- Java接口 和抽象类有哪些区别?
- Java代理的几种实现方式?
- String 、StringBuffer、StringBuilder 区别及使用场景?
- int a= 127 与 Integer b = 127相等吗?
- Map接口
- 什么叫线程安全?servlet 是线程安全吗?
- 在 Java 程序中怎么保证多线程的运行安全?
- 并发关键字 synchronized ?
- 说说自己是怎么使用 synchronized 关键字,在项目中用到了吗
- 单例模式了解吗?给我解释一下双重检验锁方式实现单例模式!”
- Java性能优化有⼏个⽅向请简述? 并说明其中⼀项的实际应⽤场景
- 你经常使用什么并发容器,为什么?
- 为什么HashTable是线程安全的?
- Spring的俩大核心概念
- Spring事物不⽣效的情况有那⼏种, 并说明什么原因导致事物不⽣效 ?
- 为什么要用 Redis / 为什么要用缓存
- Redis实现分布式锁
- 缓存异常
- 缓存预热
- Mybatis
- {}是占位符,预编译处理;${}是拼接符,字符串替换,没有预编译处理。
- {} 可以有效的防止SQL注入,提高系统安全性;${} 不能防止SQL 注入
- {} 的变量替换是在DBMS 中;${} 的变量替换是在 DBMS 外
- MySQL
Java接口 和抽象类有哪些区别?
Java代理的几种实现方式?
String 、StringBuffer、StringBuilder 区别及使用场景?
可变性
- String类中使用字符数组保存字符串,private final char value[],所以string对象是不可变的。StringBuilder与StringBuffer都继承自AbstractStringBuilder类,在AbstractStringBuilder中也是使用字符数组保存字符串,char[] value,这两种对象都是可变的。
线程安全性
- String中的对象是不可变的,也就可以理解为常量,线程安全。AbstractStringBuilder是StringBuilder与StringBuffer的公共父类,定义了一些字符串的基本操作,如expandCapacity、append、insert、indexOf等公共方法。StringBuffer对方法加了同步锁或者对调用的方法加了同步锁,所以是线程安全的。StringBuilder并没有对方法进行加同步锁,所以是非线程安全的。
性能
- 每次对String 类型进行改变的时候,都会生成一个新的String对象,然后将指针指向新的String 对象。StringBuffer每次都会对StringBuffer对象本身进行操作,而不是生成新的对象并改变对象引用。相同情况下使用StirngBuilder 相比使用StringBuffer 仅能获得10%~15% 左右的性能提升,但却要冒多线程不安全的风险。
对于三者使用的总结
- 如果要操作少量的数据用 = String
- 单线程操作字符串缓冲区 下操作大量数据 = StringBuilder
- 多线程操作字符串缓冲区 下操作大量数据 = StringBuffer
int a= 127 与 Integer b = 127相等吗?
如果整型字面量的值在-128到127之间,那么自动装箱时不会new新的Integer对象,而是直接引用常量池中的Integer对象,超过范围 a1==b1的结果是false
public static void main(String[] args) {
Integer a = new Integer(3);
Integer b = 3; // 将3自动装箱成Integer类型
int c = 3;
System.out.println(a == b); // false 两个引用没有引用同一对象
System.out.println(a == c); // true a自动拆箱成int类型再和c比较
System.out.println(b == c); // true
Integer a1 = 128;
Integer b1 = 128;
System.out.println(a1 == b1); // false
Integer a2 = 127;
Integer b2 = 127;
System.out.println(a2 == b2); // true
}
Map接口
什么是Hash算法
哈希算法是指把任意长度的二进制映射为固定长度的较小的二进制值,这个较小的二进制值叫做哈希值。
什么是链表
链表是可以将物理地址上不连续的数据连接起来,通过指针来对物理地址进行操作,实现增删改查等功能。
- 链表大致分为单链表和双向链表
- 单链表:每个节点包含两部分,一部分存放数据变量的data,另一部分是指向下一节点的next指针
- 双向链表:除了包含单链表的部分,还增加的pre前一个节点的指针
- 单链表:每个节点包含两部分,一部分存放数据变量的data,另一部分是指向下一节点的next指针
