【JAVA】面试题总结一

一、Java基础

1.String类为什么是final的。
主要是为了”安全性“和”效率“的缘故，因为：
最简单的原因，就是为了安全。
把整个String设成final禁止继承，避免被其他人继承后破坏。

2.HashMap的源码，实现原理，底层结构。

3.反射中，Class.forName和classloader的区别
Class.forName(className)方法，内部实际调用的方法是 Class.forName(className,true,classloader);
第2个boolean参数表示类是否需要初始化， Class.forName(className)默认是需要初始化。
一旦初始化，就会触发目标对象的 static块代码执行，static参数也也会被再次初始化。
class.forName()除了将类的.class文件加载到jvm中之外，还会对类进行解释，执行类中的static块，还会执行给静态变量赋值的静态方法

ClassLoader.loadClass(className)方法，内部实际调用的方法是 ClassLoader.loadClass(className,false);
第2个 boolean参数，表示目标对象是否进行链接，false表示不进行链接，由上面介绍可以，不进行链接意味着不进行包括初始化等一些列步骤，那么静态块和静态对象就不会得到执行。
classLoader只干一件事情，就是将.class文件加载到jvm中，不会执行static中的内容,只有在newInstance才会去执行static块。

4.session和cookie的区别和联系，session的生命周期，多个服务部署时session管理。

5.Java中的队列都有哪些，有什么区别。
ArrayBlockingQueue ：一个由数组支持的有界队列。
LinkedBlockingQueue ：一个由链接节点支持的可选有界队列。
PriorityBlockingQueue ：一个由优先级堆支持的无界优先级队列。
DelayQueue ：一个由优先级堆支持的、基于时间的调度队列。
SynchronousQueue ：一个利用 BlockingQueue 接口的简单聚集（rendezvous）机制。

6.Java的内存模型以及GC算法
程序计数器、Java虚拟机栈、本地方法栈、Java堆、方法区

下面将分析一些经常提到的与内存相关的区域。
运行时常量池
运行时常量池是方法区的一部分。Class文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等信息外，还有一项信息是常量池(Constant Poll Table)用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用，这部分内容将在类加载后进入方法区的运行时常量池存放。

直接内存
直接内存不是JVM运行时的数据区的一部分，也不是Java虚拟机规范中定义的内存区域。在JDK1.4中引入了NIO(New Input/Output)类，引入了一种基于通道(Chanel)与缓冲区(Buffer)的I/O方式，他可以使用Native函数库直接分配堆外内存，然后通过一个存储在Java中的DirectByteBuffer对象作为对这块内存的引用进行操作。这样能在一些场景中显著提高性能，因为避免了在Java对和Native对中来回复制数据。

GC算法

• 标记-清除算法
  算法分为2个阶段：
  1.标记处需要回收的对象，2.回收被标记的对象。
  标记算法分为两种:
  1.引用计数算法(Reference Counting)
  2.可达性分析算法(Reachability Analysis)。由于引用技术算法无法解决循环引用的问题，所以这里使用的标记算法均为可达性分析算法。
  当进行过标记清除算法之后，出现了大量的非连续内存。当java堆需要分配一段连续的内存给一个新对象时，发现虽然内存清理出了很多的空闲，但是仍然需要继续清理以满足“连续空间”的要求。所以说，这种方法比较基础，效率也比较低下。
• 复制算法
  为了解决效率与内存碎片问题，复制(Copying)算法出现了，它将内存划分为两块相等的大小，每次使用一块，当这一块用完了，就讲还存活的对象复制到另外一块内存区域中，然后将当前内存空间一次性清理掉。这样的对整个半区进行回收，分配时按照顺序从内存顶端依次分配，这种实现简单，运行高效。不过这种算法将原有的内存空间减少为实际的一半，代价比较高。
  整理后的内存十分规整，但是白白浪费一般的内存成本太高。然而这其实是很重要的一个收集算法，因为现在的商业虚拟机都采用这种算法来回收新生代。IBM公司的专门研究表明，新生代中的对象98%都是“朝生夕死”的，所以不需要按照1:1的比例来划分内存。HotSpot虚拟机将Java堆划分为年轻代(Young Generation)、老年代(Tenured Generation），其中年轻代又分为一块Eden和两块Survivor。
  所有的新建对象都放在年轻代中，年轻代使用的GC算法就是复制算法。其中Eden与Survivor的内存大小比例为8:2，其中Eden由1大块组成，Survivor由2小块组成。每次使用内存为1Eden+1Survivor，即90%的内存。由于年轻代中的对象生命周期往往很短，所以当需要进行GC的时候就将当前90%中存活的对象复制到另外一块Survivor中，原来的Eden与Survivor将被清空。但是这就有一个问题，我们无法保证每次年轻代GC后存活的对象都不高于10%。所以在当活下来的对象高于10%的时候，这部分对象将由Tenured进行担保，即无法复制到Survivor中的对象将移动到老年代。
• 标记-整理算法
  复制算法在极端情况下(存活对象较多)效率变得很低，并且需要有额外的空间进行分配担保。所以在老年代中这种情况一般是不适合的。
  与标记清除算法一样，首先是标记对象，然而第二步是将存货的对象向内存一段移动，整理出一块较大的连续内存空间。

