Java綜合高級篇

1.你用過哪些集合類？

大公司最喜歡問的Java集合類面試題
40個Java集合面試問題和答案
java.util.Collections 是一個包裝類。它包含有各類有關集合操做的靜態多態方法。
java.util.Collection 是一個集合接口。它提供了對集合對象進行基本操做的通用接口方法。

Collection
├List
│├LinkedList
│├ArrayList
│└Vector
│　└Stack
└Set
Map
├Hashtable
├HashMap
└WeakHashMap

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ArrayList、HashMap、TreeMap和HashTable類提供對元素的隨機訪問。

線程安全

Vector
HashTable(不容許插空值)

非線程安全

ArrayList
LinkedList
HashMap(容許插入空值)
HashSet
TreeSet
TreeMap(基於紅黑樹的Map實現)

2.你說說 arraylist 和 linkedlist 的區別？

ArrayList和LinkedList二者都實現了List接口，可是它們之間有些不一樣。
（1）ArrayList是由Array所支持的基於一個索引的數據結構，因此它提供對元素的隨機訪問
（2）與ArrayList相比，在LinkedList中插入、添加和刪除一個元素會更快
（3）LinkedList比ArrayList消耗更多的內存，由於LinkedList中的每一個節點存儲了先後節點的引用

3.HashMap 底層是怎麼實現的？還有什麼處理哈希衝突的方法？

處理哈希衝突的方法:

解決HashMap通常沒有什麼特別好的方式，要不擴容從新hash要不優化衝突的鏈表結構

1.開放定地址法-線性探測法
2.開放定地址法-平方探查法
3.鏈表解決-能夠用紅黑樹提升查找效率

 

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HashMap簡介
HashMap 是一個散列表，它存儲的內容是鍵值對(key-value)映射。
HashMap 繼承於AbstractMap，實現了Map、Cloneable、java.io.Serializable接口。
HashMap 的實現不是同步的，這意味着它不是線程安全的,但能夠用 Collections的synchronizedMap方法使HashMap具備線程安全的能力。它的key、value均可覺得null。此外，HashMap中的映射不是有序的。
HashMap 的實例有兩個參數影響其性能：「初始容量」 和 「加載因子」。初始容量默認是16。默認加載因子是 0.75, 這是在時間和空間成本上尋求一種折衷。加載因子太高雖然減小了空間開銷，但同時也增長了查詢成本.
HashMap是數組+鏈表+紅黑樹（JDK1.8增長了紅黑樹部分）實現的,當鏈表長度太長（默認超過8）時，鏈表就轉換爲紅黑樹.

 

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Java8系列之從新認識HashMap
功能實現-方法

1. 肯定哈希桶數組索引位置 :這裏的Hash算法本質上就是三步：取key的hashCode值、高位運算、取模運算。

方法一：
static final int hash(Object key) { //jdk1.8 & jdk1.7 int h; // h = key.hashCode() 爲第一步 取hashCode值 // h ^ (h >>> 16) 爲第二步 高位參與運算 return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16); } 方法二： static int indexFor(int h, int length) { //jdk1.7的源碼，jdk1.8沒有這個方法，可是實現原理同樣的 return h & (length-1); //第三步 取模運算 } 

2. 分析HashMap的put方法

   
   
    

   

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3. 擴容機制：原來的兩倍

4.熟悉什麼算法，還有說說他們的時間複雜度？

經典排序算法總結與實現

 

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5.ArrayList和Vector的底層代碼和他們的增加策略,它們是如何進行擴容的？

ArrayList 默認數組大小是10，其中ensureCapacity擴容，trimToSize容量調整到適中，擴展後數組大小爲（(原數組長度*1.5）與傳遞參數中較大者.
Vector的擴容，是能夠指定擴容因子，同時Vector擴容策略是：1.原來容量的2倍,2.原來容量+擴容參數值。

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詳細內容能夠配合閱讀源碼

6.jvm 原理。程序運行區域劃分

問：Java運行時數據區域？
回答：包括程序計數器、JVM棧、本地方法棧、方法區、堆
問：方法區裏存放什麼？
本地方法棧：和jvm棧所發揮的做用相似，區別是jvm棧爲jvm執行java方法（字節碼）服務，而本地方法棧爲jvm使用的native方法服務。
JVM棧：局部變量表、操做數棧、動態連接、方法出口。
方法區：用於存儲已被虛擬機加載的類信息，常量、靜態變量、即時編譯器編譯後的代碼等。
堆：存放對象實例。

7.minor GC 與 Full GC，分別何時會觸發？ 。分別採用哪一種垃圾回收算法？簡單介紹算法

GC（或Minor GC）：收集 生命週期短的區域(Young area)。
Full GC （或Major GC）：收集生命週期短的區域(Young area)和生命週期比較長的區域(Old area)對整個堆進行垃圾收集。
新生代一般存活時間較短基於Copying算法進行回收,將可用內存分爲大小相等的兩塊，每次只使用其中一塊；當這一塊用完了，就將還活着的對象複製到另外一塊上，而後把已使用過的內存清理掉。在HotSpot裏，考慮到大部分對象存活時間很短將內存分爲Eden和兩塊Survivor，默認比例爲8:1:1。代價是存在部份內存空間浪費，適合在新生代使用；
老年代與新生代不一樣，老年代對象存活的時間比較長、比較穩定，所以採用標記(Mark)算法來進行回收,所謂標記就是掃描出存活的對象，而後再進行回收未被標記的對象，回收後對用空出的空間要麼進行合併、要麼標記出來便於下次進行分配，總之目的就是要減小內存碎片帶來的效率損耗。
在執行機制上JVM提供了串行GC(Serial MSC)、並行GC(Parallel MSC)和併發GC(CMS)。

