面试题-八股文

前言

今天为大家整理了目前互联网出现率最高的大厂面试题，所谓八股文也就是指文章的八个部分，文体有固定格式:由破题、承题、起讲、入题、起股、中股、后股、束股八部分组成，题目一律出自四书五经中的原文。
而JAVA面试八股文也就是为了考验大家的JAVA基础功底，所以强烈建议背诵全文。****

1、JDK JRE JVM

JDK：Java Develpment Kit java 开发工具

JRE：Java Runtime Environment

java运行时环境JVM：java Virtual Machine java 虚拟机

2、==和equals比较

==对比的是栈中的值，基本数据类型是变量值，引用类型是堆中内存对象的地址

equals：object中默认也是采用==比较，通常会重写Object

public boolean equals(Object obj) 
{ return (this == obj);
}

String

public boolean equals(Object anObject) { if (this == anObject) {
return true;
}
if (anObject instanceof String) {
String anotherString = (String)anObject; int n = value.length;
if (n == anotherString.value.length) { char v1[] = value;
char v2[] = anotherString.value; int i = 0;
while (n-- != 0) {
if (v1[i] != v2[i]) return false;
i++;
}
return true;
}
}
return false;
}

上述代码可以看出，String类中被复写的equals()方法其实是比较两个字符串的内容。

public class StringDemo {
public static void main(String args[]) 
    { 
        String str1 = "Hello";
        String str2 = new String("Hello"); 
        String str3 = str2; // 引用传递
        System.out.println(str1 == str2); // false 
        System.out.println(str1 == str3); // false 
        System.out.println(str2 == str3); // true 
        System.out.println(str1.equals(str2)); // true 
        System.out.println(str1.equals(str3)); // true 
        System.out.println(str2.equals(str3)); // true
}
}

3、hashCode与equals

hashCode介绍：

hashCode() 的作用是获取哈希码，也称为散列码；它实际上是返回一个int整数。这个哈希码的作用是确定该对象在哈希表中的索引位置。hashCode() 定义在JDK的Object.java中，Java中的任何类都包含有hashCode() 函数。

散列表存储的是键值对(key-value)，它的特点是：能根据“键”快速的检索出对应的“值”。这其中就利用 到了散列码！（可以快速找到所需要的对象）

为什么要有hashCode：

以“HashSet如何检查重复”为例子来说明为什么要有hashCode：

对象加入HashSet时，HashSet会先计算对象的hashcode值来判断对象加入的位置，看该位置是否有 值，如果没有、HashSet会假设对象没有重复出现。但是如果发现有值，这时会调用equals（）方法来 检查两个对象是否真的相同。如果两者相同，HashSet就不会让其加入操作成功。如果不同的话，就会重新散列到其他位置。这样就大大减少了equals的次数，相应就大大提高了执行速度。

• 如果两个对象相等，则hashcode一定也是相同的
• 两个对象相等,对两个对象分别调用equals方法都返回true
• 两个对象有相同的hashcode值，它们也不一定是相等的
• 因此，equals方法被覆盖过，则hashCode方法也必须被覆盖
• hashCode()的默认行为是对堆上的对象产生独特值。如果没有重写hashCode()，则该class的两个 对象无论如何都不会相等（即使这两个对象指向相同的数据）

4、final

最终的

• 修饰类：表示类不可被继承
• 修饰方法：表示方法不可被子类覆盖，但是可以重载
• 修饰变量：表示变量一旦被赋值就不可以更改它的值。

（1） 修饰成员变量

• 如果final修饰的是类变量，只能在静态初始化块中指定初始值或者声明该类变量时指定初始值。
• 如果final修饰的是成员变量，可以在非静态初始化块、声明该变量或者构造器中执行初始值。

（2） 修饰局部变量

系统不会为局部变量进行初始化，局部变量必须由程序员显示初始化。因此使用final修饰局部变量时， 即可以在定义时指定默认值（后面的代码不能对变量再赋值），也可以不指定默认值，而在后面的代码 中对final变量赋初值（仅一次）

public class FinalVar {
final static int a = 0;//再声明的时候就需要赋值 或者静态代码块赋值
/** static{
a = 0;
}
*/
final int b = 0;//再声明的时候就需要赋值 或者代码块中赋值 或者构造器赋值
/*{
b = 0;
}*/
public static void main(String[] args) {
final int localA; //局部变量只声明没有初始化，不会报错,与final无关。localA = 0;//在使用之前一定要赋值
//localA = 1; 但是不允许第二次赋值
}
}

（3） 修饰基本类型数据和引用类型数据

• 如果是基本数据类型的变量，则其数值一旦在初始化之后便不能更改；
• 如果是引用类型的变量，则在对其初始化之后便不能再让其指向另一个对象。但是引用的值是可变的。

public class FinalReferenceTest{ 
    public static void main(){
        final int[] iArr={1,2,3,4}; iArr[2]=-3;//合法
        iArr=null;//非法，对iArr不能重新赋值
 
        final Person p = new Person(25); p.setAge(24);//合法
        p=null;//非法
}
}

为什么局部内部类和匿名内部类只能访问局部final变量？

编译之后会生成两个class文件，Test.class Test1.class

public class Test {
public static void main(String[] args) {
}
//局部final变量a,b
public void test(final int b) {//jdk8在这里做了优化, 不用写,语法糖，但实际上也是有的，也不能修改
final int a = 10;
//匿名内部类new Thread(){
public void run() { System.out.println(a); System.out.println(b);
};
}.start();
}
}
 
class OutClass {
private int age = 12;
 
public void outPrint(final int x) { class InClass {
public void InPrint() {
System.out.println(x); System.out.println(age);
}
}
new InClass().InPrint();
}
}

