京东一面面经(2019-Java后台开发实习生)

目录

1.没有自我介绍

2.对于集合的了解，ArrayList和LinkedList的区别和适应场景，哪个查询的效率高

3.hashmap的构造方法，解决冲突的方法，扩容原理，HashMap的扩容因子

4.treemap的底部实现(红黑树)，hashset的去重

5.红黑树，平衡二叉树，(2-3树也说了点)底层结构，查询和插入的复杂性

6.hashtable和hashmap的区别

7.方法的重载和重写的区别

8.面向对象的三大特性

9.继承的实现两种方式(继承类和实现接口)

10.抽象类和接口的区别

11.tcp三次握手四次挥手，网络层有什么协议，OSI七层模型

Tcp的三次握手

12.数据库隔离级别

13.sql优化

14.innodb的特性以及和其它存储引擎的区别

15.mysql的主从分离原理，怎样解决主从复制慢的问题

16.知道什么设计模式，详细说单例模式的实现方式

17.回溯算法的思想，代码怎么写

18.nginx的负载均衡算法的实现

19.stringbuilder和stringbuffer的区别，初始容量是多少

20string都有什么方法

21jvm的内存模型volatile的特性，可以保证原子性吗

22.jvm的垃圾回收算法

23.数据库三范式

24.数据库慢查询怎么解决explain

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2.对于集合的了解，ArrayList和LinkedList的区别和适应场景，哪个查询的效率高

集合分为List，Map和Set.他们都是接口，list的实现类有ArrayList,LinkedList,Vector,Map的实现类有HashMap,LinkedHashMap,HashTable,TreeMap，set有三个实现类:HashSet,TreeSet,LinkedHashSer

ArrayList和LinedList的区别:

1. ArrayList的底层是数组，LinkedList的底层是双向链表
2. 在ArrayList的中间插入元素不方便，而在LinkedList的中间插入或者删除元素方便
3. LinkedList不支持高效的随机元素访问

适用场景:ArrayList使用与频繁查询的场景，LinkedList适用于频繁增删的场景，数组的查询，如果已知索引，查询的时间复杂度是o(1),如果不知道索引，查询一个数的时候，时间复杂度是o(n),链表的查询时间复杂度也是o(n),但是链表的存储是不连续的，而数组的存储是连续的，所以数组的查询效率高

3.hashmap的构造方法，解决冲突的方法，扩容原理，HashMap的扩容因子

构造方法:

Hashmap一共有四个构造函数

HashMap()没有指定时，使用默认的初始化大小16，使用默认的加载因子0.75

HashMap(int inititalCapacity)

HashMap(int inititalCapacity,float loadFactor)

指定初始化大小，hashmap调用tablesize,找到大于指定初始化容量大小的最小二次幂值

int n=cap-1;

n|=n>>>1;

n|=n>>>2;

n|=n>>>4;

n|=n>>>8;

n|=n>>>16;

返回n+1表示初始的大小

table初始化不是在初始化时完成的，而是在resize的时候完成的。

解决冲突的方法

参考：https://www.cnblogs.com/wuchaodzxx/p/7396599.html

四种方法：

1. 开放定址法

1.1线性探测再散列：

    冲突发生时，顺序查看表中下一个单元，直到找到一个空单元，或查遍全表。表后面查完，如果没有，在表头继续查看(相当于是一个循环)，步长为1.

1.2二次线性再散列

    冲突发生时，分别在表的左右进行跳跃式探测,较为灵活，不易产生聚集，但缺点是不能探测到整个散列的地址空间。步长是1，-1,4，-4…

1.3伪随机探测再散列

    建立一个随机数发生器，并给定一个随机数作为起始点。(随机数序列是 预先产生的)步长是一个随机序列。

2．拉链法

    把所有具有地址冲突的关键字链在同一个链表中。

3．再哈希法

       构造多个hash函数，当发生冲突时，用其他的哈希函数，产生hash值，   直到不冲突为止。

4．建立公共溢出区

        将哈希表分为基本表和溢出表两个部分，凡是和基本表发生冲突的，一 律填入溢出表。

HashMap怎么解决hash冲突:

