01 — Java Fundamentals

เป้าหมาย: เข้าใจ Java core concepts ที่มักถูกถามในสัมภาษณ์ระดับ Junior
หัวข้อ: OOP · Collections · Exception Handling · String · Java 8+ Features · Design Patterns เบื้องต้น

1. Object-Oriented Programming (OOP)

4 หลักการหลัก

หลักการ	ความหมาย	ตัวอย่าง
Encapsulation	ซ่อน internal state, เข้าถึงผ่าน method	`private` field + getter/setter
Inheritance	Class ลูกรับ field/method จาก class แม่	`class Dog extends Animal`
Polymorphism	Object ตัวเดียวทำงานได้หลายรูปแบบ	Method overriding, overloading
Abstraction	ซ่อน implementation, เปิดแค่ interface	`abstract class`, `interface`

ตัวอย่าง: Polymorphism

abstract class Animal {
    abstract String sound(); // ทุก subclass ต้อง implement
}

class Dog extends Animal {
    @Override
    public String sound() { return "Woof"; }
}

class Cat extends Animal {
    @Override
    public String sound() { return "Meow"; }
}

// ใช้งาน
Animal a = new Dog();
System.out.println(a.sound()); // "Woof" — Runtime polymorphism

Interface vs Abstract Class

	`interface`	`abstract class`
Multiple inheritance	✅ ได้	❌ ไม่ได้
Constructor	❌ ไม่มี	✅ มี
Fields	`public static final` only	ทุกประเภท
Default method	✅ (Java 8+)	✅
เมื่อใช้	กำหนด contract/behavior	มี shared state/logic

คำถามสัมภาษณ์

Q: Interface กับ Abstract Class ต่างกันอย่างไร?
A: Interface กำหนด contract ที่ class ต้อง implement ไม่มี state ใช้เมื่อต้องการ multiple inheritance ของ behavior เช่น Serializable, Comparable ส่วน Abstract class ใช้เมื่อ subclasses มี logic หรือ state ร่วมกัน เช่น HttpServlet

Q: Overriding vs Overloading ต่างกันอย่างไร?
A: Overriding เกิดเมื่อ subclass เขียน method ชื่อเดิมทับ (Runtime polymorphism), Overloading คือ method ชื่อเดิมแต่ parameter ต่างกันใน class เดียว (Compile-time)

2. Collections Framework

โครงสร้าง Collections

Iterable
└── Collection
    ├── List         → ArrayList, LinkedList
    ├── Set          → HashSet, TreeSet, LinkedHashSet
    └── Queue        → LinkedList, PriorityQueue

Map (แยกต่างหาก)
└── HashMap, TreeMap, LinkedHashMap

เมื่อไหร่ใช้อะไร?

Collection	ใช้เมื่อ	เวลา get/add	Thread-safe?
`ArrayList`	ต้องการ index access บ่อย	O(1) get, O(1) add amortized	❌
`LinkedList`	insert/delete ตรงกลางบ่อย	O(n) get, O(1) add first/last	❌
`HashSet`	เก็บ unique ค่า, ไม่สนลำดับ	O(1) avg	❌
`TreeSet`	เก็บ unique ค่า + เรียงลำดับ	O(log n)	❌
`HashMap`	key-value, ไม่สนลำดับ	O(1) avg	❌
`LinkedHashMap`	key-value + ลำดับ insertion	O(1) avg	❌
`ConcurrentHashMap`	key-value + multi-thread	O(1) avg	✅

ตัวอย่าง: Collection operations

// List
List<String> names = new ArrayList<>();
names.add("Alice");
names.add("Bob");
names.get(0);          // "Alice"
names.remove("Bob");
Collections.sort(names);

// Map
Map<String, Integer> scores = new HashMap<>();
scores.put("Alice", 95);
scores.getOrDefault("Bob", 0); // ไม่ throw exception ถ้าไม่มี key
scores.putIfAbsent("Alice", 100); // ไม่เขียนทับถ้ามีอยู่แล้ว
scores.forEach((k, v) -> System.out.println(k + ": " + v));