- 链表的优点
- 插入删除速度快(因为有next指针指向其下一个节点,通过改变指针的指向可以方便的增加删除元素)
- 内存利用率高,不会浪费内存(可以使用内存中细小的不连续空间(大于node节点的大小),并且在需要空间的时候才创建空间)
- 大小没有固定,拓展很灵活。
链表的缺点
HashMap概述: HashMap是基于哈希表的Map接口的非同步实现。此实现提供所有可选的映射操作,并允许使用null值和null键。此类不保证映射的顺序,特别是它不保证该顺序恒久不变。
- HashMap的数据结构: 在Java编程语言中,最基本的结构就是两种,一个是数组,另外一个是模拟指针(引用),所有的数据结构都可以用这两个基本结构来构造的,HashMap也不例外。HashMap实际上是一个“链表散列”的数据结构,即数组和链表的结合体。
- HashMap 基于 Hash 算法实现的
- 当我们往HashMap中put元素时,利用key的hashCode重新hash计算出当前对象的元素在数组中的下标
- 存储时,如果出现hash值相同的key,此时有两种情况。 (1)如果key相同,则覆盖原始值; (2)如果key不同(出现冲突),则将当前的key-value放入链表中
- 获取时,直接找到hash值对应的下标,在进一步判断key是否相同,从而找到对应值。
- 理解了以上过程就不难明白HashMap是如何解决hash冲突的问题,核心就是使用了数组的存储方式,然后将冲突的key的对象放入链表中,一旦发现冲突就在链表中做进一步的对比。
需要注意Jdk 1.8中对HashMap的实现做了优化,当链表中的节点数据超过八个之后,该链表会转为红黑树来提高查询效率,从原来的O(n)到O(logn)
HashMap在JDK1.7和JDK1.8中有哪些不同?HashMap的底层实现
在Java中,保存数据有两种比较简单的数据结构:数组和链表。数组的特点是:寻址容易,插入和删除困难;链表的特点是:寻址困难,但插入和删除容易;所以我们将数组和链表结合在一起,发挥两者各自的优势,使用一种叫做拉链法的方式可以解决哈希冲突。
HashMap JDK1.8之前
JDK1.8之前采用的是拉链法。拉链法:将链表和数组相结合。也就是说创建一个链表数组,数组中每一格就是一个链表。若遇到哈希冲突,则将冲突的值加到链表中即可。
HashMap JDK1.8之后
- 相比于之前的版本,jdk1.8在解决哈希冲突时有了较大的变化,当链表长度大于阈值(默认为8)时,将链表转化为红黑树,以减少搜索时间。
JDK1.7 VS JDK1.8 比较
- JDK1.8主要解决或优化了一下问题:
- resize 扩容优化
- 引入了红黑树,目的是避免单条链表过长而影响查询效率,红黑树算法请参考
- 解决了多线程死循环问题,但仍是非线程安全的,多线程时可能会造成数据丢失问题。 | 不同 | JDK 1.7 | JDK 1.8 | | —- | —- | —- | | 存储结构 | 数组 + 链表 | 数组 + 链表 + 红黑树 | | 初始化方式 | 单独函数:inflateTable() | 直接集成到了扩容函数resize()中 | | hash值计算方式 | 扰动处理 = 9次扰动 = 4次位运算 + 5次异或运算 | 扰动处理 = 2次扰动 = 1次位运算 + 1次异或运算 | | 存放数据的规则 | 无冲突时,存放数组;冲突时,存放链表 | 无冲突时,存放数组;冲突 & 链表长度 < 8:存放单链表;冲突 & 链表长度 > 8:树化并存放红黑树 | | 插入数据方式 | 头插法(先讲原位置的数据移到后1位,再插入数据到该位置) | 尾插法(直接插入到链表尾部/红黑树) | | 扩容后存储位置的计算方式 | 全部按照原来方法进行计算(即hashCode ->> 扰动函数 ->> (h&length-1)) | 按照扩容后的规律计算(即扩容后的位置=原位置 or 原位置 + 旧容量) |
什么是红黑树
说道红黑树先讲什么是二叉树
二叉树简单来说就是 每一个节上可以关联俩个子节点
红黑树是一种特殊的二叉查找树。红黑树的每个结点上都有存储位表示结点的颜色,可以是红(Red)或黑(Black)。
- 红黑树的每个结点是黑色或者红色。当是不管怎么样他的根结点是黑色。每个叶子结点(叶子结点代表终结、结尾的节点)也是黑色 [注意:这里叶子结点,是指为空(NIL或NULL)的叶子结点!]。
- 如果一个结点是红色的,则它的子结点必须是黑色的。
- 每个结点到叶子结点NIL所经过的黑色结点的个数一样的。[确保没有一条路径会比其他路径长出俩倍,所以红黑树是相对接近平衡的二叉树的!]
红黑树的基本操作是添加、删除。在对红黑树进行添加或删除之后,都会用到旋转方法。为什么呢?道理很简单,添加或删除红黑树中的结点之后,红黑树的结构就发生了变化,可能不满足上面三条性质,也就不再是一颗红黑树了,而是一颗普通的树。而通过旋转和变色,可以使这颗树重新成为红黑树。简单点说,旋转和变色的目的是让树保持红黑树的特性。
HashMap的put方法的具体流程?