5、String、StringBuffer、StringBuilder

String是final修饰的，不可变，每次操作都会产生新的String对象StringBuffer和StringBuilder都是在原对象上操作

StringBuffer是线程安全的，StringBuilder线程不安全的

StringBuffer方法都是synchronized修饰的性能：StringBuilder > StringBuffer > String

场景：经常需要改变字符串内容时使用后面两个

优先使用StringBuilder，多线程使用共享变量时使用StringBuffer

6、重载和重写的区别

重载： 发生在同一个类中，方法名必须相同，参数类型不同、个数不同、顺序不同，方法返回值和访问修饰符可以不同，发生在编译时。

重写： 发生在父子类中，方法名、参数列表必须相同，返回值范围小于等于父类，抛出的异常范围小于等于父类，访问修饰符范围大于等于父类；如果父类方法访问修饰符为private则子类就不能重写该方法。

public int add(int a,String b) 
public String add(int a,String b)
//编译报错

7、接口和抽象类的区别

• 抽象类可以存在普通成员函数，而接口中只能存在public abstract 方法。
• 抽象类中的成员变量可以是各种类型的，而接口中的成员变量只能是public static final类型的。
• 抽象类只能继承一个，接口可以实现多个。

接口的设计目的，是对类的行为进行约束（更准确的说是一种“有”约束，因为接口不能规定类不可以有 什么行为），也就是提供一种机制，可以强制要求不同的类具有相同的行为。它只约束了行为的有无， 但不对如何实现行为进行限制。

而抽象类的设计目的，是代码复用。当不同的类具有某些相同的行为(记为行为集合A)，且其中一部分行为的实现方式一致时（A的非真子集，记为B），可以让这些类都派生于一个抽象类。在这个抽象类中实 现了B，避免让所有的子类来实现B，这就达到了代码复用的目的。而A减B的部分，留给各个子类自己 实现。正是因为A-B在这里没有实现，所以抽象类不允许实例化出来（否则当调用到A-B时，无法执行）。

抽象类是对类本质的抽象，表达的是 is a 的关系，比如： BMW is a Car 。抽象类包含并实现子类的通用特性，将子类存在差异化的特性进行抽象，交由子类去实现。

而接口是对行为的抽象，表达的是 like a 的关系。比如： Bird like a Aircraft （像飞行器一样可以飞），但其本质上 is a Bird 。接口的核心是定义行为，即实现类可以做什么，至于实现类主体是谁、是如何实现的，接口并不关心。

使用场景：当你关注一个事物的本质的时候，用抽象类；当你关注一个操作的时候，用接口。

抽象类的功能要远超过接口，但是，定义抽象类的代价高。因为高级语言来说（从实际设计上来说也 是）每个类只能继承一个类。在这个类中，你必须继承或编写出其所有子类的所有共性。虽然接口在功 能上会弱化许多，但是它只是针对一个动作的描述。而且你可以在一个类中同时实现多个接口。在设计 阶段会降低难度

8、List和Set的区别

• List：有序，按对象进入的顺序保存对象，可重复，允许多个Null元素对象，可以使用Iterator取出 所有元素，在逐一遍历，还可以使用get(int index)获取指定下标的元素
• Set：无序，不可重复，最多允许有一个Null元素对象，取元素时只能用Iterator接口取得所有元 素，在逐一遍历各个元素

9、ArrayList和LinkedList区别

ArrayList：基于动态数组，连续内存存储，适合下标访问（随机访问），扩容机制：因为数组长度固 定，超出长度存数据时需要新建数组，然后将老数组的数据拷贝到新数组，如果不是尾部插入数据还会 涉及到元素的移动（往后复制一份，插入新元素），使用尾插法并指定初始容量可以极大提升性能、甚 至超过linkedList（需要创建大量的node对象）

LinkedList：基于链表，可以存储在分散的内存中，适合做数据插入及删除操作，不适合查询：需要逐一遍历

遍历LinkedList必须使用iterator不能使用for循环，因为每次for循环体内通过get(i)取得某一元素时都需 要对list重新进行遍历，性能消耗极大。

另外不要试图使用indexOf等返回元素索引，并利用其进行遍历，使用indexlOf对list进行了遍历，当结 果为空时会遍历整个列表。

10、HashMap和HashTable有什么区别？其底层实现是什么？

区别 ：

（1） HashMap方法没有synchronized修饰，线程非安全，HashTable线程安全；

（2） HashMap允许key和value为null，而HashTable不允许

2.底层实现：数组+链表实现

jdk8开始链表高度到8、数组长度超过64，链表转变为红黑树，元素以内部类Node节点存在

• 计算key的hash值，二次hash然后对数组长度取模，对应到数组下标，
• 如果没有产生hash冲突(下标位置没有元素)，则直接创建Node存入数组，
• 如果产生hash冲突，先进行equal比较，相同则取代该元素，不同，则判断链表高度插入链表，链表高度达到8，并且数组长度到64则转变为红黑树，长度低于6则将红黑树转回链表
• key为null，存在下标0的位置

数组扩容

11、ConcurrentHashMap原理，jdk7和jdk8版本的区别

数据结构：ReentrantLock+Segment+HashEntry，一个Segment中包含一个HashEntry数组，每个HashEntry又是一个链表结构

元素查询：二次hash，第一次Hash定位到Segment，第二次Hash定位到元素所在的链表的头部

锁：Segment分段锁 Segment继承了ReentrantLock，锁定操作的Segment，其他的Segment不受影响，并发度为segment个数，可以通过构造函数指定，数组扩容不会影响其他的segment

get方法无需加锁，volatile保证jdk8：

数据结构：synchronized+CAS+Node+红黑树，Node的val和next都用volatile修饰，保证可见性

查找，替换，赋值操作都使用CAS

锁：锁链表的head节点，不影响其他元素的读写，锁粒度更细，效率更高，扩容时，阻塞所有的读写操作、并发扩容

读操作无锁：

Node的val和next使用volatile修饰，读写线程对该变量互相可见数组用volatile修饰，保证扩容时被读线程感知

12、什么是字节码？采用字节码的好处是什么？

java中的编译器和解释器：

Java中引入了虚拟机的概念，即在机器和编译程序之间加入了一层抽象的虚拟的机器。这台虚拟的机器在任何平台上都提供给编译程序一个的共同的接口。

编译程序只需要面向虚拟机，生成虚拟机能够理解的代码，然后由解释器来将虚拟机代码转换为特定系 统的机器码执行。在Java中，这种供虚拟机理解的代码叫做 字节码（即扩展名为 .class的文件），它不面向任何特定的处理器，只面向虚拟机。

