Java

Java基础

Servlet生命周期

1.加载和实例化
Servlet容器负责加载和实例化Servlet。当Servlet容器启动时，或者在容器检测到需要这个Servlet来响应第一个请求时，创建Servlet实例。当Servlet容器
启动后，它必须要知道所需的Servlet类在什么位置，Servlet容器可以从本地文件系统、远程文件系统或者其他的网络服务中通过类加载器加载Servlet类，
成功加载后，容器创建Servlet的实例。因为容器是通过Java的反射API来创建Servlet实例，调用的是Servlet的默认构造方法（即不带参数的构造方法），所以我们在编写Servlet类的时候，不应该提供带参数的构造方法。

2.初始化
在Servlet实例化之后，容器将调用Servlet的init()方法初始化这个对象。初始化的目的是为了让Servlet对象在处理客户端请求前完成一些初始化的工作，
如建立数据库的连接，获取配置信息等。对于每一个Servlet实例，init()方法只被调用一次。在初始化期间，Servlet实例可以使用容器为它准备的
ServletConfig对象从Web应用程序的配置信息（在web.xml中配置）中获取初始化的参数信息。在初始化期间，如果发生错误，Servlet实例可以抛出
ServletException异常或者UnavailableException异常来通知容器。ServletException异常用于指明一般的初始化失败，例如没有找到初始化参数；而
UnavailableException异常用于通知容器该Servlet实例不可用。例如，数据库服务器没有启动，数据库连接无法建立，Servlet就可以抛出
UnavailableException异常向容器指出它暂时或永久不可用。

I.如何配置Servlet的初始化参数？
在web.xml中该Servlet的定义标记中，比如：

TimeServlet
com.allanlxf.servlet.basic.TimeServlet

user
username


blog
http://。。。
配置了两个初始化参数user和blog它们的值分别为username和http://。。。， 这样以后要修改用户名和博客的地址不需要修改Servlet代码，只需修改配置文件即可。
II.如何读取Servlet的初始化参数？
ServletConfig中定义了如下的方法用来读取初始化参数的信息：
public String getInitParameter(String name)
参数：初始化参数的名称。
返回：初始化参数的值，如果没有配置，返回null。
III.init(ServletConfig)方法执行次数
在Servlet的生命周期中，该方法执行一次。
IV.init(ServletConfig)方法与线程
该方法执行在单线程的环境下，因此开发者不用考虑线程安全的问题。
V.init(ServletConfig)方法与异常
该方法在执行过程中可以抛出ServletException来通知Web服务器Servlet实例初始化失败。一旦ServletException抛出，Web服务器不会将客户端请求交给该Servlet实例来处理，而是报告初始化失败异常信息给客户端，该Servlet实例将被从内存中销毁。如果在来新的请求，Web服务器会创建新的Servlet实例，并执行新实例的初始化操作