Minor GC ，Full GC 觸發條件

• Minor GC觸發條件：當Eden區滿時，觸發Minor GC。

• Full GC觸發條件：

• （1）調用System.gc時，系統建議執行Full GC，可是沒必要然執行

• （2）老年代空間不足

• （3）方法去空間不足

• （4）經過Minor GC後進入老年代的平均大小大於老年代的可用內存

• （5）由Eden區、From Space區向To Space區複製時，對象大小大於To Space可用內存，則把該對象轉存到老年代，且老年代的可用內存小於該對象大小

8.HashMap 實現原理

在java編程語言中，最基本的結構就是兩種，一個是數組，另一個是模擬指針（引用），全部的數據結構均可以用這兩個基本結構來構造的，HashMap也不例外。HashMap其實是一個「鏈表散列」的數據結構，即數組和鏈表的結合體。

9.java.util.concurrent 包下使用過哪些

1.阻塞隊列 BlockingQueue( ArrayBlockingQueue, DelayQueue, LinkedBlockingQueue, SynchronousQueue,LinkedTransferQueue,LinkedBlockingDeque)
2.ConcurrentHashMap
3.Semaphore--信號量
4.CountDownLatch--閉鎖
5.CyclicBarrier--柵欄
6.Exchanger--交換機
7.Executor->ThreadPoolExecutor,ScheduledThreadPoolExecutor

Semaphore semaphore = new Semaphore(1); //critical section semaphore.acquire(); ... semaphore.release(); 

8.鎖 Lock--ReentrantLock,ReadWriteLock,Condition,LockSupport

Lock lock = new ReentrantLock(); lock.lock(); //critical section lock.unlock(); 

10.concurrentMap 和 HashMap 區別

1.hashMap能夠有null的鍵，concurrentMap不能夠有
2.hashMap是線程不安全的，在多線程的時候須要Collections.synchronizedMap(hashMap),ConcurrentMap使用了重入鎖保證線程安全。
3.在刪除元素時候，二者的算法不同。
ConcurrentHashMap和Hashtable主要區別就是圍繞着鎖的粒度以及如何鎖,能夠簡單理解成把一個大的HashTable分解成多個，造成了鎖分離。

11.信號量是什麼，怎麼使用?volatile關鍵字是什麼？

信號量-semaphore：荷蘭著名的計算機科學家Dijkstra 於1965年提出的一個同步機制。是在多線程環境下使用的一種設施, 它負責協調各個線程, 以保證它們可以正確、合理的使用公共資源。
整形信號量：表示共享資源狀態，且只能由特殊的原子操做改變整型量。
同步與互斥：同類進程爲互斥關係（打印機問題），不一樣進程爲同步關係(消費者生產者)。

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使用volatile關鍵字是解決同步問題的一種有效手段。 java volatile關鍵字預示着這個變量始終是「存儲進入了主存」。更精確的表述就是每一次讀一個volatile變量，都會從主存讀取，而不是CPU的緩存。一樣的道理，每次寫一個volatile變量，都是寫回主存，而不只僅是CPU的緩存。
Java 保證volatile關鍵字保證變量的改變對各個線程是可見的。

 

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12.阻塞隊列了解嗎？怎麼使用

 

 

 

 

阻塞隊列 (BlockingQueue)是Java util.concurrent包下重要的數據結構，BlockingQueue提供了線程安全的隊列訪問方式：當阻塞隊列進行插入數據時，若是隊列已滿，線程將會阻塞等待直到隊列非滿；從阻塞隊列取數據時，若是隊列已空，線程將會阻塞等待直到隊列非空。併發包下不少高級同步類的實現都是基於BlockingQueue實現的。

 

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以ArrayBlockingQueue爲例，咱們先來看看代碼：

public void put(E e) throws InterruptedException { if (e == null) throw new NullPointerException(); final ReentrantLock lock = this.lock; lock.lockInterruptibly(); try { while (count == items.length) notFull.await(); enqueue(e); } finally { lock.unlock(); } } 

從put方法的實現能夠看出，它先獲取了鎖，而且獲取的是可中斷鎖，而後判斷當前元素個數是否等於數組的長度，若是相等，則調用notFull.await()進行等待，當被其餘線程喚醒時，經過enqueue(e)方法插入元素，最後解鎖。

/** * Inserts element at current put position, advances, and signals. * Call only when holding lock. */ private void enqueue(E x) { // assert lock.getHoldCount() == 1; // assert items[putIndex] == null; final Object[] items = this.items; items[putIndex] = x; if (++putIndex == items.length) putIndex = 0; count++; notEmpty.signal(); } 

