Java软件开发面试题~1（含答案）
1、HTTP与TCP的区别联系
1、http是在应用层的无状态通信协议。tcp是在传输层的面向连接的可靠的流协议。
2、http连接的特点是客户端发送的每次请求都需要服务器回送响应，在请求结束后，会主动释放连接。从建立连接到关闭连接的过程称为“一次连接”。是建立在TCP协议之上的协议。
1）在HTTP 1.0中，客户端的每次请求都要求建立一次单独的连接，在处理完本次请求后，就自动释放连接。
2）在HTTP 1.1中则可以在一次连接中处理多个请求，并且多个请求可以重叠进行，不需要等待一个请求结束后再发送下一个请求。
TCP协议可以对上层网络提供接口，使上层网络数据的传输建立在“无差别”的网络之上。TCP连接的特点是需要进行三次握手。
第一次握手：客户端发送syn包（syn=j）到服务器，并进入SYN_SEND状态，等待服务器确认；
第二次握手：服务器收到syn包，必须发送确认客户SYN的ACK包（ack=j+1），同时自己也发送一个SYN包（syn=k）,即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态；
第三次握手：客户端收到服务器的SYN+ACK包。向服务器发送确认包（ack=k+1），此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED状态，完成三次握手。
2、JUC包了解多少，线程池了解多少
为什么要有线程池？
由于线程的生命周期中包括，创建-就绪-运行-阻塞-死亡 阶段，当我们处理的任务数目比较小的时候，我们可以自己创建几个线程来处理相应的任务，但是有大量的任务时，由于创建和销毁线程都需要很大的开销，运用线程池就可以大大的缓解这些内存开销很大的问题。
ThreadPoolExecutor是线程池类。对于线程池，可以通俗的将它理解为"存放一定数量线程的一个线程集合。线程池允许若个线程同时允许，允许同时运行的线程数量就是线程池的容量；当添加的到线程池中的线程超过它的容量时，会有一部分线程阻塞等待。线程池会通过相应的调度策略和拒绝策略，对添加到线程池中的线程进行管理。"
newSignalExecutor()返回一个包含单线程的Executor，将多个任务交给Executor时，这个线程处理完一个任务后会接着处理下一个任务，若该线程出现异常，将会有一个新的线程来替代它
newFixedThreadPool()返回一个包含指定数目线程数的线程池，如果任务数量多于线程数目的话，那么没有执行的任务必须等待，直到任务完成为止
newCachedThreadPool()根据用户的任务数目创建相应的线程来处理，该线程池不会对线程的数目加以限制，完全依赖于虚拟机能创建的线程输入，但是可能会引起内存不足。
3、介绍一下ListBlockingQueue与ArrayBlockingQueue
ArrayBlockingQueue
ArrayBlockingQueue是数组实现的线程安全的有界的阻塞队列。
线程安全是指，ArrayBlockingQueue内部通过“互斥锁”保护竞争资源，实现了多线程对竞争资源的互斥访问。而有界，则是指ArrayBlockingQueue对应的数组是有界限的。 阻塞队列，是指多线程访问竞争资源时，当竞争资源已被某线程获取时，其它要获取该资源的线程需要阻塞等待；而且，ArrayBlockingQueue是按 FIFO（先进先出）原则对元素进行排序，元素都是从尾部插入到队列，从头部开始返回。注意：ArrayBlockingQueue不同于ConcurrentLinkedQueue，ArrayBlockingQueue是数组实现的，并且是有界限的；而ConcurrentLinkedQueue是链表实现的，是无界限的。
说明：
1. ArrayBlockingQueue继承于AbstractQueue，并且它实现了BlockingQueue接口。
2. ArrayBlockingQueue内部是通过Object[]数组保存数据的，也就是说ArrayBlockingQueue本质上是通过数组实现的。ArrayBlockingQueue的大小，即数组的容量是创建ArrayBlockingQueue时指定的。
3. ArrayBlockingQueue与ReentrantLock是组合关系，ArrayBlockingQueue中包含一个ReentrantLock对象(lock)。ReentrantLock是可重入的互斥锁，ArrayBlockingQueue就是根据该互斥锁实现“多线程对竞争资源的互斥访问”。而且，ReentrantLock分为公平锁和非公平锁，关于具体使用公平锁还是非公平锁，在创建ArrayBlockingQueue时可以指定；而且，ArrayBlockingQueue默认会使用非公平锁。