当我们put的时候,首先计算 key的hash值,这里调用了 hash方法,hash方法实际是让key.hashCode()与key.hashCode()>>>16进行异或操作,高16bit补0,一个数和0异或不变,所以 hash 函数大概的作用就是:高16bit不变,低16bit和高16bit做了一个异或,目的是减少碰撞。按照函数注释,因为bucket数组大小是2的幂,计算下标index = (table.length - 1) & hash,如果不做 hash 处理,相当于散列生效的只有几个低 bit 位,为了减少散列的碰撞,设计者综合考虑了速度、作用、质量之后,使用高16bit和低16bit异或来简单处理减少碰撞,而且JDK8中用了复杂度 O(logn)的树结构来提升碰撞下的性能。
- putVal方法执行流程图
public V put(K key, V value) {
return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}
static final int hash(Object key) {
int h;
return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}
//实现Map.put和相关方法
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
boolean evict) {
Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
// 步骤①:tab为空则创建
// table未初始化或者长度为0,进行扩容
if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
n = (tab = resize()).length;
// 步骤②:计算index,并对null做处理
// (n - 1) & hash 确定元素存放在哪个桶中,桶为空,新生成结点放入桶中(此时,这个结点是放在数组中)
if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
// 桶中已经存在元素
else {
Node<K,V> e; K k;
// 步骤③:节点key存在,直接覆盖value
// 比较桶中第一个元素(数组中的结点)的hash值相等,key相等
if (p.hash == hash &&
((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
// 将第一个元素赋值给e,用e来记录
e = p;
// 步骤④:判断该链为红黑树
// hash值不相等,即key不相等;为红黑树结点
// 如果当前元素类型为TreeNode,表示为红黑树,putTreeVal返回待存放的node, e可能为null
else if (p instanceof TreeNode)
// 放入树中
e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
// 步骤⑤:该链为链表
// 为链表结点
else {
// 在链表最末插入结点
for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
// 到达链表的尾部
//判断该链表尾部指针是不是空的
if ((e = p.next) == null) {
// 在尾部插入新结点
p.next = newNode(hash, key, value, null);
//判断链表的长度是否达到转化红黑树的临界值,临界值为8
if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
//链表结构转树形结构
treeifyBin(tab, hash);
// 跳出循环
break;
}
// 判断链表中结点的key值与插入的元素的key值是否相等
if (e.hash == hash &&
((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
// 相等,跳出循环
break;
// 用于遍历桶中的链表,与前面的e = p.next组合,可以遍历链表
p = e;
}
}
//判断当前的key已经存在的情况下,再来一个相同的hash值、key值时,返回新来的value这个值
if (e != null) {
// 记录e的value
V oldValue = e.value;
// onlyIfAbsent为false或者旧值为null
if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
//用新值替换旧值
e.value = value;
// 访问后回调
afterNodeAccess(e);
// 返回旧值
return oldValue;
}
}
// 结构性修改
++modCount;
// 步骤⑥:超过最大容量就扩容
// 实际大小大于阈值则扩容
if (++size > threshold)
resize();
// 插入后回调
afterNodeInsertion(evict);
return null;
}
- 判断键值对数组table[i]是否为空或为null,否则执行resize()进行扩容;
- 根据键值key计算hash值得到插入的数组索引i,如果table[i]==null,直接新建节点添加,转向⑥,如果table[i]不为空,转向③;
- 判断table[i]的首个元素是否和key一样,如果相同直接覆盖value,否则转向④,这里的相同指的是hashCode以及equals;
- 判断table[i] 是否为treeNode,即table[i] 是否是红黑树,如果是红黑树,则直接在树中插入键值对,否则转向5;
- 遍历table[i],判断链表长度是否大于8,大于8的话把链表转换为红黑树,在红黑树中执行插入操作,否则进行链表的插入操作;遍历过程中若发现key已经存在直接覆盖value即可;
插入成功后,判断实际存在的键值对数量size是否超多了最大容量threshold,如果超过,进行扩容。
HashMap的扩容操作是怎么实现的?
在jdk1.8中,resize方法是在hashmap中的键值对大于阀值时或者初始化时,就调用resize方法进行扩容;
- 每次扩展的时候,都是扩展2倍;
- 扩展后Node对象的位置要么在原位置,要么移动到原偏移量两倍的位置。
- 在putVal()中,我们看到在这个函数里面使用到了2次resize()方法,resize()方法表示的在进行第一次初始化时会对其进行扩容,或者当该数组的实际大小大于其临界值值(第一次为12),这个时候在扩容的同时也会伴随的桶上面的元素进行重新分发,这也是JDK1.8版本的一个优化的地方,在1.7中,扩容之后需要重新去计算其Hash值,根据Hash值对其进行分发,但在1.8版本中,则是根据在同一个桶的位置中进行判断(e.hash & oldCap)是否为0,重新进行hash分配后,该元素的位置要么停留在原始位置,要么移动到原始位置+增加的数组大小这个位置上
```java
final Node
[] resize() { Node [] oldTab = table;//oldTab指向hash桶数组 int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length; int oldThr = threshold; int newCap, newThr = 0; if (oldCap > 0) {//如果oldCap不为空的话,就是hash桶数组不为空
} // 旧的容量为0,但threshold大于零,代表有参构造有cap传入,threshold已经被初始化成最小2的n次幂 // 直接将该值赋给新的容量 else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in thresholdif (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {//如果大于最大容量了,就赋值为整数最大的阀值
threshold = Integer.MAX_VALUE;
return oldTab;//返回
}//如果当前hash桶数组的长度在扩容后仍然小于最大容量 并且oldCap大于默认值16
else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&
oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
newThr = oldThr << 1; // double threshold 双倍扩容阀值threshold