插入成功後，經過notEmpty喚醒正在等待取元素的線程。

13.Java中的NIO，BIO，AIO分別是什麼？

IO的方式一般分爲幾種，同步阻塞的BIO、同步非阻塞的NIO、異步非阻塞的AIO

1.BIO，同步阻塞式IO，簡單理解：一個鏈接一個線程.BIO方式適用於鏈接數目比較小且固定的架構，這種方式對服務器資源要求比較高，併發侷限於應用中，JDK1.4之前的惟一選擇，但程序直觀簡單易理解。

在JDK1.4以前，用Java編寫網絡請求，都是創建一個ServerSocket，而後，客戶端創建Socket時就會詢問是否有線程能夠處理，若是沒有，要麼等待，要麼被拒絕。即：一個鏈接，要求Server對應一個處理線程。

2.NIO，同步非阻塞IO，簡單理解：一個請求一個線程.NIO方式適用於鏈接數目多且鏈接比較短（輕操做）的架構，好比聊天服務器，併發侷限於應用中，編程比較複雜，JDK1.4開始支持。

NIO自己是基於事件驅動思想來完成的，其主要想解決的是BIO的大併發問題： 在使用同步I/O的網絡應用中，若是要同時處理多個客戶端請求，或是在客戶端要同時和多個服務器進行通信，就必須使用多線程來處理。也就是說，將每個客戶端請求分配給一個線程來單獨處理。這樣作雖然能夠達到咱們的要求，但同時又會帶來另一個問題。因爲每建立一個線程，就要爲這個線程分配必定的內存空間（也叫工做存儲器），並且操做系統自己也對線程的總數有必定的限制。若是客戶端的請求過多，服務端程序可能會由於不堪重負而拒絕客戶端的請求，甚至服務器可能會所以而癱瘓。

3.AIO，異步非阻塞IO，簡單理解：一個有效請求一個線程.AIO方式使用於鏈接數目多且鏈接比較長（重操做）的架構，好比相冊服務器，充分調用OS參與併發操做，編程比較複雜，JDK7開始支持。

14.類加載機制是怎樣的

JVM中類的裝載是由ClassLoader和它的子類來實現的,Java ClassLoader是一個重要的Java運行時系統組件。它負責在運行時查找和裝入類文件的類。
類加載的五個過程：加載、驗證、準備、解析、初始化。

從類被加載到虛擬機內存中開始，到卸御出內存爲止，它的整個生命週期分爲7個階段，加載(Loading)、驗證(Verification)、準備(Preparation)、解析(Resolution)、初始化(Initialization)、使用(Using)、卸御(Unloading)。其中驗證、準備、解析三個部分統稱爲鏈接。

 

 

15.什麼是冪等性

所謂冪等，簡單地說，就是對接口的屢次調用所產生的結果和調用一次是一致的。
那麼咱們爲何須要接口具備冪等性呢？設想一下如下情形：

• 在App中下訂單的時候，點擊確認以後，沒反應，就又點擊了幾回。在這種狀況下，若是沒法保證該接口的冪等性，那麼將會出現重複下單問題。
• 在接收消息的時候，消息推送重複。若是處理消息的接口沒法保證冪等，那麼重複消費消息產生的影響可能會很是大。

16.有哪些 JVM 調優經驗

Jvm參數總結：http://linfengying.com/?p=2470

參數	做用
-Xmx	堆大小的最大值。當前主流虛擬機的堆都是可擴展的
-Xms	堆大小的最小值。能夠設置成和 -Xmx 同樣的值
-Xmn	新生代的大小。現代虛擬機都是「分代」的，所以堆空間由新生代和老年代組成。新生代增大，相應地老年代就減少。Sun官方推薦新生代佔整個堆的3/8
-Xss	每一個線程的堆棧大小。該值影響一臺機器可以建立的線程數上限
-XX:MaxPermSize=	永久代的最大值。永久代是 HotSpot 特有的，HotSpot 用永久代來實現方法區
-XX:PermSize=	永久代的最小值。能夠設置成和 -XX:MaxPermSize 同樣的值
-XX:SurvivorRatio=	Eden 和 Survivor 的比值。基於「複製」的垃圾收集器又會把新生代分爲一個 Eden 和兩個 Survivor，若是該參數爲8，就表示 Eden	佔新生代的80%，而兩個 Survivor 各佔10%。默認值爲8
-XX:PretenureSizeThreshold=	直接晉升到老年代的對象大小。大於這個參數的對象將直接在老年代分配。默認值爲0，表示不啓用
-XX:HandlePromotionFailure=	是否容許分配擔保失敗。在 JDK 6 Update 24 後該參數已經失效。
-XX:MaxTenuringThreshold=	對象晉升到老年代的年齡。對象每通過一次 Minor GC 後年齡就加1，超過這個值時就進入老年代。默認值爲15
-XX:MaxDirectMemorySize=	直接內存的最大值。對於頻繁使用 nio 的應用，應該顯式設置該參數，默認值爲0

