- Java容器底层原理
- Java高并发内容
- JVM
一. 容器底层原理
- ArrayList
由数组实现，初始化数组长度，每次增加都会变成之前的1.5倍（扩容）。
是线程不安全的，会产生fail-fast保护
fail-fast机制?当方法检测到对象的并发修改，但是不允许这种修改时就会抛出ConcurrentModifictionException异常。
2.Vector
由数组实现，指定扩容或者*2
线程安全，也有fail-fast保护，每一个操作都有锁保护
3.LinkedList
基于链表实现
4.hashSet
底层用hashMap实现。保存的对象实际上是底层维护的Map对象的key，而value则都是同一个Object对象
5.TreeSet
底层是树，实现来自TreeMap。
6.hashMap
底层是数组和链表的组合体-散列，有fail-fast保护
当我们往 HashMap 中 put 元素的时候，先根据 key 的 hashCode 重新计算 hash 值，根据 hash 值得到这个元素在数组中的位置（即下标），如果数组该位置上已经存放有其他元素了，那么在这个位置上的元素将以链表的形式存放，新加入的放在链头，最先加入的放在链尾。如果数组该位置上没有元素，就直接将该元素放到此数组中的该位置上
7.TreeMap
底层用红黑树的排序二叉树来保存Map中的每一个Entry。每一个Entry都被当成“红黑树”的一个节点。当执行put方法时，将该Entry当成一个新节点，添加到已有的红黑树。在插入时，当做排序二叉树来操作即可。由于红黑树可能失衡，则进行调整fixAfterInsertion()
调整涉及到左旋，右旋，着色三个操作。
8.hashTable
底层是Dictionary，实现了fail-fast机制
key和value都不能为null，会抛出NullPointerException
所有方法几乎都是synchronized
9.LinedHashMap
相比HashMap，其插入的时候是有顺序的，输出的时候可以保持和插入的顺序相同。
底层通过hash表和双向链表来实现
10.ConcurrentHashMap
细分为segment，segment之间允许并发写操作。
二. JAVA高并发内容
- 实现多线程的方式：
Thead类或者Runnable接口
Executor线程池
2.中断线程的方法：
用stop方法容易导致发生死锁
最好使用volatile的布尔类型变量自定义一个中断线程的方法
3.TheadLocal
线程内部的独立变量，可以保证线程安全
注意回收：
TheadLocal.remove()
4.堆和栈？
堆是存放对象，以及线程之间的共享变量的。
栈是线程自己的内存区域，用于存放本地变量，方法参数
5.重入锁和synchronized相比有什么优点？
（1）由开发者来控制加锁和释放锁，比较灵活
（2）可以多次获取同一把锁
（3）可以临时中断等待锁的申请
（4）可以限时申请锁，不至于一直等待
（5）公平锁设定，可以保证不出现饥饿，先来先得
6.信号量semaphore
信号量申请和释放的中间临界区可以允许多个线程访问
7.CountDownLatch和CyclicBarrier
CountDownLatch是减计数法，减到0后无法重置。
CyclicBarrier是加计数，加到指定值后重新从0开始（到达指定值之前是阻塞状态）
8.线程池：
（1）newFixedThreadPool() 固定大小的线程池
（2）newScheduledThreadPool() 计划任务调度
（3）newCachedThreadPool() 缓存型
（4）SingleThreadExecutor() 只有一个线程
使用线程池的好处：
减少在创建和销毁线程上所花的时间以及系统资源的开销
如果不使用线程池，有可能造成系统创建大量线程而导致消耗完系统内存
9.锁的优化
（1）减小锁粒度，如hashMap改成ConcurrentHashMap
（2）使用读写锁代替独占锁
（3）减小锁的持有时间
（4）锁粗化，如果连续对同一把锁请求和释放的话，整合这些请求可能会好一些
10.关于ThreadLocal
多线程使用同一对象的副本，互不干扰
底层是ThreadLocalMap，Key是ThreadLocal当前对象，Value就是需要保存的值。使用的是弱引用，在线程结束后，变量就会被回收。
11.CAS无锁算法（原子类的实现原理-AtomicInteger）
CAS是项乐观锁技术，当多个线程尝试使用CAS同时更新同一个变量时，只有其中一个线程能更新变量的值，而其它线程都失败，失败的线程并不会被挂起，而是被告知这次竞争中失败，并可以再次尝试。CAS有3个操作数，内存值V，旧的预期值A，要修改的新值B。当且仅当预期值A和内存值V相同时，将内存值V修改为B，否则什么都不做
12.如何避免死锁？
（1）采用无锁函数
（2）使用重入锁的中断或者限时等待
13.Fork/Join框架
有些类似于MapReduce的分而治之的思想。Fork就是把任务分解，Join就是等待前面的执行分支执行完毕。
14.并发和并行的区别
并行是真正意义上的同时执行
而并发是任务之间交替执行
15.java线程和操作系统线程的关系？
有相同的线程状态：创建，就绪，执行，阻塞和终止
OS中线程是用户级线程和内核级线程
Java的线程是在JVM中实现的，对OS是不可见的
16.分布式锁的实现
（1）基于数据库实现分布式锁
可以基于锁表，或者排他锁(for update语句)
（2）基于缓存实现，性能较高
redis sentx（设置超时时间来控制锁释放）
（3）基于Zookeeper实现，比较可靠
通过节点变化监听来通知锁获取
没有单点问题
JVM内容
堆内区域：新生代，老年代。新生代是新生的对象会被放置的区域，当对象存活了一定时间后，会被移动到年老代。新生代GC是复制算法，GC比较频繁。老年代一般用标记清除。
新生代一般不要设置过大，容易导致频繁GC，甚至如果老年代装不下年轻代的变量，会导致频繁的full GC,十分耗时
网友评论