java面经1

您所在的位置:网站首页 openjdk8和jdk8区别 java面经1

java面经1

2023-06-15 00:43| 来源: 网络整理| 查看: 265

String, StringBuffer, StringBuilder区别

第一点是可变性。String不可变,String Buffer和StringBuider可变。这是因为String被final修饰,每次操作都生成新的对象。StringBuffer和StringBuilder的父类AbstractStringBuilder没有被final修饰。

第二点是线程安全。String和StringBuffer是线程安全的,因为String被final修饰,StringBuffer所有的方法都用了synchronized。StringBuilder是线程不安全的。因此单线程时使用StringBuilder,性能较好,多线程时使用StringBuffer,线程安全。

为什么静态方法不能调用非静态方法和变量?

静态方法是属于类,在类加载时就会分配内存,可以通过类名去直接访问。

非静态成员属于类的对象,只有该对象实例化之后才存在,通过类的对象去访问。

异常类型

Throwable下面有两个直接子类,Error和Exception。

Error是严重的系统错误,无法被应用程序捕获和处理,例如内存溢出或者堆栈溢出。

Exception的子类有RuntimeException和其他Exception。

RuntimeException通常不需要在方法的声明中显式地捕获或声明抛出,例如空指针异常,算数异常等等。

其他Exception也称Checked Exception,这些异常通常需要在方法的声明中显式地捕获或声明抛出,例如IOException,SQLException等等。

捕获:  try...catch,一般用在调用处,能让代码继续往下运行。

抛出: throw throws,在方法中,出现异常了,方法就没有继续运行下去的意义了,采取抛出处理让该方法结束运行并告诉调用者出现了问题。

字节流与字符流区别?

适用场景:字符流适合文本文件,字节流适合图片视频音频。因为字符流能自动处理文件编码,确保正确解析文件中的字符,并且字符流读取非文本文件时,可能会将某些特定的字节序列视为文件的结尾,导致数据丢失。

缓冲:字节流不使用缓冲,字符流将频繁访问的资源放入内存。

字节流是InputStream、OutputStream。字符流是Reader、Writer。

ArrayList扩容机制

ArrayList每次扩容是原来的1.5倍。因为扩容时,会将老数组中的元素重新拷贝一份到新的数组中,因此扩容代价比较高,我们要尽量避免数组扩容,尽可能地在创建ArrayList对象时指定其容量。

是否线程安全?如何线程安全地操作ArrayList? ArrayList线程安全的操作方法

Vector。List list = new ArrayList(),替换为List arrayList = new Vector()。使用了synchronized关键字,效率较低。

JUC中的CopyOnWriteArrayList。CopyOnWriteArrayList list =new CopyOnWriteArrayList() 。写数据时将原来array复制到新的array,修改后,将引用指向新数组,任何可变的操作(add、set、remove等)都通过ReentrantLock 控制并发,读数据时不用加锁,适用于读多写少的并发场景。

Collections.synchronizedList(list)。方法都加了synchronized修饰。加锁的对象是当前SynchronizedCollection实例,适用于将现有的非线程安全的 List 转换为线程安全的情况。 LinkedList线程安全的操作方法

JUC中的ConcurrentLinkedQueue和Collections.synchronizedList(List)。

HashMap、TreeMap、LinkedHashMap的区别? 相同点 都属于Map; Map 主要用于存储键(key)值(value)对,根据键得到值,因此键不允许键重复,但允许值重复。都是线程不安全的 不同点 JDK7与JDK8的HashMap区别

HashMap为什么线程不安全? 为什么HashMap会出现死循环 HashMap死循环只发生在JDK1.7版本中主要原因:头插法 +链表 +多线程并发 +扩容累加到一起就会形成死循环。多线程下:建议采用ConcurrentHashMap替代。JDK1.8中,HashMap改成尾插法,解决了链表死循环的问题。

HashMap系列--保证线程安全的方法 线程安全Map的三种方法

HashTable,Map map = new Hashtable(),synchronized修饰get/put方法,性能差。

Collections.synchronizedMap,Map map =Collections.synchronizedMap(new HashMap()),所有方法都使用synchronized修饰,性能差。

