Java面向对象技术与方法模拟卷一
一、填空题（每空1分，共10分）
- Java中使用关键字
_______来实现类的继承关系。 - Java中所有类的根类是
_______类。 - 在Java中，
_______关键字用于引用当前实例的成员变量。 - 使用
_______修饰符修饰的方法可以被子类继承但不能被重写。 - Java接口中的所有方法默认都是
_______和_______的。 - 使用
_______关键字可以创建一个不能被实例化的类。 - Java中通过
_______关键字来抛出异常。 - 对象流序列化时使用的两个主要类是
_______和_______。 - 创建线程的两种方式是继承
Thread类和实现_______接口。 - 使用
_______修饰的变量在类的所有实例中共享一个值。
二、判断题（每题1分，共10分）
- 一个Java源文件中可以有多个public类。（）
- Java中的方法重载必须有不同的返回类型。（）
- 构造方法可以被继承。（）
- 在Java中，数组是对象。（）
- Java中的抽象类可以被实例化。（）
- 静态方法可以直接访问非静态成员变量。（）
- Java中的字符串比较应该使用"=="运算符。（）
- 接口可以继承另一个接口。（）
- Java的泛型在编译后会被擦除。（）
- try块后必须有catch块或finally块。（）
三、单选题（每题2分，共10分）
- 下列哪个不是Java的基本数据类型？（） A. int B. boolean C. String D. char
- 以下哪个关键字用于实现多态性？（） A. extends B. implements C. this D. super
- Java中，哪个不是合法的访问修饰符？（） A. private B. protected C. friendly D. public
- 以下哪种异常不需要显式捕获？（） A. IOException B. SQLException C. NullPointerException D. ClassNotFoundException
- 对于类的成员而言，以下哪项访问权限最大？（） A. private B. default C. protected D. public
四、写出程序运行结果（每题5分，共20分）
- 请写出下面程序的输出结果：
java
class Test {
static int x = 10;
static {
x += 5;
}
public static void main(String[] args) {
System.out.println("x = " + x);
x /= 3;
System.out.println("x = " + x);
}
static {
x /= 3;
}
}- 请写出下面程序的输出结果：
java
public class StringTest {
public static void main(String[] args) {
String s1 = "Java";
String s2 = "Java";
String s3 = new String("Java");
String s4 = new String("Java");
System.out.println(s1 == s2);
System.out.println(s1 == s3);
System.out.println(s3 == s4);
System.out.println(s1.equals(s3));
}
}- 请写出下面程序的输出结果：
java
public class ExceptionTest {
public static void main(String[] args) {
try {
System.out.println("1");
throwException();
System.out.println("2");
} catch (Exception e) {
System.out.println("3");
} finally {
System.out.println("4");
}
System.out.println("5");
}
static void throwException() {
throw new RuntimeException();
}
}- 请写出下面程序的输出结果：
java
class Parent {
void show() {
System.out.println("Parent's show()");
}
}
class Child extends Parent {
@Override
void show() {
System.out.println("Child's show()");
}
}
public class PolymorphismTest {
public static void main(String[] args) {
Parent p = new Child();
p.show();
Parent p2 = new Parent();
p2.show();
}
}五、简答题（每题6分，共30分）
- 简述Java中重载和重写的区别。
- 简述Java中的异常处理机制。
- 简述Java中的接口和抽象类的区别。
- 简述Java中的内部类及其作用。
- 简述Java中的线程安全问题及解决方法。
六、编程题（每题10分，共20分）
- 设计一个学生管理系统，包含学生类（属性：学号、姓名、年龄）和管理类，实现添加学生、删除学生、查询学生、显示所有学生的功能。
- 编写一个程序，读取文本文件中的内容，统计文件中各单词出现的次数，并将结果保存到新文件中。
参考答案与解析
一、填空题答案
extends（解析：Java中使用extends关键字实现类的继承关系）Object（解析：Object类是Java中所有类的根类，所有类都直接或间接继承自Object类）this（解析：this关键字用于引用当前实例的成员变量，特别是当局部变量与成员变量同名时）final（解析：final修饰的方法可以被子类继承但不能被重写，确保方法的实现不会被改变）public和abstract（解析：接口中的方法默认是public和abstract的，不需要显式声明）abstract（解析：abstract关键字用于创建抽象类，抽象类不能被实例化）throw（解析：通过throw关键字抛出异常对象，而throws关键字用于方法声明中表示可能抛出的异常类型）ObjectOutputStream和ObjectInputStream（解析：这两个类用于对象的序列化和反序列化）Runnable（解析：创建线程的两种方式是继承Thread类和实现Runnable接口）static（解析：static修饰的变量是类变量，被类的所有实例共享）