采用拉链法（链地址法）。当好多bin被映射到同一个桶时，如果桶中bin<6，采用链表存储，如果bin>8但是Hash表的容量小于64，依然用链表存储，对hash表进行扩容。，然后进行hash表的重构。如果bin>8并且桶的容量大于64，则将链表的结构转换为红黑树的结构进行存储。

HashMap的扩容

Hashmap在容量超过负载因子所定义的容量之后，就会扩容。Hashmap的默认负载因子是0.75.阈值=0.75*容量，也就是说当前hashmap存储的容量超过负载因子的容量就会扩容。这时就会将hashmap的大小扩大为原来数组的两倍。并将原来的对象放入新的数组中。这个过程叫做再hash，因为他调用hash方法来确定。

HashMap的扩容因子默认的是0.75（也可以再跟面试官说一下扩容因子自定义的时候需要什么）

4.treemap的底部实现(红黑树)，hashset的去重

TreeMap是基于红黑树的实现，因此它要求一定要有key比较的方法，要么传入Comparator实现，要么实现Comparable接口，在put操作是，基于红黑树的遍历，基于comparator来比较key应该放在树的左边还是右边，如果找到相等的key,则直接替换掉value

HashSet在存元素时会调用对象的hashcode方法进行计算出存储索引的位置，如果其存储索引已经存在元素(Hash碰撞)则和该索引位置上所有的元素进行equals比较，如果该位置没有其他元素或者比较的结果都是false就存进去，否则就不存，所以可以看见元素是按照hash值来找位置的，故而无序且可以保证无重复元素，因此我们在往HashSet集合中存储元素时，元素对象应该正确重写Object类的hashcode和equals方法，否则会出现不可预知的错误。set集合中，相同的元素可能会存储[set先用hashcode比较，然后用equals比较，如果没有写equals方法的话，有可能存储重复的元素]，而且hashcode 的冲突会加大。

5.红黑树，平衡二叉树，(2-3树也说了点)底层结构，查询和插入的复杂性

这个具体查阅我的博客:https://blog.csdn.net/if_i_were_a/article/details/89380875

https://blog.csdn.net/if_i_were_a/article/details/89371048

红黑树与2-3树等价

红黑树的定义:

1.每个节点定义成红色或者黑色的

2.根节点是黑色的

3.每个叶子节点(最后的空节点)也是黑色的，定义空这样的节点是红色的，而不是左右子树都为空的节点，空树本身也是红黑树

4.如果一个节点是红色的，那么他的孩子节点都是黑色的

5.从任意一个节点到叶子节点，经过的黑色节点是一样的

红黑树在查找的时候时间复杂度不如平衡二叉树，虽然都是logn级别，但是红黑树在构造的时候，高度比平衡二叉树高，所以红黑树的适用场景是增删比较多的情况

 

6.hashtable和hashmap的区别

1. HashMap是线程不安全的，HashTable实线程安全的 HashMap的效率比HashTable高 。HashTable是synchronize,多个线程访问时，不需要自己为他的方法实现同步，而HashMap需要自己为他的方法实现同步
2. HashMap允许值为null(key和value都可以为null),HashTable不允许值为null,(key和value的值)
3. HashMap的迭代器iterator是fail-fast机制的，而HashTable的迭代时enumeration机制的
4. [HashTable继承自Dictionary接口且实现了接口，而HashMap继承自AbstractMap且实现了map接口] dictionary是和map结构类似，但是过时了
5. Hashtable不要求底层数组的容量一定是2的整数次幂，而HashMap要求一定是2的整数次幂
6. HashTable扩容时将容量扩展为原来的2倍加1，而HashMap扩容时将容量扩展为原来的2倍

