Table of Contents

Test grilă, ianuarie 2015

Au fost 20 de întrebări, 4 variante de răspuns, un singur răspuns corect. 4 numere, aceleași 20 de întrebări în ordine diferită.

Metoda de evaluare: grilă franceză, -1/4 din punctajul unei întrebări la răspuns greșit, 0 dacă nu este marcat niciun răspuns.

Analizăm aici întrebările pe rând, structurat pe secțiuni.

Basics

1. Ce obținem la rularea următorului cod: 

class A {
  public static boolean val;
  public A() { val = true; }
  public static void print() {
    System.out.println("First");
  }
}
 
public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    A a = null;
    if (!a.val) a.print();
    else System.out.println("Second");
  }
}

Explicație: Programul e corect sintactic, deci eroarea de compilare cade. Ideea principală este că se pot accesa membrii statici pentru obiectele a căror valoare e null. De ce funcționează: runtime-ul nu “dereferențiază” efectiv obiectul null, ci accesează membrii clasei obiectului, pe baza tipului declarat. De aceea, nu se aruncă excepție și se printează “First”.

2. Care afi rmații sunt corecte?

A) Statement-ul package poate fi pus doar pe prima linie necomentată dintr-un fișier B) Speci ficatorii de acces pentru clase externe sunt doar public și default C) Un fișier poate avea mai multe clase publice D) Este obligatoriu pentru un fișier sa conțină statement-ul package E) Un fișier poate avea mai multe statement-uri import

Explicație: să luăm afirmațiile pe rând: A) declararea pachetului poate fi doar prima linie necomentată de cod fără dubii, deci corect B) specificatorii pentru clase externe sunt doar public și default (adică fără modificator); ceilalți nu au sens decât în contextul unei alte clase (private, protected față de cine?) - corect C) un fișier poate avea o singură clasă publică - greșit D) dacă un fișier se află într-un pachet default, nu trebuie să aibă statement-ul package - greșit E) un fișier poate avea, desigur, mai multe import-uri (și este deseori cazul) - corect

Constructori, referințe

3. Ce afișează următorul cod: 

class Shape {
  public String type = " s ";
  public Shape() { System.out.print("shape ");}
}
 
public class Rectangle extends Shape {
  public Rectangle() { System.out.print("rectangle ");}
  public static void main(String[] args) {
    new Rectangle().go();
  }
 
  void go() {
    type = "r ";
    System.out.print(this.type + super.type);
  }
}

Explicație: Expresia new Rectangle() cheamă întâi super-constructorul, anume Shape(), care printează “shape”, după care se execută instrucțiunile din constructorul propriu al Rectangle, care printează “rectangle”. Apoi pe instanța de Rectangle se apelează metoda go din clasa Rectangle (ar trebui să fie clar), care setează type=“r”. Rectangle nu are un câmp type propriu, deci this.type și super.type vor avea aceeași valoare “r”. Deducem deci că se va afișa “shape rectangle r r”.

4. Ce afișează următorul program? 

class Main {
  public static void main(String[] args) {
    Boolean b = new Boolean(true);
    if (b.equals(true)) {
      System.out.println("1");
      b = false;
      if (b == new Boolean(false)) {
        System.out.println("2");
      }
    }
  }
}

Explicație: codul compilează; singura potențială problemă ar fi atribuirea unei valori boolean (tip primitiv) unei variabile Boolean (tip referință), dar știm că Java face autoboxing (adică se creează un nou Boolean cu false în interiorul lui). Esența întrebării este diferența dintre == și metoda equals. În mod clar b.equals(true) va fi adevărat, deci se va printa 1. Apoi, pentru că operatorul == compară referințele (adică verifică dacă cei doi operanzi sunt de fapt același obiect), b == new Boolean(false) va fi false, deci nu se va printa și 2.

OOP

5. Care variantă reprezintă suprascrierea corectă a metodei: protected int computeX(int a, float b) {…}?

Explicație: Întrebarea verifică cunoașterea regulilor pentru supracriere:

În cazul de faţă suprascrierea este corectă dacă se păstrează aceeași semnătură (tip de întors, nume + parametri, deci variantele 3 și 4 sunt greșite), iar modificatorul de acces este cel puțin protected. Modificatorul default poate sau nu să fie mai vizibil decât protected (exercițiu - gândiți-vă la scenarii), fapt pentru care compilatorul interzice prima variantă ca fiind suprascriere (i.e. dacă adăugați adnotarea @Override veți primi eroare).