內存參數

參數	做用
-Xmx	堆大小的最大值。當前主流虛擬機的堆都是可擴展的
-Xms	堆大小的最小值。能夠設置成和 -Xmx 同樣的值
-Xmn	新生代的大小。現代虛擬機都是「分代」的，所以堆空間由新生代和老年代組成。新生代增大，相應地老年代就減少。Sun官方推薦新生代佔整個堆的3/8
-Xss	每一個線程的堆棧大小。該值影響一臺機器可以建立的線程數上限
-XX:MaxPermSize=	永久代的最大值。永久代是 HotSpot 特有的，HotSpot 用永久代來實現方法區
-XX:PermSize=	永久代的最小值。能夠設置成和 -XX:MaxPermSize 同樣的值
-XX:SurvivorRatio=	Eden 和 Survivor 的比值。基於「複製」的垃圾收集器又會把新生代分爲一個 Eden 和兩個 Survivor，若是該參數爲8，就表示 Eden	佔新生代的80%，而兩個 Survivor 各佔10%。默認值爲8
-XX:PretenureSizeThreshold=	直接晉升到老年代的對象大小。大於這個參數的對象將直接在老年代分配。默認值爲0，表示不啓用
-XX:HandlePromotionFailure=	是否容許分配擔保失敗。在 JDK 6 Update 24 後該參數已經失效。
-XX:MaxTenuringThreshold=	對象晉升到老年代的年齡。對象每通過一次 Minor GC 後年齡就加1，超過這個值時就進入老年代。默認值爲15
-XX:MaxDirectMemorySize=	直接內存的最大值。對於頻繁使用 nio 的應用，應該顯式設置該參數，默認值爲0

垃圾收集器	參數	備註
Serial（新生代）	-XX:+UseSerialGC	虛擬機在 Client 模式下的默認值，打開此開關後，使用 Serial + Serial Old 的收集器組合。Serial 是一個單線程的收集器
ParNew（新生代）	-XX:+UseParNewGC	強制使用 ParNew，打開此開關後，使用 ParNew + Serial Old 的收集器組合。ParNew 是一個多線程的收集器，也是 server 模式下首選的新生代收集器
	-XX:ParallelGCThreads=	垃圾收集的線程數
Parallel Scavenge（新生代）	-XX:+UseParallelGC	虛擬機在 Server 模式下的默認值，打開此開關後，使用 Parallel Scavenge + Serial Old 的收集器組合
	-XX:MaxGCPauseMillis=	單位毫秒，收集器儘量保證單次內存回收停頓的時間不超過這個值。
	-XX:GCTimeRatio=	總的用於 gc 的時間佔應用程序的百分比，該參數用於控制程序的吞吐量
	-XX:+UseAdaptiveSizePolicy	設置了這個參數後，就再也不須要指定新生代的大小（-Xmn）、 Eden 和 Survisor 的比例（-XX:SurvivorRatio）以及晉升老年代對象的年齡（-XX:PretenureSizeThreshold）了，由於該收集器會根據當前系統的運行狀況自動調整。固然前提是先設置好前兩個參數。
Serial Old（老年代）	無	Serial Old 是 Serial 的老年代版本，主要用於 Client 模式下的老生代收集，同時也是 CMS 在發生 Concurrent Mode Failure 時的後備方案
Parallel Old（老年代）	-XX:+UseParallelOldGC	打開此開關後，使用 Parallel Scavenge + Parallel Old 的收集器組合。Parallel Old 是 Parallel Scavenge 的老年代版本，在注重吞吐量和 CPU 資源敏感的場合，能夠優先考慮這個組合
CMS（老年代）	-XX:+UseConcMarkSweepGC	打開此開關後，使用 ParNew + CMS 的收集器組合。
	-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=	CMS 收集器在老年代空間被使用多少後觸發垃圾收集
	-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection	在完成垃圾收集後是否要進行一次內存碎片整理
	-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=	在進行若干次垃圾收集後才進行一次內存碎片整理

GC參數

垃圾收集器	參數	備註
Serial（新生代）	-XX:+UseSerialGC	虛擬機在 Client 模式下的默認值，打開此開關後，使用 Serial + Serial Old 的收集器組合。Serial 是一個單線程的收集器
ParNew（新生代）	-XX:+UseParNewGC	強制使用 ParNew，打開此開關後，使用 ParNew + Serial Old 的收集器組合。ParNew 是一個多線程的收集器，也是 server 模式下首選的新生代收集器
	-XX:ParallelGCThreads=	垃圾收集的線程數
Parallel Scavenge（新生代）	-XX:+UseParallelGC	虛擬機在 Server 模式下的默認值，打開此開關後，使用 Parallel Scavenge + Serial Old 的收集器組合
	-XX:MaxGCPauseMillis=	單位毫秒，收集器儘量保證單次內存回收停頓的時間不超過這個值。
	-XX:GCTimeRatio=	總的用於 gc 的時間佔應用程序的百分比，該參數用於控制程序的吞吐量
	-XX:+UseAdaptiveSizePolicy	設置了這個參數後，就再也不須要指定新生代的大小（-Xmn）、 Eden 和 Survisor 的比例（-XX:SurvivorRatio）以及晉升老年代對象的年齡（-XX:PretenureSizeThreshold）了，由於該收集器會根據當前系統的運行狀況自動調整。固然前提是先設置好前兩個參數。
Serial Old（老年代）	無	Serial Old 是 Serial 的老年代版本，主要用於 Client 模式下的老生代收集，同時也是 CMS 在發生 Concurrent Mode Failure 時的後備方案
Parallel Old（老年代）	-XX:+UseParallelOldGC	打開此開關後，使用 Parallel Scavenge + Parallel Old 的收集器組合。Parallel Old 是 Parallel Scavenge 的老年代版本，在注重吞吐量和 CPU 資源敏感的場合，能夠優先考慮這個組合
CMS（老年代）	-XX:+UseConcMarkSweepGC	打開此開關後，使用 ParNew + CMS 的收集器組合。
	-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=	CMS 收集器在老年代空間被使用多少後觸發垃圾收集
	-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection	在完成垃圾收集後是否要進行一次內存碎片整理
	-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=	在進行若干次垃圾收集後才進行一次內存碎片整理