7.方法的重载和重写的区别

方法的重载和重写都是实现多态的方式，前者实现的是编译时的多态性，而后者实现的是运行时的多态性。重载指的是一个类中具有多个功能相似的函数。重写是指子类继承了父类的方法并且覆盖了子类的方法。

方法重载的规则:

1. 方法名一致，参数列表中的顺序，类型，个数不同
2. 重载的方法与返回值无关
3. 重载可以抛出不同的异常，可以有不同的修饰符

方法重写的命名规则

1. 参数列表必须与被重写的方法一致，返回值类型必须相同
2. 构造方法不能被重写，声明为final的方法不能被重写，声明为static的方法不能被重写，但是可以被重新声明
3. 访问权限不能比父类中的方法权限更低
4. 重写的方法不能抛出比父类更多的异常。因为子类可以解决父类的一些问题，而不能比父类有更多的问题。

8.面向对象的三大特性

封装继承和多态，重载和重写是实现多态的形式(这个面试官没有让详细说)

9.继承的实现两种方式(继承类和实现接口)

继承类，和接口两种方式

10.抽象类和接口的区别

1. 从抽象的角度来看，类是对对象的抽象，抽象类是对类的抽象，接口是对行为的抽象
2. 从适用的场景来看，如果行为跨越不同的类，可以使用接口，对于一些相似的类对象，让其继承抽象类
3. 从设计角度来看，抽象类是从子类中发现了不同的东西，泛化出父类，然后子类继承父类，接口是不知道子类的实现，方法如何实现还不确定，预先定义
4. 从表象上来看:

1. 抽象类中可以有方法的实现，接口中不能有方法的实现
2. 抽象类可以有构造方法，接口不能有构造方法
3. 抽象类可以有不同的访问权限修饰符，接口的方法权限修饰符是public
4. 抽象类继承用extends，接口用implements
5. 一个类可以继承一个抽象类和多个抽象方法

相同点:

1. 都不能实例化
2. 都可以作为引用类型
3. 一个类如果继承了某个抽象类，或者实现了某个接口，都需要实现其中的全部抽象方法。

11.tcp三次握手四次挥手，网络层有什么协议，OSI七层模型

Tcp的三次握手

1. 第一次握手: 建立连接。客户端发送连接请求报文段，将SYN置为1，Seq为X，客户端进入SYN_SEND状态，等待服务器的确认
2. 第二次握手: 服务器收到客户端的SYN报文段，需要对这个SYN报文段进行确认，设置ACK为x+1(seq+1)，同时，自己还要发哦送SYN请求信息，将SYN位置为1，seq为y,服务器端将所有信息放到一个报文段（即SYN+ACK报文段）中，一并发送给客户端，此时服务器进入SYN_RECV状态
3. 第三次握手:客户端收到服务器的SYN+ACK报文段，然后将ACK置为y+1,向服务器发送ACK报文段，这个报文段发送完毕后，客户端和服务器端都进入ESTABLISHED状态，完成TCP三次握手

TCP四次挥手

（1）第一次挥手：Client 发送一个 FIN，用来关闭 Client 到 Server 的数据传送，Client进入 FIN_WAIT_1 状态。

（2）第二次挥手：此时服务器端可能还要给客户端传送数据，不能急着关闭。Server 收到 FIN 后，发送一个 ACK 给 Client，确认序号为收到序号 seq+1（与 SYN 相同，一个FIN 占用一个序号），Server 进入 CLOSE_WAIT 状态。

（3）第三次挥手：服务器端数据传送完成之后，Server 发送一个 FIN，用来关闭 Server到 Client 的数据传送，Server 进入 LAST_ACK 状态。

（4）第四次挥手：Client 收到 FIN 后，Client 进入 TIME_WAIT 状态，接着发送一个ACK 给 Server，确认序号为收到序号+1，Server 进入 CLOSED 状态，完成四次挥手。

