likewise, if a thread is executing a block tryor catchis interrupted or killed, the block finallywill not be executed, even though the application continues to run.

Почему существует два класса Date, один в java.util package а другой в java.sql?

java.util.Date представляет date и время, а java.sql.Date представляет только date. Дополнением к java.sql.Date является класс java.sql.Time, который представляет только время.

Класс java.sql.Date является субклассом (расширением) класса java.util.Date. Итак, что изменилось в java.sql.Date:

• toString() формирует другое представление строки: yyyy-mm-dd
• статический метод valueOf(String) создает date из строки с вышеуказанным представлением
• исключены геттеры и сеттеры для часов, minutes и секунд

Класс java.sql.Date используется в JDBC и предназначен, чтобы не иметь составляющую времени, то есть часы, minutesы, секунды и миллисекунды должны быть нулю… но это не является обязательным для класса.

Разъясните интерфейсы-маркеры.

Шаблон интерфейса-маркера – это шаблон проектирования в компьютерных науках, используемый языками программирования, которые предоставляют информацию об an objectх во время выполнения. Это предоставляет способ ассоциации метаданных класса, где язык не имеет явной поддержки таких метаданных. В Java для этого используются интерфейсы без указания методов.

Хорошим примером применения интерфейса-маркера в Java является интерфейс Serializable. Класс реализует этот интерфейс для указания, что его не transient данные могут быть записаны в поток byteов or на файловую систему.

Главной проблемой интерфейса-маркера является то, что интерфейс определяет соглашение для реализующих его классов, и это соглашение наследуется всеми субклассами. Это значит, что вы не сможете «де-реализовать» маркер. В приведенном примере, если вы создадите субкласс, который вы бы не хотели сериализовать (возможно потому, что он находится в преходящем (transient) состоянии), вы должны прибегнуть к явному бросанию NotSerializableException.

Почему метод main() объявлен How public static void?

Почему public? Метод main имеет модификатор доступа public, поэтому он может быть доступен везде и для любого an object, который захочет использовать этот метод для запуска applications. Тут я не говорю, что JDK/JRE имеют подобный повод, поскольку java.exe or javaw.exe (для windows) используют Java Native Interface (JNI) вызов для запуска метода, поэтому они могут вызвать его в любом случае, независимо от модификатора доступа.

Почему static? Давайте предположим, что у нас метод main не статический. Теперь, для вызова любого метода вам необходим экземпляр класса. Верно? Java разрешает иметь перегруженные конструкторы, это мы все знаем. Тогда который из них должен быть использован, и откуда возьмутся параметры для перегруженного конструктора?

Почему void? Нет применения для возвращаемого значения в виртуальной машине, которая фактически вызывает этот метод. Единственное, что приложение захочет сообщить вызвавшему процессу – это нормальное or ненормальное завершение. Это уже возможно используя System.exit(int). Не нулевое meaning подразумевает ненормальное завершение, иначе все в порядке.

В чем разница между созданием строки How new() и литералом (при помощи двойных кавычек)?

Когда мы создаем строку используя new(), она создается в хипе и также добавляется в пул строк, в то же время строка, созданная при помощи литерала, создается только в пуле строк.

Вам необходимо ознакомиться с понятием пула строк глубже, чтобы ответить на этот or подобные вопросы. Мой совет – How следует выучите класс String и пул строк.

Как работает метод substring() класса String?

Как и в других языках программирования, строки в Java являются последовательностью символов. Этот класс больше похож на служебный класс для работы с этой последовательностью. Последовательность символов обеспечивается следующей переменной:

/** The value is used for character storage. */
/** Значение используется для хранения символов */
private final char value[];
Для доступа к этому массиву в различных сценариях используются следующие переменные/** The offset is the first index of the storage that is used. */
/** Смещение – это первый индекс используемого хранorща. */
private final int offset;

/** The count is the number of characters in the String. */
/** Счет – это количество символов в строке. */
private final int count;

Каждый раз, когда мы создаем подстроку от существующего экземпляра строки, метод substring() только устанавливает новые значения переменных offset и count. Внутренний массив символов не изменяется. Это возможный источник утечки памяти, если метод substring() использовать неосторожно:

Первоначальное meaning value[] не изменяется. Поэтому если вы создадите строку длиной 10000 символов и создадите 100 подстрок с 5-10 символами в каждой, все 101 an objectы будут содержать один и тот же символьный массив длиной 10000 символов. Это без сомнения расточительство памяти.

Этого можно избежать, изменив code следующим образом:

заменить original.substring(beginIndex) на new String(original.substring(beginIndex)), где original – исходная строка.

Объясните работу HashMap. Как решена проблема дубликатов?

Большинство из вас наверняка согласится, что HashMap наиболее любимая тема для дискуссий на интервью в настоящее время. Если кто-нибудь попросит меня рассказать «Как работает HashMap?», я просто отвечу: «По принципу хэширования». Так просто, How это есть.

