Разбор вопросов и ответов с собеседований на Java-разработчика. Часть 1

Hello! На JavaRush собрались разные люди. Одни из нас только хотят стать Java-разработчиками, вкладывая много времени и сил в развитие, а другие — уже Java developer-ы. В том or ином случае, необходимо быть готовыми к испытаниям — техническим собеседованиям. Это испытание не из легких, и помимо моральной подготовки нужна и техническая. Недавно я наткнулся на большой список вопросов для собеседований на Java разработчика на dou. Данные вопросы поделены на различные уровни — Junior, Middle и Senior. Не пугайтесь: не все вопросы из легких, но те, что “со звездочкой” довольно редко задают. Вопросы — это хорошо, но мне бы хотелось попытаться ответить на большинство из них. Понятное дело, что я не вложусь в рамки одной статьи, How-ниHow, вопросов там чрезвычайно много. Поэтому это будет целый цикл из статьей-ответов на такие вопросы. Сразу подчеркну несколько моментов:

1. Есть отличная статья с топом вопросов и ответов для них. Некоторые вопросы пересекаются с представленным выше списком (250+), поэтому эти вопросы будут пропускаться, дабы не дублировать лишний раз информацию.

2. Вопросы представлены на украинском, но так How большинство участников JavaRush русскоязычные (да и я в большей мере тоже), ответы будут на русском.

3. Ответы будут краткими, так How если расписывать очень подробно, ответы на некоторые вопросы могут потянуть на отдельную статью. Да и на собеседованиях настолько подробные и объемные ответы не нужны, ведь у вас вашего интервьюера есть всего лишь час на то, чтобы опросить вас по необходимым темам (а, How вы помните, тем хватет). Для любителей покопать поглубже я буду оставлять ссылки.

Итак, начнём.

Вопросы и ответы уровня Junior

Общие вопросы

1. Какие вы знаете шаблоны проектирования? Расскажите о двух шаблонах, которые использовали в работе.

Шаблонов есть огромное множество: начать знакомство с ними можно с этой и этой статьи. Ну а для тех из вас, кто хочет обстоятельно ознакомиться с ними, рекомендую прочитать книгу “Head First. Паттерны проектирования”. С ее помощью вы сможете подробно и в легкой форме изучить самые базовые паттерны проектирования. Говоря о шаблонах проектирования, которые вы можете привести в качестве примеров на собеседовании, на ум приходят:

• Builder — часто используемый шаблон, альтернатива классическому созданию an objectов;
• паттерн Стратегия, который по своей сути представляет полиморфизм. То есть, у нас есть один интерфейс, но поведение программы будет меняться в зависимости от того, Howую конкретно реализацию этого интерфейса передали в функционал (сейчас стратегия фактически везде используется в java-applicationsх).

Если этого вам мало, обратите внимание на Spring (если вы с ним уже знакомы), ведь он представляет собой целую платформу фреймворков, которые в свою очередь пронизаны паттернами вдоль и поперек. Вот вам пара примеров того, о чем я говорю:

• Factory — в ApplicationContext (ну or в BeanFactory);
• Singleton — все бины по умолчанию синглтоны;
• Proxy — по сути все в спринге так or иначе использует этот паттерн, например, АОП;
• Chain of responsibility — паттерн, по концепции которого работает Spring Security;
• Template — используется в Spring Jdbc.

Java Core

2. Какие типы данных есть в Java?

В Java есть примитивные типы данных:

• byte — целые числа в пределах -128 до 127, весит 1 byte;
• short — целые числа в пределах -32768 до 32767, весит 2 byteа;
• int — целые числа -2147483648 до 2147483647, весит 4 byteа;
• long — целые числа в пределах 9223372036854775808 до 9223372036854775807, весит 8 byteов;
• float — числа с плавающей запятой в пределах -3.4E+38 до 3.4E+38, весит 4 byteа;
• double — числа с плавающей запятой в пределах -1.7E+308 до 1.7E+308, весит 8 byteов;
• char — одиночные символы в UTF-16, весит 2 byteа;
• boolean значения true/false, весит 1 byte.

И ссылочные типы данных, которые указывают на an objectы в куче.

3. Чем an object отличается от примитивных типов данных?

