各大公司Java后端开发面试题总结

  采用空间换时间,它用于线程间的数据隔离,为每一个使用该变量的线程提供一个副本,每个线程都可以独立地改变自己的副本,而不会和其他线程的副本冲突。

  ThreadLocal类中维护一个Map,用于存储每一个线程的变量副本,Map中元素的键为线程对象,而值为对应线程的变量副本。

  ThreadLocal在Spring中发挥着巨大的作用,在管理Request作用域中的Bean、事务管理、任务调度、AOP等模块都出现了它的身影。

  Spring中绝大部分Bean都可以声明成Singleton作用域,采用ThreadLocal进行封装,因此有状态的Bean就能够以singleton的方式在多线程中正常工作了。

  1.程序计数器:是一个数据结构,用于保存当前正常执行的程序的内存地址。Java虚拟机的多线程就是通过线程轮流切换并分配处理器时间来实现的,为了线程切换后能恢复到正确的位置,每条线程都需要一个独立的程序计数器,互不影响,该区域为“线.Java虚拟机栈:线程私有的,与线程生命周期相同,用于存储局部变量表,操作栈,方法返回值。局部变量表放着基本数据类型,还有对象的引用。

  3.本地方法栈:跟虚拟机栈很像,不过它是为虚拟机使用到的Native方法服务。

  4.Java堆:所有线程共享的一块内存区域,对象实例几乎都在这分配内存。

  5.方法区:各个线程共享的区域,储存虚拟机加载的类信息,常量,静态变量,编译后的代码。

  6.运行时常量池:代表运行时每个class文件中的常量表。包括几种常量:编译时的数字常量、方法或者域的引用。

  “你能不能谈谈,java GC是在什么时候,对什么东西,做了什么事情?”

  1.新生代有一个Eden区和两个survivor区,首先将对象放入Eden区,如果空间不足就向其中的一个survivor区上放,如果仍然放不下就会引发一次发生在新生代的minor GC,将存活的对象放入另一个survivor区中,然后清空Eden和之前的那个survivor区的内存。在某次GC过程中,如果发现仍然又放不下的对象,就将这些对象放入老年代内存里去。

  3.当每次执行minor GC的时候应该对要晋升到老年代的对象进行分析,如果这些马上要到老年区的老年对象的大小超过了老年区的剩余大小,那么执行一次Full GC以尽可能地获得老年区的空间。

  对什么东西:从GC Roots搜索不到,而且经过一次标记清理之后仍没有复活的对象。

  做什么: 新生代:复制清理; 老年代:标记-清除和标记-压缩算法; 永久代:存放Java中的类和加载类的类加载器本身。

  GC Roots都有哪些: 1. 虚拟机栈中的引用的对象 2. 方法区中静态属性引用的对象,常量引用的对象 3. 本地方法栈中JNI(即一般说的Native方法)引用的对象。

  Synchronized 与Lock都是可重入锁,同一个线程再次进入同步代码的时候.可以使用自己已经获取到的锁。

  Synchronized是悲观锁机制,独占锁。而Locks.ReentrantLock是,每次不加锁而是假设没有冲突而去完成某项操作,如果因为冲突失败就重试,直到成功为止。 ReentrantLock适用场景

  友情链接: Synchronized关键字、Lock,并解释它们之间的区别

  fail-fast:机制是java集合(Collection)中的一种错误机制。当多个线程对同一个集合的内容进行操作时,就可能会产生fail-fast事件。

  例如:当某一个线程A通过iterator去遍历某集合的过程中,若该集合的内容被其他线程所改变了;那么线程A访问集合时,就会抛出ConcurrentModificationException异常,产生fail-fast事件

  happens-before:如果两个操作之间具有happens-before 关系,那么前一个操作的结果就会对后面一个操作可见。

  1.程序顺序规则:一个线程中的每个操作,happens- before 于该线程中的任意后续操作。

  2.监视器锁规则:对一个监视器锁的解锁,happens- before 于随后对这个监视器锁的加锁。

  1.当写一个volatile变量时,JMM会把该线程对应的本地内存中的共享变量刷新到主内存。

  非阻塞:非阻塞就是在这个慢的执行时,CPU去做其他工作,等这个慢的完成后,CPU才会接着完成后续的操作。

  非阻塞会造成线程切换增加,增加CPU的使用时间能不能补偿系统的切换成本需要考虑。

  CAS(Compare And Swap) 无锁算法: CAS是乐观锁技术,当多个线程尝试使用CAS同时更新同一个变量时,只有其中一个线程能更新变量的值,而其它线程都失败,失败的线程并不会被挂起,而是被告知这次竞争中失败,并可以再次尝试。CAS有3个操作数,内存值V,旧的预期值A,要修改的新值B。当且仅当预期值A和内存值V相同时,将内存值V修改为B,否则什么都不做。

