本文對一些高頻問題做了匯總,為了便于大家查找問題,了解全貌,整理個目錄,我們可以快速全局了解關于 JAVA
接下來,我們逐條來看看每個問題及答案
JDK、JRE、JVM 三者有什么關系?答案:
- JDK(全稱 Java Development Kit),Java開發(fā)工具包,能獨立創(chuàng)建、編譯、運行程序。
JDK = JRE java開發(fā)工具(javac.exe/java.exe/jar.exe)
- JRE(全稱 Java Runtime Environment),能運行已編譯好的程序,但不能創(chuàng)建程序
JRE = JVM java核心類庫
- JVM (全稱 Java Virtual Machine),java虛擬機。
java創(chuàng)建對象有哪些方式?答案:
- 1、new 創(chuàng)建對象
- 2、反射機制創(chuàng)建對象
- 3、通過clone方法
- 4、序列化機制
== 和 equals 有什么區(qū)別?答案:
- == ,如果是基本數(shù)據(jù)類型,比較兩個值是否相等;如果是對象,比較兩個對象的引用是否相等,指向同一塊內(nèi)存區(qū)域
- equals,用于對象之間,比較兩個對象的值是否相等。
hashCode()的作用?答案:生成哈希碼,int類型,用于確定該對象在哈希表中的索引位置。每個類中都包含這個方法。
String、StringBuffer、StringBuilder 有什么區(qū)別?答案
- 1、String。采用
final
修飾,對象不可變,線程安全。如果對一個已經(jīng)存在的String對象修改,會重新創(chuàng)建一個新對象,并把值放進去。 - 2、StringBuffer,采用
synchronized
關鍵字修飾,線程安全 - 3、StringBuilder,非線程安全,但效率會更高些,適用于單線程。
try-catch-finally,如catch中return了,還會執(zhí)行finally嗎?答案:當然啦,會在return之前執(zhí)行。
進程和線程的區(qū)別?答案:
- 進程:是一個程序的執(zhí)行流程,是系統(tǒng)進行資源分配和調(diào)度的基本單位,作用是程序能夠并發(fā)執(zhí)行提高資源利用率。因為進程的創(chuàng)建、銷毀、切換產(chǎn)生大量的時間和空間的開銷,所以進程的數(shù)量不能太多
- 線程:是比進程更小的能獨立運行的基本單位,他是進程的一個實體,可以減少程序并發(fā)執(zhí)行時的時間和空間開銷,使得操作系統(tǒng)具有更好的并發(fā)性。多個線程可以共享進程的系統(tǒng)資源。線程基本不擁有系統(tǒng)資源,只有一些運行時必不可少的資源,比如程序計數(shù)器、寄存器和棧,進程則占有堆。
synchronized 的內(nèi)部原理?答案:java提供的原子性內(nèi)置鎖,也被稱為監(jiān)視器鎖。使用
synchronized
之后,會在編譯之后在同步的代碼塊前后加上monitorenter
和monitorexit
字節(jié)碼指令,依賴操作系統(tǒng)底層互斥鎖實現(xiàn)。實現(xiàn)原子性操作和解決共享變量的內(nèi)存可?性問題。內(nèi)部處理過程(內(nèi)部有兩個隊列waitSet和entryList。):- 1、當多個線程進入同步代碼塊時,首先進入
entryList
- 2、有一個線程獲取到monitor鎖后,就賦值給當前線程,并且計數(shù)器 1
- 3、如果線程調(diào)用wait方法,將釋放鎖,當前線程置為null,計數(shù)器-1,同時進入
waitSet
等待被喚醒,調(diào)用notify或者notifyAll之后又會進入entryList競爭鎖 - 4、如果線程執(zhí)行完畢,同樣釋放鎖,計數(shù)器-1,當前線程置為null
synchronized 和 ReentrantLock 的區(qū)別?答案:
- ReentrantLock 實現(xiàn)了Lock接口。synchronized是系統(tǒng)關鍵字
- ReentrantLock需要手動指定鎖范圍。synchronized 支持同步塊、同步方法
- 都具有可重入性