Итак, хеширование по сути является способом назначить уникальный code для любой переменной/an object после применения любой формулы/алгоритма к своим свойствам.

Определение карты (Map) таково: «Объект, который привязывает ключи к значениям». Очень просто, верно? Итак, HashMap содержит собственный внутренний класс Entry, который имеет вид:

static class Entry implements Map.Entry
{
final K key;
V value;
Entry next;
final int hash;
…//More code goes here
}

Когда кто-либо пытается поместить пару ключ-meaning в HashMap, происходит следующее:

• В первую очередь, an object ключа проверяется на null. Если ключ null, meaning сохраняется в позицию table[0]. Потому что хэшcode для null всегда 0.
• Затем, следующим шагом вычисляется хэш meaning вызывая у переменной-ключа свой метод hashCode(). Этот хэш используется для вычисления индекса в массиве для хранение an object Entry. Разработчики JDK прекрасно понимали, что метод hashCode() может быть плохо написан и может возвращать очень большое or очень маленькое meaning. Для решения этой проблемы они ввели другой hash() метод, и передают хэшcode an object этому методу для приведения этого значения к диапазону размера индекса массива.
• Теперь вызывается метод indexFor(hash, table.length) для вычисления точной позиции для хранения an object Entry.
• Теперь главная часть. Как мы знаем, два неодинаковых an object могут иметь одинаковое meaning хэшcodeа, How два разных an object будет храниться в одинаковом расположении в архиве [называется корзиной]?

Ответ – LinkedList. Если вы помните, класс Entry имеет свойство “next”. Это свойство всегда указывает на следующий an object в цепи. Такое поведение очень похоже на LinkedList.

Итак, в случае совпадений хэшcodeов, an objectы Entry хранятся в форме LinkedList. Когда an object Entry необходимо разместить на конкретном индексе, HashMap проверяет, существует ли на этом месте другой an object Entry? Если там нет записи, наш an object сохранится в этом месте.

Если на нашем индексе уже находится другой an object, проверяется его поле next. Если оно равно null, наш an object становится следующим узлом в LinkedList. Если next не равно null, эта proceduresа повторяется, пока не будет найдено поле next равное null.

What будет, если мы добавим другое meaning ключа, равное добавленному ранее? Логично, что оно должно заменить старое meaning. Как это происходит? После определения индекса позиции для an object Entry, пробегая по LinkedList, расположенному на нашем индексе, HashMap вызывает метод equals() для значения ключа для каждого an object Entry. Все эти an objectы Entry в LinkedList имеют одинаковое meaning хэшcodeа, но метод equals() будет проверять на настоящее equalsство. Если ключ.equals(k) будет true, тогда оба будут восприниматься How одинаковый an object. Это вызовет замену только an object-meaning внутри an object Entry.

Таким образом HashMap обеспечивает уникальность ключей.

Различия между интерфейсами и абстрактными классами?

This is a very common question if you are interviewing for a junior level programmer. The most significant differences are listed below:

• In Java interfaces, variables are a priori final. Abstract classes can contain non- finalvariables.
• An interface in Java absolutely cannot have an implementation. An abstract class can have method instances that implement basic behavior.
• The interface components must be public. An abstract class can have access modifiers to suit any taste.
• The interface must be implemented by the keyword implements. An abstract class must be extended using the extends keyword .
• In Java, a class can implement many interfaces, but can only inherit from one abstract class.
• An interface is completely abstract and cannot have instances. An abstract class also cannot have instances of the class, but can be called if a method exists main().
• An abstract class is slightly faster than an interface because the interface assumes a lookup before calling any overridden method in Java. In most cases, this is a minor difference, but if you are writing a time-critical application, you need to take this fact into account.

When do you override methods hashCode()and equals()?

Methods hashCode()and equals()are defined in the class Object, which is the parent class for all Java objects. For this reason, all Java objects inherit the underlying implementation of these methods.

The method hashCode()is used to obtain a unique integer value for a given object. This value is used to determine the location of the recycle bin when the object needs to be stored in a data structure like HashTable. By default, the method hashCode()returns an integer representation of the memory address where the object is stored.

The method equals(), as the name suggests, is used for simple object equivalence. The basic implementation of the method is to check the references of two objects to check if they are equivalent.

Note that it is usually necessary to override a method hashCode()whenever a method is overridden equals(). This is necessary to support the general convention of the method hashCode, which states that equal objects must have equal hashcodes.

The equals() method must determine equality between relations (it must be recurrent, symmetric, and transitive). In addition, it must be persistent (if the object has not changed, the method must return the same value). Also, o.equals(null)it should always return false .

hashCode()must also be persistent (if the object has not changed under the conditions of the method equals(), it must continue to return the same value.

The relationship between the two methods is: always, if a.equals(b), then a.hashCode()must be the same as b.hashCode().