 JUC中的ConcurrentHashMap,Map map = new ConcurrentHashMap(),每次只给一个桶(数组项)加锁,性能好。

ConcurrentHashMap的原理 JDK8原理概述

JDK8中ConcurrentHashMap结构基本上和HashMap一样,采用了HashMap(数组 + 链表 + 红黑树) + synchronized + CAS + node 的实现方式来设计。读操作使用volatile,写操作使用synchronized 和CAS。

CAS:在判断数组中当前位置为null的时候,使用CAS把这个新的Node写入数组中对应的位置。

synchronized :当数组中的指定位置不为空时,通过加锁来添加这个节点进入数组或者红黑树。

JDK8中采用的是Node(放弃了Segment,一个Node对应一个桶)。Node:保存key,value及key的hash值的数据结构。其中value和next都用volatile修饰,保证并发的可见性。

class Nodeimplements Map.Entry { final int hash; final K key; volatile V val; volatile Node next; //... 省略部分代码 }   JDK7原理概述

在JDK1.7中ConcurrentHashMap采用了HashMap + ReentrantLock + Segment的方式实现。

ConcurrentHashMap中的分段锁称为Segment,它类似于HashMap的结构,即:内部拥有一个Entry数组,数组中的每个元素又是一个链表,同时又是一个ReentrantLock(Segment继承了ReentrantLock)。

ConcurrentHashMap使用分段锁技术,将数据分成一段一段的存储,然后给每一段数据配一把锁,当一个线程占用锁访问其中一个段数据的时候,其他段的数据也能被其他线程访问,能够实现真正的并发访问。

ConcurrentHashMap的内部结构图

JDK 7中的ConcurrentHashMap使用分段锁实现并发控制,每个段内部有独立的锁和哈希表。JDK 8中的ConcurrentHashMap摒弃了Segment概念,引入了分段锁和锁分段技术,将哈希表分成多个区块,每个区块可以独立访问。JDK 8还引入了CAS操作和volatile关键字来实现更高效的并发控制。

HashMap的底层原理

HashMap 是 Java 中常用的数据结构,用于存储键值对。它的底层原理是基于哈希表(Hash Table)。

在 HashMap 内部,它使用一个数组(Array)来存储数据。当我们将键值对存储到 HashMap 中时,HashMap 首先会根据键的哈希码(hash code)计算出在数组中的索引位置。哈希码是根据键的对象生成的一个整数值,用于快速定位该键值对在数组中的位置。

当多个键通过哈希函数计算得到相同的索引位置时,就发生了哈希碰撞(hash collision)。为了解决碰撞问题,HashMap 使用链表(Linked List)或红黑树(Red-Black Tree)来存储具有相同索引位置的键值对。链表适用于碰撞较少的情况,而红黑树则用于处理碰撞较多的情况,以提高查询效率。

当我们需要从 HashMap 中获取值时,HashMap 会根据键的哈希码找到对应的索引位置,并在链表或红黑树中进行查找。这样,HashMap 可以在平均情况下以接近 O(1) 的时间复杂度实现键值对的存取操作。

需要注意的是,HashMap 的性能取决于哈希函数的质量以及负载因子(load factor)。负载因子是一个衡量哈希表空间利用率的参数,当哈希表中的元素个数达到负载因子与数组长度的乘积时,会触发扩容操作,以保持较低的碰撞概率和较高的性能。

总结来说,HashMap 的底层原理是基于哈希表,利用哈希码和数组索引来存储和获取键值对,并使用链表或红黑树来解决哈希碰撞问题。

hash冲突的4种解决方案? 链地址法

对于相同的哈希值,使用链表进行连接。(HashMap使用此法)

优点

处理冲突简单,无堆积现象。即非同义词决不会发生冲突,因此平均查找长度较短; 适合总数经常变化的情况。(因为拉链法中各链表上的结点空间是动态申请的) 占空间小。装填因子可取α≥1,且结点较大时,拉链法中增加的指针域可忽略不计 删除结点的操作易于实现。只要简单地删去链表上相应的结点即可。

