湖北汽车工业学院《Java程序设计》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《Java程序设计》2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共15个小题，每小题1分，共15分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、在Java的并发包中，例如

CountDownLatch

、

CyclicBarrier

和

Semaphore

等工具类，当需要协调多个线程的执行顺序和并发度时，以下哪种工具类可能是最适合特定场景的？（）A.

CountDownLatch

用于等待一组线程完成B.

CyclicBarrier

用于线程同步到达某个点C.

Semaphore

用于控制并发线程的数量D.以上都有可能，取决于具体需求2、对于Java中的流（Stream）操作，以下描述正确的是：（）A.Stream操作可以实现对集合数据的高效处理和转换，支持函数式编程风格B.Stream操作只能对List类型的集合进行操作，对其他集合类型不支持C.Stream操作会修改原始集合中的数据D.Stream操作的中间操作会立即执行，而终端操作才会真正触发数据处理3、Java中的集合框架提供了多种数据结构的实现。假设需要存储一组不允许重复元素，并且能够按照自然顺序进行排序的对象，应该选择以下哪种集合：（）A.

ArrayList

B.

HashSet

C.

LinkedHashSet

D.

TreeSet

4、Java中的集合框架提供了多种数据结构来存储和操作一组对象。假设要存储一组不允许重复元素且按照自然顺序排序的对象，以下关于集合选择的描述，哪一项是不准确的？（）A.可以使用

TreeSet

，它会自动对元素进行排序，并保证元素的唯一性B.

HashSet

不保证元素的顺序，并且不允许重复元素，也可以满足需求C.

ArrayList

可以存储元素，但不保证元素的唯一性和有序性D.

LinkedList

适合在需要频繁在头部和尾部进行插入和删除操作的场景，不适合用于此需求5、在Java的集合类中，

HashMap

和

HashTable

有一些相似之处但也有区别。假设在多线程环境下，需要一个线程安全的键值对存储结构，以下选择哪个更合适？（）A.

HashMap

B.

HashTable

C.两者都可以D.都不合适6、在Java的图形用户界面（GUI）编程中，假设要创建一个包含按钮和文本框的窗口，并为按钮添加点击事件处理程序，以下哪种方式是正确的实现方式？（）A.使用

Swing

库创建组件和添加事件处理B.使用

AWT

库创建组件，但不支持事件处理C.不使用任何图形库，通过控制台输出D.以上方法都不正确7、在Java的异常处理机制中，当程序在运行时遇到了不可恢复的错误，例如数据库连接失败或文件不存在。为了确保程序能够优雅地退出并释放相关资源，以下哪种处理方式可能是最合适的？（）A.捕获异常后继续执行，忽略错误B.捕获异常后打印错误信息，然后终止程序C.不捕获异常，让JVM自动处理D.将异常抛出到上层调用者，不进行任何处理8、在Java的资源管理中，try-with-resources语句可以自动关闭资源。假设要操作一个文件，并确保文件在使用后正确关闭，以下关于使用try-with-resources的方式，哪一项是最正确的？（）A.将文件对象的创建放在try-with-resources括号内B.在try块内创建文件对象，然后在finally块中关闭C.不使用try-with-resources，手动关闭文件D.将文件操作放在try块外，不进行资源管理9、在Java中，以下哪个方法用于比较两个字符串是否相等（不考虑大小写）？（）A.equalsIgnoreCase()B.compareToIgnoreCase()C.isEqualIgnoreCase()D.matchIgnoreCase()10、Java中的

Optional

类用于避免空指针异常。假设我们有一个可能为空的对象引用，使用

Optional

类进行处理，以下哪个操作可以获取对象的值，如果为空则提供一个默认值？（）A.

orElse

B.

orElseGet

C.

ifPresent

D.