每一种平台的解释器是不同的，但是实现的虚拟机是相同的。Java源程序经过编译器编译后变成字节 码，字节码由虚拟机解释执行，虚拟机将每一条要执行的字节码送给解释器，解释器将其翻译成特定机 器上的机器码，然后在特定的机器上运行。这也就是解释了Java的编译与解释并存的特点。

Java源代码---->编译器---->jvm可执行的Java字节码(即虚拟指令)---->jvm---->jvm中解释器 >机器可执

行的二进制机器码 >程序运行。

采用字节码的好处：

Java语言通过字节码的方式，在一定程度上解决了传统解释型语言执行效率低的问题，同时又保留了解释型语言可移植的特点。所以Java程序运行时比较高效，而且，由于字节码并不专对一种特定的机器， 因此，Java程序无须重新编译便可在多种不同的计算机上运行。

13、Java中的异常体系

Java中的所有异常都来自顶级父类Throwable。Throwable下有两个子类Exception和Error。

Error是程序无法处理的错误，一旦出现这个错误，则程序将被迫停止运行。

Exception不会导致程序停止，又分为两个部分RunTimeException运行时异常和CheckedException检 查异常。

RunTimeException常常发生在程序运行过程中，会导致程序当前线程执行失败。CheckedException常常发生在程序编译过程中，会导致程序编译不通过。

14、Java类加载器

JDK自带有三个类加载器：bootstrap ClassLoader、ExtClassLoader、AppClassLoader。

BootStrapClassLoader是ExtClassLoader的父类加载器，默认负责加载%JAVA_HOME%lib下的jar包和class文件。

ExtClassLoader是AppClassLoader的父类加载器，负责加载%JAVA_HOME%/lib/ext文件夹下的jar包和class类。

AppClassLoader是自定义类加载器的父类，负责加载classpath下的类文件。系统类加载器，线程上下 文加载器

继承ClassLoader实现自定义类加载器

15、双亲委托模型

双亲委派模型的好处：

• 主要是为了安全性，避免用户自己编写的类动态替换 Java的一些核心类，比如 String。
• 同时也避免了类的重复加载，因为 JVM中区分不同类，不仅仅是根据类名，相同的 class文件被不同的 ClassLoader加载就是不同的两个类

16、GC如何判断对象可以被回收

• 引用计数法：每个对象有一个引用计数属性，新增一个引用时计数加1，引用释放时计数减1，计 数为0时可以回收，
• 可达性分析法：从 GC Roots 开始向下搜索，搜索所走过的路径称为引用链。当一个对象到 GC Roots 没有任何引用链相连时，则证明此对象是不可用的，那么虚拟机就判断是可回收对象。

引用计数法，可能会出现A 引用了 B，B 又引用了 A，这时候就算他们都不再使用了，但因为相互引用 计数器=1 永远无法被回收。

GC Roots的对象有：

• 虚拟机栈(栈帧中的本地变量表）中引用的对象
• 方法区中类静态属性引用的对象
• 方法区中常量引用的对象
• 本地方法栈中JNI(即一般说的Native方法)引用的对象

可达性算法中的不可达对象并不是立即死亡的，对象拥有一次自我拯救的机会。对象被系统宣告死亡至 少要经历两次标记过程：第一次是经过可达性分析发现没有与GC Roots相连接的引用链，第二次是在由虚拟机自动建立的Finalizer队列中判断是否需要执行finalize()方法。

当对象变成(GC Roots)不可达时，GC会判断该对象是否覆盖了finalize方法，若未覆盖，则直接将其回收。否则，若对象未执行过finalize方法，将其放入F-Queue队列，由一低优先级线程执行该队列中对象的finalize方法。执行finalize方法完毕后，GC会再次判断该对象是否可达，若不可达，则进行回收，否 则，对象“复活”

每个对象只能触发一次finalize()方法

由于finalize()方法运行代价高昂，不确定性大，无法保证各个对象的调用顺序，不推荐大家使用，建议遗忘它。

17、线程的生命周期？线程有几种状态

\1. 线程通常有五种状态，创建，就绪，运行、阻塞和死亡状态。

\2. 阻塞的情况又分为三种：

(1) 、等待阻塞：运行的线程执行wait方法，该线程会释放占用的所有资源，JVM会把该线程放入“等待池”中。进入这个状态后，是不能自动唤醒的，必须依靠其他线程调用notify或notifyAll方法才能被唤醒，wait是object类的方法

(2) 、同步阻塞：运行的线程在获取对象的同步锁时，若该同步锁被别的线程占用，则JVM会把该线程放入“锁池”中。

(3) 、其他阻塞：运行的线程执行sleep或join方法，或者发出了I/O请求时，JVM会把该线程置为阻塞状 态。当sleep状态超时、join等待线程终止或者超时、或者I/O处理完毕时，线程重新转入就绪状态。sleep是Thread类的方法

\1. 新建状态（New）：新创建了一个线程对象。

\2. 就绪状态（Runnable）：线程对象创建后，其他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，变得可运行，等待获取CPU的使用权。

\3. 运行状态（Running）：就绪状态的线程获取了CPU，执行程序代码。

\4. 阻塞状态（Blocked）：阻塞状态是线程因为某种原因放弃CPU使用权，暂时停止运行。直到线程进入就绪状态，才有机会转到运行状态。

\5. 死亡状态（Dead）：线程执行完了或者因异常退出了run方法，该线程结束生命周期。

18、sleep()、wait()、join()、yield()的区别

\1. 锁池

所有需要竞争同步锁的线程都会放在锁池当中，比如当前对象的锁已经被其中一个线程得到，则其他线 程需要在这个锁池进行等待，当前面的线程释放同步锁后锁池中的线程去竞争同步锁，当某个线程得到 后会进入就绪队列进行等待cpu资源分配。