4. ArrayBlockingQueue与Condition是组合关系，ArrayBlockingQueue中包含两个Condition对象(notEmpty和notFull)。而且，Condition又依赖于ArrayBlockingQueue而存在，通过Condition可以实现对ArrayBlockingQueue的更精确的访问 -- (01)若某线程(线程A)要取数据时，数组正好为空，则该线程会执行notEmpty.await()进行等待；当其它某个线程(线程B)向数组中插入了数据之后，会调用notEmpty.signal()唤醒“notEmpty上的等待线程”。此时，线程A会被唤醒从而得以继续运行。(02)若某线程(线程H)要插入数据时，数组已满，则该线程会它执行notFull.await()进行等待；当其它某个线程(线程I)取出数据之后，会调用notFull.signal()唤醒“notFull上的等待线程”。此时，线程H就会被唤醒从而得以继续运行。
ListBlockingQueue
LinkedBlockingQueue是一个单向链表实现的阻塞队列。该队列按 FIFO（先进先出）排序元素，新元素插入到队列的尾部，并且队列获取操作会获得位于队列头部的元素。链接队列的吞吐量通常要高于基于数组的队列，但是在大多数并发应用程序中，其可预知的性能要低。
此外，LinkedBlockingQueue还是可选容量的(防止过度膨胀)，即可以指定队列的容量。如果不指定，默认容量大小等于Integer.MAX_VALUE。
说明：
1. LinkedBlockingQueue继承于AbstractQueue，它本质上是一个FIFO(先进先出)的队列。
2. LinkedBlockingQueue实现了BlockingQueue接口，它支持多线程并发。当多线程竞争同一个资源时，某线程获取到该资源之后，其它线程需要阻塞等待。
3. LinkedBlockingQueue是通过单链表实现的。
(01) head是链表的表头。取出数据时，都是从表头head处插入。
(02) last是链表的表尾。新增数据时，都是从表尾last处插入。
(03) count是链表的实际大小，即当前链表中包含的节点个数。
(04) capacity是列表的容量，它是在创建链表时指定的。
(05) putLock是插入锁，takeLock是取出锁；notEmpty是“非空条件”，notFull是“未满条件”。通过它们对链表进行并发控制。
LinkedBlockingQueue在实现“多线程对竞争资源的互斥访问”时，对于“插入”和“取出(删除)”操作分别使用了不同的锁。对于插入操作，通过“插入锁putLock”进行同步；对于取出操作，通过“取出锁takeLock”进行同步。
此外，插入锁putLock和“非满条件notFull”相关联，取出锁takeLock和“非空条件notEmpty”相关联。通过notFull和notEmpty更细腻的控制锁。
-- 若某线程(线程A)要取出数据时，队列正好为空，则该线程会执行notEmpty.await()进行等待；当其它某个线程(线程B)向队列中插入了数据之后，会调用notEmpty.signal()唤醒“notEmpty上的等待线程”。此时，线程A会被唤醒从而得以继续运行。 此外，线程A在执行取操作前，会获取takeLock，在取操作执行完毕再释放takeLock。
-- 若某线程(线程H)要插入数据时，队列已满，则该线程会它执行notFull.await()进行等待；当其它某个线程(线程I)取出数据之后，会调用notFull.signal()唤醒“notFull上的等待线程”。此时，线程H就会被唤醒从而得以继续运行。 此外，线程H在执行插入操作前，会获取putLock，在插入操作执行完毕才释放putLock。
4、访问一个网址，回车之后的运行机制如何
客户端在地址栏输入一个URL，会先利用DNS服务获取域名对应的IP地址，然后使用HTTP协议生成针对目标Web服务器的HTTP请求报文，在传输层，TCP协议将HTTP报文分割成报文段，并把每个报文段可靠地传给接收端，在网络层（IP协议），增加作为通信目的地的MAC地址后转发给链路层；接收端的服务器在链路层接收到数据，按序往上层发送，一直到应用层，才算接收到HTTP请求报文，此时HTTP协议对Web服务器请求的内容处理；处理结果同样利用TCP/IP通信协议向用户进行回传。
5、lock、重入锁，独占锁
AQS--AbstractQueuedSynchronizer类，是Java中管理锁的抽象类，锁的许多公共方法都是在这个类中实现。AQS是独占锁和共享锁的公共父类。
