10.5面试题

• 请你说说ArrayList和LinkedList的区别

  • ArrayList底层是数组实现的，数组是一组连续的内存单元，读取快（使用索引），插入删除慢（需要重新计算大小或是更新索引）
  • LinkedList底层基于双向链表，读取慢，插入删除快；链表的每一个节点保存了数据值，和指向前一个节点的指针和指向后一个节点的指针。占内存

• 请你说说聚簇索引和非聚簇索引

  • 两者主要的区别是数据和索引的分离，聚簇不分离，非聚簇分离
  • 非聚簇索引是除了聚簇索引的其他索引，可以采用非主键作为索引

• 数据库为什么不用红黑树而用B+树？

  • 索引的存储会存储在磁盘中，每次查询都要到磁盘中访问，对于红黑树，树的高度非常高，会进行多次磁盘IO，效率非常低
  • B+树的高度一般为2-4，也就是说在最坏的条件下，也就最多进行2-4次IO，这在实际中性能非常不错

• 请你讲讲工厂模式,手写实现工厂模式

  • 工厂模式：不暴露创建对象的具体逻辑，而是将逻辑封装在一个函数中，那么这个函数就被视为一个工厂
  • 具有简单工厂，工厂方法，抽线工厂

• 你知道哪些线程安全的集合？

  • Vector，hashTable线程安全，基于Synchronized关键字实现线程安全
  • ArrayList、LinkList、HashMap线程不安全
  • ConcurrentHashMap是线程并发集合类中的安全HashMap

• 请你说说ConcurrentHashMap

  • ConcurrentHashMap底层数据结构与HashMap一样，也是采用“数组+链表+红黑树”
  • 采用了锁定头节点的方式降低了锁粒度，以较低的性能代价实现了线程安全
  • 实现机制：
    • 初始化数组头节点时，ConcurrentHashMap并没有加锁，而是CAS的方式进行原子性替换
    • 插入数据时会进行加锁处理，但锁定的不是整个数组，而是槽中的头节点，所以ConcurrentHashMap的锁的粒度是槽，而不是整个数组，并发的性能很好
    • 扩容时会进行加锁处理，锁定的仍然是头节点，并且支持多个线程同时对数组扩容，提高并发能力
    • 在扩容过程中，依然可以支持查找操作

• 说说缓存穿透、击穿、雪崩的区别

  • 缓存穿透：客户端访问的数据不存在，使得请求直接访问存储层，导致负载过大，宕机
  • 原因：业务层误删了缓存和库中的数据，或是有人恶意访问不存在的数据
  • 解决方式：存储层未命中后，返回空值存入缓存层，客户端再次访问时，缓存层直接返回空值；将数据存入布隆过滤器，访问缓存之前经过过滤器拦截，若请求的数据不存在则直接返回空值
  • 缓存击穿：一份热点数据，它的访问量非常大，它的缓存失效的瞬间，大量请求直达存储层，导致服务崩溃
  • 解决方式：永不过期，对热点数据不设置过期时间；加互斥锁，当一个线程访问该数据时，另一个线程只能等待，这个线程访问之后，缓存中的数据都将被重建，届时其他线程就可以从缓存中取值
  • 缓存雪崩：大量数据同时过期、或是redis节点故障导致服务不可用，缓存层无法提供服务，所有请求直达缓存层，造成数据库宕机
  • 解决方式：避免数据同时过期，设置随机过期时间；启用降级和熔断措施；设置热点数据永不过期；采用redis集群，一个宕机，另外的还能用。

• Redis如何与数据库保持双写一致性

  • 先更新数据库再更新缓存。缺点：多线程情况下会存在数据库中的数据和缓存中的数据不一致的情况
  • 先更新缓存再更新数据库。每次数据变换都可以及时更新缓存，但消耗大，影响服务器性能
  • 先删除缓存再更新数据库。也会导致缓存和数据库中数据不一致
  • 先更新数据库再删除缓存。也会存在数据库和缓存数据不一致，但可以使用重试机制，最好的解决方案

• 说说你了解的线程同步方式

  • Java通过加锁实现线程同步，锁有两类：synchronized和Lock。
  • synchronized加在3个不同位置的地方，对应3种不同的使用方式，这三种区别是锁对象不同
    • 加在普通方法上，则锁是当前实例
    • 加在静态方法上，则锁是当前class对象
    • 加在代码块上，则需要在关键字后面的小括号里，显式指定一个对象为锁对象
  • lock支持的功能包括：支持响应中断、支持，超时机制，支持以非阻塞的方式获取锁、支持多个条件变量

• 请你说说innodb和myisam的区别？

  • 事务是否支持：innodb支持事务，而myisam不支持事务
  • 锁粒度：innodb是行级锁，myisam是表级锁
  • 读写性能：innodb是增删改性能优，myisam是查询性能优

• String、StringBuffer、Stringbuilder有什么区别？

  • String：不可变字符串，效率低，但复用率高
  • StringBuffer：可变字符串，效率较高（增删），线程安全
  • StringBuilder：可变字符串，效率最高，线程不安全

• 请你说说HashMap底层原理

  • JDK1.8之前是数组+链表，之后就是数组+链表+红黑树
  • put流程：基于哈希算法来确定元素位置，当我们向集合存入数据时，他会计算传入key的哈希值，并利用哈希值计算得到元素的位置，如果这个位置存在数据，则会发生哈希碰撞
  • 当某个元素位置的链表长度大于等于8的时候转化为红黑树，从而提高查询速度
  • 扩容机制：HashMap中数组的默认初始化容量为16，当默认负载因子达到0.75时，会以2的指数倍扩容
  • HashMap是非线程安全，在多线程环境下会产生循环死链，多线程环境下使用ConcurrentHashMap