面试100题

ThreadLocal内存泄露

强引用

• new对象
• 不会被垃圾收集器回收，内存空间不足时，java虚拟机宁愿抛出OOM，使程序异常终止

弱引用

• 垃圾收集时，无论内存是否充足，都会被回收

ThreadLocal

• Thread对象维护一个ThreadLocalMap，key为弱引用的ThreadLocal实例，value为线程变量的副本

原因

• stack指向heap的ThreadLocal强引用失效（被置为null）后该对象被回收，ThreadLocalMap的key被置为null，而value还存在强引用，必须等线程结束才回收

  • key为什么使用弱引用？

    • key使用强引用

      • 当栈中强引用被置为null时，由于key的强引用，导致ThreadLoca对象无法回收

    • key使用弱引用（解决方案）

      • 当key为null，在下一次ThreadLocalMap调用set()、get()、remove()方法时，value值被清除
• ThreadLocalMap的生命周期跟Thread一样长，如果没有手动删除对应的key就会导致内存泄露，而不是因为弱引用

正确的使用方法

• 每次使用完ThreadLocal都调用他的remove()方法清除数据
• 将ThreadLocal变量定义成private static，使得一直存在ThreadLocal的强引用，能保证任何时候都可以通过ThreadLocal的弱引用访问到Entry的value，进而清除掉

并发、并行、串行的区别

串行

• 时间上不可能重叠，顺序执行

并行

• 时间重叠，两个任务同一时刻互不干扰同时执行

并发

• 统一的时间点，只有一个任务运行，不同任务交替执行

• 三大特性

  • 原子性

    • 一系列操作中cpu不可以中途暂停（中断）后再调度，要么全部执行完，要么全部不做，例如转账操作、i++操作

      • synchronized

  • 可见性

    • 多线程修改变量时，一个线程修改了变量值，其他线程可以立刻看到修改的值

      • 总线Lock
      • MESI
      • volatile、synchronized、final

  • 有序性

    • 虚拟机编译代码时，对于单线程情况下，改变顺序后不会对最终结果造成影响的代码，可能进行指令重排

      • synchronized保证代码顺序不会被修改
      • volatile保证new对象的操作顺序不变

线程池

优点

• 降低资源消耗

  • 提高线程利用率，降低创建和销毁线程的操作

• 提高响应速度

  • 直接有线程可用，无须先创建再执行

• 提高线程的可管理性

  • 避免无限度new，线程池可以对线程进行统一分配调优和监控

参数

• corePoolSize

  • 核心线程数，正常情况下创建工作的线程数，创建后不会消除，常驻线程

• maxinumPoolSize

  • 允许创建的最大线程数

• keepAliveTime、unit

  • 超出核心线程数之外的线程的空闲存活时间，unit是时间单位

• workQueue

  • 存放待执行的任务，当核心线程都被使用，新来的任务则放入队列，知道队列被放满但任务还在持续进入则开始创建新线程

• Handler

  • 任务拒绝策略，两种情况：（1）shutdown方法关闭线程池（2）达到了最大线程数

• ThreadFactory

  • 线程工厂，生产线程执行任务

处理流程

• 阻塞队列

• 为什么不适用普通队列？

  • 当当前任务数量超过普通队列最大长度时，超出的任务只能被丢弃，而阻塞队列通过阻塞可以保留当前想要继续入队的任务
  • 阻塞队列通过take方法保证任务队列中没有任务时阻塞核心线程，使得核心线程进入wait状态，维持核心线程的存活，并释放CPU资源
  • 阻塞队列自带唤醒功能，不需要额外的处理

• 为什么任务先被添加到队列中，而不是直接创建线程？

  • 创建新线程时，要获取全局锁，导致其他线程都得阻塞，影响整体效率；避免频繁的创建销毁线程

线程复用原理

• 定义：线程池中，同一线程可以从阻塞队列中不断获取新任务执行
• 线程池将线程和任务解耦，线程和任务相互独立，摆脱了之前通过Thread创建线程时的”一个线程对应一个任务“的限制
• 原理：任务的逻辑没有被写入到线程run方法中，而是利用线程去调用任务的run方法。线程池对Thread进行了封装，每次执行任务不会调用Thread.Start()来创建新线程，而是让每个线程去执行一个循环任务，这个循环任务不断检查是否有任务需要被执行，如果有，则调用该任务的run方法

Spring

是什么？

• 轻量级开源J2EE框架；容器框架，装javabean；中间层框架，例如将Struts和hibernate粘合在一起

• 轻量级控制反转（IOC）和面向切片（AOP）的容器框架

  • 从大小和开销两方面而言spring都是轻量级的
  • 通过控制反转IOC实现低耦合
  • 面向切面编程，允许通过分离应用的业务逻辑与系统级服务进行内聚性开发
  • 包含并管理应用对象（Bean）的配置和声明周期，容器
  • 将简单的组件配置、组合成为复杂的应用，框架

AOP

• OOP允许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，会导致大量代码重复，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）封装成一个切面，注入到目标对象（具体业务逻辑）中，从而在某个方法执行的前、后额外做一些事情，对该功能实现增强操作

IOC

• 容器概念

  • 实质上是个map，在项目启动时读取配置文件中的bean节点（bean对象、@repository、@Service、@controller、@component），创建对象（反射）放到map中，id是对象名；使用时，扫描到@Autowire、@Resource等注解，xml节点的ref属性等，会通过依赖注入（DI）注入