3.请求处理
Servlet容器调用Servlet的service()方法对请求进行处理。要注意的是，在service()方法调用之前，init()方法必须成功执行。在service()方法中，
Servlet实例通过ServletRequest对象得到客户端的相关信息和请求信息，在对请求进行处理后，调用ServletResponse对象的方法设置响应信息。在service()方法执行期间，如果发生错误，Servlet实例可以抛出ServletException异常或者UnavailableException异常。如果UnavailableException异常指示了该实
例永久不可用，Servlet容器将调用实例的destroy()方法，释放该实例。此后对该实例的任何请求，都将收到容器发送的HTTP 404（请求的资源不可用）响应
。如果UnavailableException异常指示了该实例暂时不可用，那么在暂时不可用的时间段内，对该实例的任何请求，都将收到容器发送的HTTP 503（服务器暂
时忙，不能处理请求）响应。
I. service()方法的职责
service()方法为Servlet的核心方法，客户端的业务逻辑应该在该方法内执行，典型的服务方法的开发流程为：
解析客户端请求-〉执行业务逻辑-〉输出响应页面到客户端
II.service()方法与线程
为了提高效率，Servlet规范要求一个Servlet实例必须能够同时服务于多个客户端请求，即service()方法运行在多线程的环境下，Servlet开发者必须保证该方法的线程安全性。
III.service()方法与异常
service()方法在执行的过程中可以抛出ServletException和IOException。其中ServletException可以在处理客户端请求的过程中抛出，比如请求的资源不可用、数据库不可用等。一旦该异常抛出，容器必须回收请求对象，并报告客户端该异常信息。IOException表示输入输出的错误，编程者不必关心该异常，直接由容器报告给客户端即可。
编程注意事项说明：
1) 当Server Thread线程执行Servlet实例的init()方法时，所有的Client Service Thread线程都不能执行该实例的service()方法，更没有线程能够执行该实例的destroy()方法，因此Servlet的init()方法是工作在单线程的环境下，开发者不必考虑任何线程安全的问题。
2) 当服务器接收到来自客户端的多个请求时，服务器会在单独的Client Service Thread线程中执行Servlet实例的service()方法服务于每个客户端。此时会有多个线程同时执行同一个Servlet实例的service()方法，因此必须考虑线程安全的问题。
3) 请大家注意，虽然service()方法运行在多线程的环境下，并不一定要同步该方法。而是要看这个方法在执行过程中访问的资源类型及对资源的访问方式。分析如下：
i. 如果service()方法没有访问Servlet的成员变量也没有访问全局的资源比如静态变量、文件、数据库连接等，而是只使用了当前线程自己的资源，比如非指向全局资源的临时变量、request和response对象等。该方法本身就是线程安全的，不必进行任何的同步控制。
ii. 如果service()方法访问了Servlet的成员变量，但是对该变量的操作是只读操作，该方法本身就是线程安全的，不必进行任何的同步控制。
iii. 如果service()方法访问了Servlet的成员变量，并且对该变量的操作既有读又有写，通常需要加上同步控制语句。
iv. 如果service()方法访问了全局的静态变量，如果同一时刻系统中也可能有其它线程访问该静态变量，如果既有读也有写的操作，通常需要加上同步控制语句。
v. 如果service()方法访问了全局的资源，比如文件、数据库连接等，通常需要加上同步控制语句。

4.服务终止
当容器检测到一个Servlet实例应该从服务中被移除的时候，容器就会调用实例的destroy()方法，以便让该实例可以释放它所使用的资源，保存数据到持久存储设备中。当需要释放内存或者容器关闭时，容器就会调用Servlet实例的destroy()方法。在destroy()方法调用之后，容器会释放这个Servlet实例，该实例随后会被Java的垃圾收集器所回收。如果再次需要这个Servlet处理请求，Servlet容器会创建一个新的Servlet实例

ArrayList，LinkedList，Vector的特性及区别

ArrayList、Vector、LinkedList的特点和区别
ArrayList、Vector、LinkedList类均在java.util包中，均为可伸缩数组。

1）ArrayList和Vector都是基于存储元素的Object[] array来实现的，它们会在内存中开辟一块连续的空间来存储，因此支持通过下标来访问元素，同时索引数据的速度比较快，但是在插入和删除元素时速度比较慢；LinkedList是采用双向链表来实现的，对数据的索引需要从头开始遍历，因此用于随机访问的效率比较低，但是插入和删除的效率较高。

2）ArrayList和Vector都有一个初始化的容量的大小，但里面存储的元素超过这个大小时就动态的扩充它们的存储空间，ArrayList默认扩充为原来的1.5倍（没有方法可以设置扩充空间的大小），Vector默认扩充为原来的2倍（每次扩充空间的大小可是设置）

3）Vector是线程安全的，ArrayList和LinkedList不是线程安全的。ArrayList和Vector最大的区别就是synchronized（同步）的使用，ArrayList的方法都不是同步的，但Vector的绝大部分方法都是直接或者间接同步的，因此Vector的性能略逊于ArrayList。

4）在实际使用中，若对数据的主要操作是索引或者只在集合的末端增加、删除元素时，使用ArrayList和Vector效率较高；若对数据的操作主要为在指定位置的插入或者删除时，使用LinkedList效率比较高；当在多线程中使用容器时，选用Vector较为安全。