// Set
Set<String> unique = new HashSet<>(names); // ลบ duplicates

คำถามสัมภาษณ์

Q: ArrayList กับ LinkedList ต่างกันอย่างไร?
A: ArrayList ใช้ array เก็บข้อมูล get(index) เร็ว O(1) แต่ insert/delete ตรงกลางช้า O(n) เพราะต้อง shift elements LinkedList เป็น doubly linked list insert/delete หัว-ท้ายเร็ว O(1) แต่ get(index) ช้า O(n) ในทางปฏิบัติ ArrayList เร็วกว่าในเกือบทุกกรณีเพราะ cache locality ดีกว่า

Q: HashMap ทำงานอย่างไร?
A: HashMap ใช้ hash function แปลง key เป็น index ของ array ภายใน เมื่อ hash ชนกัน (collision) จะใช้ linked list หรือ balanced tree (Java 8+) เก็บในตำแหน่งเดียวกัน key ต้อง implement hashCode() และ equals() ให้สอดคล้องกัน

Q: HashMap vs Hashtable vs ConcurrentHashMap?
A: HashMap ไม่ thread-safe แต่เร็ว, Hashtable เก่า + thread-safe แต่ช้า (synchronized ทุก method), ConcurrentHashMap thread-safe ทันสมัย แบ่ง lock เป็น segment ทำให้เร็วกว่า Hashtable มาก

3. Exception Handling

Checked vs Unchecked

Throwable
├── Error          (OutOfMemoryError, StackOverflowError) — ไม่ catch
└── Exception
    ├── Checked    (IOException, SQLException) — ต้อง handle หรือ throws
    └── Unchecked  (RuntimeException และ subclasses)
        ├── NullPointerException
        ├── IllegalArgumentException
        ├── IndexOutOfBoundsException
        └── ...

ตัวอย่าง: Exception handling patterns

// Pattern 1: Try-catch-finally
public String readFile(String path) {
    BufferedReader reader = null;
    try {
        reader = new BufferedReader(new FileReader(path));
        return reader.readLine();
    } catch (IOException e) {
        log.error("Failed to read file: {}", path, e);
        throw new RuntimeException("File read failed", e); // wrap เป็น unchecked
    } finally {
        // ทำงานเสมอ ไม่ว่าจะ exception หรือไม่
        if (reader != null) {
            try { reader.close(); } catch (IOException ignored) {}
        }
    }
}

// Pattern 2: Try-with-resources (แนะนำ)
public String readFileModern(String path) throws IOException {
    try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(path))) {
        return reader.readLine();
    } // auto-close เมื่อออกจาก block
}

// Custom Exception
public class UserNotFoundException extends RuntimeException {
    public UserNotFoundException(Long id) {
        super("User not found with id: " + id);
    }
}

คำถามสัมภาษณ์

Q: ควร catch Exception กว้างๆ หรือ specific exception?
A: ควร catch เฉพาะ exception ที่รู้ว่าจะเกิดและมีวิธีจัดการ catch Exception กว้างๆ ซ่อน bug ได้ ถ้าจำเป็นต้อง catch กว้าง ควร log หรือ rethrow ไม่ควร swallow exception โดยไม่ทำอะไร

4. String

String, StringBuilder, StringBuffer

	`String`	`StringBuilder`	`StringBuffer`
Mutable	❌ Immutable	✅	✅
Thread-safe	✅ (immutable)	❌	✅
Performance	ช้า (new object ทุกครั้ง)	เร็ว	ช้ากว่า StringBuilder

// ❌ สร้าง String object ใหม่ทุกครั้ง
String s = "";
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
    s += i; // inefficient!
}

// ✅ ใช้ StringBuilder ใน single thread
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
    sb.append(i);
}
String result = sb.toString();

คำถาม: `==` vs `.equals()`

String a = new String("hello");
String b = new String("hello");

a == b        // false — compare reference (address ใน memory)
a.equals(b)   // true  — compare value

// String pool (literal)
String c = "hello";
String d = "hello";
c == d        // true — same reference จาก string pool

5. Java 8+ Features ที่ต้องรู้

Lambda Expression

// แบบเดิม
Comparator<String> old = new Comparator<String>() {
    public int compare(String a, String b) { return a.compareTo(b); }
};

// Lambda
Comparator<String> lambda = (a, b) -> a.compareTo(b);

// Method reference
Comparator<String> ref = String::compareTo;