  线程池的作用: 在程序启动的时候就创建若干线程来响应处理,它们被称为线程池,里面的线程叫工作线程

  第一:降低资源消耗。通过重复利用已创建的线程降低线程创建和销毁造成的消耗。

  第二:提高响应速度。当任务到达时,任务可以不需要等到线程创建就能立即执行。

  2.连接:a)校验:检查载入Class文件数据的正确性 b)准备:给类的静态变量分配存储空间 c)解析:将符号引用转成直接引用

  双亲委派模型:类加载器收到类加载请求,首先将请求委派给父类加载器完成 用户自定义加载器-应用程序加载器-扩展类加载器-启动类加载器。

  Hash—字典(hashmap) Redis的哈希结构可以使你像在数据库中更新一个属性一样只修改某一项属性值

  常用的数据结构是B+Tree,每个叶子节点不但存放了索引键的相关信息还增加了指向相邻叶子节点的指针,这样就形成了带有顺序访问指针的B+Tree,做这个优化的目的是提高不同区间访问的性能。

  Spring支持三种依赖注入方式,分别是属性(Setter方法)注入,构造注入和接口注入。

  在Spring中,那些组成应用的主体及由Spring IOC容器所管理的对象被称之为Bean。

  Spring的IOC容器通过反射的机制实例化Bean并建立Bean之间的依赖关系。

  简单地讲,Bean就是由Spring IOC容器初始化、装配及被管理的对象。

  获取Bean对象的过程,首先通过Resource加载配置文件并启动IOC容器,然后通过getBean方法获取bean对象,就可以调用他的方法。

  代理对象和目标对象实现了相同的接口,目标对象作为代理对象的一个属性,具体接口实现中,代理对象可以在调用目标对象相应方法前后加上其他业务处理逻辑。

  缺点:一个代理类只能代理一个业务类。如果业务类增加方法时,相应的代理类也要增加方法。

  Java动态代理是写一个类实现InvocationHandler接口,重写Invoke方法,在Invoke方法可以进行增强处理的逻辑的编写,这个公共代理类在运行的时候才能明确自己要代理的对象,同时可以实现该被代理类的方法的实现,然后在实现类方法的时候可以进行增强处理。

  JDK动态代理只能针对实现了接口的类生成代理(实例化一个类)。此时代理对象和目标对象实现了相同的接口,目标对象作为代理对象的一个属性,具体接口实现中,可以在调用目标对象相应方法前后加上其他业务处理逻辑

  CGLIB是针对类实现代理,主要是对指定的类生成一个子类(没有实例化一个类),覆盖其中的方法 。

  默认的策略是如果目标类实现接口,则使用JDK动态代理技术,如果目标对象没有实现接口,则默认会采用CGLIB代理

  DNS域名解析 – 发起TCP的三次握手 – 建立TCP连接后发起http请求 – 服务器响应http请求,浏览器得到html代码 – 浏览器解析html代码,并请求html代码中的资源(如java、css、图片等) – 浏览器对页面进行渲染呈现给用户

  设计存储海量数据的存储系统:设计一个叫“中间层”的一个逻辑层,在这个层,将数据库的海量数据抓出来,做成缓存,运行在服务器的内存中,同理,当有新的数据到来,也先做成缓存,再想办法,持久化到数据库中,这是一个简单的思路。主要的步骤是负载均衡,将不同用户的请求分发到不同的处理节点上,然后先存入缓存,定时向主数据库更新数据。读写的过程采用类似乐观锁的机制,可以一直读(在写数据的时候也可以),但是每次读的时候会有个版本的标记,如果本次读的版本低于缓存的版本,会重新读数据,这样的情况并不多,可以忍受。

  Session与Cookie:Cookie可以让服务端跟踪每个客户端的访问,但是每次客户端的访问都必须传回这些Cookie,如果Cookie很多,则无形的增加了客户端与服务端的数据传输量,

  而Session则很好地解决了这个问题,同一个客户端每次和服务端交互时,将数据存储通过Session到服务端,不需要每次都传回所有的Cookie值,而是传回一个ID,每个客户端第一次访问服务器生成的唯一的ID,客户端只要传回这个ID就行了,这个ID通常为NAME为JSESSIONID的一个Cookie。这样服务端就可以通过这个ID,来将存储到服务端的KV值取出了。

