Java面试点 -【笔记】

1. HashMap实现原理，HashTable，ConcurrentHashMap，TreeMap相关内容. ArrayList，Vector，HashSet，TreeSet

 

  - HashMap 基于哈希表的实现 底层使用数组与链表实现，放入数据时首先计算key的hashCode,根据（hashCode%数组长度）将数据放入余数所对应的数组下标的链表里面(java8中引入了红黑树的概念，当链表的长度到8时，将单向链表转成红黑树，提高map的效率)，HashMap的默认数组为16，扩容为2的整数次幂

   - HashTable 基于哈希表的实现，key，value不允许出现null hashtable中的方法是Synchronize的，所以是线程安全的，默认容量11，扩容方式（old*2+1）

  - ConcurrentHashMap 基于哈希表的实现，是线程安全的，JDK1.8之前使用Segment分段锁机制，JDK1.8开始利用CAS+Synchronized来保证并发更新的安全，CAS是指compareAndSwap（native）方法

  - HashSet 是无序的集合，不允许有重复的值，底层使用hashMap实现，set的值作为key，value是一个共用的Object对象

  - TreeMap基于红黑树的实现，value可以是null，key不可为null

  - TreeSet也是用TreeMap实现的

  - Vector 是线程安全的，在底层数组不够用的时候，是在原来的基础上扩展1倍 关键性的方法，都添加synchronized关键字

  - ArrayList 不是线程安全的，在底层数组不够用的时候，是在原来的基础上扩展0.5倍

  - Synchronized关键字，尝试获取对象的锁，如果获取成功，计数器+1 释放时，计数器-1 为0时，表示当前对象锁没有被人持有 monitorenter和monitorexit字节码指令是实现原理

2. String相关

  - 不是基本数据类型，String是不可变的，考虑到安全，性能，多线程。所以设计为不可变类。JVM使用字符串池来存储所有的字符串对象

  - String 是不可变类，每当我们对String进行操作的时候，总是会创建新的字符串。操作String很耗资源,所以有StringBuffer和StringBuilder两个可变类操作String，StringBuffer是线程安全的，StringBuilder则不是线程安全的。StringBuilder的效率比StringBuffer高

3. JAVA8新特性

  - 函数式接口，指仅包含一个抽象方法的接口，@FunctionalInterface 此注解限定接口为函数式接口，每一个该类型的lambda表达式都会被匹配到这个抽象方法。，所以你也可以给你的函数式接口添加默认方法

  - 接口的默认方法，默认方法不算抽象方法，但是需要使用default关键字声明

  - Lambda 表达式，简化匿名对象，只能适用于函数式接口，可以把Lambda 表达式理解为是一段可以传递的代码（将代码像数据一样进行传递，符合函数式接口的定义），Lambda表达式无法访问到默认方法。

  - 允许使用多重注解，指同一个注解可以注解多次，在此注解声明时需要声明一个注解容器存放此注解，并声明此注解是可以重复的注解

  - stream流 ，是API中的一个新成员，它允许你以声明性方式处理数据集合

4. SpringMVC工作原理

  - 客户端发送请求到DispatcherServlet

  - DispatcherServlet查询handlerMapping找到处理请求的Controller

  - Controller调用业务逻辑后，返回ModelAndView

  - DispatcherServlet查询ModelAndView 找到指定视图

  - 视图将结果返回到客户端

  -SpringMVC流程

    a. 用户发送请求到控制器DispatcherServlet

    b. DispatcherServlet 收到请求调用HandlerMapping处理器映射

    c. 处理器映射器找到具体的处理器，生成处理器对象和处理器拦截器返回给DispatcherServlet

    d. DispatcherServlet调用HandlerAdapter处理器适配器

    e. HandlerAdapter经过适配调用具体的处理器Controller

    f. Controller执行完返回ModelAndView

    g. HandlerAdapter 将controller执行结果ModelAndView返回给DispatcherServlet

    h. DispatcherServlet 将ModelAndView传给ViewReslover视图解析器

    i. ViewReslover 解析后返回具体的View

    j. DispatcherServlet 根据View进行渲染视图

    k. DispatcherServlet响应用户

5. Spring相关，IoC，AOP，动态代理

  - IoC 控制反转，SpringServlet管理所有的Bean创建，依赖注入方式（基于注解的注入方式，set注入方式，构造器注入方式，静态工厂注入方式），实现IOC的主要设计模式就是工厂模式

  - AOP 面向切面编程（将一些与主业务无关，却为业务模块所共同调用的逻辑封装起来统一实现，便于减少系统重复代码，降低模块之间的耦合度。一般应用与权限控制，事务管理，日志记录，参数校验，签名校验，异常处理，性能统计等），实现AOP的主要设计模式是动态代理方式（代理模式是用户通过代理对象访问目标对象，静态代理在使用时，需要定义接口或者父类，被代理对象与代理对象一起实现相同的接口或者是继承相同的父类，典型代表Aspect）