Java抽象类与接口区别

image.png

forward和redirect区别

1、请求方不同
redirect：客户端发起的请求
forward：服务端发起的请求
2、浏览器地址表现不同
redirect：浏览器地址显示被请求的
urlforward：浏览器地址不显示被请求的url
Java Interview - 图2
3、参数传递不同
redirect：重新开始一个request,原页面的request生命周期结束。
forward：forward另一个连接的时候。request变量是在其生命周期内的。另一个页面也可以使用，其实质是把目标地址include。
4、底层运作不同
redirect：发送的请求信息又回送给客户机，让客户机再转发到另一个资源上，需要在服务器和客户机之间增加一次通信。
forward：服务器端直接找到目标，并include过来。
5、定义不同
直接转发方式（Forward）：客户端和浏览器只发出一次请求，Servlet、HTML、JSP或其它信息资源，由第二个信息资源响应该请求，在请求对象request中，保存的对象对于每个信息资源是共享的。
间接转发方式（Redirect）实际是两次HTTP请求，服务器端在响应第一次请求的时候，让浏览器再向另外一个URL发出请求，从而达到转发的目的

反射

正常方法是通过一个类创建对象，反射方法就是通过一个对象找到一个类的信息

核心：

class

class代表的是类对象

Constructor

Constructor－类的构造器对象

Field

Field－类的属性对象

Method

Method－类的方法对象

多线程

并行和并发有什么区别

并发（concurrency）和并行（parallellism）是：
解释一：并行是指两个或者多个事件在同一时刻发生；而并发是指两个或多个事件在同一时间间隔发生。
解释二：并行是在不同实体上的多个事件，并发是在同一实体上的多个事件。
解释三：在一台处理器上“同时”处理多个任务，在多台处理器上同时处理多个任务。如hadoop分布式集群
所以并发编程的目标是充分的利用处理器的每一个核，以达到最高的处理性能

线程和进程的区别

  • 性质不同

进程（Process）是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的基本单位，是操作系统结构的基础。
线程（英语：thread）是操作系统能够进行运算调度的最小单位。它被包含在进程之中，是进程中的实际运作单位。

  • 适用范围不同

使用进程目的在于清晰地刻画动态系统的内在规律，有效管理和调度进入计算机系统主存储器运行的程序。
线程为操作系统内核调度的内核线程，如Win32线程；由用户进程自行调度的用户线程，如Linux平台的POSIX Thread；或者由内核与用户进程，如Windows 7的线程，进行混合调度

守护线程是什么

守护线程是运行在后台的一种特殊进程。它独立于控制终端并且周期性地执行某种任务或等待处理某些发生的事件。在 Java 中垃圾回收线程就是特殊的守护线程

创建线程有哪几种方式

创建线程有三种方式：

  • 继承 Thread 重写 run 方法；
  • 实现 Runnable 接口；

  • 实现 Callable 接口

    说一下 runnable 和 callable 有什么区别

    runnable 没有返回值，callable 可以拿到有返回值，callable 可以看作是 runnable 的补充

    线程有哪些状态

    线程的状态：

  • NEW 尚未启动

  • RUNNABLE 正在执行中
  • BLOCKED 阻塞的（被同步锁或者IO锁阻塞）
  • WAITING 永久等待状态
  • TIMED_WAITING 等待指定的时间重新被唤醒的状态

  • TERMINATED 执行完成

    sleep() 和 wait() 有什么区别

  • 类的不同：sleep() 来自 Thread，wait() 来自 Object。

  • 释放锁：sleep() 不释放锁；wait() 释放锁。

  • 用法不同：sleep() 时间到会自动恢复；wait() 可以使用 notify()/notifyAll()直接唤醒

    notify()和 notifyAll()有什么区别

    notifyAll()会唤醒所有的线程，notify()之后唤醒一个线程。notifyAll() 调用后，会将全部线程由等待池移到锁池，然后参与锁的竞争，竞争成功则继续执行，如果不成功则留在锁池等待锁被释放后再次参与竞争。而 notify()只会唤醒一个线程，具体唤醒哪一个线程由虚拟机控制

    线程的 run() 和 start() 有什么区别

    start() 方法用于启动线程，run() 方法用于执行线程的运行时代码。run() 可以重复调用，而 start() 只能调用一次

    创建线程池有哪几种方式

    线程池创建有七种方式，最核心的是最后一种：

  • newSingleThreadExecutor()：它的特点在于工作线程数目被限制为 1，操作一个无界的工作队列，所以它保证了所有任务的都是被顺序执行，最多会有一个任务处于活动状态，并且不允许使用者改动线程池实例，因此可以避免其改变线程数目；

