Java面向对象技术与方法模拟卷二

一、填空题（每空1分，共10分）

Java语言支持单继承和多_______。
接口中的变量默认都是_______、_______和_______的。
Java中通过_______运算符实现对象的类型转换。
泛型类的定义格式为：类名<_______>。
Java中的集合框架主要有List、Set和_______三种接口类型。
在Java中，_______关键字用于创建匿名内部类。
Java中使用_______关键字表示一个方法可能抛出异常。
_______设计模式确保一个类只有一个实例。
Java中_______流用于处理二进制数据，而_______流用于处理字符数据。
使用_______注解可以标记一个方法已过时。

二、判断题（每题1分，共10分）

Java中的方法参数传递都是值传递。（）
父类的私有方法可以被子类继承。（）
final修饰的类可以被继承。（）
Java中的接口可以包含默认方法实现。（）
lambda表达式只能用于函数式接口。（）
Java中的变量初始化是必须的。（）
HashMap是线程安全的集合类。（）
Java中所有异常都继承自Exception类。（）
静态内部类可以访问外部类的所有成员。（）
Java中的自动装箱是将基本类型转换为对应的包装类。（）

三、单选题（每题2分，共10分）

下列哪个集合类是有序的？（） A. HashSet B. HashMap C. LinkedList D. TreeMap
以下哪个不是Java的访问控制修饰符？（） A. private B. protected C. static D. public
Java 8中新增了哪种函数式编程特性？（） A. 泛型 B. 注解 C. lambda表达式 D. 反射
以下哪个集合类允许存储重复元素？（） A. HashSet B. TreeSet C. ArrayList D. LinkedHashSet
Java中，哪种方法不能被子类重写？（） A. final方法 B. static方法 C. private方法 D. 以上都是

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 Base {
    Base() {
        System.out.print("Base ");
    }
    Base(String s) {
        System.out.print(s);
    }
}

class Derived extends Base {
    Derived() {
        System.out.print("Derived ");
    }
    Derived(String s) {
        super(s);
        System.out.print("Derived ");
    }
}

public class ConstructorTest {
    public static void main(String[] args) {
        new Derived();
        new Derived("Hello ");
    }
}

请写出下面程序的输出结果：

java

public class FinalTest {
    final int x = 10;
    
    void method(final int y) {
        // y = 100; // 不能修改final参数
        final int z = 30;
        // z = 40; // 不能修改final局部变量
        
        class Inner {
            void display() {
                System.out.println(x + y + z);
            }
        }
        
        new Inner().display();
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        new FinalTest().method(20);
    }
}

请写出下面程序的输出结果：

java

import java.util.*;

public class ListTest {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("A");
        list.add("B");
        list.add("C");
        list.add(1, "D");
        
        System.out.println(list);
        list.remove(2);
        System.out.println(list);
    }
}

请写出下面程序的输出结果：

java

class Outer {
    private int data = 10;
    
    class Inner {
        private int data = 20;
        
        void display() {
            int data = 30;
            System.out.println(data);
            System.out.println(this.data);
            System.out.println(Outer.this.data);
        }
    }
    
    void test() {
        new Inner().display();
    }
}

public class InnerClassTest {
    public static void main(String[] args) {
        new Outer().test();
    }
}

五、简答题（每题6分，共30分）

简述Java中的多态性及其实现方式。
简述Java中的集合框架体系。
简述Java中的反射机制及其应用。
简述Java中的设计模式（举例说明三种）。
简述Java中的Lambda表达式及其优势。

六、编程题（每题10分，共20分）

设计一个银行账户管理系统，包含账户类（属性：账号、余额、用户信息）和操作类，实现存款、取款、转账、查询余额等功能。
编写一个多线程程序，创建两个线程，一个线程负责向共享资源中写入数据，另一个线程负责从共享资源中读取数据，确保线程安全。

参考答案与解析

一、填空题答案

实现（解析：Java支持单继承和多实现，一个类只能继承一个父类，但可以实现多个接口）
public、static和final（解析：接口中的变量默认都是公共的、静态的和常量）
instanceof（解析：instanceof运算符用于判断对象是否为某个类的实例，也用于类型转换前的检查）
T（解析：泛型类定义格式为类名<T>，其中T是类型参数，表示一种引用类型）
Map（解析：Java集合框架主要有List、Set和Map三种接口类型，分别表示列表、集合和映射）
new（解析：在Java中使用new关键字创建匿名内部类，通常是在实现接口或继承类时）
throws（解析：在方法声明中使用throws关键字表示该方法可能抛出的异常类型）
单例（解析：单例设计模式确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点）
字节，字符（解析：Java中字节流处理二进制数据，如InputStream、OutputStream；字符流处理文本数据，如Reader、Writer）
@Deprecated（解析：@Deprecated注解用于标记一个方法已过时，建议不再使用）