  1. 配置服务器,Zookeeper集群管理服务器可以统一管理所有服务器的配置文件

  2. 共享这些Session存储在一个分布式缓存中,可以随时写入和读取,而且性能要很好,如Memcache,Tair。

  3. 封装一个类继承自HttpSession,将Session存入到这个类中然后再存入分布式缓存中

  4. 由于Cookie不能跨域访问,要实现Session同步,要同步SessionID写到不同域名下。

  适配器模式:将一个接口适配到另一个接口,Java I/O中InputStreamReader将Reader类适配到InputStream,从而实现了字节流到字符流的准换。

  2.控制事务行为的事务属性,这些属性包括事物隔离级别,事务传播行为,超时时间,回滚规则。

  整的流程是:Filter对用户请求进行预处理,接着将请求交给Servlet进行处理并生成响应,最后Filter再对服务器响应进行后处理。

  实际上Filter和Servlet极其相似,区别只是Filter不能直接对用户生成响应。实际上Filter里doFilter()方法里的代码就是从多个Servlet的service()方法里抽取的通用代码,通过使用Filter可以实现更好的复用。

  3.如果Servlet没有配置1 ,该Servlet不会在Tomcat启动时初始化,而是在请求到来时初始化。

  1. 维护一个每个元素是一个链表的数组,而且链表中的每个节点是一个Entry[]键值对的数据结构。

  1.get时,不加锁,先定位到segment然后在找到头结点进行读取操作。而value是volatile变量,所以可以保证在竞争条件时保证读取最新的值,如果读到的value是null,则可能正在修改,那么就调用ReadValueUnderLock函数,加锁保证读到的数据是正确的。

  3.Remove时也会加锁,由于next是final类型不可改变,所以必须把删除的节点之前的节点都复制一遍。

  ConcurrentHashMap的应用场景是高并发,但是并不能保证线程安全,而同步的HashMap和HashTable的是锁住整个容器,而加锁之后ConcurrentHashMap不需要锁住整个容器,只需要锁住对应的segment就好了,所以可以保证高并发同步访问,提升了效率。

  ConcurrentHashMap能够保证每一次调用都是原子操作,但是并不保证多次调用之间也是原子操作。

  有了以上定义好的数据,下面来看看内部是如何实现的 。 Doug Lea 的整个思路总结起来就是 5 句线. 如果当前池大小 poolSize 小于 corePoolSize ,则创建新线. 如果当前池大小 poolSize 大于 corePoolSize ,且等待队列未满,则进入等待队列

  5. 线程池里的每个线程执行完任务后不会立刻退出,而是会去检查下等待队列里是否还有线程任务需要执行,如果在 keepAliveTime 里等不到新的任务了,那么线程就会退出。

  解决死锁,第一个是死锁预防,就是不让上面的四个条件同时成立。二是,合理分配资源。

  三是使用银行家算法,如果该进程请求的资源操作系统剩余量可以满足,那么就分配。

  共享内存( shared memory ) :共享内存就是映射一段能被其他进程所访问的内存,这段共享内存由一个进程创建,但多个进程都可以访问。共享内存是最快的 IPC 方式,它是针对其他进程间通信方式运行效率低而专门设计的。它往往与其他通信机制,如信号量,配合使用,来实现进程间的同步和通信。

  Hibernate的一级缓存是Session所内置的,不能被卸载,也不能进行任何配置一级缓存采用的是key-value的Map方式来实现的,在缓存实体对象时,对象的主关键字ID是Map的key,实体对象就是对应的值。

  Hibernate二级缓存:把获得的所有数据对象根据ID放入到第二级缓存中。Hibernate二级缓存策略,是针对于ID查询的缓存策略,删除、更新、增加数据的时候,同时更新缓存。

  进程:每个进程都有独立的代码和数据空间(进程上下文),进程间的切换会有较大的开销,一个进程包含1–n个线程。

  线程:同一类线程共享代码和数据空间,每个线程有独立的运行栈和程序计数器(PC),线程切换开销小。

  在java中要想实现多线程,有三种手段,一种是继续Thread类,另外一种是实现Runable接口,还有就是实现Callable接口。

  a.利用软引用和弱引用解决OOM问题:用一个HashMap来保存图片的路径和相应图片对象关联的软引用之间的映射关系,在内存不足时,JVM会自动回收这些缓存图片对象所占用的空间,从而有效地避免了OOM的问题。

  b.通过软可及对象重获方法实现Java对象的高速缓存:比如我们创建了一Employee的类,如果每次需要查询一个雇员的信息。哪怕是几秒中之前刚刚查询过的,都要重新构建一个实例,这是需要消耗很多时间的。我们可以通过软引用和 HashMap 的结合,先是保存引用方面:以软引用的方式对一个Employee对象的实例进行引用并保存该引用到HashMap 上,key 为此雇员的 id,value为这个对象的软引用,另一方面是取出引用,缓存中是否有该Employee实例的软引用,如果有,从软引用中取得。如果没有软引用,或者从软引用中得到的实例是null,重新构建一个实例,并保存对这个新建实例的软引用。