附圖：能夠配合使用的收集器組合

 

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上面有7中收集器，分爲兩塊，上面爲新生代收集器，下面是老年代收集器。若是兩個收集器之間存在連線，就說明它們能夠搭配使用。

參數	做用
-verbose:class	打印類加載過程
-XX:+PrintGCDetails	發生垃圾收集時打印 gc 日誌，該參數會自動帶上 -verbose:gc 和 -XX:+PrintGC
-XX:+PrintGCDateStamps / -XX:+PrintGCTimeStamps	打印 gc 的觸發事件，能夠和 -XX:+PrintGC 和 -XX:+PrintGCDetails 混用
-Xloggc:<path>	gc 日誌路徑
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError	出現 OOM 時 dump 出內存快照用於過後分析
-XX:HeapDumpPath=	堆轉儲快照的文件路徑

其餘參數

參數	做用
-verbose:class	打印類加載過程
-XX:+PrintGCDetails	發生垃圾收集時打印 gc 日誌，該參數會自動帶上 -verbose:gc 和 -XX:+PrintGC
-XX:+PrintGCDateStamps / -XX:+PrintGCTimeStamps	打印 gc 的觸發事件，能夠和 -XX:+PrintGC 和 -XX:+PrintGCDetails 混用
-Xloggc:<path>	gc 日誌路徑
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError	出現 OOM 時 dump 出內存快照用於過後分析
-XX:HeapDumpPath=	堆轉儲快照的文件路徑

17.分佈式 CAP 瞭解嗎？

一致性(Consistency)
可用性(Availability)
分區容忍性(Partition tolerance)

18.Java中HashMap的key值要是爲類對象則該類須要知足什麼條件？

須要同時重寫該類的hashCode()方法和它的equals()方法。

當程序試圖將一個 key-value 對放入 HashMap 中時，程序首先根據該 key 的 hashCode() 返回值決定該 Entry 的存儲位置：若是兩個 Entry 的 key 的 hashCode() 返回值相同，那它們的存儲位置相同。若是這兩個 Entry 的 key 經過 equals 比較返回 true，新添加 Entry 的 value 將覆蓋集合中原有 Entry 的 value，但 key 不會覆蓋。若是這兩個 Entry 的 key 經過 equals 比較返回 false，新添加的 Entry 將與集合中原有 Entry 造成 Entry 鏈，並且新添加的 Entry 位於 Entry 鏈的頭部——具體說明繼續看 addEntry() 方法的說明。

19.java 垃圾回收會出現不可回收的對象嗎？怎麼解決內存泄露問題？怎麼定位問題源？

通常不會有不可回收的對象，由於如今的GC會回收不可達內存。

20.終止線程有幾種方式？終止線程標記變量爲何是 valotile 類型？

1.線程正常執行完畢，正常結束
2.監視某些條件，結束線程的不間斷運行
3.使用interrupt方法終止線程

在定義exit時，使用了一個Java關鍵字volatile，這個關鍵字的目的是使exit同步，也就是說在同一時刻只能由一個線程來修改exit的值

21.用過哪些併發的數據結構？ cyclicBarrier 什麼功能？信號量做用？數據庫讀寫阻塞怎麼解決

• 主要有鎖機制，而後基於CAS的concurrent包。
• CyclicBarrier的字面意思是可循環使用（Cyclic）的屏障（Barrier）。它要作的事情是，讓一組線程到達一個屏障（也能夠叫同步點）時被阻塞，直到最後一個線程到達屏障時，屏障纔會開門，全部被屏障攔截的線程纔會繼續幹活。CyclicBarrier默認的構造方法是CyclicBarrier(int parties)，其參數表示屏障攔截的線程數量，每一個線程調用await方法告訴CyclicBarrier我已經到達了屏障，而後當前線程被阻塞。
  CountDownLatch的計數器只能使用一次。而CyclicBarrier的計數器可使用reset() 方法重置。
• Semaphore（信號量）是用來控制同時訪問特定資源的線程數量，它經過協調各個線程，以保證合理的使用公共資源。不少年以來，我都以爲從字面上很難理解Semaphore所表達的含義，只能把它比做是控制流量的紅綠燈，好比XX馬路要限制流量，只容許同時有一百輛車在這條路上行使，其餘的都必須在路口等待，因此前一百輛車會看到綠燈，能夠開進這條馬路，後面的車會看到紅燈，不能駛入XX馬路，可是若是前一百輛中有五輛車已經離開了XX馬路，那麼後面就容許有5輛車駛入馬路，這個例子裏說的車就是線程，駛入馬路就表示線程在執行，離開馬路就表示線程執行完成，看見紅燈就表示線程被阻塞，不能執行。