\2. 等待池

当我们调用wait（）方法后，线程会放到等待池当中，等待池的线程是不会去竞争同步锁。只有调用了notify（）或notifyAll()后等待池的线程才会开始去竞争锁，notify（）是随机从等待池选出一个线程放 到锁池，而notifyAll()是将等待池的所有线程放到锁池当中

1、sleep 是 Thread 类的静态本地方法，wait 则是 Object 类的本地方法。

2、sleep方法不会释放lock，但是wait会释放，而且会加入到等待队列中。

sleep就是把cpu的执行资格和执行权释放出去，不再运行此线程，当定时时间结束再取回cpu资源，参与cpu 的调度，获取到cpu资源后就可以继续运行了。而如果sleep时该线程有锁，那么sleep不会释放这个锁，而 是把锁带着进入了冻结状态，也就是说其他需要这个锁的线程根本不可能获取到这个锁。也就是说无法执行程 序。如果在睡眠期间其他线程调用了这个线程的interrupt方法，那么这个线程也会抛出interruptexception异常返回，这点和wait是一样的。

3、sleep方法不依赖于同步器synchronized，但是wait需要依赖synchronized关键字。

4、sleep不需要被唤醒（休眠之后推出阻塞），但是wait需要（不指定时间需要被别人中断）。

5、sleep 一般用于当前线程休眠，或者轮循暂停操作，wait 则多用于多线程之间的通信。

6、sleep 会让出 CPU 执行时间且强制上下文切换，而 wait 则不一定，wait 后可能还是有机会重新竞争到锁继续执行的。

yield（）执行后线程直接进入就绪状态，马上释放了cpu的执行权，但是依然保留了cpu的执行资格， 所以有可能cpu下次进行线程调度还会让这个线程获取到执行权继续执行

join（）执行后线程进入阻塞状态，例如在线程B中调用线程A的join（），那线程B会进入到阻塞队列，直到线程A结束或中断线程

public static void main(String[] args) throws InterruptedException { 
    Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
        @Override
        public void run() { 
            try {
                Thread.sleep(3000);
             } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
        }
   	 System.out.println("22222222");
    }
    });
    t1.start();
    t1.join();
    // 这行代码必须要等t1全部执行完毕，才会执行
    System.out.println("1111");
}
22222222
1111

19、对线程安全的理解

不是线程安全、应该是内存安全，堆是共享内存，可以被所有线程访问

当多个线程访问一个对象时，如果不用进行额外的同步控制或其他的协调操作，调用这个对象的行为都可以获 得正确的结果，我们就说这个对象是线程安全的

堆是进程和线程共有的空间，分全局堆和局部堆。全局堆就是所有没有分配的空间，局部堆就是用户分 配的空间。堆在操作系统对进程初始化的时候分配，运行过程中也可以向系统要额外的堆，但是用完了 要还给操作系统，要不然就是内存泄漏。

在Java中，堆是Java虚拟机所管理的内存中最大的一块，是所有线程共享的一块内存区域，在虚 拟机启动时创建。堆所存在的内存区域的唯一目的就是存放对象实例，几乎所有的对象实例以及 数组都在这里分配内存。

栈是每个线程独有的，保存其运行状态和局部自动变量的。栈在线程开始的时候初始化，每个线程的栈 互相独立，因此，栈是线程安全的。操作系统在切换线程的时候会自动切换栈。栈空间不需要在高级语 言里面显式的分配和释放。

目前主流操作系统都是多任务的，即多个进程同时运行。为了保证安全，每个进程只能访问分配给自己 的内存空间，而不能访问别的进程的，这是由操作系统保障的。

在每个进程的内存空间中都会有一块特殊的公共区域，通常称为堆（内存）。进程内的所有线程都可以 访问到该区域，这就是造成问题的潜在原因。

20、Thread、Runable的区别

Thread和Runnable的实质是继承关系，没有可比性。无论使用Runnable还是Thread，都会new

Thread，然后执行run方法。用法上，如果有复杂的线程操作需求，那就选择继承Thread，如果只是简单的执行一个任务，那就实现runnable。

//会卖出多一倍的票public class Test {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
 
	new MyThread().start(); 
    new MyThread().start();
 
}
 
static class MyThread extends Thread{ 
    private int ticket = 5;
	public void run(){ 
        while(true){
			System.out.println("Thread ticket = " + ticket--); 
             if(ticket < 0){
                break;
             	}
			}
		}
	}
}
//正常卖出
public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {
    // TODO Auto-generated method stub MyThread2 mt=new MyThread2();
        new Thread(mt).start(); 
        new Thread(mt).start();
 
    }
static class MyThread2 implements Runnable{ 
    private int ticket = 5;
	public void run(){ 
        while(true){
			System.out.println("Runnable ticket = " + ticket--); 
        	 if(ticket < 0){
				break;
				}
			}
		}
	}
}

原因是：MyThread创建了两个实例，自然会卖出两倍，属于用法错误

21、对守护线程的理解

守护线程：为所有非守护线程提供服务的线程；任何一个守护线程都是整个JVM中所有非守护线程的保姆；

守护线程类似于整个进程的一个默默无闻的小喽喽；它的生死无关重要，它却依赖整个进程而运行；哪 天其他线程结束了，没有要执行的了，程序就结束了，理都没理守护线程，就把它中断了；

注意： 由于守护线程的终止是自身无法控制的，因此千万不要把IO、File等重要操作逻辑分配给它；因为它不靠谱；

守护线程的作用是什么？

举例， GC垃圾回收线程：就是一个经典的守护线程，当我们的程序中不再有任何运行的Thread,程序就不会再产生垃圾，垃圾回收器也就无事可做，所以当垃圾回收线程是JVM上仅剩的线程时，垃圾回收线 程会自动离开。它始终在低级别的状态中运行，用于实时监控和管理系统中的可回收资源。

应用场景：（1）来为其它线程提供服务支持的情况；（2） 或者在任何情况下，程序结束时，这个线程必须正常且立刻关闭，就可以作为守护线程来使用；反之，如果一个正在执行某个操作的线程必须要 正确地关闭掉否则就会出现不好的后果的话，那么这个线程就不能是守护线程，而是用户线程。通常都 是些关键的事务，比方说，数据库录入或者更新，这些操作都是不能中断的。

thread.setDaemon(true)必须在thread.start()之前设置，否则会跑出一个IllegalThreadStateException异常。你不能把正在运行的常规线程设置为守护线程。