  • newCachedThreadPool()：它是一种用来处理大量短时间工作任务的线程池，具有几个鲜明特点：它会试图缓存线程并重用，当无缓存线程可用时，就会创建新的工作线程；如果线程闲置的时间超过 60 秒，则被终止并移出缓存；长时间闲置时，这种线程池，不会消耗什么资源。其内部使用 SynchronousQueue 作为工作队列；
  • newFixedThreadPool(int nThreads)：重用指定数目（nThreads）的线程，其背后使用的是无界的工作队列，任何时候最多有 nThreads 个工作线程是活动的。这意味着，如果任务数量超过了活动队列数目，将在工作队列中等待空闲线程出现；如果有工作线程退出，将会有新的工作线程被创建，以补足指定的数目 nThreads；
  • newSingleThreadScheduledExecutor()：创建单线程池，返回 ScheduledExecutorService，可以进行定时或周期性的工作调度；
  • newScheduledThreadPool(int corePoolSize)：和newSingleThreadScheduledExecutor()类似，创建的是个 ScheduledExecutorService，可以进行定时或周期性的工作调度，区别在于单一工作线程还是多个工作线程；
  • newWorkStealingPool(int parallelism)：这是一个经常被人忽略的线程池，Java 8 才加入这个创建方法，其内部会构建ForkJoinPool，利用Work-Stealing算法，并行地处理任务，不保证处理顺序；

  • ThreadPoolExecutor()：是最原始的线程池创建，上面1-3创建方式都是对ThreadPoolExecutor的封装。

    线程池都有哪些状态

  • RUNNING：这是最正常的状态，接受新的任务，处理等待队列中的任务。

  • SHUTDOWN：不接受新的任务提交，但是会继续处理等待队列中的任务。
  • STOP：不接受新的任务提交，不再处理等待队列中的任务，中断正在执行任务的线程。
  • TIDYING：所有的任务都销毁了，workCount 为 0，线程池的状态在转换为 TIDYING 状态时，会执行钩子方法 terminated()。

  • TERMINATED：terminated()方法结束后，线程池的状态就会变成这个

    线程池中 submit() 和 execute() 方法有什么区别

  • execute()：只能执行 Runnable 类型的任务。

  • submit()：可以执行 Runnable 和 Callable 类型的任务。

Callable 类型的任务可以获取执行的返回值，而 Runnable 执行无返回值

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。
  • 方法二：使用自动锁 synchronized。

  • 方法三：使用手动锁 Lock。

    多线程中 synchronized 锁升级的原理是什么

    synchronized 锁升级原理：在锁对象的对象头里面有一个 threadid 字段，在第一次访问的时候 threadid 为空，jvm 让其持有偏向锁，并将 threadid 设置为其线程 id，再次进入的时候会先判断 threadid 是否与其线程 id 一致，如果一致则可以直接使用此对象，如果不一致，则升级偏向锁为轻量级锁，通过自旋循环一定次数来获取锁，执行一定次数之后，如果还没有正常获取到要使用的对象，此时就会把锁从轻量级升级为重量级锁，此过程就构成了 synchronized 锁的升级。
    锁的升级的目的：锁升级是为了减低了锁带来的性能消耗。在 Java 6 之后优化 synchronized 的实现方式，使用了偏向锁升级为轻量级锁再升级到重量级锁的方式，从而减低了锁带来的性能消耗

    什么是死锁

    当线程 A 持有独占锁a，并尝试去获取独占锁 b 的同时，线程 B 持有独占锁 b，并尝试获取独占锁 a 的情况下，就会发生 AB 两个线程由于互相持有对方需要的锁，而发生的阻塞现象，我们称为死锁。

    怎么防止死锁

  • 尽量使用 tryLock(long timeout, TimeUnit unit)的方法(ReentrantLock、ReentrantReadWriteLock)，设置超时时间，超时可以退出防止死锁。

  • 尽量使用 Java. util. concurrent 并发类代替自己手写锁。
  • 尽量降低锁的使用粒度，尽量不要几个功能用同一把锁。

  • 尽量减少同步的代码块

    ThreadLocal 是什么？有哪些使用场景

    ThreadLocal 为每个使用该变量的线程提供独立的变量副本，所以每一个线程都可以独立地改变自己的副本，而不会影响其它线程所对应的副本。
    ThreadLocal 的经典使用场景是数据库连接和 session 管理等