Первое отличие: количество занимаемой памяти: примитивы занимают очень мало, ведь они содержат лишь собственное meaning, в то время How an objectы могут содержать очень и очень много различных значений: How примитивов, так и ссылок на другие an objectы. Второе отличие: Java —это an objectно-ориентированный язык, поэтому в ней все работает через взаимодействие между an objectми, и примитивы тут не сильно вписываются (собственно, поэтому Java — это не 100% an objectно-ориентированный язык). Третье, вытекающее со второго: так How Java ориентирована на взаимодействие между an objectми, у этих an objectов есть много различных механизмов для управления. Например, конструкторы, методы, исключения (которые работают в первую очередь с an objectми), и т.д. Собственно, чтобы примитивы могли How-то ввязаться (работать) в этой an objectно ориентированной среде и были придуманы обертки (wrappers) для примитивных типов (Integer, Character, Double, Boolean...)

4. Чем отличаются передача параметров по ссылке и по значению?

Примитивные поля хранят свое meaning: например, если мы задали int i = 9; поле i хранит meaning 9. Когда у нас есть link на an object, это значит, что мы имеем поле со ссылкой на an object, or другими словами — со meaningм address an object в памяти.

Cat cat = new Cat();

Получается, поля со ссылкой на an object тоже хранят значения, значения address памяти. То есть, cat хранит meaning address an object new Cat() в памяти. Когда мы передаем параметр в некоторый метод, то происходит копирование его значения. В случае с примитивом будет копироваться meaning примитива. Соответственно, в методе будет вестись работа с копией, при изменении которой оригинал не затронется. В случае со ссылочным типом будет копироваться meaning address памяти, соответственно, address будет все тем же, How и an object, на который он указывает. И если мы будем менять an object по этой новой ссылке, он будет изменен и для старой (ведь они обе указывают на один и тот же an object).

5. What такое JVM, JDK, JRE?

JVM — Java Virtual Machine — это виртуальная машина, которая запускает Java bytecode, предварительно созданный компилятором. JRE — Java Runtime Environment — по сути, это среда для запуска java-приложений, которая содержит JVM, стандартные библиотеки и другие компоненты для запуска апплетов и приложений, написанных на языке программирования Java. Другими словами JRE — пакет всего необходимого для запуска скомпorрованной Java-программы, но при этом не содержащий инструментов и утorт, таких How компиляторы or отладчики для разработки приложений. JDK — Java Development Kit — расширенный набор JRE, то есть, среда не только для запуска, но и для разработки java-приложений. JDK содержит все, что есть в JRE, плюс различные дополнительные инструменты — компиляторы и отладчики, которые нужны для создания приложений на Java (также содержит java-доки).

6. Зачем используют JVM?

Как говорилось выше, Java Virtual Machine — это виртуальная машина, которая запускает Java bytecode, предварительно созданный компилятором. То есть, JVM не понимает исходный code Java. Поэтому сперва происходит компиляция .java файлов, которые после компиляции имеют расширение уже .class и которые и которые представлены в виде того самого byte codeа, который понимает JVM. JVM для каждой OC своя, поэтому получив файлы в byte codeе, JVM исполняет его, адаптируя под ОС, на которой это происходит. Собственно, из-за разных JVM версии JDK (or JRE) отличаются для разных ОС (под каждую из них нужна своя JVM). Давайте вспомним, How происходит разработка на других языках программирования. Вы разрабатываете программу, затем её code компorруется в машинный code для конкретной ОС, и после вы можете его запускать. Другими словами, под каждую систему вам нужно писать разные версии программы. В то время How на Java, благодаря двойной обработке codeа (компиляция и обработка byte codeа JVM), вы можете пользоваться преимуществами кроссплатформенности. Мы создали однажды code, перекомпorровали его в bytecode, перенесли его на любую ОС, и уже местная JVM и запускает code. Это и есть легендарное свойство Java — пишешь однажды, запускаешь где угодно.Подробнее об этом — в статье “Компиляция и исполнение Java-приложений под капотом”.