网络层的协议有IP协议，（TCP协议是传输层的）

应用层  表示层  会话层  传输层 网络层  传输链路层 物理层 

12.数据库隔离级别

串行化: 可避免脏读，不可重复读，幻读的发生

可重复读  可避免脏读不可重复读的发生

读已提交 可避免脏读的发生

读未提交  最低级别，可以避免数据的丢失

13.sql优化

1. 应尽量避免全表扫描，在where及order by涉及的列上建立的索引。加快查询速度
2. 应尽量避免在where字段中对字段进行null值判断，否则放弃使用索引进行全表扫描

Select id from t where num is null

可以在num在设置默认值0，确保表中num列没有null值

意思就是设置为0也不要设置成为nul

1. 用exist代替in，exist跟索引有关
2. 用varchar代替char,因为首先变长字段存储空间小，可以节省存储空间，查询效率高
3. 不要使用select * from t用具体的字段列表来代替”*”,
4. 尽量避免向客户端返回大数据量，用limit进行分页
5. 用in来代替or
6. Like双百分号无法使用索引
7. 批量insert插入
8. 使用连接来代替子查询，子查询会建立一个临时的表
9. 在建立有索引的字段上不要使用函数，这样会使得索引失效
10. Exist使用的是外表较大的查询，in使用的是内表较大的查询
11. 使用union会对查询的结果自动去重，并且按照默认的顺序进行排序

使用union all查询的结果包括重复值 不排序

14.innodb的特性以及和其它存储引擎的区别

两种存储引擎的大致区别表现在:

1. InnoDB支持事务，MyISAM不支持，这一点非常重要。事务是一种高级的处理方式，如在一些列增删该中只要哪个出错还可以回滚还原，而MyISAM不可以
2. MyISAM适合查询以及插入为主的应用，InnoDB适合频繁修改以及涉及到安全性较高的应用
3. InnoDB支持外键，MyISAM不支持
4. InnoDB支持行锁
5. 清空整个表时，InnoDB是一行一行的删除，效率非常慢。MyISAM会重建表
6. Mysql5.5.5以后，InnoDB是默认引擎
7. InnoDB不支持全文索引
8. 对于自增长的字段，InnoDB中必须包含只有该字段的索引，但是在MyISAM表中可以和其他字段一起建立联合索引

应用场景:
myisam适合做很多count计算，插入不频繁，查询非常频繁 ，没有事务

InnoDB适合可靠性要求较高，或者要求事务 表的更新和查询都相当频繁，并且行锁的机会比较大的情况。

15.mysql的主从分离原理，怎样解决主从复制慢的问题

型网站为了减轻服务器的压力，将读操作和写操作相分离

对于数据库的不停的连接，数据库会崩溃，造成数据库的数据丢失，后果不堪设想

读操作和写操作分别导入不同的服务器集群去实现

1、数据库层面的主从配置实现

2. 代码层面的读写分离实现[无需改动现有的代码]

主从同步如何工作

1. Master将对数据库的操作记录到二进制日志文件中,写入完成后，master通知存储引擎提交事务[Binary log]

2. slave将master的二进制文件拷入到自己的文件中[slave log]

3. sql thread的线程读取relay log中的日志，重做事务，使得slave中的数据与master的数据保持一致

 

主从复制慢可以减少主从同步的相隔时间

16.知道什么设计模式，详细说单例模式的实现方式

设计模式有...