6. Ce afișează următorul cod (Student e o subclasă a Person, iar Person conține metoda getName)? 

// intr-o metoda main
Person s = new Student("Alice");
Person p = new Person("Bob");
InfoManager m = new InfoManager();
System.out.println(m.printInfo(s) +"; " + m.printInfo(p));
 
// in clasa InfoManager
public String printInfo(Person p){
  return "Person " + p.getName();
}
 
public String printInfo(Student s){
  return "Student " + s.getName();
}

Explicație: În lipsa altor detalii, getName() este aceeași metodă în clasele Person și Student, care întoarce câmpul de tip String din obiect, nici nu am mai scris-o în întrebare pentru că am fost siguri că înțelegeți scenariul. Ce e important de dedus este care metodă printInfo se apelează pentru cele două obiecte s și p. Răspunsul este simplu: se apelează acea metodă pentru care tipurile parametrilor coincid cu tipurile declarate ale obiectelor pasate efectiv. A nu se confunda cu runtime dispatch-ul metodelor suprascrise în clase derivate! În cazul nostru ambele obiecte erau declarate de tip Person, deci se apela de două ori metoda printInfo(Person), o dată pentru Alice, o dată pentru Bob.

Întrebarea testează că ştiţi că metodele supraîncărcate (overloaded) sunt 'alese' la compile-time, iar cele suprascrise (overriden) la runtime.

7. Ce se afișează? 

class A {
  int x;
  public A() { init(0); }
  protected void init(int x) { this.x = x; }
}
 
class B extends A {
  public B() { init (super.x + 1); }
  public void init(int x) { this.x = x + 1; }
}
 
public class Test {
  public static void main(String[] args) {
    A a = new B();
    System.out.println(a.x);
  }
}

Explicație: oh but why. De ce 3…

E clar că variabila a va avea tipul B la runtime. Ce e important e ce se întâmplă la construcția obiectului B. Constructorul lui B cheamă super-constructorul fără parametri, deși nu e scris explicit. Super-constructorul face init(0). Aici este foarte important. Se cheamă funcția init din B. De ce? Înainte să se apeleze efectiv constructorul B, runtime-ul alocă pe heap memorie aferentă unui obiect B și leagă toate numele metodelor la implementările efective, inclusiv init-ul suprascris. Toate acestea, înainte să se apeleze efectiv constructorul. Metoda init se va chema deci din clasa B, care face this.x = x+1. Asta înseamnă că în acest moment, a.x = 1. După apelul super-constructorului, se execută corpul propriu al constructorului B, care face init(super.x + 1). Pentru că super.x = this.x = 1, se cheamă deci init(2), care iarăși face this.x = 2 + 1, de unde this.x = 3. Cu această valoare se cedează controlul apelantului și deci a.x = 3.

Este recomandat ca în codul vostru să nu apelaţi metode polimorfice în constructori, tocmai din cauza unui astfel de comportament.

Clase abstracte și interfețe

8. Care afirmații sunt corecte? (Ci denotă clase, Ii denotă interfețe)

A) C1 extends I1; B) I1 extends I2, I3; C) I1 implements I2; D) C1 implements I1,I2; E) C1 extends C2, C3.

Explicație: Este o întrebare standard despre fundamentele limbajului Java. Esențial este că o clasă poate extinde o singură altă clasă și poate implementa oricâte interfețe, iar o interfață poate extinde oricâte alte interfețe.

Afirmația E este deci greșită, deci pică din start 3 variante, ceea ce vă asigură răspunsul corect, dar să mergem mai departe. Afirmațiile A și C iarăși nu au sens, o clasă extinde altă clasă și o interfață extinde altă interfață. Afirmația D este corectă și apare des în viața reală. Ce este potențial tricky la această întrebare este afirmația B, care este corectă. De ce este corectă: în virtutea implementării mai multor interfețe, compilatorul este doar interesat de adunat semnături de metode în cadrul interfețelor. Vă puteți pune întrebarea ce se întâmplă dacă I1 și I2 conțin aceeași semnătură de metodă și pe care dintre ele o moștenește I. Un răspuns (cu niște simplificări) e că nu contează; ceea ce contează este ca acea semnătură de metodă să se afle în I. Deci faptul că o interfață extinde mai multe alte intefețe cu semnături de metode potențial identice nu deranjează compilatorul, pentru că nu există și implementări diferite care să declanșeze eventuale ambiguități.

9. Fie: 

interface ITest {
  protected int x = 10;
  int y;
  int z = 20;
  abstract void foo();
  final int f(int x);
}

Care linii din corpul interfeței (numerotate de la 1 la 5) sunt corecte?