在Daemon线程中产生的新线程也是Daemon的。

守护线程不能用于去访问固有资源，比如读写操作或者计算逻辑。因为它会在任何时候甚至在一个操作 的中间发生中断。

Java自带的多线程框架，比如ExecutorService，会将守护线程转换为用户线程，所以如果要使用后台线 程就不能用Java的线程池。

22、ThreadLocal的原理和使用场景

每一个Thread 对象均含有一个ThreadLocalMap 类型的成员变量threadLocals ，它存储本线程中所有ThreadLocal对象及其对应的值

ThreadLocalMap 由一个个Entry 对象构成

Entry 继承自WeakReference<ThreadLocal<?>> ，一个Entry 由ThreadLocal 对象和Object 构成。由此可见， Entry 的key是ThreadLocal对象，并且是一个弱引用。当没指向key的强引用后，该key就会被垃圾收集器回收

当执行set方法时，ThreadLocal首先会获取当前线程对象，然后获取当前线程的ThreadLocalMap对象。再以当前ThreadLocal对象为key，将值存储进ThreadLocalMap对象中。

get方法执行过程类似。ThreadLocal首先会获取当前线程对象，然后获取当前线程的ThreadLocalMap

对象。再以当前ThreadLocal对象为key，获取对应的value。

由于每一条线程均含有各自私有的ThreadLocalMap容器，这些容器相互独立互不影响，因此不会存在 线程安全性问题，从而也无需使用同步机制来保证多条线程访问容器的互斥性。

使用场景：

1、在进行对象跨层传递的时候，使用ThreadLocal可以避免多次传递，打破层次间的约束。

2、线程间数据隔离

3、进行事务操作，用于存储线程事务信息。4、数据库连接，Session会话管理。

Spring框架在事务开始时会给当前线程绑定一个Jdbc Connection,在整个事务过程都是使用该线程绑定的connection来执行数据库操作，实现了事务的隔离性。Spring框架里面就是用的ThreadLocal来实现这种隔离

23、ThreadLocal内存泄露原因，如何避免

内存泄露为程序在申请内存后，无法释放已申请的内存空间，一次内存泄露危害可以忽略，但内存泄露 堆积后果很严重，无论多少内存,迟早会被占光，不再会被使用的对象或者变量占用的内存不能被回收，就是内存泄露。

强引用：使用最普遍的引用(new)，一个对象具有强引用，不会被垃圾回收器回收。当内存空间不足，

Java虚拟机宁愿抛出OutOfMemoryError错误，使程序异常终止，也不回收这种对象

如果想取消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，这样可以使JVM在合适的时间就会回收该对象。

弱引用：JVM进行垃圾回收时，无论内存是否充足，都会回收被弱引用关联的对象。在java中，用

java.lang.ref.WeakReference类来表示。可以在缓存中使用弱引用。

ThreadLocal的实现原理，每一个Thread维护一个ThreadLocalMap，key为使用弱引用的ThreadLocal实例，value为线程变量的副本

hreadLocalMap使用ThreadLocal的弱引用作为key，如果一个ThreadLocal不存在外部强引用时， Key(ThreadLocal)势必会被GC回收，这样就会导致ThreadLocalMap中key为null， 而value还存在着强引用，只有thead线程退出以后,value的强引用链条才会断掉，但如果当前线程再迟迟不结束的话，这 些key为null的Entry的value就会一直存在一条强引用链（红色链条）

key 使用强引用

当hreadLocalMap的key为强引用回收ThreadLocal时，因为ThreadLocalMap还持有ThreadLocal的强 引用，如果没有手动删除，ThreadLocal不会被回收，导致Entry内存泄漏。

key 使用弱引用

当ThreadLocalMap的key为弱引用回收ThreadLocal时，由于ThreadLocalMap持有ThreadLocal的弱 引用，即使没有手动删除，ThreadLocal也会被回收。当key为null，在下一次ThreadLocalMap调用set(),get()，remove()方法的时候会被清除value值。

因此，ThreadLocal内存泄漏的根源是：由于ThreadLocalMap的生命周期跟Thread一样长，如果没有手动删除对应key就会导致内存泄漏，而不是因为弱引用。

ThreadLocal正确的使用方法

每次使用完ThreadLocal都调用它的remove()方法清除数据

将ThreadLocal变量定义成private static，这样就一直存在ThreadLocal的强引用，也就能保证任何时候都能通过ThreadLocal的弱引用访问到Entry的value值，进而清除掉 。

24、并发、并行、串行的区别

串行在时间上不可能发生重叠，前一个任务没搞定，下一个任务就只能等着并行在时间上是重叠的，两个任务在同一时刻互不干扰的同时执行。

并发允许两个任务彼此干扰。统一时间点、只有一个任务运行，交替执行

25、为什么用线程池？解释下线程池参数？

1、降低资源消耗；提高线程利用率，降低创建和销毁线程的消耗。

2、提高响应速度；任务来了，直接有线程可用可执行，而不是先创建线程，再执行。

3、提高线程的可管理性；线程是稀缺资源，使用线程池可以统一分配调优监控。

• corePoolSize代表核心线程数，也就是正常情况下创建工作的线程数，这些线程创建后并不会 消除，而是一种常驻线程
• maxinumPoolSize代表的是最大线程数，它与核心线程数相对应，表示最大允许被创建的线程数，比如当前任务较多，将核心线程数都用完了，还无法满足需求时，此时就会创建新的线程，但 是线程池内线程总数不会超过最大线程数
• keepAliveTime 、 unit 表示超出核心线程数之外的线程的空闲存活时间，也就是核心线程不会消除，但是超出核心线程数的部分线程如果空闲一定的时间则会被消除,我们可以通过setKeepAliveTime来设置空闲时间
• workQueue用来存放待执行的任务，假设我们现在核心线程都已被使用，还有任务进来则全部放 入队列，直到整个队列被放满但任务还再持续进入则会开始创建新的线程
• ThreadFactory实际上是一个线程工厂，用来生产线程执行任务。我们可以选择使用默认的创建工厂，产生的线程都在同一个组内，拥有相同的优先级，且都不是守护线程。当然我们也可以选择 自定义线程工厂，一般我们会根据业务来制定不同的线程工厂
• Handler任务拒绝策略，有两种情况，第一种是当我们调用shutdown 等方法关闭线程池后，这时候即使线程池内部还有没执行完的任务正在执行，但是由于线程池已经关闭，我们再继续想线程 池提交任务就会遭到拒绝。另一种情况就是当达到最大线程数，线程池已经没有能力继续处理新提 交的任务时，这是也就拒绝