  c.强引用:如果一个对象具有强引用,它就不会被垃圾回收器回收。即使当前内存空间不足,JVM也不会回收它,而是抛出 OutOfMemoryError 错误,使程序异常终止。如果想中断强引用和某个对象之间的关联,可以显式地将引用赋值为null,这样一来的话,JVM在合适的时间就会回收该对象。

  d.软引用:在使用软引用时,如果内存的空间足够,软引用就能继续被使用,而不会被垃圾回收器回收,只有在内存不足时,软引用才会被垃圾回收器回收。

  e.弱引用:具有弱引用的对象拥有的生命周期更短暂。因为当 JVM 进行垃圾回收,一旦发现弱引用对象,无论当前内存空间是否充足,都会将弱引用回收。不过由于垃圾回收器是一个优先级较低的线程,所以并不一定能迅速发现弱引用对象。

  f.虚引用:顾名思义,就是形同虚设,如果一个对象仅持有虚引用,那么它相当于没有引用,在任何时候都可能被垃圾回收器回收。

  a.同样用于鉴定2个对象是否相等的,java集合中有 list 和 set 两类,其中 set不允许元素重复实现,那个这个不允许重复实现的方法,如果用 equal 去比较的线个元素,你 new 一个新的元素出来,需要去调用1000次 equal 去逐个和他们比较是否是同一个对象,这样会大大降低效率。hashcode实际上是返回对象的存储地址,如果这个位置上没有元素,就把元素直接存储在上面,如果这个位置上已经存在元素,这个时候才去调用equal方法与新元素进行比较,相同的话就不存了,散列到其他地址上。

  a.Overload顾名思义是重新加载,它可以表现类的多态性,可以是函数里面可以有相同的函数名但是参数名、返回值、类型不能相同;或者说可以改变参数、类型、返回值但是函数名字依然不变。

  b.就是ride(重写)的意思,在子类继承父类的时候子类中可以定义某方法与其父类有相同的名称和参数,当子类在调用这一函数时自动调用子类的方法,而父类相当于被覆盖(重写)了。

  b.抽象类中可以有构造方法,接口中不能有构造方法c.抽象类中的所有方法并不一定要是抽象的,你可以选择在抽象类中实现一些基本的方法。而接口要求所有的方法都必须是抽象的

  a.DOM:消耗内存:先把xml文档都读到内存中,然后再用DOM API来访问树形结构,并获取数据。这个写起来很简单,但是很消耗内存。要是数据过大,手机不够牛逼,可能手机直接死机

  b.SAX:解析效率高,占用内存少,基于事件驱动的:更加简单地说就是对文档进行顺序扫描,当扫描到文档(document)开始与结束、元素(element)开始与结束、文档(document)结束等地方时通知事件处理函数,由事件处理函数做相应动作,然后继续同样的扫描,直至文档结束。

  c.PULL:与 SAX 类似,也是基于事件驱动,我们可以调用它的next()方法,来获取下一个解析事件(就是开始文档,结束文档,开始标签,结束标签),当处于某个元素时可以调用XmlPullParser的getAttributte()方法来获取属性的值,也可调用它的nextText()获取本节点的值。

  调用sleep()方法的过程中,线程不会释放对象锁。而 调用 wait 方法线程会释放对象锁

  sleep睡眠后不出让系统资源,wait让出系统资源其他线程可以占用CPU

  sleep(milliseconds)需要指定一个睡眠时间,时间一到会自动唤醒

  c.类变量(static修饰的变量),程序在一加载的时候就在堆中为类变量分配内存,堆中的内存地址存放在栈中

  d.实例变量:当你使用java关键字new的时候,系统在堆中开辟并不一定是连续的空间分配给变量,是根据零散的堆内存地址,通过哈希算法换算为一长串数字以表征这个变量在堆中的”物理位置”,实例变量的生命周期–当实例变量的引用丢失后,将被GC(垃圾回收器)列入可回收“名单”中,但并不是马上就释放堆中内存

  e.局部变量: 由声明在某方法,或某代码段里(比如for循环),执行到它的时候在栈中开辟内存,当局部变量一但脱离作用域,内存立即释放

  a.抽象的来讲,多态的意思就是同一消息可以根据发送对象的不同而采用多种不同的行为方式。(发送消息就是函数调用)

  b.实现的原理是动态绑定,程序调用的方法在运行期才动态绑定,追溯源码可以发现,JVM 通过参数的自动转型来找到合适的办法。

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