// 无参构造创建的map,给出默认容量和threshold 16, 16*0.75 else { // zero initial threshold signifies using defaultsnewCap = oldThr;
} // 新的threshold = 新的cap * 0.75 if (newThr == 0) {newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY; newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
} threshold = newThr; // 计算出新的数组长度后赋给当前成员变量table @SuppressWarnings({“rawtypes”,”unchecked”})float ft = (float)newCap * loadFactor; newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ? (int)ft : Integer.MAX_VALUE);
table = newTab;//将新数组的值复制给旧的hash桶数组 // 如果原先的数组没有初始化,那么resize的初始化工作到此结束,否则进入扩容元素重排逻辑,使其均匀的分散 if (oldTab != null) {Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap];//新建hash桶数组
} return newTab; }// 遍历新数组的所有桶下标 for (int j = 0; j < oldCap; ++j) { Node<K,V> e; if ((e = oldTab[j]) != null) { // 旧数组的桶下标赋给临时变量e,并且解除旧数组中的引用,否则就数组无法被GC回收 oldTab[j] = null; // 如果e.next==null,代表桶中就一个元素,不存在链表或者红黑树 if (e.next == null) // 用同样的hash映射算法把该元素加入新的数组 newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e; // 如果e是TreeNode并且e.next!=null,那么处理树中元素的重排 else if (e instanceof TreeNode) ((TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap); // e是链表的头并且e.next!=null,那么处理链表中元素重排 else { // preserve order // loHead,loTail 代表扩容后不用变换下标,见注1 Node<K,V> loHead = null, loTail = null; // hiHead,hiTail 代表扩容后变换下标,见注1 Node<K,V> hiHead = null, hiTail = null; Node<K,V> next; // 遍历链表 do { next = e.next; if ((e.hash & oldCap) == 0) { if (loTail == null) // 初始化head指向链表当前元素e,e不一定是链表的第一个元素,初始化后loHead // 代表下标保持不变的链表的头元素 loHead = e; else // loTail.next指向当前e loTail.next = e; // loTail指向当前的元素e // 初始化后,loTail和loHead指向相同的内存,所以当loTail.next指向下一个元素时, // 底层数组中的元素的next引用也相应发生变化,造成lowHead.next.next..... // 跟随loTail同步,使得lowHead可以链接到所有属于该链表的元素。 loTail = e; } else { if (hiTail == null) // 初始化head指向链表当前元素e, 初始化后hiHead代表下标更改的链表头元素 hiHead = e; else hiTail.next = e; hiTail = e; } } while ((e = next) != null); // 遍历结束, 将tail指向null,并把链表头放入新数组的相应下标,形成新的映射。 if (loTail != null) { loTail.next = null; newTab[j] = loHead; } if (hiTail != null) { hiTail.next = null; newTab[j + oldCap] = hiHead; } } } }
<a name="DNJCd"></a>
### HashMap是怎么解决哈希冲突的?
- 答:在解决这个问题之前,我们首先需要知道**什么是哈希冲突**,而在了解哈希冲突之前我们还要知道**什么是哈希**才行;
<a name="otZwA"></a>
#### 什么是哈希?
- Hash,一般翻译为“散列”,也有直接音译为“哈希”的, Hash就是指使用哈希算法是指把任意长度的二进制映射为固定长度的较小的二进制值,这个较小的二进制值叫做哈希值。
<a name="IG1U3"></a>
#### 什么是哈希冲突?
- **当两个不同的输入值,根据同一散列函数计算出相同的散列值的现象,我们就把它叫做碰撞(哈希碰撞)**。
<a name="RQzzF"></a>
#### HashMap的数据结构
- 在Java中,保存数据有两种比较简单的数据结构:数组和链表。
- 数组的特点是:寻址容易,插入和删除困难;
- 链表的特点是:寻址困难,但插入和删除容易;
- 所以我们将数组和链表结合在一起,发挥两者各自的优势,就可以使用俩种方式:链地址法和开放地址法可以解决哈希冲突:

- 链表法就是将相同hash值的对象组织成一个链表放在hash值对应的槽位;
- 开放地址法是通过一个探测算法,当某个槽位已经被占据的情况下继续查找下一个可以使用的槽位。
- **但相比于hashCode返回的int类型,我们HashMap初始的容量大小DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4(即2的四次方16)要远小于int类型的范围,所以我们如果只是单纯的用hashCode取余来获取对应的bucket这将会大大增加哈希碰撞的概率,并且最坏情况下还会将HashMap变成一个单链表**,所以我们还需要对hashCode作一定的优化
<a name="nnD1e"></a>
#### hash()函数
- 上面提到的问题,主要是因为如果使用hashCode取余,那么相当于**参与运算的只有hashCode的低位**,高位是没有起到任何作用的,所以我们的思路就是让hashCode取值出的高位也参与运算,进一步降低hash碰撞的概率,使得数据分布更平均,我们把这样的操作称为**扰动**,在**JDK 1.8**中的hash()函数如下:static final int hash(Object key) { int h; return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);// 与自己右移16位进行异或运算(高低位异或) } 复制代码
- 这比在**JDK 1.7**中,更为简洁,**相比在1.7中的4次位运算,5次异或运算(9次扰动),在1.8中,只进行了1次位运算和1次异或运算(2次扰动)**;
<a name="slfBE"></a>
#### 总结
- 简单总结一下HashMap是使用了哪些方法来有效解决哈希冲突的:
- 链表法就是将相同hash值的对象组织成一个链表放在hash值对应的槽位;
- 开放地址法是通过一个探测算法,当某个槽位已经被占据的情况下继续查找下一个可以使用的槽位。
<a name="V3GE7"></a>
# 创建线程的四种方式
继承 Thread 类;
```java
public class MyThread extends Thread {
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " run()方法正在执行...");
}
实现 Runnable 接口;
public class MyRunnable implements Runnable {
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " run()方法执行中...");
}
实现 Callable 接口;
public class MyCallable implements Callable<Integer> {
@Override
public Integer call() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " call()方法执行中...");
return 1;
}
线程池
什么叫线程安全?servlet 是线程安全吗?