二、判断题答案

✓（解析：Java中的方法参数传递都是值传递，对于基本类型传递的是值的副本，对于引用类型传递的是引用的副本）
✗（解析：父类的私有方法不能被子类继承，子类无法访问父类的私有成员）
✗（解析：final修饰的类不能被继承，如String类）
✓（解析：Java 8及以后版本的接口可以包含默认方法实现，使用default关键字修饰）
✓（解析：lambda表达式只能用于函数式接口，即只有一个抽象方法的接口）
✓（解析：Java中的变量必须初始化，要么在声明时初始化，要么在使用前初始化）
✗（解析：HashMap不是线程安全的，线程安全的集合类有ConcurrentHashMap、Hashtable等）
✗（解析：不是所有异常都继承自Exception类，有些异常如Error直接继承自Throwable类）
✗（解析：静态内部类不能直接访问外部类的非静态成员，只能访问外部类的静态成员）
✓（解析：Java中的自动装箱是将基本类型自动转换为对应的包装类，如int转Integer）

三、单选题答案

C（解析：LinkedList是有序的集合类，它按照插入顺序保持元素顺序；TreeMap也是有序的，按照键的自然顺序或指定的比较器顺序排序）
C（解析：static不是访问控制修饰符，而是表示静态成员的修饰符；访问控制修饰符包括private、protected、public和默认）
C（解析：Java 8中新增了lambda表达式作为函数式编程特性，简化了匿名内部类的写法）
C（解析：ArrayList允许存储重复元素，而Set类型的集合如HashSet、TreeSet和LinkedHashSet都不允许存储重复元素）
D（解析：final方法、static方法和private方法都不能被子类重写）

四、程序运行结果

输出结果：

Base Derived Hello Derived

解析：第一次调用new Derived()，首先调用父类Base的无参构造方法输出"Base "，然后调用子类Derived的无参构造方法输出"Derived "；第二次调用new Derived("Hello ")，指定了参数，会调用父类Base的带参构造方法输出"Hello "，然后调用子类Derived的带参构造方法输出"Derived "。

输出结果：

解析：在方法method中，x=10（final实例变量），y=20（final参数），z=30（final局部变量），Inner类中的display方法将三者相加并输出，结果为10+20+30=60。

输出结果：

[A, D, B, C]
[A, D, C]

解析：先创建ArrayList并添加元素A、B、C，然后在索引1的位置插入D，此时集合为[A, D, B, C]；然后删除索引2的元素B，此时集合为[A, D, C]。

输出结果：

30
20
10

解析：Inner类的display方法中，局部变量data为30，通过this.data访问Inner类的成员变量data为20，通过Outer.this.data访问Outer类的成员变量data为10。