Explicație: Esențial este faptul că orice variabilă din corpul unei interfețe este automat (dedus) public static final, iar metodele sunt implicit public abstract. Înarmați cu aceste cunoștințe, să luăm acum fiecare linie pe rând:

  1. protected și public (dedus) intră în contradicție - greșit
  2. y e final (implicit) și nu e inițializat - greșit
  3. corect
  4. puteți considera declarația un pleonasm, dar compilatorul nu este deranjat, abstract este oricum dedus - corect
  5. metodele din interfețe sunt prin definiție abstract; final + abstract = compiler headbang - greșit.

Clase interne

10. Cu ce poate fi înlocuită linia (xxx) pentru a obține o instanță a B? 

class A {
  class B {}
}
 
// in main
A a = new A();
(xxx)

Explicație: Întrebare standard despre sintaxa Java la instanțierea unei clase interne nestatice. Corect este (obiect de tip A).new B(), deci singura variantă care respectă această sintaxă este cea din bold.

11. Fie interfața Runnable cu singura metodă public void run(). Clasa Thread are un constructor ce primește un Runnable ca parametru și expune o metodă public void start(). Ce concluzie trageți de la următorul cod? 

  new Thread(new Runnable() { 
    public void run() { 
      while(true) { 
        System.out.println("Nyan cat!"); 
      } 
    } 
  } ).start();

Explicație: scenariul din întrebare este un exemplu clasic de instanțiere a unei clase anonime (e un scenariu real, Thread și Runnable stau la baza multithreading-ului în Java). Expresia new Runnable() scrisă fără implementarea care ar urma ar fi într-adevăr o eroare de compilare (nu se pot instanția tipuri abstracte). Dar, ca și în explicația de la laboratorul de clase anonime, new Runnable() { public void run() {…} } spune de fapt compilatorului să creeze o nouă clasă care implementează Runnable și oferă implementarea cu Nyan Cat (lol), după care și creează un obiect de tipul respectiv. Cât despre new Thread(…).start(), sintaxa e corectă.

12. Ce cuvânt cheie introdus la (xxx) va permite compilarea programului: 

abstract class A {
  int x;
  abstract void set();
}
 
public class Test {
  public static void main(String args[]) {
    (xxx) int num = 30;
    A a = new A() {
      public void set() {
        x = num;
      }
    };
  }
}

Explicație: Pentru a folosi variabile locale din afara contextului (scope-ului) unei clase interne (cum e și cazul nostru), e necesar cuvântul cheie final. Motivul este layout-ul în memorie al claselor și variabilelor, iar final permite (prin copiere) și garantează accesul la valoarea corectă a variabliei x la orice moment. static și public nu au oricum sens pentru variabile locale, iar diferențierea dintre “nu e nevoie de modificator” și “final” este motivul precedent.

Colecții și genericitate

13. Dacă dorim să stocăm un șir de elemente fără duplicate într-o colecție fără să ne intereseze ordinea elementelor sau sortarea lor, clasa cea mai potrivită este

Explicație: Când auziți “fără duplicate”, primul impuls trebuie să fie o implementare de Set, deci deja Vector cade, iar HashSet este aproape sigur. Să ne uităm totuși și la celelalte variante. TreeMap ține minte chei comparabile, deci neinteresându-ne de ordinea elementelor, pică. HashMap poate fi de asemenea folosit ca și HashSet cu obiectele noastre ca și chei, dar pentru a-l folosi corect, trebuie să stocăm și valori asociate cheilor, cu toate că nu ne interesează efectiv. HashSet e deci varianta optimă.

14. Ce se întâmplă la rularea următorului cod: 

String[] strings = {"hello", "world"};
Object[] objects = strings;             // linia 2
List<?> list = new ArrayList<Object>(); // linia 3
for (Object obj : objects) {
  System.out.println(obj);
  list.add(obj);                        // linia 6
}

Explicație: Linia 2 e corectă sintactic, deși dacă apoi încercăm ceva de tipul objects[1] = 1 vom obține un ArrayStoreException la runtime. Linia 3 e perfect în regulă, pentru că ArrayList implementează List și wildcard-ul se potrivește cu Object. Ce nu putem face e să apelăm metoda add pe variabila list, pentru că la compilare nu se cunoaște tipul obiectelor conținute în listă. Doar null poate fi folosit ca parametru, pentru că null aparține oricărui tip referință.

15. Care dintre următoarele variante este corectă (compilează)?

Explicație: Ideea cheie în această întrebare și în lucrul cu generics în general este că, de exemplu (exemplul nostru), dacă Student e subclasă a Person, atunci ArrayList<Student> nu e subclasă a ArrayList<Person>, deci atribuirea nu este corectă (un astfel de exemplu este și în laboratorul de genericitate).