26、简述线程池处理流程

27、线程池中阻塞队列的作用？为什么是先添加列队而不是先创建最大线程？

1、一般的队列只能保证作为一个有限长度的缓冲区，如果超出了缓冲长度，就无法保留当前的任务 了，阻塞队列通过阻塞可以保留住当前想要继续入队的任务。

阻塞队列可以保证任务队列中没有任务时阻塞获取任务的线程，使得线程进入wait状态，释放cpu资源。

阻塞队列自带阻塞和唤醒的功能，不需要额外处理，无任务执行时,线程池利用阻塞队列的take方法挂起，从而维持核心线程的存活、不至于一直占用cpu资源

2、在创建新线程的时候，是要获取全局锁的，这个时候其它的就得阻塞，影响了整体效率。

就好比一个企业里面有10个（core）正式工的名额，最多招10个正式工，要是任务超过正式工人数

（task > core）的情况下，工厂领导（线程池）不是首先扩招工人，还是这10人，但是任务可以稍微积压一下，即先放到队列去（代价低）。10个正式工慢慢干，迟早会干完的，要是任务还在继续增加，超 过正式工的加班忍耐极限了（队列满了），就的招外包帮忙了（注意是临时工）要是正式工加上外包还 是不能完成任务，那新来的任务就会被领导拒绝了（线程池的拒绝策略）。

28、线程池中线程复用原理

线程池将线程和任务进行解耦，线程是线程，任务是任务，摆脱了之前通过 Thread 创建线程时的一个线程必须对应一个任务的限制。

在线程池中，同一个线程可以从阻塞队列中不断获取新任务来执行，其核心原理在于线程池对

Thread 进行了封装，并不是每次执行任务都会调用 Thread.start() 来创建新线程，而是让每个线程去执行一个“循环任务”，在这个“循环任务”中不停检查是否有任务需要被执行，如果有则直接执行，也就是调用任务中的 run 方法，将 run 方法当成一个普通的方法执行，通过这种方式只使用固定的线程就将所有任务的 run 方法串联起来。

29、如何实现一个IOC容器

1、配置文件配置包扫描路径

2、递归包扫描获取.class文件

3、反射、确定需要交给IOC管理的类

4、对需要注入的类进行依赖注入

• 配置文件中指定需要扫描的包路径
• 定义一些注解，分别表示访问控制层、业务服务层、数据持久层、依赖注入注解、获取配置文件注 解
• 从配置文件中获取需要扫描的包路径，获取到当前路径下的文件信息及文件夹信息，我们将当前路 径下所有以.class结尾的文件添加到一个Set集合中进行存储
• 遍历这个set集合，获取在类上有指定注解的类，并将其交给IOC容器，定义一个安全的Map用来存储这些对象
• 遍历这个IOC容器，获取到每一个类的实例，判断里面是有有依赖其他的类的实例，然后进行递归注入

30、spring是什么？

轻量级的开源的J2EE框架。它是一个容器框架，用来装javabean（java对象），中间层框架（万能胶） 可以起一个连接作用，比如说把Struts和hibernate粘合在一起运用，可以让我们的企业开发更快、更简洁

Spring是一个轻量级的控制反转（IoC)和面向切面（AOP）的容器框架

--从大小与开销两方面而言Spring都是轻量级的。

--通过控制反转(IoC)的技术达到松耦合的目的

--提供了面向切面编程的丰富支持，允许通过分离应用的业务逻辑与系统级服务进行内聚性的开发

--包含并管理应用对象(Bean)的配置和生命周期，这个意义上是一个容器。

--将简单的组件配置、组合成为复杂的应用，这个意义上是一个框架。

31、谈谈你对AOP的理解

系统是由许多不同的组件所组成的，每一个组件各负责一块特定功能。除了实现自身核心功能之外，这 些组件还经常承担着额外的职责。例如日志、事务管理和安全这样的核心服务经常融入到自身具有核心 业务逻辑的组件中去。这些系统服务经常被称为横切关注点，因为它们会跨越系统的多个组件。

当我们需要为分散的对象引入公共行为的时候，OOP则显得无能为力。也就是说，OOP允许你定义从上到下的关系，但并不适合定义从左到右的关系。例如日志功能。

日志代码往往水平地散布在所有对象层次中，而与它所散布到的对象的核心功能毫无关系。 在OOP设计中，它导致了大量代码的重复，而不利于各个模块的重用。

AOP：将程序中的交叉业务逻辑（比如安全，日志，事务等），封装成一个切面，然后注入到目标对象（具体业务逻辑）中去。AOP可以对某个对象或某些对象的功能进行增强，比如对象中的方法进行增强，可以在执行某个方法之前额外的做一些事情，在某个方法执行之后额外的做一些事情

32、谈谈你对IOC的理解

容器概念、控制反转、依赖注入

ioc容器：实际上就是个map（key，value），里面存的是各种对象（在xml里配置的bean节点、@repository、@service、@controller、@component），在项目启动的时候会读取配置文件里面的bean节点，根据全限定类名使用反射创建对象放到map里、扫描到打上上述注解的类还是通过反射创建对象放到map里。

这个时候map里就有各种对象了，接下来我们在代码里需要用到里面的对象时，再通过DI注入

（autowired、resource等注解，xml里bean节点内的ref属性，项目启动的时候会读取xml节点ref属性根据id注入，也会扫描这些注解，根据类型或id注入；id就是对象名）。