  - 动态代理，Spring动态代理有两种，a. JDK的动态代理（JDK动态代理的两个核心接口是InvocationHandler和Proxy，是利用JDKAPI，动态的在内存中构建代理对象，需要我们指定创建代理对象实现的接口的类型，代理对象不需要实现接口，但是目标对象需要实现接口），b. cglib动态代理（cglib动态代理的两个核心接口是MethodInterceptor和Enhancer，cglib代理也叫做子类代理，是在内存中动态构建一个子类对象-构建子类，设置父类，从而实现对目标对象功能的扩展调用）https://www.cnblogs.com/qlqwjy/p/7550609.html

6. 线程状态与转换

  - 初始（NEW ） 创建了线程，还未启动线程（未调用线程的start()方法）

  - 运行（RUNNABLE） Java线程中将就绪（ready）和运行中（running）两种状态笼统的称为“运行”。线程对象创建后，其他线程(比如main线程）调用了该对象的start()方法。该状态的线程位于可运行线程池中，等待被线程调度选中，获取CPU的使用权，此时处于就绪状态（ready）。就绪状态的线程在获得CPU时间片后变为运行中状态（running）

  - 阻塞（BLOCKED） 表示线程阻塞于锁

  - 等待（WAITING）进入该状态的线程需要等待其他线程做出一些特定动作（通知或中断）

  - 超时等待（TIMED_WAITING）该状态不同于WAITING，它可以在指定的时间后自行返回

  - 终止（TERMINATED）表示该线程已经执行完毕

  - java线程的两种实现方式，a) 继承Thread类（继承Thread类之后就不能继承其他类了，启动线程需要new xxx.start()），b) 实现Runnable接口，此种方法可以访问同一个变量，c) 可以使用java.util.concurrent.Executors 线程池，Spring有ThreadPoolTaskExecutor

7. JVM相关

  - 堆 堆存放的对象是线程共享的，所以多线程的时候需要同步机制。主要由新生代、老年代、永久代构成，1.8中移除整个永久代，取而代之的是一个叫元空间（Metaspace）的区域

  - 栈 线程私有，栈描述的是Java方法执行的内存模型, 栈帧: 是用来存储数据和部分过程结果的数据结构。

  - 方法区 用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量，如static修饰的变量加载类的时候就被加载到方法区中

  - 本地方法栈 主要是保存native 的一些方法

  - 程序计数器 程序计数器是一块很小的内存空间，它是线程私有的，可以认作为当前线程的行号指示器

8. Spring Boot（基于Spring，实现组件化配置java应用）

  - 简化配置，自动装配，支持快速构建一个基于Spring框架的Java Application

  - 使用 JavaConfiguration，用Java类替代XML的配置方式

  - Spring Boot 对常用的第三方库提供了配置方案，可以很好的和Spring进行整合，一键式搭建功能完备的java企业级应用

  - 优势，特点：

    不需要任何XML配置文件

    内嵌tomcat，可以直接部署

    默认支持JSON数据，不需要转换

    支持RESTful

    配置文件非常简单，支持YAML格式

  - Spring Boot2.x要求必须基于Spring5.x，Spring5.x Java版本需求jdk8

9.Spring Boot Starter 的工作原理

  - Spring Boot在启动时有大概以下几个步骤：

    a) Spring Boot在启动时会去依赖的starter包中寻找/resources/META-INF/spring.factories文件，然后根据文件中的配置的jar包去扫描项目依赖的jar包

    b) 根据spring.factories 配置加载AutoConfigure类

    c) 根据@Conditional 注解的条件，进行自动配置并将 Bean注入SpringContext

10. 分布式事务

  - 事务补偿机制（定时任务补偿，消息补偿）

  - 基于可靠消息的最终一致性（业务处理服务在业务事务提交之前， 向实时消息服务请求发送消息， 实时消息服务只记录消息数据， 而不是真正的发送。 业务处理服务在业务事务提交之后， 向实时消息服务确认发送。 只有在得到确认发送指令后， 实时消息服务才会真正发送）

  - TCC事务补偿 （一个完整的业务活动由一个主业务服务于若干的从业务服务组成。 主业务服务负责发起并完成整个业务活动。 从业务服务提供TCC型业务操作。 业务活动管理器控制业务活动的一致性， 它登记业务活动的操作， 并在业务活动提交时确认所有的TCC型操作的Confirm操作， 在业务活动取消时调用所有TCC型操作的Cancel操作 ）

11. Spring 、Spring Boot 和 Spring Cloud 的关系

  - Spring 最初最核心的两大核心功能 Spring Ioc 和 Spring Aop 成就了 Spring，Spring 在这两大核心的功能上不断的发展，才有了 Spring 事务、Spring Mvc 等一系列伟大的产品，最终成就了 Spring 帝国，到了后期 Spring 几乎可以解决企业开发中的所有问题

  - Spring Boot 是在强大的 Spring 帝国生态基础上面发展而来，发明 Spring Boot 不是为了取代 Spring ,是为了让人们更容易的使用 Spring 。

  - Spring Cloud 是一系列框架的有序集合。它利用 Spring Boot 的开发便利性巧妙地简化了分布式系统基础设施的开发，如服务发现注册、配置中心、消息总线、负载均衡、断路器、数据监控等，都可以用 Spring Boot 的开发风格做到一键启动和部署。