缺点

查询时效率较低。(存储是动态的,查询时跳转需要更多的时间) 在key-value可以预知,以及没有后续增改操作时候,开放定址法性能优于链地址法。 不容易序列化

再哈希法

提供多个哈希函数,如果第一个哈希函数计算出来的key的哈希值冲突了,则使用第二个哈希函数计算key的哈希值。

优点  不易产生聚集

缺点  增加了计算时间

建立公共溢出区

将哈希表分为基本表和溢出表两部分,凡是和基本表发生冲突的元素,一律填入溢出表。

开放定址法

当关键字key的哈希地址p =H(key)出现冲突时,以p为基础,产生另一个哈希地址p1,若p1仍然冲突,再以p为基础,产生另一个哈希地址p2,…,直到找出一个不冲突的哈希地址pi ,将相应元素存入其中。

开放定址法有三种方式:线性探测再散列,线性探测再散列,伪随机探测再散列。

优点:

容易序列化 若可预知数据总数,可以创建完美哈希数列

缺点:

占空间很大。(开放定址法为减少冲突,要求装填因子α较小,故当结点规模较大时会浪费很多空间) 删除节点很麻烦。不能简单地将被删结点的空间置为空,否则将截断在它之后填人散列表的同义词结点的查找路径。这是因为各种开放地址法中,空地址单元(即开放地址)都是查找失败的条件。因此在用开放地址法处理冲突的散列表上执行删除操作,只能在被删结点上做删除标记,而不能真正删除结点。  

HashMap扩容的原理 扩容时机 首次调用put方法时,HashMap会发现table为空然后调用resize方法进行初始化。非首次调用put方法时,若HashMap发现size大于threshold(阈值)(当前数组的大小乘以加载因子的值),则会调用resize方法进行扩容。链表长度大于8 且数组长度小于64 会进行扩容。(链表长度大于8 且数组长度大于等于64,会转化为红黑树)。 resize()扩容过程 判断旧数组容量是否已经达到最大(2^30)了,若达到则修改阈值为Integer的最大值(2^31 - 1),以后就不会扩容了。若没达到,则修改数组大小为原来的2倍。以新数组大小创建新的数组,将数据转移到新的数组里。不一定所有的节点都要换位置。比如:原数组大小为16,扩容后为32。若原来有hash值为1和17两个数据,他们对16取余都是1,在同一个桶里;扩容后,1对32取余仍然是1,而17对32取余却成了17,需要换个位置。 SingleDateFormat--线程安全的操作方法(有实例)  SingleDateFormat线程不安全的原因

SingleDateFormat类内部有个Calendar对象引用,Calendar用于存储日期信息,如果SimpleDateFormat是多个线程之间共享的, 那么多个线程可以同时访问和修改Calendar对象的状态。就会出现线程安全问题。

解决方案

1、每调用一次方法就会创建一个SimpleDateFormat对象,但每调用一次方法就会创建一个SimpleDateFormat对象。

2、方法加synchronized,不过性能差。

3、使用ThreadLocal,这种方式推荐。

4、如果是JDK8的应用,可以使用Instant代替Date,LocalDateTime代替Calendar,DateTimeFormatter(所有字段都是final类型)代替Simpledateformatter。

线程池有哪些参数? public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue workQueue, ThreadFactory threadFactory, RejectedExecutionHandler handler)

1、corePoolSize 线程池的核心线程数 即便是线程池里没有任何任务,也会有corePoolSize个线程在候着等任务。

2、maximumPoolSize 最大线程数。 超过此数量,会触发拒绝策略。

3、keepAliveTime 线程的存活时间。 当线程池里的线程数大于corePoolSize时,如果等了keepAliveTime时长还没有任务可执行,则线程退出。

4、unit 指定keepAliveTime的单位 比如:秒:TimeUnit.SECONDS。

5、workQueue 一个阻塞队列,提交的任务将会被放到这个队列里。

6、threadFactory 线程工厂,用来创建线程 主要是为了给线程起名字,默认工厂的线程名字:pool-1-thread-3。

7、handler 拒绝策略 当线程池里线程被耗尽,且队列也满了的时候会调用。 默认拒绝策略为AbortPolicy。即:不执行此任务,而且抛出一个运行时异常  

线程池使用步骤?