由于栈帧的进出栈，显而易见的带来了空间分配上的问题。如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度，将抛出StackOverFlowError异常；如果虚拟机栈可以扩展，扩展时无法申请到足够的内存，将会抛出OutOfMemoryError。显然，这种情况大多数是由于循环调用与递归带来的。

总结：
Java虚拟机规范中规定了对内存的分配，其中程序计数器、本地方法栈、虚拟机栈属于线程私有数据区，Java堆与方法区属于线程共享数据。
Jdk从1.7开始将字符串常量区由方法区(永久代)移动到了Java堆中。
Java从NIO开始允许直接操纵系统的直接内存，在部分场景中效率很高，因为避免了在Java堆与Native堆中来回复制数据。
Java堆分为年轻代有年老代，其中年轻代分为1个Eden与2个Survior，同时只有1个Eden与1个Survior处于使用中状态，又有年轻代的对象生存时间为往往很短，因此使用复制算法进行垃圾回收。
年老代由于对象存活期比较长，并且没有可担保的数据区，所以往往使用标记-清除与标记-整理算法进行垃圾回收。

7.Java7、Java8的新特性

8.Java数组和链表两种结构的操作效率，在哪些情况下(从开头开始，从结尾开始，从中间开始)，哪些操作(插入，查找，删除)的效率高

9.Java内存泄露的问题调查定位

二、框架

1.spring框架中需要引用哪些jar包，以及这些jar包的用途

2.springMVC的原理

3.springMVC注解的意思

4.spring中beanFactory和ApplicationContext的联系和区别
BeanFactory的getBean是延迟加载，为了从BeanhFactory得到一个Bean,只要调用
getBean()方法，就能获得Bean ，ApplicationContext的getBean是在容器启动时就创建
Spring的IoC容器就是一个实现了BeanFactory接口的可实例化类。BeanFactory和
ApplicationContextSpring的两大核心接口，而其中ApplicationContext是BeanFactory的
子接口。它们都可以当做Spring的容器，Spring容器是生成Bean实例的工厂，并管理容器中
的Bean。在基于Spring的Java EE应用中，所有的组件都被当成Bean处理。

5.spring注入的几种方式
使用属性的setter方法注入 这是最常用的方式；
使用构造器注入；
用于注解方式
接口注入

6.spring如何实现事物管理的
开发中实现spring的事务有5种方式
https://blog.csdn.net/zhouyy40308/article/details/78630275

7.springIOC和AOP的原理

8.spring中循环注入的方式

三、多线程

1.Java创建线程之后，直接调用start()方法和run()的区别

2.常用的线程池模式以及不同线程池的使用场景
使用new Thread()创建线程的弊端：

每次通过new Thread()创建对象性能不佳。
线程缺乏统一管理，可能无限制新建线程，相互之间竞争，及可能占用过多系统资源导致死机或oom。
缺乏更多功能，如定时执行、定期执行、线程中断。

使用Java线程池的好处：

重用存在的线程，减少对象创建、消亡的开销，提升性能。
可有效控制最大并发线程数，提高系统资源的使用率，同时避免过多资源竞争，避免堵塞。
提供定时执行、定期执行、单线程、并发数控制等功能。

Java四种线程池

• newCachedThreadPool
  创建一个可根据需要创建新线程的线程池，但是在以前构造的线程可用时将重用它们。对于执行很多短期异步任务的程序而言，这些线程池通常可提高程序性能。调用 execute 将重用以前构造的线程（如果线程可用）。如果现有线程没有可用的，则创建一个新线程并添加到池中。终止并从缓存中移除那些已有 60 秒钟未被使用的线程。因此，长时间保持空闲的线程池不会使用任何资源。
• newFixedThreadPool
  创建一个指定工作线程数量的线程池。每当提交一个任务就创建一个工作线程，如果工作线程数量达到线程池初始的最大数，则将提交的任务存入到池队列中。
• newScheduledThreadPool
  创建一个线程池，它可安排在给定延迟后运行命令或者定期地执行。
• newSingleThreadExecutor
  创建一个使用单个 worker 线程的 Executor，以无界队列方式来运行该线程。可保证顺序地执行各个任务，并且在任意给定的时间不会有多个线程是活动的。与其他等效的 newFixedThreadPool(1)不同，可保证无需重新配置此方法所返回的执行程序即可使用其他的线程。
  https://blog.csdn.net/u011479540/article/details/51867886