  - Spring Cloud 是为了解决微服务架构中服务治理而提供的一系列功能的开发框架，并且 Spring Cloud 是完全基于 Spring Boot 而开发，Spring Cloud 利用 Spring Boot 特性整合了开源行业中优秀的组件，整体对外提供了一套在微服务架构中服务治理的解决方案

12. Spring Boot2.x 新版本特性

  - 响应式编程 Spring WebFlux/WebFlux.fn 响应式web编程，可用来构建异步的，非堵塞的，事件驱动的服务 来自Spring5.x

  - HTTP/2 支持

  - Kotlin 支持

  - 全新的执行器架构

  - 支持Quartz

  - Security 大大简化类安全自动配置

  - Metrics 引入Micrometer，来统一metrics的规范

  - 监控方面有所增强，也主要来自Micrometer 监控服务各项指标自动监控

  - 数据方面

    db：默认引入HikariCP 链接池（一个高性能的JDBC连接池）

    JOOQ的支持

    Redis：默认引入了 Lettuce(使用netty NIO框架来高效的管理多个连接)，替代了jedis作为底层连接redis

    MongoDB\Hibernate优化

  - Thymeleaf3 Spring Boot2.x支持Thymeleaf3

  - OAuth2.0支持

  - 组件更新

    Jetty 9.4，Tomcat 8.5，Flyway 5，Hibernate 5.2，Gradle 3.4，Thymeleaf 3.0

13. java classloader

  - 四种类加载器：a) 启动类加载器，b) 扩展类加载器，c) 系统类加载器，d) 自定义类加载器

    a) 启动类加载器（根类加载器bootstrap class loader） 负责加载<JAVA_HOME>/lib路径下的核心类库或-Xbootclasspath参数指定的路径下的jar包. 出于安全考虑，Bootstrap启动类加载器只加载包名为java、javax、sun等开头的类，启动类加载器无法被java程序直接引用

    b) 扩展类加载器（extensions class loader）负责加载<JAVA_HOME>/lib/ext目录下或者由系统变量-Djava.ext.dir指定位路径中的类库，开发者可以直接使用扩展类加载器

    c) 系统类加载器（应用类加载器 system class loader）在jvm启动时负责加载来自JAVA命令-classpath，java.class.path系统属性（也就是classpath路径）下的类库

    d) 自定义类加载器（继承系统类加载器，实现用户自定义加载逻辑）重写findClass方法，通常web服务器都有自定义类加载器，如Tomcat（CommonClassLoader，CatalinaClassLoader，SharedClassLoader，WebappClassloader）没有遵守双亲委派机制，Spring类加载器（OverridingClassLoader默认先自己加载excludedPackages或excludedClasses，只有加载不到才会委托给双亲加载，DecoratingClassLoader内部维护了两个集合，如果你不想你的类被自定义的加载器管理，可以添加到这两个集合中）

  - 类加载机制：全盘负责机制，双亲委派机制，缓存机制

    全盘负责机制：是指一个类加载器负责加载某个Class时，该Class所依赖和引用其他Class也将由该类加载器负责载入

    双亲委派机制：是指当加载某个Class时，先交由父类加载器视图加载该Class，只有父类加载器无法加载该类时，才尝试从自己的类路径中加载该类，此模式可以避免类的重复加载，也考虑了安全因素，保证java核心类不会被随意替换

    缓存机制： 缓存机制将保证所有加载过的Class都会被缓存，当程序中需要某个Class时，类加载器先从缓存区中搜寻该Class，只有当缓存区中不存在该Class对象时，系统使用类加载器加载该类

14. mysql相关

  - 存储引擎 MyISAM 和 Innodb，BerkeleyDB，Memory，Merge，Archive，CSV，MaxDB等十几个

    MyISAM是非事务的存储引擎，适用于频繁查询的应用，表锁，不会出现死锁现象

    Innodb 是支持事务，外键的存储引擎，行锁，适用于插入和更新操作比较多的应用。适合大数据，大并发

  - SQL优化

    选择合适的存储引擎

    添加合适的索引，联合索引（索引的底层实现是基于B+树实现的，Innodb建议大部分表使用默认自增的主键作为主索引）

    避免使用大字段，如text，longtext，尤其不能用做查询条件

    避免使用全表扫描，避免使用在where中使用！=，null条件判断（会放弃使用索引而进行全表扫描），避免在where条件中使用 or，避免使用like%xxx%，避免使用in，not in 用exists替代，避免使用子查询（使用join），避免在where条件中使用函数（会使索引失效），避免使用select *查询所有字段，避免使用临时表（使用 union），避免使用游标，避免多表关联（3张以上的表考虑拆分业务，表关联时，小数据表在前）

  - 数据库三范式

    第一范式：属性的原子性约束，要求属性具有原子性，不可再分解；

    第二范式：记录的 唯一性约束，要求记录有唯一性标识，即实体的唯一性；

    第三范式：字段冗余性的约束，任何字段不能有其他字段派生出来，要求字段没有冗余；

 

 

 

 

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