Matching-ul tipului generic (cel dintre paranteze unghiulare) este făcut la compilare și singura variantă care trece de această verificare este varianta în bold. Am fi putut avea matching corect cu wildcard-uri, dar nu a fost cazul aici. Pentru mai multe detalii puteți să citiți despre covarianță și contravarianță și despre type erasure ca să înțelegeți motivele pentru care Java se comportă astfel.

Excepții

16. Despre excepțiile unchecked:

Explicație: Excepțiile unchecked derivă din RuntimeException. Ca orice alt tip referință, se pot crea noi excepții unchecked după cum simțim nevoia, deci primul răspuns cade. Specificația lor include răspunsul de mai sus în bold, care este și cel corect. Excepțiile unchecked pot, dar nu trebuie neapărat să fie declarate în clauzele throws și pot, dar nu trebuie neapărat să fie prinse de blocurile try-catch.

17. 

class A {
  public int x = 0;
}
 
public A foo() {
  A a = new A();
  try { a.x = 1;
    throw new NullPointerException();
  } catch (Exception e) {
    a.x = 2;
    return a;
  } finally { a.x = 3; }
}

Ce se întâmplă la: 

A a = foo();
System.out.println(a.x);

Explicație: este o întrebare care necesită multă atenție și câteva cunoștințe cheie. La momentul aruncării excepției, a.x = 1. NullPointerException derivă din Exception, deci va fi prinsă. În acel moment, a.x devine 2 și se va marca obiectul a ca fiind cel pe care îl va întoarce funcția. Atenție. Doar marcat. Este pusă pe stivă referința într-un loc special, într-un mod asemănător în care apelați funcții la IOCLA: puneți într-un registru valoarea de întors (pe care o puteți modifica de oricâte ori) și abia când executați instrucțiunea ret se poate folosi în blocul apelant. Instrucțiunea din bytecode este areturn.

Nu se cedează controlul apelantului încă, pentru că există un bloc finally care va trebui executat (știm că finally se execută no matter what). Blocul finally setează a.x la valoarea 3 pe același obiect, adică pe cel care va fi apoi întors. Abia atunci se cedează controlul apelantului. Se va printa 3.

Nu aveați nevoie să cunoașteți toate detaliile, ci doar că nu se cedează controlul (nu se “iese din funcție”) imediat ce se execută o instrucțiune return ca în C, ci doar după ce s-a executat codul din finally, timp în care obiectelor care vor fi întoarse li se poate modifica starea internă. Cum e și cazul nostru.

Există mari șanse să vă loviți de problema aceasta în cod scris de alte persoane. Problema vă pregătește pentru acest scenariu și aceste cunoștințe vă pot salva ore sau zile pierdute.

Design patterns, JUnit, misc

18. Vrem să implementăm un framework de user interface. Cu ce design pattern am putea modela comportamentul de onClick → doSomething pentru un element de tip buton oarecare?

Explicație: Factory este un pattern de construcție de obiecte, nu unul comportamental cum a fost descris în întrebare. Visitor este un pattern în care se pot parcurge și procesa în mod polimorfic structuri de date diverse, iar Singleton permite crearea unei singure instanțe de un anumit tip, deci niciuna nu are legătură cu scenariul din întrebare. Observer, în schimb, se potrivește perfect, pentru că dacă țineți minte, la elementele noastre observabile (de tip MyArrayList) înregistram observatori care se declanșau (notificau) atunci când executam o operație pe ele. Așa dorim să implementăm și comportamentul butoanelor: se înregistrează listeneri, adică observatori, iar la click să se creeze un obiect (eveniment) cu care să fie notificați și fiecare să-și ruleze un mecanism intern pe acel eveniment (procesare de date, afișare de conținut, navigare etc). Este chiar modelul real pe care se bazează aproape toate elementele interactive de UI existente (web, mobile, jocuri etc).

19. Care cuvânt dintre următoarele este rezervat în Java?

Explicație: Cuvintele “method” și “array” pică imediat. “Unsigned” nu există în Java, iar “native” denumește metodele pe care le puteți scrie pentru a interfața cu programele scrise special pentru sistemul vostru (arhitectura de calcul, sistem de operare etc). Consultați laboratorul de Reflection. Nu aveați nevoie de informații detaliate despre ce face Java Native Interface, ci doar că există astfel de metode.

20. Fie următorul test JUnit funcțional. Ce se va afișa în urma execuției lui? 

public class Test {
  @Before
  public void before() { System.out.print("before:");}
 
  @Test
  public void test1() { System.out.print("test1:");}
 
  @After
  public void after() { System.out.print("after:");}
 
  @Test
  public void test2() { System.out.print("test2:");}
}

Explicație: întrebare simplă despre funcționarea JUnit. Fiecare test în parte este precedat de rularea metodei adnotată cu Before și succedată de rularea metodei adnotată cu After.