AQS锁的类别：
(1)独占锁：锁在一个时间点只能被一个线程锁占有。根据锁的获取机制，它又划分为公平锁和非公平锁。公平锁，是按照CLH等待线程按照先来先得的规则，公平的获取锁；而非公平锁，则当线程要获取锁时，它会无视CLH等待队列而直接获取锁。典型：ReentrantLock、ReentrantReadWriteLock.WriteLock;
(2)共享锁：能被多个线程同时拥有，能被共享的锁。ReentrantReadWriteLock.ReadLock;
CLH队列：是AQS中“等待锁”的线程队列。在多线程中，为了保护竞争资源不被多个线程同时操作而出现错误，通常需要锁来保护。在独占锁中，竞争资源在一个时间点只能被一个线程锁访问；而其他线程则需要等待。CLH就是管理这些“等待锁”的线程的队列。CLH是一个非阻塞的FIFO队列，也就是说往里面插入或移除一个结点的时候，在并发条件下不会阻塞，而是通过自旋锁和CAS保证结点插入和移除的原子性。
CAS函数：是比较交换函数，它是原子操作，即通过CAS操作的数据都是以原子方式进行的。
ReentrantLock是一个可重入的互斥锁，又被称为“独占锁”；ReetrantLock锁在同一个时间点只能被一个线程锁持有，可重入的意思是，ReetrantLock锁可以被单个线程多次获取。ReentrantLock分为“公平锁”和“非公平锁”。它们的区别体现在获取锁的机制上是否公平。“锁”是为了保护竞争资源，防止多个线程同时操作线程而出错，ReentrantLock在同一个时间点只能被一个线程获取（当线程获取到“锁”时，其他线程必须等待）；ReentrantLock是通过一个FIFO的等待队列来管理获取该锁所有线程的。在公平锁机制下，线程依次排队获取锁；而非公平锁在锁是可获取状态时，不管自己是不是在队列开头都会获取锁。
ReentrantLock()默认是非公平锁。非公平锁和公平锁在获取锁的方法上，流程是一样的；它们的区别主要表现在“尝试获取锁的机制不同”。简单点说，“公平锁”在每次尝试获取锁时，都是采用公平策略(根据等待队列依次排序等待)；而“非公平锁”在每次尝试获取锁时，都是采用的非公平策略(无视等待队列，直接尝试获取锁，如果锁是空闲的，即可获取状态，则获取锁)。
公平锁
获取锁是通过lock()函数，lock()在ReentrantLock.java的FairSync类中实现。“当前线程”实际上是通过acquire(1)获取锁的，“1”是设置锁的状态的参数。对于独占锁而言，锁处于可获取状态时，它的状态值是0；锁被线程初次获取到了，它的状态值就变成了1.由于ReentrantLock是可重入锁，所以独占锁可以被单个线程多次获取，没过去一次就将锁的状态+1.也就是说，初次获取锁时，通过acquire(1)将锁的状态值设为1；再次获取锁时，将锁的状态值设为2；一次类推...
acquire()在AQS中实现。（1）当前线程首先通过tryAcquire()尝试获取锁，获取成功的话，直接返回；尝试失败的话，进入到等待队列排序等待（前面还有可能有需要线程在等待该锁）（2）当前线程尝试失败的情况下，先通过addWaiter(Node.EXCLUSIVE)来将当前线程加入到CLH队列（非阻塞的FIFO队列）末尾。CLH队列就是线程等待队列。（3）在执行完addWaiter(Node.EXCLUSIVE)之后，会调用acquireQueued()来获取锁。由于此时ReentrantLock是公平锁，它会根据公平性原则来获取锁。（4）当前线程在执行acquireQueued()时，会进入到CLH队列中休眠等待，直到获取锁了才返回。如果当前线程在休眠等待过程中被中断过，acquireQueued会返回true，此时当前线程会调用selfInterrupt()来给自己产生一个中断。
释放锁是通过unclock()函数，通过AQS的release（1）函数来实现，没释放一次，锁的状态就-1；release()会先调用tryRelease()来尝试释放当前线程锁持有的锁。成功的话，则唤醒后继等待线程，并返回true。否则，直接返回false。
非公平锁
非公平锁和公平锁在获取锁的方法上，流程是一样的；它们的区别主要表现在“尝试获取锁的机制不同”。简单点说，“公平锁”在每次尝试获取锁时，都是采用公平策略(根据等待队列依次排序等待)；而“非公平锁”在每次尝试获取锁时，都是采用的非公平策略(无视等待队列，直接尝试获取锁，如果锁是空闲的，即可获取状态，则获取锁)。
非公平锁和公平锁在释放锁的方法和策略上是一样的。
6、对NOSQL了解多少，MYSQL默认的是什么？
Redis是NoSQL数据库(非关系型数据库)，MySQL的数据引擎是InnoDB