    说一下 synchronized 底层实现原理

    synchronized 是由一对 monitorenter/monitorexit 指令实现的，monitor 对象是同步的基本实现单元。在 Java 6 之前，monitor 的实现完全是依靠操作系统内部的互斥锁，因为需要进行用户态到内核态的切换，所以同步操作是一个无差别的重量级操作，性能也很低。但在 Java 6 的时候，Java 虚拟机 对此进行了大刀阔斧地改进，提供了三种不同的 monitor 实现，也就是常说的三种不同的锁：偏向锁（Biased Locking）、轻量级锁和重量级锁，大大改进了其性能

    synchronized 和 volatile 的区别是什么

  • volatile 是变量修饰符；synchronized 是修饰类、方法、代码段。

  • volatile 仅能实现变量的修改可见性，不能保证原子性；而 synchronized 则可以保证变量的修改可见性和原子性。

  • volatile 不会造成线程的阻塞；synchronized 可能会造成线程的阻塞

    synchronized 和 Lock 有什么区别

  • synchronized 可以给类、方法、代码块加锁；而 lock 只能给代码块加锁。

  • synchronized 不需要手动获取锁和释放锁，使用简单，发生异常会自动释放锁，不会造成死锁；而 lock 需要自己加锁和释放锁，如果使用不当没有 unLock()去释放锁就会造成死锁。

  • 通过 Lock 可以知道有没有成功获取锁，而 synchronized 却无法办到

    synchronized 和 ReentrantLock 区别是什么

    synchronized 早期的实现比较低效，对比 ReentrantLock，大多数场景性能都相差较大，但是在 Java 6 中对 synchronized 进行了非常多的改进。
    主要区别如下：

  • ReentrantLock 使用起来比较灵活，但是必须有释放锁的配合动作；

  • ReentrantLock 必须手动获取与释放锁，而 synchronized 不需要手动释放和开启锁；

  • ReentrantLock 只适用于代码块锁，而 synchronized 可用于修饰方法、代码块等

    说一下 atomic 的原理

    atomic 主要利用 CAS (Compare And Wwap) 和 volatile 和 native 方法来保证原子操作，从而避免 synchronized 的高开销，执行效率大为提升

    Java保证线程执行顺序

    1，使用Thread.join()，父线程执行完后执行子线程（默认父线程与子线程是异步的）
    2，使用单线程池来实现(newSingleThreadExecutor())
    3，使用volatile关键字修饰的信号量实现
    4，使用Lock和信号量实现

    Springboot/SpringCloud

    如何实现IOC

  • 第一步：

创建自定义的注解（带有我们自定义注解的类才进行对象的实例化和装配）；

  • 第二步：

需要读取用户配置文件；（用户可自定义哪些包需要进行扫描bean的装配）；

  • 第三步：

扫描文件进行类加载（根据用户的配置扫描对应的包加载对应包里面的class放到一个容器里面）;

  • 第四步：

把扫描出来的class中带有自定义注解的类和属性分别进行实例化和属性注入;

  • 第五步：

把实例化好的对象放到一个容器里并提供调用方法;

根据以上思路我们整理出来需要使用的技术有注解相关技术、配置文件加载技术、类加载技术、反射技术;

如何实现AOP

AOP：基于代理思想，对原来目标对象，创建代理对象，在不修改原对象代码情况下，通过代理对象，调用增强功能的代码，从而对原有业务方法进行增强
Spring中AOP是怎么实现的呢？Spring中AOP的有两种实现方式：
1、JDK动态代理
在生成的动态代理类 $Proxy0.class 中，构造方法调用了父类Proxy.class 的构造方法，给成员变量 invocationHandler 赋值，$Proxy0.class的 static 模块中创建了被代理类的方法，调用相应方法时方法体中调用了父类中的成员变量 InvocationHandler 的 invoke ()方法

2、Cglib动态代理
JDK 的动态代理机制只能代理实现了接口的类，而不能实现接口的类就不能使用 JDK 的动态代理，cglib 是针对类来实现代理的，它的原理是对指定的目标类生成一个子类，并覆盖其中方法实现增强，但因为采用的是继承，所以不能对 final 修饰的类进行代理

  • 实现 MethodInterceptor 接口

Spring默认引入Cglib

数据库

Oracle

oracle查询分段思路

  1. 写好总的查询SQL，就是查询所有数据的
  2. 在该条SQL里面加入rownnum字段，并且给该条子查询SQL取别名
  3. 将该条SQL做为子查询嵌套在外侧
  4. 使用子查询别名.rownum别名的方式给定一个范围