- 默認都是非公平鎖。但 ReentrantLock 還支持公平模式,但性能會急劇下降
- ReentrantLock 需要顯示的獲取鎖、釋放鎖
- ReentrantLock 支持多種方式獲取鎖。
- lock():阻塞模式來獲取鎖
- lockInterruptibly:阻塞式獲取鎖,支持中斷
- tryLock():非阻塞模式嘗試獲取鎖
- tryLock(long timeout, TimeUnit unit):同上,支持時間設置
- ReentrantLock 可以同時綁定多個Condition條件對象。
AQS (AbstractQueuedSynchronizer 抽象隊列同步器 )的原理?答案:AQS內(nèi)部維護一個
state狀態(tài)位
,嘗試加鎖的時候通過CAS(CompareAndSwap)
修改值,如果成功設置為 1,并且把當前線程ID賦值,則代表加鎖成功。一旦獲取到鎖,其他的線程將會被阻塞進入阻塞隊列自旋,獲得鎖的線程釋放鎖的時候?qū)拘炎枞犃兄械木€程,釋放鎖的時候則會把state
重新置為0,同時當前線程ID
置為空。CAS 有什么缺點?答案:在多線程場景下,更新變量值被其他線程跑了個對沖,CAS會出現(xiàn)ABA問題。解決方式有很多,
- 可以通過,自增版本號方式,永遠不會回退
- Java中提供了
AtomicStampedReference
,增加了標志字段,更新時不光檢查值,還要檢查當前的標志是否等于預期標志,全部滿足條件才會更新 - 更多內(nèi)容,CAS原理分析,解決銀行轉(zhuǎn)賬ABA難題
Java 都用過哪些鎖?答案:
- 樂觀鎖、悲觀鎖
- 分布式鎖
- 獨占鎖、共享鎖
- 互斥鎖
- 讀寫鎖
- 公平鎖、非公平鎖
- 可重入鎖
- 自旋鎖
- 分段鎖
- 鎖升級(無鎖|偏向鎖|輕量級鎖|重量級鎖)
- 鎖優(yōu)化技術(shù)(鎖粗化、鎖消除)
- 更多詳細內(nèi)容,一文全面梳理各種鎖機制
HashMap原理?答案:內(nèi)部由數(shù)組和鏈表組成,非線程安全。JDK1.7和1.8的主要區(qū)別在于頭插和尾插方式的修改,頭插容易導致HashMap鏈表死循環(huán),并且1.8之后加入
紅黑樹
對性能有提升。- put插入:key 計算hash值,取模,找到數(shù)組位置,如果數(shù)組中沒有元素直接存入,反之,則判斷key是否相同,key相同就覆蓋,否則就會插入到鏈表的尾部。如果鏈表的?度超過8且數(shù)據(jù)總量超過64,則會轉(zhuǎn)換成
紅黑樹
。最后判斷元素個數(shù)是否超過默認的?度(16)*負載因子(0.75),也就是12,超過則進行擴容。 - get查詢:計算出hash值,然后去數(shù)組查詢,是紅黑樹就去紅黑樹查,鏈表就遍歷鏈表查詢就可以了。
ConcurrentHashMap 如何能保證線程安全的?答案:ConcurrentHashmap在JDK1.7和1.8的版本改動比較大。
- 1.7 使用Segment HashEntry 分段鎖的方式實現(xiàn),
Segment
繼承于ReentrantLock
,HashEntry
存儲鍵值對數(shù)據(jù)。 - 1.8 采用數(shù)組 鏈表 紅黑樹。鎖設計上拋棄了Segment分段鎖,采用 CAS synchronized 實現(xiàn)。
ArrayList 和 LinkedList 有什么區(qū)別?答案:1、Arraylist
- 非線程安全
- 底層采用數(shù)組存儲
- 插入、刪除元素,時間復雜度受位置影響。默認是添加在列表的末尾,如果在位置 k 插入或刪除一個元素,需要將k后面的元素后移或前移一位。
- 支持隨機訪問,根據(jù)索引下標序號,可以快速定位元素
- 需要連續(xù)的內(nèi)存空間,中間不能有碎片
- 非線程安全
- 底層采用雙向循環(huán)鏈表存儲
- 插入、刪除元素,時間復雜度不受位置影響,只需要更改位置 k的前后指針地址,時間復雜度為 O(1)
- 不支持高效的隨機訪問
- 不需要連續(xù)的內(nèi)存空間
volatile 原理?答案:volatile聲明的變量,值被更新后對其他線程立即可?。CPU會根據(jù)緩存一致性協(xié)議,強制線程重新從主內(nèi)存加載最新的值到自己的工作內(nèi)存中,而不是直接用cpu緩存中的值。