1:创建一个线程池对象,控制要创建几个线程对象。

2:实现线程,新建一个类实现Runnable或者Callable接口。

3:使用submit或者execute提交线程调用。submit有返回值,返回值是future对象,可以获取执行结果。execute无返回值。

4:使用shutdown方法关闭线程池。

线程池的工作流程

CPU密集与IO密集的场景如何设置线程池参数?

如果任务被阻塞的时间少于执行时间,即这些任务是计算密集型的,则程序所需线程数将随之减少,但最少也不应低于处理器的核心数。核心线程数 = CPU核数 + 1

如果任务被阻塞的时间大于执行时间,即该任务是IO密集型的,我们就需要创建比处理器核心数大几倍数量的线程。例如,如果任务有50%的时间处于阻塞状态,则程序所需线程数为处理器可用核心数的两倍。核心线程数 = CPU核数 * 2 + 1

线程池的阻塞队列(BlockingQueue) ArrayBlockingQueue

基于数组的FIFO队列;有界;创建时必须指定大小;入队和出队共用一个可重入锁。默认使用非公平锁。

LinkedBlockingQueue

默认大小的LinkedBlockingQueue将导致所有 corePoolSize 线程都忙时新任务在队列中等待。这样,创建的线程不会超过 corePoolSize。(因此,maximumPoolSize 的值也就无效了)。使用无界队列的好处是可以避免任务因为队列满而被拒绝或阻塞,因此当每个任务相互独立且任务数量较大时,适合使用无界队列。

常见线程池种类 FixedThreadPool(固定线程池)

固定线程池是一种固定大小的线程池,其中线程数量是预先指定的。当有新任务提交时,如果线程池中有空闲线程,则立即执行;如果线程池中没有空闲线程,则任务进入等待队列,直到有线程可用。固定线程池适用于需要限制并发线程数量的场景,如服务器请求处理、并发任务数量可预知的情况。

SingleThreadExecutor(单线程池)

单线程池是只有一个工作线程的线程池,所有任务按照顺序执行,每个任务都在前一个任务执行完成后开始执行。适用于需要按照顺序串行执行任务的场景,如消息队列的消费者、数据库事务处理等。

ScheduledThreadPool(定时线程池)

定时线程池用于执行延迟任务或定时任务,可以指定任务的延迟时间或固定的执行间隔。定时线程池会根据任务的执行时间自动调度线程,保证任务按照预定的时间顺序执行。适用于需要定时执行任务的场景,如定时任务调度、定时数据备份等。

CachedThreadPool(缓存线程池)

缓存线程池根据需要创建线程,如果有空闲线程,则复用空闲线程执行任务;如果没有空闲线程,则创建新线程。当线程空闲时间超过指定的时间(例如60秒),则被终止并从线程池中移除。缓存线程池适用于任务数量不确定、任务执行时间短暂、需要快速响应的场景。

进程的三种创建方式 1、继承Thread类的方式进行实现:

定义一个MyThread继承Thread类

在MyThread类中重写run()方法

创建MyThread类对象

启动线程

public class MyThread extends Thread { @Override public void run() { for (int i = 0; i < 10; i++) { System.out.println("MyThread线程方法执行" + i); } } public static void main(String[] args) { MyThread myThread = new MyThread(); myThread.start(); } }

问题.run()方法和start()的区别

run():封装线程执行的代码,直接调用,相当于普通方法的调用,并没有开启线程

start():启动线程;然后由JVM调用此线程的run()方法

2、方式2:实现Runnable接口

定义一个类MyRunnable实现Runnable接口

在MyRunnable类中重写run()方法

创建MyRunnable类的对象

创建Thread类的对象,把MyRunnable对象作为构造方法的参数

启动线程

public class MyRunnable implements Runnable{ @Override public void run() { for (int i=0;i


【本文地址】


今日新闻


推荐新闻


CopyRight 2018-2019 办公设备维修网 版权所有 豫ICP备15022753号-3