22.關於抽象類和接口的關係

簡言之抽象類是一種功能不全的類，接口只是一個抽象方法聲明和靜態不能被修改的數據的集合，二者都不能被實例化。
從某種意義上說，接口是一種特殊形式的抽象類，在java語言中抽象類表示的是一種繼承關係，一個類只能繼承繼承一個抽象類，而一個類卻能夠實現多個接口。在許多狀況下，接口確實能夠代替抽象類，若是你不須要刻意表達屬性上的繼承的話。

23.堆內存和棧內存的區別

寄存器：JVM內部虛擬寄存器，存取速度很是快，程序不可控制。
棧：保存局部變量的值包括：1.保存基本數據類型的值；2.保存引用變量，即堆區對象的引用(指針)。也能夠用來保存加載方法時的幀。
堆：用來存放動態產生的數據，好比new出來的對象。注意建立出來的對象只包含屬於各自的成員變量，並不包括成員方法。由於同一個類的對象擁有各自的成員變量，存儲在各自的堆中，可是他們共享該類的方法，並非每建立一個對象就把成員方法複製一次。
常量池：JVM爲每一個已加載的類型維護一個常量池，常量池就是這個類型用到的常量的一個有序集合。包括直接常量(基本類型，String)和對其餘類型、方法、字段的符號引用(1)。池中的數據和數組同樣經過索引訪問。因爲常量池包含了一個類型全部的對其餘類型、方法、字段的符號引用，因此常量池在Java的動態連接中起了核心做用。常量池存在於堆中。
代碼段：用來存放從硬盤上讀取的源程序代碼。
數據段：用來存放static修飾的靜態成員（在java中static的做用就是說明該變量，方法，代碼塊是屬於類的仍是屬於實例的）。

 

image.png

24.關於Java文件的內部類的解釋？匿名內部類是什麼？如何訪問在其外面定義的變量？

java中的內部類總結
靜態內部類不能訪問外部類非靜態的成員

25.關於重載和重寫的區別

重載是overload，是一個類中同方法名的不一樣具體實現。而後重寫是override，是子類重寫父類中的方法。

26.String、StringBuffer與StringBuilder之間區別

1.三者在執行速度方面的比較：StringBuilder > StringBuffer > String

String：字符串常量
StringBuffer：字符串變量
StringBuilder：字符串變量

2.StringBuilder：線程非安全的,StringBuffer：線程安全的
**對於三者使用的總結： **
1.若是要操做少許的數據用 = String
2.單線程操做字符串緩衝區 下操做大量數據 = StringBuilder
3.多線程操做字符串緩衝區 下操做大量數據 = StringBuffer

27.運行時異常與通常異常有何異同？常見異常

Java提供了兩類主要的異常:runtime exception和checked exception
常見異常：NullPointerException、IndexOutOfBoundsException、ClassNotFoundException，IllegalArgumentException，ClassCastException(數據類型轉換異常)

28.error和exception有什麼區別?

error 表示恢復不是不可能但很困難的狀況下的一種嚴重問題。好比說內存溢出。不可能期望程序能處理這樣的狀況。
exception表示一種設計或實現問題。也就是說，它表示若是程序運行正常，從不會發生的狀況。

29.Java異常處理機制

 

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1.捕獲異常：try、catch 和 finally
2.拋出異常
2.1. throws拋出異常

methodname throws Exception1,Exception2,..,ExceptionN { } 

30.java中有幾種方法能夠實現一個線程?

Java多線程學習（吐血超詳細總結）
40個Java多線程問題總結

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1.class Thread1 extends Thread{},而後重寫run方法
2.class Thread2 implements Runnable{},而後重寫run方法
3.class Thread3 implements Callable<Integer>{},而後new FutureTask(thread3),再用new Thread(future)封裝。

class Thread1 extends Thread { private String name; public Thread1(String name) { this.name = name; } @Override public void run() { for (int i = 0; i < 5; i++) { System.out.println(name + "運行--->>>" + i); } } public static void main(String[] args) { Thread1 mTh11=new Thread1("A"); Thread1 mTh12=new Thread1("B"); mTh1.start(); mTh2.start(); } } class Thread2 implements Runnable { private String name; private int count = 15; public Thread2() { } public Thread2(String name) { this.name = name; } public void run() { for (int i = 0; i < 5; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "運行 : " + count--); } } public static void main(String[] args) { Thread2 mTh2 = new Thread2(); new Thread(mTh2, "C").start(); new Thread(mTh2, "D").start(); } } class MyCallableThread implements Callable<Integer>{ public Integer call() throws Exception { int i = 0; for(;i<100;i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i); } return i; } public static void main(String[] args) { MyCallableThread mct = new MyCallableThread(); FutureTask<Integer> ft = new FutureTask<Integer>(mct); for(int i = 0;i < 100;i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 的循環變量i的值"+i); if(i==20) { new Thread(ft,"有返回值的線程").start(); } } try { System.out.println("子線程的返回值："+ft.get()); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } catch (ExecutionException e) { e.printStackTrace(); } } } 