- 线程安全是编程中的术语,指某个方法在多线程环境中被调用时,能够正确地处理多个线程之间的共享变量,使程序功能正确完成。
- Servlet 不是线程安全的,servlet 是单实例多线程的,当多个线程同时访问同一个方法,是不能保证共享变量的线程安全性的。
- Struts2 的 action 是多实例多线程的,是线程安全的,每个请求过来都会 new 一个新的 action 分配给这个请求,请求完成后销毁。
- SpringMVC 的 Controller 是线程安全的吗?不是的,和 Servlet 类似的处理流程。
- Struts2 好处是不用考虑线程安全问题;Servlet 和 SpringMVC 需要考虑线程安全问题,但是性能可以提升不用处理太多的 gc,可以使用 ThreadLocal 来处理多线程的问题。
在 Java 程序中怎么保证多线程的运行安全?
- 方法一:使用安全类,比如 java.util.concurrent 下的类,使用原子类AtomicInteger
- 方法二:使用自动锁 synchronized。
- 方法三:使用手动锁 Lock。
并发关键字 synchronized ?
- 在 Java 中,synchronized 关键字是用来控制线程同步的,就是在多线程的环境下,控制 synchronized 代码段不被多个线程同时执行。synchronized 可以修饰类、方法、变量。
- 另外,在 Java 早期版本中,synchronized属于重量级锁,效率低下,因为监视器锁(monitor)是依赖于底层的操作系统的 Mutex Lock 来实现的,Java 的线程是映射到操作系统的原生线程之上的。如果要挂起或者唤醒一个线程,都需要操作系统帮忙完成,而操作系统实现线程之间的切换时需要从用户态转换到内核态,这个状态之间的转换需要相对比较长的时间,时间成本相对较高,这也是为什么早期的 synchronized 效率低的原因。庆幸的是在 Java 6 之后 Java 官方对从 JVM 层面对synchronized 较大优化,所以现在的 synchronized 锁效率也优化得很不错了。JDK1.6对锁的实现引入了大量的优化,如自旋锁、适应性自旋锁、锁消除、锁粗化、偏向锁、轻量级锁等技术来减少锁操作的开销。
-
说说自己是怎么使用 synchronized 关键字,在项目中用到了吗
synchronized关键字最主要的三种使用方式:
修饰实例方法: 作用于当前对象实例加锁,进入同步代码前要获得当前对象实例的锁
- 修饰静态方法: 也就是给当前类加锁,会作用于类的所有对象实例,因为静态成员不属于任何一个实例对象,是类成员( static 表明这是该类的一个静态资源,不管new了多少个对象,只有一份)。所以如果一个线程A调用一个实例对象的非静态 synchronized 方法,而线程B需要调用这个实例对象所属类的静态 synchronized 方法,是允许的,不会发生互斥现象,因为访问静态 synchronized 方法占用的锁是当前类的锁,而访问非静态 synchronized 方法占用的锁是当前实例对象锁。
- 修饰代码块: 指定加锁对象,对给定对象加锁,进入同步代码库前要获得给定对象的锁。
总结: synchronized 关键字加到 static 静态方法和 synchronized(class)代码块上都是是给 Class 类上锁。synchronized 关键字加到实例方法上是给对象实例上锁。尽量不要使用 synchronized(String a) 因为JVM中,字符串常量池具有缓存功能!
单例模式了解吗?给我解释一下双重检验锁方式实现单例模式!”