控制反转：

没有引入IOC容器之前，对象A依赖于对象B，那么对象A在初始化或者运行到某一点的时候，自己必须主动去创建对象B或者使用已经创建的对象B。无论是创建还是使用对象B，控制权都在自己手上。

引入IOC容器之后，对象A与对象B之间失去了直接联系，当对象A运行到需要对象B的时候，IOC容器会主动创建一个对象B注入到对象A需要的地方。

通过前后的对比，不难看出来：对象A获得依赖对象B的过程,由主动行为变为了被动行为，控制权颠倒过来了，这就是“控制反转”这个名称的由来。

全部对象的控制权全部上缴给“第三方”IOC容器，所以，IOC容器成了整个系统的关键核心，它起到了一种类似“粘合剂”的作用，把系统中的所有对象粘合在一起发挥作用，如果没有这个“粘合剂”，对象与对 象之间会彼此失去联系，这就是有人把IOC容器比喻成“粘合剂”的由来。

依赖注入：

“获得依赖对象的过程被反转了”。控制被反转之后，获得依赖对象的过程由自身管理变为了由IOC容器主动注入。依赖注入是实现IOC的方法，就是由IOC容器在运行期间，动态地将某种依赖关系注入到对象之中。

33、BeanFactory和ApplicationContext有什么区别？

ApplicationContext是BeanFactory的子接口

ApplicationContext提供了更完整的功能：

①继承MessageSource，因此支持国际化。

②统一的资源文件访问方式。

③提供在监听器中注册bean的事件。

④同时加载多个配置文件。

⑤载入多个（有继承关系）上下文 ，使得每一个上下文都专注于一个特定的层次，比如应用的web层。

• BeanFactroy采用的是延迟加载形式来注入Bean的，即只有在使用到某个Bean时(调用getBean())，才对该Bean进行加载实例化。这样，我们就不能发现一些存在的Spring的配置问 题。如果Bean的某一个属性没有注入，BeanFacotry加载后，直至第一次使用调用getBean方法才会抛出异常。
• ApplicationContext，它是在容器启动时，一次性创建了所有的Bean。这样，在容器启动时，我 们就可以发现Spring中存在的配置错误，这样有利于检查所依赖属性是否注入。ApplicationContext启动后预载入所有的单实例Bean，通过预载入单实例bean ,确保当你需要的时候，你就不用等待，因为它们已经创建好了。
• 相对于基本的BeanFactory，ApplicationContext 唯一的不足是占用内存空间。当应用程序配置Bean较多时，程序启动较慢。
• BeanFactory通常以编程的方式被创建，ApplicationContext还能以声明的方式创建，如使用ContextLoader。
• BeanFactory和ApplicationContext都支持BeanPostProcessor、BeanFactoryPostProcessor的 使用，但两者之间的区别是：BeanFactory需要手动注册，而ApplicationContext则是自动注册。

34、描述一下Spring Bean的生命周期？

1、解析类得到BeanDefinition

2、如果有多个构造方法，则要推断构造方法

3、确定好构造方法后，进行实例化得到一个对象

4、对对象中的加了@Autowired注解的属性进行属性填充

5、回调Aware方法，比如BeanNameAware，BeanFactoryAware 6、调用BeanPostProcessor的初始化前的方法

7、调用初始化方法

8、调用BeanPostProcessor的初始化后的方法，在这里会进行AOP 9、如果当前创建的bean是单例的则会把bean放入单例池

10、使用bean

11、Spring容器关闭时调用DisposableBean中destory()方法

35、Spring Boot、Spring MVC 和 Spring 有什么区别

spring是一个IOC容器，用来管理Bean，使用依赖注入实现控制反转，可以很方便的整合各种框架，提供AOP机制弥补OOP的代码重复问题、更方便将不同类不同方法中的共同处理抽取成切面、自动注入给方法执行，比如日志、异常等

springmvc是spring对web框架的一个解决方案，提供了一个总的前端控制器Servlet，用来接收请求， 然后定义了一套路由策略（url到handle的映射）及适配执行handle，将handle结果使用视图解析技术 生成视图展现给前端

springboot是spring提供的一个快速开发工具包，让程序员能更方便、更快速的开发spring+springmvc

应用，简化了配置（约定了默认配置），整合了一系列的解决方案（starter机制）、redis、mongodb、es，可以开箱即用

36、SpringMVC 工作流程

1） 用户发送请求至前端控制器 DispatcherServlet。

2） DispatcherServlet 收到请求调用 HandlerMapping 处理器映射器。

3） 处理器映射器找到具体的处理器(可以根据 xml 配置、注解进行查找)，生成处理器及处理器拦截器

(如果有则生成)一并返回给 DispatcherServlet。

4） DispatcherServlet 调用 HandlerAdapter 处理器适配器。

5） HandlerAdapter 经过适配调用具体的处理器(Controller，也叫后端控制器) 6）Controller 执行完成返回 ModelAndView。

7）HandlerAdapter 将 controller 执行结果 ModelAndView 返回给 DispatcherServlet。8） DispatcherServlet 将 ModelAndView 传给 ViewReslover 视图解析器。

9） ViewReslover 解析后返回具体 View。

10） DispatcherServlet 根据 View 进行渲染视图（即将模型数据填充至视图中）。

11） DispatcherServlet 响应用户。

37、Spring Boot 自动配置原理？

@Import + @Configuration + Spring spi

自动配置类由各个starter提供，使用@Configuration + @Bean定义配置类，放到META-

INF/spring.factories下

使用Spring spi扫描META-INF/spring.factories下的配置类使用@Import导入自动配置类

38、如何理解 Spring Boot 中的 Starter

使用spring + springmvc使用，如果需要引入mybatis等框架，需要到xml中定义mybatis需要的bean

starter就是定义一个starter的jar包，写一个@Configuration配置类、将这些bean定义在里面，然后在starter包的META-INF/spring.factories中写入该配置类，springboot会按照约定来加载该配置类

开发人员只需要将相应的starter包依赖进应用，进行相应的属性配置（使用默认配置时，不需要配置），就可以直接进行代码开发，使用对应的功能了，比如mybatis-spring-boot--starter，spring- boot-starter-redis

39、什么是嵌入式服务器？为什么要使用嵌入式服务器?