get

11、在Java的网络编程中，关于Socket通信，以下描述正确的是：（）A.ServerSocket用于服务器端监听客户端的连接请求，Socket用于客户端和服务器之间的数据传输B.在进行Socket通信时，不需要考虑数据的编码和解码问题，Java会自动处理C.Socket通信只能实现基于TCP协议的连接，无法实现基于UDP协议的连接D.一旦建立了Socket连接，就可以无限制地发送和接收数据，无需进行任何控制12、在Java的注解中，元注解用于注解其他注解。假设要定义一个注解，并使用元注解对其进行限制，以下哪种方式是正确的？（）A.使用

@Target

、

@Retention

等元注解B.不使用元注解，直接定义注解C.元注解只能用于内置注解，不能用于自定义注解D.以上方法都不正确13、Java中的集合框架提供了多种数据结构的实现。假设需要存储一组不允许重复元素，并且能够按照元素的自然顺序进行排序的数据，以下哪个集合类是最合适的选择？（）A.

ArrayList

B.

HashSet

C.

TreeSet

D.

LinkedList

14、对于Java中的泛型，假设我们有一个泛型类

GenericClass

，以下关于泛型的描述，正确的是：（）A.泛型可以提高代码的可读性和类型安全性，避免了类型转换的错误B.泛型在运行时会被擦除，所以无法通过反射获取泛型类型的实际参数C.可以在泛型类中使用基本数据类型作为类型参数D.泛型类的不同实例，其类型参数必须不同15、关于Java中的接口（Interface），以下说法不正确的是（）A.接口中只能包含抽象方法和常量，不能有普通方法和变量B.一个类可以实现多个接口，实现接口的类必须实现接口中的所有方法C.接口可以继承其他接口，形成接口的层次结构D.接口中的方法默认是public和abstract的，变量默认是public、static和final的二、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分．有多个选项是符合题目要求的．）1、Java中，若一个类实现了Comparable接口，那么在比较两个对象大小时，应该遵循自反性、对称性和传递性原则。（）2、Java中的

WeakHashMap

中的键如果没有被其他强引用所引用，那么在垃圾回收时，对应的键值对会被自动删除。（）3、在Java中，使用synchronized关键字可以实现线程同步，并且同步代码块的锁对象可以是任意的对象，只要多个线程使用的是同一个锁对象即可实现同步。（）4、Java中的

Stream

流可以通过

parallelStream()

方法转换为并行流，但并非所有情况都能提高性能。（）5、Java的集合框架中，TreeMap是基于红黑树实现的，能够按照键的自然顺序或者指定的比较器顺序对键值对进行排序。（）6、在Java中，

java.util.concurrent.ForkJoinPool

的工作窃取机制可以提高线程的利用率，避免某些线程空闲而其他线程负载过重。（）7、Java中的

enum

枚举类型可以定义成员变量、方法和构造函数，并且可以实现接口。（）8、在Java中，使用BitSet类可以高效地操作位集合，节省存储空间。（）9、对于Java中的

java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue

，如果在构造时不指定容量，默认容量为

Integer.MAX_VALUE

，可能导致内存溢出。（）10、Java中的

Stream

流的

groupingBy()

方法用于根据指定的键对元素进行分组。（）三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）深入探讨Java中设计原则（如单一职责原则、开闭原则、里氏替换原则等）的含义和应用，通过实际代码示例说明如何遵循这些原则进行设计。2、（本题5分）假设要开发一个Java应用程序来处理图像数据，论述如何选择合适的图像处理库和技术，以及如何优化图像操作的性能。3、（本题5分）详细论述Java中的Java线程同步工具类的底层实现细节。以CountDownLatch等为例，深入剖析其内部实现机制。4、（本题5分）论述Java中的Java并发编程中的线程局部存储（ThreadLocalStorage）的优化策略。分析如何高效使用线程局部存储来避免数据竞争。5、（本题5分）全面论述Java中的工厂模式，包括简单工厂、工厂方法和抽象工厂模式的区别和适用场景，举例说明如何使用工厂模式来创建对象。四、编程题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）编写一个Java程序，用