双重校验锁实现对象单例(线程安全)
说明:
- 双锁机制的出现是为了解决前面同步问题和性能问题,看下面的代码,简单分析下确实是解决了多线程并行进来不会出现重复new对象,而且也实现了懒加载
public class Singleton {
private volatile static Singleton uniqueInstance;
private Singleton() {}
public static Singleton getUniqueInstance() {
//先判断对象是否已经实例过,没有实例化过才进入加锁代码
if (uniqueInstance == null) {
//类对象加锁
synchronized (Singleton.class) {
if (uniqueInstance == null) {
uniqueInstance = new Singleton();
}
}
}
return uniqueInstance;
}
另外,需要注意 uniqueInstance 采用 volatile 关键字修饰也是很有必要。
- uniqueInstance 采用 volatile 关键字修饰也是很有必要的, uniqueInstance = new Singleton(); 这段代码其实是分为三步执行:
- 为 uniqueInstance 分配内存空间
- 初始化 uniqueInstance
- 将 uniqueInstance 指向分配的内存地址
但是由于 JVM 具有指令重排的特性,执行顺序有可能变成 1->3->2。指令重排在单线程环境下不会出现问题,但是在多线程环境下会导致一个线程获得还没有初始化的实例。例如,线程 T1 执行了 1 和 3,此时 T2 调用 getUniqueInstance() 后发现 uniqueInstance 不为空,因此返回 uniqueInstance,但此时 uniqueInstance 还未被初始化。
使用 volatile 可以禁止 JVM 的指令重排,保证在多线程环境下也能正常运行。
Java性能优化有⼏个⽅向请简述? 并说明其中⼀项的实际应⽤场景
线程池
newCachedThreadPool
newFixedThreadPool
newScheduledThreadPool
newSingleThreadExecutor
你经常使用什么并发容器,为什么?
- 答:Vector、ConcurrentHashMap、HasTable
- 一般软件开发中容器用的最多的就是HashMap、ArrayList,LinkedList ,等等
- 但是在多线程开发中就不能乱用容器,如果使用了未加锁(非同步)的的集合,你的数据就会非常的混乱。由此在多线程开发中需要使用的容器必须是加锁(同步)的容器。
为什么HashTable是线程安全的?
- 因为HasTable的内部方法都被synchronized修饰了,所以是线程安全的。其他的都和HashMap一样
- HashMap添加方法的源码
- HashTable添加方法的源码
类装载器ClassLoader2
jre : Java Runtime Environment
双亲委派机制(我爸是李刚,有事找我爹),往上找
当一个类收到了类加载请求,他首先不会尝试自己去加载这个类,而是把这个请求委派给父类去完成,每个层次类加载器都是如此,因此所有的加载请求都应该传递到启动类加载器其中,只有当父类加载器反馈自己无法完成这个请求的时候(在它的记载路径下没有找到所需加载的Class),子类加载器才会尝试自己去加载。
采用双亲委派的一个好处是比如加载位于rt.jar包中的类 java.lang.Object ,不管是哪个加载器加载这个类,最终都是委托给顶层的恶启动类加载进行加载,这样保证了使用不同的加载器最终得到的都是同样一个Object 对象。
作用:保证沙箱安全
Spring的俩大核心概念
- IOC(控制翻转):
- 控制翻转,也叫依赖注入,他就是不会直接创建对象,只是把对象声明出来,在代码 中不直接与对象和服务进行连接,但是在配置文件中描述了哪一项组件需要哪一项服 务,容器将他们组件起来。在一般的IOC场景中容器创建了所有的对象,并设置了必 要的属性将他们联系在一起,等到需要使用的时候才把他们声明出来,使用注解就跟 方便了,容器会自动根据注解把对象组合起来
- AOP(面对切面编程)
- 面对切面编程,这是一种编程模式,他允许程序员通过自定义的横切点进行模块 化,将那些影响多个类的行为封装到课重用的模块中。 例子:比如日志输出,不使用AOP的话就需要把日志的输出语句放在所有类中,方法 中,但是有了AOP就可以把日志输出语句封装一个可重用模块,在以声明的方式将他 们放在类中,每次使用类就自动完成了日志输出。
Spring事物不⽣效的情况有那⼏种, 并说明什么原因导致事物不⽣效 ?
用 Spring 的 @Transactional 注解控制事务有哪些不生效的场景?
1、数据库引擎不支持事务
2、没有被 Spring 管理
3、方法不是 public 的
4、自身调用问题
5、数据源没有配置事务管理器
6、不支持事务
7、异常被吃了
8、异常类型错误
1、数据库引擎不支持事务
这里以 MySQL 为例,其 MyISAM 引擎是不支持事务操作的,InnoDB 才是支持事务的引擎,一般要支持事务都会使用 InnoDB。
根据 MySQL 的官方文档:
https://dev.mysql.com/doc/refman/5.5/en/storage-engine-setting.html
从 MySQL 5.5.5 开始的默认存储引擎是:InnoDB,之前默认的都是:MyISAM,所以这点要值得注意,底层引擎不支持事务再怎么搞都是白搭。
2、没有被 Spring 管理
如下面例子所示:
// @Service
public class OrderServiceImpl implements OrderService {
@Transactional
public void updateOrder(Order order) {
// update order
}
}
如果此时把 @Service 注解注释掉,这个类就不会被加载成一个 Bean,那这个类就不会被 Spring 管理了,事务自然就失效了。
3、方法不是 public 的
以下来自 Spring 官方文档:
When using proxies, you should apply the @Transactional annotation only to methods with public visibility. If you do annotate protected, private or package-visible methods with the @Transactional annotation, no error is raised, but the annotated method does not exhibit the configured transactional settings. Consider the use of AspectJ (see below) if you need to annotate non-public methods.
