java

java面试内容总结，包括springcloud、nginx集群及分发、springboot、集合、锁、JVM内存类型等。

JAVA面试·

• JVM
  • 内存模型
    • 线程私有
      • 栈
        • 用于存储局部变量表，动态链接，方法出口。调用方法时执行入栈，方法返回市执行出栈
      • 本地方法栈
        • native方法执行时使用
      • 程序计数器
        • 保存当前线程执行的字节码位置
    • 线程共享
      • 堆
        • 存储对象的实例，几乎所有的对象实例都放在堆中，当堆没有空间会抛出OOM；根据对象存货周期不同,JVM把对象进行分代管理，并进行GC回收
        • 对象分配方式
          • 指针碰撞：假设内存是规整的，用一个指针标记已用和未用内存的临界点，配合TLBA本地线程分配缓存使用
          • 空闲列表：已用和未用交织在一起，需要用一个列表记录哪些地方是空闲的
        • 对象的结构
          • 对象头
            • Mark Word（标记字段）
              • • 无锁 -> 偏向锁 -> 轻量级锁 -> 重量级锁，且锁升级的顺序是不可逆的 线程第一次获取锁获时锁的状态为偏向锁，如果下次还是这个线程获取锁，则锁的状态不变，否则会升级为CAS轻量级锁；如果还有线程竞争获取锁，如果线程获取到了轻量级锁没啥事了，如果没获取到会自旋，自旋期间获取到了锁没啥事，超过了10次还没获取到锁，锁就升级为重量级的锁，此时如果其他线程没获取到重量级锁，就会被阻塞等待唤起，此时效率就低了
            • Klass Pointer（类型指针）
              • 对象指向它的类元数据的指针，JVM通过这个指针来确定对象是哪个类的实例
          • 实例数据
            • 数据信息和父类信息
          • 对齐填充
            • JVM要求对象的起始地址必须是8字节的整数倍，填充数据不是必须存在的，仅仅是为了字节对齐
        • GC
          • 有哪些收集器，对应算法
      • 方法区
        • 又称为非堆区，用于存储已被虚拟机加载的类信息，常量、静态变量
        • 1.8用元空间替换方法区：因为永久代的方法区和堆使用连续的物理内存，如果动态加载很多class容易出现OOM,永久代空间有限（可以配置参数），1.8后元空间与堆内存不连续，直接使用物理内存，减少由于无法确定配置内存导致的OOM
• 锁
  • synchronized
    • 每一个对象的对象头会关联一个Monitor对象
      • （1）EntryList队列 ： 当多个线程同时访问一个Monitor对象时，这些线程会先被放进EntryList队列，此时这些线程处于Blocked状态；
      • （2）Owner ：当一个线程获取到了这个Monitor对象时，Owner会指向这个线程，当线程释放掉了Monitor对象时，Owner会置为null；
      • （3）WaitSet队列 ： 当线程调用wait方法时，当前线程会释放对象锁，同时该线程进入WaitSet队列。
      • Monitor对象还有一个计数器count的概念，这个count是属于Monitor对象的，而不属于某个获得了Monitor对象的线程，当Monitor对象被某个线程获取时，++count，当Monitor对象被某个线程释放时，--count。
    • 无需手动释放锁
    • 不可中断，除非异常或者正常退出
    • 非公平锁
    • 不可绑定条件唤醒
  • lock
    • 属于JUC包,是api层面的锁
    • 需要用户手工释放锁， lock() 和 unlock() 方法配合try catch 语句块使用
    • 可中断： 1.设置超时方法 trylock(Long timeOut , TimeUtil util) 2.lockInterruptibly() 放在代码块中，调用interrupt()中断
    • 可以绑定condition，用来实现分组唤醒需要唤醒的线程们
• 集合
  • HashMap
    • 保存key-value形式的键值对数据
    • key-value可以是任何类型的数据，可以为null，会封装到HashMap$Node对象中
    • 为了方便遍历，还会创建一个EntrySet集合，里面包Entry<K-V>
    • 散列表是数组支持按照下标随机访问数据的特性，是数组的一种扩展（哈希冲突：某个数据散列后已存在）链表长度大于8且表空间到达64才会树化，哈希值相同且equals不相同，才会挂链表，否则会覆盖值
      • 开放寻址：新增时找下一个空位，删除时打标记
      • 链表：
        • 为什么不用二叉树：如果顺序插入就会退化成单向链表，数据量大的时候会导致树太高
        • 红黑树：
          • 1. 每个节点不是红就是黑 2.不可能有连在一起的红色节点 3.根节点都是黑 4.每个红色节点的两个子节点都是黑色
    • 初始大小16，扩容因子0.75，使用超过0.75就会扩容为2倍（如果知道数据量，设置好初始大小，减少扩容）
  • Hashtable 不能有null值，因为使用的是安全失败机制（fail-safe），这种机制会使你此次读到的数据不一定是最新的数据，如果get出来时null，再去contain(key),无法保证两次之间没有别的线程进行过修改，ConcurrentHashMap同理
    • 快速失败（fail—fast）是java集合中的一种机制， 在用迭代器遍历一个集合对象时，如果遍历过程中对集合对象的内容进行了修改（增加、删除、修改），则会抛出Concurrent Modification Exception。
    • 安全失败（fail-safe）遍历的是副本，所以容器内容的修改不影响遍历，迭代器遍历的是开始遍历那一刻拿到的集合拷贝，在遍历期间原集合发生的修改迭代器是不知道的
  • 通过Collections类对list、map、set 创建如使用Collections.synchronizedMap(Map)创建线程安全的map集合，创建出synchronizedMap之后，再操作map的时候，就会对方法上锁
  • CopyOnWriteArraySet
  • CopyOnWriteArrayList
  • ConcurrentHashMap
• spring
  • 三级缓存
    • 一级放完整对象
    • 二级放不完全对象
      • 用来存放存在循环以来的对象，主要用于多次循环依赖的情况下，取到同一个对象，因为三级缓存中的lamda表达式可以多次执行出不同的对象
    • 三级存lamda表达式，bean的创建工厂，如果需要AOP创建的就是代理对象，否则创建正常对象
  • bean的生命周期
  • bean的作用域
  • IOC
  • AOP
• springboot
  • 自动装配原理
• nginx集群及分发
• springcloud
  • 注册与发现原理
  • 网关配置