五、简答题参考答案

Java中的多态性及其实现方式：
- 多态是指同一个行为具有多个不同表现形式的能力，是面向对象编程的重要特性。
- 实现方式：
  - 继承（通过extends关键字）：子类继承父类的方法并重写，实现不同的行为。
  - 接口实现（通过implements关键字）：不同类实现同一接口，针对接口编程。
  - 方法重写（Override）：子类重写父类的方法，实现自己的行为。
  - 向上转型：将子类对象赋值给父类引用，使用父类引用调用方法时，执行的是子类重写后的方法。
Java中的集合框架体系：
- Collection接口：集合层次结构的根接口
  - List接口：有序集合，允许重复元素
    - ArrayList：基于动态数组实现，随机访问高效
    - LinkedList：基于双向链表实现，插入删除高效
    - Vector：线程安全的动态数组
  - Set接口：不允许重复元素的集合
    - HashSet：基于HashMap实现，无序
    - TreeSet：基于红黑树实现，有序
    - LinkedHashSet：维护插入顺序的HashSet
- Map接口：键值对映射，不允许重复键
  - HashMap：基于哈希表实现，无序，高效
  - TreeMap：基于红黑树实现，按键排序
  - LinkedHashMap：维护插入顺序的HashMap
  - Hashtable：线程安全的HashMap
- 迭代器（Iterator）：遍历集合的统一接口
Java中的反射机制及其应用：
- 反射是指在运行时获取类的信息，并操作类或对象的能力。
- 主要API：Class类、Field类、Method类、Constructor类等。
- 应用场景：
  - 动态加载类和创建对象
  - 获取类的成员变量、方法和构造器信息
  - 调用对象的方法，访问或修改对象的属性
  - 框架开发（如Spring、Hibernate等）
  - 注解处理
  - 设计模式实现（如代理模式）
Java中的设计模式：
- 单例模式：确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点。
  - 应用：日志记录器、线程池、配置管理器等。
  - 实现：私有构造方法，静态实例，静态获取方法。
- 工厂模式：定义一个创建对象的接口，让子类决定实例化哪个类。
  - 应用：JDBC连接不同数据库、不同日志框架的选择等。
  - 实现：工厂接口、具体工厂类实现、产品接口、具体产品类。
- 观察者模式：定义对象间的一种一对多依赖关系，使得当一个对象状态改变时，所有依赖于它的对象都会得到通知。
  - 应用：事件处理系统、消息订阅系统等。
  - 实现：主题接口、具体主题类、观察者接口、具体观察者类。
Java中的Lambda表达式及其优势：
- Lambda表达式是Java 8引入的新特性，是一种匿名函数的简洁表示方式。
- 语法：(参数) -> {表达式或语句}
- 优势：
  - 代码简洁，减少冗余代码
  - 提高可读性，更清晰地表达意图
  - 支持函数式编程风格
  - 可以与Stream API结合，简化集合操作
  - 方便实现回调和事件处理
  - 便于并行处理

六、编程题参考答案

银行账户管理系统：

java

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

// 用户信息类
class User {
    private String id;
    private String name;
    private String phone;
    
    public User(String id, String name, String phone) {
        this.id = id;
        this.name = name;
        this.phone = phone;
    }
    
    // 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 String getPhone() { return phone; }
    public void setPhone(String phone) { this.phone = phone; }
    
    @Override
    public String toString() {
        return "用户ID：" + id + "，姓名：" + name + "，电话：" + phone;
    }
}

// 账户类
class Account {
    private String accountId;
    private double balance;
    private User user;
    
    public Account(String accountId, double balance, User user) {
        this.accountId = accountId;
        this.balance = balance;
        this.user = user;
    }
    
    // getter和setter方法
    public String getAccountId() { return accountId; }
    public void setAccountId(String accountId) { this.accountId = accountId; }
    public double getBalance() { return balance; }
    public void setBalance(double balance) { this.balance = balance; }
    public User getUser() { return user; }
    public void setUser(User user) { this.user = user; }
    
    @Override
    public String toString() {
        return "账号：" + accountId + "，余额：" + balance + "，" + user;
    }
}

// 操作类
class BankManager {
    private List<Account> accounts;
    
    public BankManager() {
        accounts = new ArrayList<>();
    }
    
    // 添加账户
    public void addAccount(Account account) {
        accounts.add(account);
    }
    
    // 存款
    public boolean deposit(String accountId, double amount) {
        if (amount <= 0) {
            return false;
        }
        
        Account account = findAccount(accountId);
        if (account != null) {
            account.setBalance(account.getBalance() + amount);
            return true;
        }
        return false;
    }
    
    // 取款
    public boolean withdraw(String accountId, double amount) {
        if (amount <= 0) {
            return false;
        }
        
        Account account = findAccount(accountId);
        if (account != null && account.getBalance() >= amount) {
            account.setBalance(account.getBalance() - amount);
            return true;
        }
        return false;
    }
    
    // 转账
    public boolean transfer(String fromAccountId, String toAccountId, double amount) {
        if (amount <= 0) {
            return false;
        }
        
        Account fromAccount = findAccount(fromAccountId);
        Account toAccount = findAccount(toAccountId);
        
        if (fromAccount != null && toAccount != null && fromAccount.getBalance() >= amount) {
            fromAccount.setBalance(fromAccount.getBalance() - amount);
            toAccount.setBalance(toAccount.getBalance() + amount);
            return true;
        }
        return false;
    }
    
    // 查询余额
    public double getBalance(String accountId) {
        Account account = findAccount(accountId);
        return account != null ? account.getBalance() : -1;
    }
    
    // 查找账户
    private Account findAccount(String accountId) {
        for (Account account : accounts) {
            if (account.getAccountId().equals(accountId)) {
                return account;
            }
        }
        return null;
    }
    