大概意思就是 @Transactional 只能用于 public 的方法上,否则事务不会失效,如果要用在非 public 方法上,可以开启 AspectJ 代理模式。
4、自身调用问题
来看两个示例:
@Service
public class OrderServiceImpl implements OrderService {
public void update(Order order) {
updateOrder(order);
}
@Transactional
public void updateOrder(Order order) {
// update order
}
}
update方法上面没有加 @Transactional 注解,调用有 @Transactional 注解的 updateOrder 方法,updateOrder 方法上的事务管用吗?
再来看下面这个例子:
@Service
public class OrderServiceImpl implements OrderService {
@Transactional
public void update(Order order) {
updateOrder(order);
}
@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
public void updateOrder(Order order) {
// update order
}
}
这次在 update 方法上加了 @Transactional,updateOrder 加了 REQUIRES_NEW 新开启一个事务,那么新开的事务管用么?
这两个例子的答案是:不管用!
因为它们发生了自身调用,就调该类自己的方法,而没有经过 Spring 的代理类,默认只有在外部调用事务才会生效,这也是老生常谈的经典问题了。
这个的解决方案之一就是在的类中注入自己,用注入的对象再调用另外一个方法,这个不太优雅,另外一个可行的方案可以参考《Spring 如何在一个事务中开启另一个事务?》这篇文章。
5、数据源没有配置事务管理器
@Bean public PlatformTransactionManager transactionManager(DataSource dataSource) { return new DataSourceTransactionManager(dataSource); } 1234
如上面所示,当前数据源若没有配置事务管理器,那也是白搭!
6、不支持事务
来看下面这个例子:
@Service
public class OrderServiceImpl implements OrderService {
@Transactional
public void update(Order order) {
updateOrder(order);
}
@Transactional(propagation = Propagation.NOT_SUPPORTED)
public void updateOrder(Order order) {
// update order
}
}
Propagation.NOT_SUPPORTED: 表示不以事务运行,当前若存在事务则挂起,详细的可以参考《事务隔离级别和传播机制》这篇文章。
都主动不支持以事务方式运行了,那事务生效也是白搭!
7、异常被吃了
这个也是出现比较多的场景:
// @Service
public class OrderServiceImpl implements OrderService {
@Transactional
public void updateOrder(Order order) {
try {
// update order
} catch {
}
}
}
8、异常类型错误
上面的例子再抛出一个异常:
// @Service
public class OrderServiceImpl implements OrderService {
@Transactional
public void updateOrder(Order order) {
try {
// update order
} catch {
throw new Exception("更新错误");
}
}
}
这样事务也是不生效的,因为默认回滚的是:RuntimeException,如果你想触发其他异常的回滚,需要在注解上配置一下,如:
@Transactional(rollbackFor = Exception.class) 1
这个配置仅限于 Throwable 异常类及其子类。
为什么要用 Redis / 为什么要用缓存
主要从“高性能”和“高并发”这两点来看待这个问题。
- 高性能:
- 假如用户第一次访问数据库中的某些数据。这个过程会比较慢,因为是从硬盘上读取的。将该用户访问的数据存在数缓存中,这样下一次再访问这些数据的时候就可以直接从缓存中获取了。操作缓存就是直接操作内存,所以速度相当快。如果数据库中的对应数据改变的之后,同步改变缓存中相应的数据即可!
- 高并发:
- 直接操作缓存能够承受的请求是远远大于直接访问数据库的,所以我们可以考虑把数据库中的部分数据转移到缓存中去,这样用户的一部分请求会直接到缓存这里而不用经过数据库。
Redis实现分布式锁
- Redis为单进程单线程模式,采用队列模式将并发访问变成串行访问,且多客户端对Redis的连接并不存在竞争关系Redis中可以使用setNx命令实现分布式锁。
- 当且仅当 key 不存在,将 key 的值设为 value。 若给定的 key 已经存在,则 setNx不做任何动作
- SETNX 是『SET if Not eXists』(如果不存在,则 SET)的简写。
- 返回值:设置成功,返回 1 。设置失败,返回 0 。
- 使用setNx完成同步锁的流程及事项如下:
- 使用SETNX命令获取锁,若返回0(key已存在,锁已存在)则获取失败,反之获取成功
为了防止获取锁后程序出现异常,导致其他线程/进程调用setNx命令总是返回0而进入死锁状态,需要为该key设置一个“合理”的过期时间释放锁,使用DEL命令将锁数据删除
如何解决 Redis 的并发竞争 Key 问题
所谓 Redis 的并发竞争 Key 的问题也就是多个系统同时对一个 key 进行操作,但是最后执行的顺序和我们期望的顺序不同,这样也就导致了结果的不同!