Stream API

List<String> names = List.of("Alice", "Bob", "Charlie", "Anna");

// กรอง + แปลง + รวม
List<String> result = names.stream()
    .filter(name -> name.startsWith("A"))    // ["Alice", "Anna"]
    .map(String::toUpperCase)                // ["ALICE", "ANNA"]
    .sorted()                               // ["ALICE", "ANNA"]
    .collect(Collectors.toList());

// นับ
long count = names.stream().filter(n -> n.length() > 4).count();

// หา max/min
Optional<String> longest = names.stream()
    .max(Comparator.comparingInt(String::length));

// groupBy
Map<Integer, List<String>> byLength = names.stream()
    .collect(Collectors.groupingBy(String::length));

Optional

// ป้องกัน NullPointerException
Optional<User> user = userRepository.findById(id);

// แบบเดิม (อันตราย)
User u = userRepository.findById(id); // อาจ null!
String name = u.getName();            // NullPointerException!

// ✅ ใช้ Optional
user.map(User::getName)
    .orElse("Unknown");

user.ifPresent(u -> System.out.println(u.getName()));

User u = user.orElseThrow(() -> new UserNotFoundException(id));

6. Design Patterns เบื้องต้น

Singleton

// Thread-safe Singleton (Bill Pugh / Initialization-on-demand)
public class AppConfig {
    private AppConfig() {}

    private static class Holder {
        static final AppConfig INSTANCE = new AppConfig();
    }

    public static AppConfig getInstance() {
        return Holder.INSTANCE;
    }
}
// หมายเหตุ: ใน Spring ใช้ @Component / @Bean แทน Singleton pattern manual

Builder

public class User {
    private final String name;
    private final String email;
    private final int age;

    private User(Builder builder) {
        this.name = builder.name;
        this.email = builder.email;
        this.age = builder.age;
    }

    public static class Builder {
        private String name;
        private String email;
        private int age;

        public Builder name(String name) { this.name = name; return this; }
        public Builder email(String email) { this.email = email; return this; }
        public Builder age(int age) { this.age = age; return this; }
        public User build() { return new User(this); }
    }
}

// ใช้งาน
User user = new User.Builder()
    .name("Alice")
    .email("alice@example.com")
    .age(25)
    .build();
// หมายเหตุ: ใน Spring ใช้ Lombok @Builder แทน

คำถามสัมภาษณ์

Q: ทำไมถึงใช้ Builder pattern?
A: เมื่อ object มี parameter มากและบาง parameter เป็น optional Builder ทำให้ code อ่านง่ายและหลีกเลี่ยงปัญหา telescoping constructor ที่มี constructor หลายตัวหรือต้องส่ง null เพื่อ skip parameter บางตัว

สรุป Key Concepts

OOP 4 หลักการ — Encapsulation, Inheritance, Polymorphism, Abstraction
Interface vs Abstract class — ใช้ interface เป็น contract, abstract class สำหรับ shared implementation
Collections — ArrayList ✓ index access, HashMap ✓ key-value lookup, HashSet ✓ uniqueness
Exception — Checked ต้อง handle, Unchecked คือ programming error
Java 8 — Lambda, Stream, Optional คือ standard ในโค้ดสมัยใหม่

FilesExpand file tree

01-java-fundamentals.md

Latest commit

History

01-java-fundamentals.md

File metadata and controls

01 — Java Fundamentals

1. Object-Oriented Programming (OOP)

4 หลักการหลัก

ตัวอย่าง: Polymorphism

Interface vs Abstract Class

คำถามสัมภาษณ์

2. Collections Framework

โครงสร้าง Collections

เมื่อไหร่ใช้อะไร?

ตัวอย่าง: Collection operations

คำถามสัมภาษณ์

3. Exception Handling

Checked vs Unchecked

ตัวอย่าง: Exception handling patterns

คำถามสัมภาษณ์

4. String

String, StringBuilder, StringBuffer

คำถาม: == vs .equals()

5. Java 8+ Features ที่ต้องรู้

Lambda Expression

Stream API

Optional

6. Design Patterns เบื้องต้น

Singleton

Builder

คำถามสัมภาษณ์

สรุป Key Concepts

คำถาม: `==` vs `.equals()`