ThreadLocal 原理?答案:ThreadLocal有一個靜態(tài)內(nèi)部類
ThreadLocalMap
,ThreadLocalMap
又包含了一個Entry數(shù)組,Entry本身是一個弱引用,他的key是指向ThreadLocal的弱引用,Entry具備保存key -- value鍵值對的能力。在使用完之后調(diào)用remove方法
刪除Entry對象,避免出現(xiàn)內(nèi)存泄露。什么是工作內(nèi)存、主內(nèi)存?答案:
- 工作內(nèi)存:寄存器、CPU緩存(L1、L2、L3)
- 主內(nèi)存:主要是指物理內(nèi)存
JUC并發(fā)包用過哪些線程安全的類?答案:
- ConcurrentHashMap
- CountDownLatch、CyclicBarrier
- Semaphore
- BlockingQueue
- ThreadPoolExecutor
- ReentrantLock、ReentrantReadWriteLock
- CompletableFuture
ThreadPoolExecutor 有哪些構(gòu)造參數(shù)?答案:核心線程數(shù)、最大線程數(shù)、最大空閑時間、時間單位、任務隊列、線程工廠、拒絕策略
- 更多內(nèi)容,參考 史上最全ThreadPoolExecutor梳理(上篇)
- 更多內(nèi)容,參考 史上最全ThreadPoolExecutor梳理(下篇)
ThreadPoolExecutor 的拒絕策略有哪些?答案:
- 1、AbortPolicy:直接丟棄任務,拋出異常,這是默認策略
- 2、CallerRunsPolicy:只用調(diào)用者所在的線程來處理任務
- 3、DiscardOldestPolicy:丟棄等待隊列中最舊的任務,并執(zhí)行當前任務
- 4、DiscardPolicy:直接丟棄任務,也不拋出異常
- 5、使用
RejectedExecutionHandler
接口,自定義實現(xiàn)
線程有哪些狀態(tài)?是如何轉(zhuǎn)換?答案:New、Runnable、Running、Blocked、Waiting、Timed Waiting、Terminated
IO 模型有哪五種?答案:1、阻塞IO。當 應用B 發(fā)起讀取數(shù)據(jù)申請時,如果內(nèi)核數(shù)據(jù)沒有準備好,應用B會一直處于等待數(shù)據(jù)狀態(tài),直到內(nèi)核把數(shù)據(jù)準備好了交給應用B才結(jié)束。2、非阻塞IO。當應用B發(fā)起讀取數(shù)據(jù)申請時,如果內(nèi)核數(shù)據(jù)沒有準備好會即刻告訴應用B,不會讓B在這里等待。3、IO復用模型。進程通過將一個或多個fd傳遞給select,阻塞在select操作上,select幫我們偵測多個fd是否準備就緒,當有fd準備就緒時,select返回數(shù)據(jù)可讀狀態(tài),應用程序再調(diào)用recvfrom讀取數(shù)據(jù)。4、信號IO。信號驅(qū)動IO不是用循環(huán)請求詢問的方式去監(jiān)控數(shù)據(jù)就緒狀態(tài),而是在調(diào)用sigaction時候建立一個SIGIO的信號聯(lián)系,當內(nèi)核數(shù)據(jù)準備好之后再通過SIGIO信號通知線程數(shù)據(jù)準備好后的可讀狀態(tài),當線程收到可讀狀態(tài)的信號后,此時再向內(nèi)核發(fā)起recvfrom讀取數(shù)據(jù)的請求,因為信號驅(qū)動IO的模型下應用線程在發(fā)出信號監(jiān)控后即可返回,不會阻塞,所以這樣的方式下,一個應用線程也可以同時監(jiān)控多個fd。5、異步IO。解決了應用程序需要先后
查看數(shù)據(jù)是否就緒
、發(fā)送接收數(shù)據(jù)請求
兩個階段的模式,在異步IO的模式下,只需要向內(nèi)核發(fā)送一次請求就可以完成狀態(tài)查詢和數(shù)據(jù)拷貝的所有操作。阻塞IO 和 非阻塞IO 的區(qū)別?答案:如果數(shù)據(jù)沒有就緒,在
查看數(shù)據(jù)是否就緒
的這個階段是一直等待?還是直接返回一個標志信息。