- 推荐一种方案:分布式锁(zookeeper 和 redis 都可以实现分布式锁)。(如果不存在 Redis 的并发竞争 Key 问题,不要使用分布式锁,这样会影响性能)
- 基于zookeeper临时有序节点可以实现的分布式锁。大致思想为:每个客户端对某个方法加锁时,在zookeeper上的与该方法对应的指定节点的目录下,生成一个唯一的瞬时有序节点。 判断是否获取锁的方式很简单,只需要判断有序节点中序号最小的一个。 当释放锁的时候,只需将这个瞬时节点删除即可。同时,其可以避免服务宕机导致的锁无法释放,而产生的死锁问题。完成业务流程后,删除对应的子节点释放锁。
在实践中,当然是从以可靠性为主。所以首推Zookeeper。
分布式Redis是前期做还是后期规模上来了再做好?为什么?
- 既然Redis是如此的轻量(单实例只使用1M内存),为防止以后的扩容,最好的办法就是一开始就启动较多实例。即便你只有一台服务器,你也可以一开始就让Redis以分布式的方式运行,使用分区,在同一台服务器上启动多个实例。
- 一开始就多设置几个Redis实例,例如32或者64个实例,对大多数用户来说这操作起来可能比较麻烦,但是从长久来看做这点牺牲是值得的。
这样的话,当你的数据不断增长,需要更多的Redis服务器时,你需要做的就是仅仅将Redis实例从一台服务迁移到另外一台服务器而已(而不用考虑重新分区的问题)。一旦你添加了另一台服务器,你需要将你一半的Redis实例从第一台机器迁移到第二台机器。
什么是 RedLock
Redis 官方站提出了一种权威的基于 Redis 实现分布式锁的方式名叫 Redlock,此种方式比原先的单节点的方法更安全。它可以保证以下特性:
- 安全特性:互斥访问,即永远只有一个 client 能拿到锁
- 避免死锁:最终 client 都可能拿到锁,不会出现死锁的情况,即使原本锁住某资源的 client crash 了或者出现了网络分区
- 容错性:只要大部分 Redis 节点存活就可以正常提供服务
缓存异常
什么是redis穿透?
- 就是用户请求透过redis去请求mysql服务器,导致mysql压力过载。但一个web服务里,极容易出现瓶颈的就是mysql,所以才让redis去分担mysql 的压力,所以这种问题是万万要避免的
解决方法:
就是redis服务由于负载过大而宕机,导致mysql的负载过大也宕机,最终整个系统瘫痪
- 解决方法:
- redis集群,将原来一个人干的工作,分发给多个人干
- 缓存预热(关闭外网访问,先开启mysql,通过预热脚本将热点数据写入缓存中,启动缓存。开启外网服务)
- 数据不要设置相同的生存时间,不然过期时,redis压力会大
什么是redis穿透?
- 高并发下,由于一个key失效,而导致多个线程去mysql查同一业务数据并存到redis(并发下,存了多份数据),而一段时间后,多份数据同时失效。导致压力骤增
解决方法:
缓存预热就是系统上线后,将相关的缓存数据直接加载到缓存系统。这样就可以避免在用户请求的时候,先查询数据库,然后再将数据缓存的问题!用户直接查询事先被预热的缓存数据!
- 解决方案
- 直接写个缓存刷新页面,上线时手工操作一下;
- 数据量不大,可以在项目启动的时候自动进行加载;
- 定时刷新缓存;
Mybatis
#{}和${}的区别
{}是占位符,预编译处理;${}是拼接符,字符串替换,没有预编译处理。
- Mybatis在处理#{}时,#{}传入参数是以字符串传入,会将SQL中的#{}替换为?号,调用PreparedStatement的set方法来赋值。
{} 可以有效的防止SQL注入,提高系统安全性;${} 不能防止SQL 注入
{} 的变量替换是在DBMS 中;${} 的变量替换是在 DBMS 外
MySQL
简述有哪些索引和作用
索引的作用:通过索引可以大大的提高数据库的检索速度,改善数据库性能
- 唯一索引:不允许有俩行具有相同的值
- 主键索引:为了保持数据库表与表之间的关系
- 聚集索引:表中行的物理顺序与键值的逻辑(索引)顺序相同。
- 非聚集索引:聚集索引和非聚集索引的根本区别是表记录的排列顺序和与索引的排列顺序是否一致
- 复合索引:在创建索引时,并不是只能对一列进行创建索引,可以与主键一样,讲多个组合为索引
全文索引: 全文索引为在字符串数据中进行复杂的词搜索提供有效支持
SQL 优化
说出一些数据库优化方面的经验?
有外键约束的话会影响增删改的性能,如果应用程序可以保证数据库的完整性那就去除外键
- Sql语句全部大写,特别是列名大写,因为数据库的机制是这样的,sql语句发送到数据库服务器,数据库首先就会把sql编译成大写在执行,如果一开始就编译成大写就不需要了把sql编译成大写这个步骤了
- 如果应用程序可以保证数据库的完整性,可以不需要按照三大范式来设计数据库
- 其实可以不必要创建很多索引,索引可以加快查询速度,但是索引会消耗磁盘空间
- 如果是jdbc的话,使用PreparedStatement不使用Statement,来创建SQl,PreparedStatement的性能比Statement的速度要快,使用PreparedStatement对象SQL语句会预编译在此对象中,PreparedStatement对象可以多次高效的执行