若是一個類繼承Thread，則不適合資源共享。可是若是實現了Runable接口的話，則很容易的實現資源共享。

31.Java中經常使用的類，包，接口。

class: 'Date','System','Calender','Math','ArrayList','HashMap'
package: 'java.lang','java.util','java.io','java.sql','java.net'
interface: 'Collection','Map','List','Runnable','Callable'

32.java在處理線程同步時，經常使用方法有：

一、synchronized關鍵字。
二、Lock顯示加鎖。
三、信號量Semaphore。
四、CAS算法
五、concurrent包

33.Spring IOC/AOP？

回答了IOC/DI、AOP的概念。
AOP（Aspect-OrientedProgramming，面向方面編程），能夠說是OOP（Object-Oriented Programing，面向對象編程）的補充和完善。
OOP引入封裝、繼承和多態性等概念來創建一種對象層次結構，用以模擬公共行爲的一個集合。當咱們須要爲分散的對象引入公共行爲的時候，OOP則顯得無能爲力。
也就是說，OOP容許你定義從上到下的關係，但並不適合定義從左到右的關係。例如日誌功能。日誌代碼每每水平地散佈在全部對象層次中，而與它所散佈到的對象的核心功能毫無關係。
對於其餘類型的代碼，如安全性、異常處理和透明的持續性也是如此。這種散佈在各處的無關的代碼被稱爲橫切（cross-cutting）代碼，
在OOP設計中，它致使了大量代碼的重複，而不利於各個模塊的重用。
依賴注入(Dependency Injection)和控制反轉(Inversion of Control)是同一個概念。
當某個角色(多是一個Java實例，調用者)須要另外一個角色(另外一個Java實例，被調用者)的協助時，在傳統的程序設計過程當中，一般由調用者來建立被調用者的實例。
但在Spring裏，建立被調用者的工做再也不由調用者來完成，所以稱爲控制反轉;建立被調用者 實例的工做一般由Spring容器來完成，而後注入調用者，所以也稱爲依賴注入。
無論是依賴注入，仍是控制反轉，都說明Spring採用動態、靈活的方式來管理各類對象。對象與對象之間的具體實現互相透明。
在理解依賴注入以前，看以下這個問題在各類社會形態裏如何解決:一我的(Java實例，調用者)須要一把斧子(Java實例，被調用者)。

34.對JVM的垃圾回收的認識?

垃圾回收器的做用是查找和回收（清理）無用的對象。以便讓JVM更有效的使用內存。

35.進程與線程的區別，及其通訊方式

線程與進程的區別及其通訊方式
區別
1.一個程序至少有一個進程,一個進程至少有一個線程.
2.進程在執行過程當中擁有獨立的內存單元，而多個線程共享內存
3.線程是進程的一個實體,是CPU調度和分派的基本單位

• 進程間通訊

1.管道（Pipe）及有名管道（named pipe）
2.信號（Signal）
3.消息隊列（Message）
4.共享內存
5.信號量（semaphore）
6.套接口（Socket）

36.JVM如何GC，新生代，老年代，持久代，都存儲哪些東西？

JVM的GC算法有：引用計數器算法，根搜索方法

新生成的對象首先都是放在年輕代的。年輕代的目標就是儘量快速的收集掉那些生命週期短的對象。

在年輕代中經歷了N次垃圾回收後仍然存活的對象，就會被放到年老代中。所以，能夠認爲年老代中存放的都是一些生命週期較長的對象。

持久代主要存放的是Java類的類信息

37.JVM分爲哪些區，每個區幹嗎的？

問：Java運行時數據區域？
回答：包括程序計數器、JVM棧、本地方法棧、方法區、堆
問：方法區裏存放什麼？
本地方法棧：和jvm棧所發揮的做用相似，區別是jvm棧爲jvm執行java方法（字節碼）服務，而本地方法棧爲jvm使用的native方法服務。
JVM棧：局部變量表、操做數棧、動態連接、方法出口。
方法區：用於存儲已被虛擬機加載的類信息，常量、靜態變量、即時編譯器編譯後的代碼等。
堆：存放對象實例。

38.GC用的引用可達性分析算法中，哪些對象可做爲GC Roots對象？

• 虛擬機棧（棧幀中的本地變量表）中引用的對象；
• 方法區中類靜態屬性引用的對象；
• 方法區中常量引用的對象；
• 本地方法棧中JNI（即通常說的Native方法）引用的對象