3.newFixedThreadPool此种线程池如果线程数达到最大值后会怎么办，底层原理。

4.多线程之间通信的同步问题，synchronized锁的是对象，衍伸出和synchronized相关很多的具体问题，例如同一个类不同方法都有synchronized锁，一个对象是否可以同时访问。或者一个类的static构造方法加上synchronized之后的锁的影响。

5.了解可重入锁的含义，以及ReentrantLock 和synchronized的区别
https://blog.csdn.net/qq838642798/article/details/65441415

6.同步的数据结构，例如concurrentHashMap的源码理解以及内部实现原理，为什么他是同步的且效率高

7.atomicinteger和volatile等线程安全操作的关键字的理解和使用

8.线程间通信，wait和notify

9.定时线程的使用

10.场景：在一个主线程中，要求有大量(很多很多)子线程执行完之后，主线程才执行完成。多种方式，考虑效率。

11.线程在执行过程中，会处于下面7种状态：

1.就绪(Runnable):线程准备运行，不一定立马就能开始执行。
2.运行中(Running)：进程正在执行线程的代码。
3.等待中(Waiting)：线程处于阻塞的状态，等待外部的处理结束。
4.睡眠中(Sleeping)：线程被强制睡眠。
5.I/O阻塞(Blockedon I/O)：等待I/O操作完成。
6.同步阻塞(Blockedon Synchronization)：等待获取锁。
7.死亡(Dead)：线程完成了执行。

12.实现多线程有几种方式，多线程同步怎么做，说说几个线程里常用的方法

实现多线程有几种方式：
1.继承Thread类，重写run方法
2.实现Runnable接口，重写run方法，实现Runnable接口的实现类的实例对象作为Thread构造函数的target
3.通过Callable和FutureTask创建线程
4.通过线程池创建线程

多线程同步怎么做：
1、synchronized同步方法
2、synchronized同步代码块
3、wait与notify
4、使用特殊域变量(volatile)实现线程同步
5、使用重入锁实现线程同步
6、使用局部变量实现线程同步（ThreadLocal）
7、使用阻塞队列实现线程同步
8、使用原子变量实现线程同步

四、网络通信

1.http是无状态通信，http的请求方式有哪些，可以自己定义新的请求方式么。

2.socket通信，以及长连接，分包，连接异常断开的处理。
https://blog.csdn.net/u014378181/article/details/81871829

3.socket通信模型的使用，AIO和NIO。

4.socket框架netty的使用，以及NIO的实现原理，为什么是异步非阻塞。

5.同步和异步，阻塞和非阻塞。

6.http状态码
http://tool.oschina.net/commons?type=5

五、Linux

1.常用的linux下的命令
2.大的log文件中，统计异常出现的次数、排序，或者指定输出多少行多少列的内容。(主要考察awk)
3.linux下的调查问题思路：内存、CPU、句柄数、过滤、查找、模拟POST和GET请求等等场景
4.shell脚本中#！的作用

六、数据库MySql

1.MySql的存储引擎的不同
2.单个索引、联合索引、主键索引
3.Mysql怎么分表，以及分表后如果想按条件分页查询怎么办(如果不是按分表字段来查询的话，几乎效率低下，无解)
4.分表之后想让一个id多个表是自增的，效率实现
5.MySql的主从实时备份同步的配置，以及原理(从库读主库的binlog)，读写分离
6.写SQL语句。。。
7.索引的数据结构，B+树
8.事物的四个特性，以及各自的特点（原子、隔离）等等，项目怎么解决这些问题

七、设计模式(写代码)

1.单例模式：饱汉、饿汉。以及饿汉中的延迟加载
2.工厂模式、装饰者模式、观察者模式。

八、算法

1.使用随机算法产生一个数，要求把1-1000W之间这些数全部生成。（考察高效率，解决产生冲突的问题）
2.两个有序数组的合并排序
3.一个数组的倒序
4.计算一个正整数的正平方根
5.说白了就是常见的那些查找排序算法
（排序转载：http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5MTAzMTE4Nw==&mid=204838393&idx=2&sn=e9b50c8ef689e2cb6436110a8dc148a3&scene=5#rd）