    // 显示所有账户
    public void showAllAccounts() {
        if (accounts.isEmpty()) {
            System.out.println("没有账户信息！");
        } else {
            for (Account account : accounts) {
                System.out.println(account);
            }
        }
    }
}

// 测试类
public class BankSystem {
    public static void main(String[] args) {
        BankManager manager = new BankManager();
        
        // 创建用户和账户
        User user1 = new User("U001", "张三", "13800138001");
        User user2 = new User("U002", "李四", "13800138002");
        
        Account account1 = new Account("A001", 1000, user1);
        Account account2 = new Account("A002", 2000, user2);
        
        manager.addAccount(account1);
        manager.addAccount(account2);
        
        // 显示账户信息
        System.out.println("所有账户信息：");
        manager.showAllAccounts();
        
        // 存款
        if (manager.deposit("A001", 500)) {
            System.out.println("\n存款成功！账户A001当前余额：" + manager.getBalance("A001"));
        }
        
        // 取款
        if (manager.withdraw("A002", 800)) {
            System.out.println("取款成功！账户A002当前余额：" + manager.getBalance("A002"));
        }
        
        // 转账
        if (manager.transfer("A001", "A002", 300)) {
            System.out.println("转账成功！");
            System.out.println("账户A001当前余额：" + manager.getBalance("A001"));
            System.out.println("账户A002当前余额：" + manager.getBalance("A002"));
        }
    }
}

多线程程序：

java

import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;

// 共享资源类
class SharedResource {
    private Queue<Integer> queue = new LinkedList<>();
    private final int MAX_SIZE = 5;
    
    // 生产数据
    public synchronized void put(int value) {
        // 队列已满，等待消费者消费
        while (queue.size() == MAX_SIZE) {
            try {
                System.out.println("队列已满，生产者线程等待...");
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        
        // 生产数据
        queue.add(value);
        System.out.println("生产者生产数据：" + value + "，当前队列大小：" + queue.size());
        
        // 唤醒可能在等待的消费者线程
        notifyAll();
    }
    
    // 消费数据
    public synchronized int get() {
        // 队列为空，等待生产者生产
        while (queue.isEmpty()) {
            try {
                System.out.println("队列为空，消费者线程等待...");
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        
        // 消费数据
        int value = queue.poll();
        System.out.println("消费者消费数据：" + value + "，当前队列大小：" + queue.size());
        
        // 唤醒可能在等待的生产者线程
        notifyAll();
        
        return value;
    }
}

// 生产者线程
class Producer implements Runnable {
    private SharedResource resource;
    
    public Producer(SharedResource resource) {
        this.resource = resource;
    }
    
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            resource.put(i);
            
            // 模拟生产过程
            try {
                Thread.sleep((long) (Math.random() * 1000));
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

// 消费者线程
class Consumer implements Runnable {
    private SharedResource resource;
    
    public Consumer(SharedResource resource) {
        this.resource = resource;
    }
    
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            resource.get();
            
            // 模拟消费过程
            try {
                Thread.sleep((long) (Math.random() * 1000));
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

// 测试类
public class ProducerConsumerTest {
    public static void main(String[] args) {
        SharedResource resource = new SharedResource();
        
        // 创建生产者线程和消费者线程
        Thread producerThread = new Thread(new Producer(resource));
        Thread consumerThread = new Thread(new Consumer(resource));
        
        // 启动线程
        producerThread.start();
        consumerThread.start();
    }
}

Java面向对象技术与方法模拟卷二 ​

一、填空题（每空1分，共10分） ​

二、判断题（每题1分，共10分） ​

三、单选题（每题2分，共10分） ​

四、写出程序运行结果（每题5分，共20分） ​

五、简答题（每题6分，共30分） ​

六、编程题（每题10分，共20分） ​

参考答案与解析 ​

一、填空题答案 ​

二、判断题答案 ​

三、单选题答案 ​

四、程序运行结果 ​

五、简答题参考答案 ​

六、编程题参考答案 ​

Java面向对象技术与方法模拟卷二

一、填空题（每空1分，共10分）

二、判断题（每题1分，共10分）

三、单选题（每题2分，共10分）

四、写出程序运行结果（每题5分，共20分）

五、简答题（每题6分，共30分）

六、编程题（每题10分，共20分）

参考答案与解析

一、填空题答案

二、判断题答案

三、单选题答案

四、程序运行结果

五、简答题参考答案

六、编程题参考答案