39.用什麼工具調試程序？jmap、jstack,JConsole，用過嗎？

虛擬機性能監控與調優實戰--博客

40.線程池用過嗎？

線程池--併發編程網 - ifeve.com

線程池（Thread Pool）對於限制應用程序中同一時刻運行的線程數頗有用。由於每啓動一個新線程都會有相應的性能開銷，每一個線程都須要給棧分配一些內存等等。

咱們能夠把併發執行的任務傳遞給一個線程池，來替代爲每一個併發執行的任務都啓動一個新的線程。只要池裏有空閒的線程，任務就會分配給一個線程執行。在線程池的內部，任務被插入一個阻塞隊列（Blocking Queue ），線程池裏的線程會去取這個隊列裏的任務。當一個新任務插入隊列時，一個空閒線程就會成功的從隊列中取出任務而且執行它。

41.操做系統如何進行分頁調度？--要考LRU

1.最講置換原則-OPT
2.先進先出原則-FIFO
3.最近最少使用置換算法-LRU
4.時鐘置換算法

//擴展一下LinkedHashMap這個類，讓他實現LRU算法 class LRULinkedHashMap<K,V> extends LinkedHashMap<K,V>{ //定義緩存的容量 private int capacity; private static final long serialVersionUID = 1L; //帶參數的構造器 LRULinkedHashMap(int capacity){ //調用LinkedHashMap的構造器，傳入如下參數 super(16,0.75f,true); //傳入指定的緩存最大容量 this.capacity=capacity; } //實現LRU的關鍵方法，若是map裏面的元素個數大於了緩存最大容量，則刪除鏈表的頂端元素 @Override public boolean removeEldestEntry(Map.Entry<K, V> eldest){ System.out.println(eldest.getKey() + "=" + eldest.getValue()); return size()>capacity; } } 

42.講講LinkedHashMap

Java8 LinkedHashMap工做原理及實現

LinkedHashMap是經過哈希表和鏈表實現的，它經過維護一個鏈表來保證對哈希表迭代時的有序性，而這個有序是指鍵值對插入的順序。

LinkedHashMap 的大體實現以下圖所示，固然鏈表和哈希表中相同的鍵值對都是指向同一個對象，這裏把它們分開來畫只是爲了呈現出比較清晰的結構。

 

image.png

LinkedHashMap是Hash表和鏈表的實現，而且依靠着雙向鏈表保證了迭代順序是插入的順序。

三個重點實現的函數

在HashMap中提到了下面的定義：

// Callbacks to allow LinkedHashMap post-actions //1.把當前節點e移至鏈表的尾部。由於使用的是雙向鏈表，因此在尾部插入能夠以O（1）的時間複雜度來完成。而且只有當accessOrder設置爲true時，纔會執行這個操做。在HashMap的putVal方法中，就調用了這個方法。 void afterNodeAccess(Node<K,V> p) { } //2.afterNodeInsertion方法是在哈希表中插入了一個新節點時調用的，它會把鏈表的頭節點刪除掉，刪除的方式是經過調用HashMap的removeNode方法。經過afterNodeInsertion方法和afterNodeAccess方法，是否是就能夠簡單的實現一個基於最近最少使用（LRU）的淘汰策略了？固然，咱們還要重寫removeEldestEntry方法，由於它默認返回的是false。 void afterNodeInsertion(boolean evict) { } //3.這個方法是當HashMap刪除一個鍵值對時調用的，它會把在HashMap中刪除的那個鍵值對一併從鏈表中刪除，保證了哈希表和鏈表的一致性。 void afterNodeRemoval(Node<K,V> p) { } 

LinkedHashMap繼承於HashMap，所以也從新實現了這3個函數，顧名思義這三個函數的做用分別是：節點訪問後、節點插入後、節點移除後作一些事情。

43.線程同步與阻塞的關係？同步必定阻塞嗎？阻塞必定同步嗎？,同步和異步有什麼區別？

同步與非同步：主要是保證互斥的訪問臨界資源的狀況
阻塞與非阻塞：主要是從 CPU 的消耗上來講的

44.int與Integer的區別，分別什麼場合使用

一、Integer是int提供的封裝類，而int是Java的基本數據類型 二、Integer默認值是null，而int默認值是0； 三、聲明爲Integer的變量須要實例化，而聲明爲int的變量不須要實例化； 四、Integer是對象，用一個引用指向這個對象，而int是基本類型，直接存儲數值。 

int是基本數據類型，Integer是包裝類，相似HashMap這樣的結構必須使用包裝類，由於包裝類繼承自Object,都須要實現HashCode，因此可使用在HashMap這類數據結構中。

45.RPC的詳細過程

RPC主要的重點有：
動態代理,主要是invoke反射原理
序列化,使用Thrift的效率高
通訊方式,使用Netty的NIO能提升效率
服務發現,使用zookeeper能夠實現

• 1）服務消費方（client）調用以本地調用方式調用服務；
• 2）client stub接收到調用後負責將方法、參數等組裝成可以進行網絡傳輸的消息體；
• 3）client stub找到服務地址，並將消息發送到服務端；
• 4）server stub收到消息後進行解碼；
• 5）server stub根據解碼結果調用本地的服務；
• 6）本地服務執行並將結果返回給server stub；
• 7）server stub將返回結果打包成消息併發送至消費方；
• 8）client stub接收到消息，並進行解碼；
• 9）服務消費方獲得最終結果。

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