7. What такое bytecode?

Как я и говорил выше, компилятор преобразовывает Java-code в промежуточный — bytecode (файлы с расширением .java в файлы с расширением .class). Байтcode во многом похож на машинный code, только он использует набор инструкций не реального процессора, а виртуального. При этом он может включать в себя участки, ориентированные на использование JIT-компилятора, оптимизирующего выполнение команд под реальный процессор, на котором запущена программа. JIT-компиляция, называемая ещё компиляцией на лету— это технология, которая увеличивает производительность программы, использующей bytecode, через компиляции bytecodeа в машинный or в другой формат во время работы программы. Как вы могли догадаться, JVM и использует JIT-компилятор, когда запускает bytecode. Давайте взглянем на пример bytecode:Не слишком читаемо, не так ли? Ну так, это и не для нас инструкция, а для JVM. Вот статья, которая поможет получше разобраться в этом вопросе.

8. Каковы признаки JavaBean?

JavaBeans — Java-класс с соблюдением определенных правил. Вот несколько правил для написания JavaBean:

1. Класс должен содержать пустой (без параметров) конструктор с открытым доступом с модификатором доступа public. Этот конструктор дает возможность создавать an object данного класса без лишних проблем (чтобы не было лишней возни с параметрами).

2. Доступ ко внутренним полям класса осуществляется через методы get и set, которые должны быть стандартными. Например, если поле name, то getName и setName и т. д. Это, в свою очередь, позволяет различным инструментам (фреймворкам) без осложнений автоматически определять и обновлять содержание bean-ов.

3. Класс должен содержать переопределенные версии методов equals() — hashCode() и toString().

4. Класс должен быть сериализуемым, то есть должен иметь интерфейс маркер — Serializable or имплементировать интерфейс Externalizable. Это нужно для того, чтобы состояние an object bean можно надежно сохранять, хранить и восстанавливать.

Про виды JavaBeans можно почитать в этом материале.

9. What такое OutOfMemoryError?

OutOfMemoryError — одна из критических ошибок во время исполнения программы, связанная с работой виртуальной машины Java (JVM). Вызывается в тех случаях, когда JVM не может выделить an object, потому что на него не хватает памяти, и сборщик мусора не может выделить больше памяти. Некоторые виды OutOfMemoryError:

• OutOfMemoryError: Java heap space — an object не может быть размещен в куче Java из-за недостатка памяти. Ошибку может вызвать утечка памяти or то, что размер кучи по умолчанию недостаточен для текущего applications.

• OutOfMemoryError: GC Overhead limit exceeded — из-за того, что объем данных едва помещается в кучу, сборщик мусора работает все время, а программа Java работает очень медленно, и How итог — превышается предел накладных расходов сборщика мусора и приложение падает с данной ошибкой.

• OutOfMemoryError: Requested array size exceeds VM limit — указывает на то, что приложение попыталось выделить память для массива, размер которого превышает размер кучи, что, опять же может быть из-за недостаточного количества выделенной памяти по умолчанию.

• OutOfMemoryError: Metaspace — в куче закончилось место, выделенное для метаданных (метаданные — это инструкции классов, методов).

• OutOfMemoryError: request size bytes for reason. Out of swap space — произошел некоторый сбой при попытке выделения памяти из кучи и How итог — нехватка памяти в куче.

10. What такое стек трейс? Как его получить?

Стек трейс (Stack Trace) — это список классов и методов, которые были вызваны до этого момента applications. Вызвать стек трейс в определенной точке applications можно так:

StackTraceElement[] stackTraceElements =Thread.currentThread().getStackTrace();

Таким образом мы получим массив стек трейс элементов, расположенных в порядке LIFO — Last In First Out.В Java, How правило, когда говорят о стек трейсе то имеется ввиду стек трейс, который выводится в консоли при возникновении ошибки (or исключения). Получить стек трейс исключений можно так:

StackTraceElement[] stackTraceElements;
try{
                ...
} catch (Exception e) {
   stackTraceElements = e.getStackTrace();
}

Ну и если мы говорим о выводе стек трейса исключения в консоли:

try{
                ...
} catch (Exception e) {
  e.printStackTrace();
}

Также, если у нас возникнет ошибка, unchecked исключение or checked, которое мы не обработаем, а только будем пробрасывать, то при падении applications мы получим автоматически стек трейс исключений в консоли. Небольшой пример стектрейс исключения в консоли:Подробнее о Stack Trace можете почитать вот тут. На этом вопросе мы сегодня и остановимся...