节省了下载安装tomcat，应用也不需要再打war包，然后放到webapp目录下再运行 只需要一个安装了 Java 的虚拟机，就可以直接在上面部署应用程序了springboot已经内置了tomcat.jar，运行main方法时会去启动tomcat，并利用tomcat的spi机制加载springmvc

40、mybatis的优缺点

优点：

1、基于 SQL 语句编程，相当灵活，不会对应用程序或者数据库的现有设计造成任何影响，SQL 写在XML 里，解除 sql 与程序代码的耦合，便于统一管理；提供 XML 标签， 支持编写动态 SQL 语句， 并可重用。

2、与 JDBC 相比，减少了 50%以上的代码量，消除了 JDBC 大量冗余的代码，不需要手动开关连接；

3、很好的与各种数据库兼容（ 因为 MyBatis 使用 JDBC 来连接数据库，所以只要JDBC 支持的数据库

MyBatis 都支持）。

4、能够与 Spring 很好的集成；

5、提供映射标签， 支持对象与数据库的 ORM 字段关系映射； 提供对象关系映射标签， 支持对象关系组件维护。

缺点：

1、SQL 语句的编写工作量较大， 尤其当字段多、关联表多时， 对开发人员编写SQL 语句的功底有一定要求。

2、SQL 语句依赖于数据库， 导致数据库移植性差， 不能随意更换数据库。

41、#{}和${}的区别是什么？

#{}是预编译处理、是占位符， ${}是字符串替换、是拼接符。

Mybatis 在处理#{}时，会将 sql 中的#{}替换为?号，调用 PreparedStatement 来赋值；

Mybatis 在处理${}时， 就是把${}替换成变量的值，调用 Statement 来赋值；

#{} 的变量替换是在DBMS 中、变量替换后，#{} 对应的变量自动加上单引号

${} 的变量替换是在 DBMS 外、变量替换后，${} 对应的变量不会加上单引号使用#{}可以有效的防止 SQL 注入， 提高系统安全性。

42、索引的基本原理

索引用来快速地寻找那些具有特定值的记录。如果没有索引，一般来说执行查询时遍历整张表。 索引的原理：就是把无序的数据变成有序的查询

\1. 把创建了索引的列的内容进行排序

\2. 对排序结果生成倒排表

\3. 在倒排表内容上拼上数据地址链

\4. 在查询的时候，先拿到倒排表内容，再取出数据地址链，从而拿到具体数据

43、索引设计的原则？

查询更快、占用空间更小

\1. 适合索引的列是出现在where子句中的列，或者连接子句中指定的列

\2. 基数较小的表，索引效果较差，没有必要在此列建立索引

\3. 使用短索引，如果对长字符串列进行索引，应该指定一个前缀长度，这样能够节省大量索引空间， 如果搜索词超过索引前缀长度，则使用索引排除不匹配的行，然后检查其余行是否可能匹配。

\4. 不要过度索引。索引需要额外的磁盘空间，并降低写操作的性能。在修改表内容的时候，索引会进 行更新甚至重构，索引列越多，这个时间就会越长。所以只保持需要的索引有利于查询即可。

\5. 定义有外键的数据列一定要建立索引。

\6. 更新频繁字段不适合创建索引

\7. 若是不能有效区分数据的列不适合做索引列(如性别，男女未知，最多也就三种，区分度实在太低)

\8. 尽量的扩展索引，不要新建索引。比如表中已经有a的索引，现在要加(a,b)的索引，那么只需要修改原来的索引即可。

\9. 对于那些查询中很少涉及的列，重复值比较多的列不要建立索引。

\10. 对于定义为text、image和bit的数据类型的列不要建立索引。

44、如何实现接口的幂等性

• 唯一id。每次操作，都根据操作和内容生成唯一的id，在执行之前先判断id是否存在，如果不存在则执行后续操作，并且保存到数据库或者redis等。
• 服务端提供发送token的接口，业务调用接口前先获取token,然后调用业务接口请求时，把token 携带过去,务器判断token是否存在redis中，存在表示第一次请求，可以继续执行业务，执行业务完成后，最后需要把redis中的token删除
• 建去重表。将业务中有唯一标识的字段保存到去重表，如果表中存在，则表示已经处理过了
• 版本控制。增加版本号，当版本号符合时，才能更新数据
• 状态控制。例如订单有状态已支付 未支付 支付中 支付失败，当处于未支付的时候才允许修改为支付中等

45、Spring Cloud和Dubbo的区别

底层协议：springcloud基于http协议，dubbo基于Tcp协议，决定了dubbo的性能相对会比较好 注册中心：Spring Cloud 使用的 eureka ，dubbo推荐使用zookeeper

模型定义：dubbo 将一个接口定义为一个服务，SpringCloud 则是将一个应用定义为一个服务

SpringCloud是一个生态，而Dubbo是SpringCloud生态中关于服务调用一种解决方案（服务治理）

46、Kafka的性能好在什么地方

kafka不基于内存，而是硬盘存储，因此消息堆积能力更强

顺序写：利用磁盘的顺序访问速度可以接近内存，kafka的消息都是append操作，partition是有序的， 节省了磁盘的寻道时间，同时通过批量操作、节省写入次数，partition物理上分为多个segment存储， 方便删除

传统：

• 读取磁盘文件数据到内核缓冲区
• 将内核缓冲区的数据copy到用户缓冲区
• 将用户缓冲区的数据copy到socket的发送缓冲区
• 将socket发送缓冲区中的数据发送到网卡、进行传输

零拷贝：

• 直接将内核缓冲区的数据发送到网卡传输
• 使用的是操作系统的指令支持

kafka不太依赖jvm，主要理由操作系统的pageCache，如果生产消费速率相当，则直接用pageCache

交换数据，不需要经过磁盘IO