二、判断题答案
- ✗（解析：一个Java源文件中只能有一个public类，且该类名必须与文件名相同）
- ✗（解析：方法重载要求参数列表不同，返回类型可以相同也可以不同）
- ✗（解析：构造方法不能被继承，每个类都有自己的构造方法）
- ✓（解析：在Java中，数组是对象，有length属性，可以调用Object类中的方法）
- ✗（解析：抽象类不能被实例化，只能被继承）
- ✗（解析：静态方法只能直接访问静态成员变量，不能直接访问非静态成员变量）
- ✗（解析：Java中字符串比较应使用equals()方法，"=="比较的是引用是否指向同一对象）
- ✓（解析：接口可以通过extends关键字继承另一个接口）
- ✓（解析：Java的泛型是通过类型擦除实现的，编译后泛型信息会被擦除）
- ✓（解析：try块后必须有catch块或finally块，两者至少出现一个）
三、单选题答案
- C（解析：String是引用类型而非基本数据类型，基本数据类型包括byte、short、int、long、float、double、char和boolean）
- A（解析：extends关键字用于实现继承关系，是实现多态的基础）
- C（解析：Java中合法的访问修饰符有private、protected、public和默认（不写），friendly不是Java的访问修饰符）
- C（解析：NullPointerException是运行时异常，不需要显式捕获，而其他选项都是检查异常，需要显式捕获）
- D（解析：访问权限从大到小：public > protected > default > private）
四、程序运行结果
- 输出结果：
x = 5
x = 1解析：首先，static变量x初始化为10，第一个静态代码块将x增加5变为15，第二个静态代码块将x除以3变为5。然后执行main方法，输出x=5，再将x除以3变为1，输出x=1。
- 输出结果：
true
false
false
true解析：s1和s2都是字符串常量池中的同一个"Java"字符串对象，因此s1==s2为true；s3和s4是通过new创建的两个不同对象，与常量池中的"Java"不是同一个对象，因此s1==s3为false，s3==s4为false；equals()方法比较的是字符串的内容，所有字符串的内容都是"Java"，因此s1.equals(s3)为true。
- 输出结果：
1
3
4
5解析：程序先输出1，然后调用throwException()方法抛出异常，不会执行后面的输出语句2，而是进入catch块输出3，然后执行finally块输出4，最后继续执行后面的代码输出5。
- 输出结果：
Child's show()
Parent's show()解析：p是Parent类型的引用指向Child类型的对象，调用show()方法时，会调用Child类的show()方法输出"Child's show()"；p2是Parent类型的引用指向Parent类型的对象，调用show()方法时，会调用Parent类的show()方法输出"Parent's show()"。
五、简答题参考答案
重载和重写的区别：
- 重载(Overloading)：在同一个类中，方法名相同，参数列表不同（参数类型、个数或顺序不同），返回类型可以相同也可以不同。编译时多态。
- 重写(Overriding)：子类重新实现父类中已有的方法，方法名、参数列表和返回类型必须相同（返回类型可以是父类方法返回类型的子类）。运行时多态。子类方法的访问权限不能小于父类方法的访问权限。
Java中的异常处理机制：
- Java异常分为两大类：检查异常(Checked Exception)和非检查异常(Unchecked Exception)。
- 检查异常必须显式处理，非检查异常可以不处理。
- 异常处理机制包括：try-catch-finally结构、throws声明和throw手动抛出异常。
- try块包含可能抛出异常的代码，catch块捕获并处理异常，finally块包含无论是否发生异常都会执行的代码。
- 异常处理遵循"谁知道谁处理"的原则，不知道如何处理的地方可以通过throws往上抛。
接口和抽象类的区别：
- 抽象类可以有构造方法，接口不能有构造方法。
- 抽象类可以有普通方法，接口中只能有抽象方法、默认方法、静态方法和私有方法。
- 抽象类可以有各种访问权限的成员变量，接口中的变量默认都是public、static、final的。
- 一个类只能继承一个抽象类，但可以实现多个接口。
- 抽象类是对类的抽象，表示的是"是什么"的关系；接口是对行为的抽象，表示的是"能做什么"的关系。
内部类及其作用：
- 内部类是定义在另一个类内部的类，分为成员内部类、局部内部类、匿名内部类和静态内部类。
- 成员内部类可以访问外部类的所有成员，包括私有成员。
- 局部内部类定义在方法内部，只能在定义它的方法内使用。
- 匿名内部类没有名字，通常用于创建只使用一次的对象。
- 静态内部类不依赖外部类实例，不能直接访问外部类的非静态成员。
- 内部类的主要作用：封装性、多继承替代方案、回调机制等。
线程安全问题及解决方法：
- 线程安全问题主要是由多个线程同时访问共享资源而引起的，如数据不一致、死锁等。
- 解决方法：
- 使用synchronized关键字实现同步，可以修饰方法或代码块。
- 使用Lock接口的实现类如ReentrantLock，提供更灵活的锁操作。
- 使用volatile关键字保证变量的可见性，但不保证原子性。
- 使用原子类如AtomicInteger替代普通变量。
- 使用线程安全的集合类如ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList等。
- 使用ThreadLocal变量实现线程封闭。
- 采用不可变对象的设计模式。
六、编程题参考答案
- 学生管理系统：
java
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
// 学生类
class Student {
private String id;
private String name;
private int age;
public Student(String id, String name, int age) {
this.id = id;
this.name = name;
this.age = age;
}
// getter和setter方法