• 控制反转

  • 引入IOC前

    • 若A依赖于B，则在A代码执行时，B何时被创建取决于A

  • 引入IOC后

    • 所有对象的控制权被交给IOC容器，当A需要使用对象B时，由ioc容器创建一个对象B交给A，A对B的获取从主动变为被动，即，控制反转

• 依赖注入

  • 实现IOC的方法，在IOC容器运行期间，获取依赖对象的过程由自身管理变为IOC容器主动注入。动态的将某种依赖关系注入到对象中

BeanFactory和ApplicationContext区别（Bean容器）

ApplicationContext是BeanFactory的子接口。扩展了功能

• 集成,MessageSource，支持国际化
• 统一的资源文件访问方式
• 可以在监听器中注册bean事件
• 同时加载多个配置文件
• 载入多个（有继承关系）上下文，是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

Bean的创建

• BeanFactory延迟加载，使用时才对Bean对象进行加载实例化，这样无法提前返现一些Spring配置问题，例如Bean的某个属性没有注入

• ApplicationContext在容器启动时创建所有的Bean，有利于检查所依赖的属性是否注入，确保程序需要某个实例bean时不需要等待

  • 占用内存空间大，启动慢

创建方式

• BeanFactory通常以编程的方式创建，ApplicationContext还可以以声明的方式创建，如使用ContextLoader

后置处理器

• 都支持BeanPostProcessor、BeanFactoryPostProcessor
• BeanFactory需要手动注册，ApplicationContext自动注册

Spring Bean的生命周期

解析类，获取类本身的属性和Spring的属性，得到BeanDefinition

如果有多个构造方法，则要推断构造方法

确定好构造方法，实例化得到一个对象

对对象中加了@Autowired注解的属性进行属性填充

回调Aware方法，如BeanNameAware\BeanFactoryAware，注入Spring特有的属性

调用BeanPostProcessor的初始化前的方法

调用初始化方法

嗲用BeanPostProcessor的初始化后的方法，在这里会进行AOP

若当前创建的bean是单例则会吧bean放入单例池

使用Bean

Spring容器关闭时调用DisposableBean中的destory()方法

SpringBean支持的几种bean的作用域

singleton(默认，单例)

• 每个容器中只有一个bean的实例
• 由BeanFactory维护，生命周期与IOC一致

prototype(原型模式)

• 每次注入都会创建一个新的对象

request

• 一个HTTP请求创建一个实例对象

session

• 每个session中有一个bean的实例

application

• 在ServletContext的生命周期中复用的一个单例对象，可以跨Spring容器

websocket

• websocket生命周期中复用的单例对象

global-session

• 全局作用域

Spring框架中的单例Bean是线程安全的吗

不安全

• 框架没有对bean进行多线程的封装处理，如果bean是有状态的（存储数据），则应该修改bean的作用域，从singleton到prototype；或者使用ThreadLocal存储数据；或者加锁synchronized

Spring框架中用到了哪些设计模式

简单工厂

• BeanFactory的getBean

工厂方法

• FactoryBean对象，最后返回bean.getObject(),不一定返回该bean对象

单例模式

• 一个类仅有一个实例，并提供一个全局访问点

适配器模式

• 每个Controller对应一个适配器实现类，代替controller执行其方法

动态代理

• AOP织入时会为原对象生成一个动态代理对象，直接返回增强后的对象

装饰器模式

• 功能增加，Wrapper或者Decorator结尾，先获取obj，再进行增强

观察者模式

• 一种一对多的依赖关系，多个观察者对象同时坚挺某一个主题对象，当主题对象状态变化时会通知所有观察者对象更新自己。常用于listener的实现

策略模式

• 定义一系列算法，把他们一个个封装起来，并使得他们可以相互替换，如支付方式的实现，用户选择支付方式，后端返回支付后的状态，不同的支付方式被实现一个共同的支付接口

Spring事务

实现方式

• 编程式

• 声明式

  • 注解@Transactional

    • Spring扫描到该注解后，会生成一个该类的代理对象，getbean()获取的也是代理对象，当执行有注释的方法时，会先将自动提交设置为false，再执行，若执行无误则提交，否则回滚（默认遇到RuntimeException和Error时回滚）

隔离级别

• 数据库隔离级别+默认级别

  • read uncommitted(未提交读)

  • read committed(提交读、不可重复读)

  • repeatable read(可重复读)

    • 确保事务可以多次从一个字段中读取相同的值，在此事务持续期间，禁止其他事务对此字段的更新

  • serializable(可串行化)

    • 事务顺序执行

  • 默认级别指不同的数据库有不同的默认级别，如Mysql默认rr

  • 当Spring和数据配置的隔离级别冲突时，以spring设置为准，如果spring设置的隔离级别数据库不支持，则以数据库设置为准

传播机制

• 方法A是一个事务方法，当A调用了B，如果B采用了以下传播类型

  • REQUIRED（默认）

    • A存在一个事务，则B加入A，否则B新建一个事务执行

  • SUPPORTS

    • A存在事务，则B加入A，否则B以非事务方式运行

  • MANDATORY

    • A存在事务，则B加入A，否则B抛出异常

  • REQUIRES_NEW

    • B新建一个事务，A的事务被挂起，AB事务独立运行

  • NOT_SUPPORTED

    • 以非事务方式运行，如果当前存在事务，则挂起

  • NEVER

    • 不使用事务，如果当前存在事务，抛出异常

  • NESTED

    • 如果A存在事务，则B作为嵌套子事务执行，否则B新建一个事务。当A回滚，B回滚，当B回滚，A不一定回滚，因为A可以catchB的异常

什么时候会失效

• 发生自调用，Spring事务通过代理对象执行（AOP）如果在代码中有this.fuc()这种调用方式显然调用的是Bean对象本身
• @TransActional注解加在了非public方法上
• 数据库本身不支持Spring事务，如Myisam数据库
• 没有加入Spring容器，没有@Service、@Compount等注解
• 异常被catch，导致事务无法回滚