public String getId() { return id; }
public void setId(String id) { this.id = id; }
public String getName() { return name; }
public void setName(String name) { this.name = name; }
public int getAge() { return age; }
public void setAge(int age) { this.age = age; }
@Override
public String toString() {
return "学号：" + id + "，姓名：" + name + "，年龄：" + age;
}
}
// 管理类
class StudentManager {
private List<Student> students;
public StudentManager() {
students = new ArrayList<>();
}
// 添加学生
public void addStudent(Student student) {
students.add(student);
}
// 删除学生
public boolean deleteStudent(String id) {
return students.removeIf(student -> student.getId().equals(id));
}
// 查询学生
public Student findStudent(String id) {
for (Student student : students) {
if (student.getId().equals(id)) {
return student;
}
}
return null;
}
// 显示所有学生
public void showAllStudents() {
if (students.isEmpty()) {
System.out.println("没有学生信息！");
} else {
for (Student student : students) {
System.out.println(student);
}
}
}
}
// 测试类
public class StudentManagementSystem {
public static void main(String[] args) {
StudentManager manager = new StudentManager();
// 添加学生
manager.addStudent(new Student("001", "张三", 20));
manager.addStudent(new Student("002", "李四", 21));
manager.addStudent(new Student("003", "王五", 22));
// 显示所有学生
System.out.println("所有学生信息：");
manager.showAllStudents();
// 查询学生
Student student = manager.findStudent("002");
if (student != null) {
System.out.println("\n查询到的学生信息：" + student);
}
// 删除学生
if (manager.deleteStudent("001")) {
System.out.println("\n删除学生成功！");
}
// 再次显示所有学生
System.out.println("\n删除后的学生信息：");
manager.showAllStudents();
}
}- 单词统计程序：
java
import java.io.*;
import java.util.*;
public class WordCounter {
public static void main(String[] args) {
String inputFile = "input.txt";
String outputFile = "output.txt";
Map<String, Integer> wordCount = new HashMap<>();
try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(inputFile))) {
String line;
while ((line = reader.readLine()) != null) {
// 去除标点符号，转为小写
line = line.replaceAll("[\\pP\\p{Punct}]", " ").toLowerCase();
// 分割单词
String[] words = line.split("\\s+");
// 统计单词出现次数
for (String word : words) {
if (!word.isEmpty()) {
wordCount.put(word, wordCount.getOrDefault(word, 0) + 1);
}
}
}
} catch (IOException e) {
System.out.println("读取文件失败：" + e.getMessage());
return;
}
// 排序结果（按照单词出现次数降序排列）
List<Map.Entry<String, Integer>> sortedEntries = new ArrayList<>(wordCount.entrySet());
sortedEntries.sort((e1, e2) -> e2.getValue().compareTo(e1.getValue()));
// 将结果写入文件
try (PrintWriter writer = new PrintWriter(new FileWriter(outputFile))) {
writer.println("单词\t出现次数");
for (Map.Entry<String, Integer> entry : sortedEntries) {
writer.println(entry.getKey() + "\t" + entry.getValue());
}
} catch (IOException e) {
System.out.println("写入文件失败：" + e.getMessage());
}
System.out.println("单词统计完成，结果已保存到" + outputFile);
}
}