单例模式https://mp.csdn.net/postedit/83001963

17.回溯算法的思想，代码怎么写

用回溯算法解决问题的一般步骤：

1、 针对所给问题，定义问题的解空间，它至少包含问题的一个（最优）解。

2 、确定易于搜索的解空间结构,使得能用回溯法方便地搜索整个解空间 。

3 、以深度优先的方式搜索解空间，并且在搜索过程中用剪枝函数避免无效搜索。

代码来源:http://www.cnblogs.com/hygeia/p/5812128.html

1: int a[n],i;
   2: 初始化数组a[];
   3: i = 1;
   4: while (i>0(有路可走)   and  (未达到目标))  // 还未回溯到头
   5: {
   6:     if(i > n)                                              // 搜索到叶结点
   7:     {   
   8:           搜索到一个解，输出；
   9:     }
  10:     else                                                   // 处理第i个元素
  11:     { 
  12:           a[i]第一个可能的值；
  13:           while(a[i]在不满足约束条件且在搜索空间内)
  14:           {
  15:               a[i]下一个可能的值；
  16:           }
  17:           if(a[i]在搜索空间内)
  18:          {
  19:               标识占用的资源；
  20:               i = i+1;                              // 扩展下一个结点
  21:          }
  22:          else 
  23:         {
  24:               清理所占的状态空间；            // 回溯
  25:               i = i –1; 
  26:          }
  27: }

18.nginx的负载均衡算法的实现

1. 轮询(默认)
2. 加权weight
3. Ip_hash
4. Fair
5. url_hash

19.stringbuilder和stringbuffer的区别，初始容量是多少

共同点:都继承与AbstractStringBuilder

1. 可变不可变:string是常量，在修改时不会改变
2. 执行速度: StringBuilder>StringBuffer>String
3. 线程安全 stringBuider是线程不安全的，stringbuffer是线程安全的string类也是线程安全的

stringbuider的初始容量是:16

20string都有什么方法

indexOf，charAt,toLowerCase,toUpperCase,repalceOf,repalceAll,split,substring,trim,intern,concat,contains...

21jvm的内存模型volatile的特性，可以保证原子性吗

JMM决定一个线程对共享变量的写吐何时对另一个线程可见。线程之间的共享内存在主内存中，每个线程还有一个私有的本地内存，本地内存中存储了用于读写的共享变量的副本

A线程与B线程通信需要经过两个步骤

1. 线程A把本地更新的共享变量刷新到主内存中
2. 然后，线程B把从主内存中更新已被线程A更新过的共享变量读出来，更改自己的私有的内存变量

volatile保证了内存的可见性，和禁止指令重排序，不具备原子性

22.jvm的垃圾回收算法

标记清除，标记整理，复制，分代回收

标记清除法:
标记清除法包括两个阶段:”标记”和“清除”。在标记阶段，确定要回收的对象，并做标记。在清除阶段，紧随标记阶段，将标记阶段确定不可用的对象清除。标记清除算法是基础的收集算法，标记和清除阶段的效率不高，而且清除后产生大量的不连续空间，这样当程序需要分配大内存对象时，可能无法找到足够的连续空间。

复制算法

复制算法是把内存分成大小相等的两块，每次使用其中一块，当垃圾回收的时候，把存活的对象复制到另一块上，然后把这块内存整个清理掉。复制算法实现简单，但是由于每次只能使用其中的一半，造成内存的利用率不高。现在的jvm用复制方法收集新生代，由于新生代中大部分对象（98%）都是朝生夕死的，所有两块内存的比例不是1:1大概是8:1

标记整理算法

标记整理算法和标记清除算法一样，但是标记整理算法不是把存活对象复制到另外一块内存，而是把存活对象往内存的一端移动，然后直接回收便捷以外的内存。标记-整理算法提高了内存的利用率，并且它适合在收集对象存活时间较长的老年代

分代收集是根据对象的存活时间把内存分为新生代和老年代，根据各个对象的存活特点，每个代采用不同的垃圾回收算法，新生代采用复制算法，老年代采用标记整理算法，算法的实现设计大量的程序细节，而且不同的虚拟平台实现的方法也各不相同

GC的两次标记过程

在可达性分析后发现GC ROOTS没有任何引用链相连时，会被第一次标记，并且进行一次筛选，判断此对象是否有必要执行finalize()方法

如果没有必要执行该方法；[对象没有覆盖finalize方法，finalize方法已经被jvm调用过]，这种情况就可以认为对象已死，可以回收

有必要执行该方法时

GC将对F-  queue队列中的对象进行第二次小规模的标记

Finalize()方法是对象逃脱死亡的最后一次机会

如果对象在其finalize()方法中重新与引用链上的任何一个对象建立关联，第二次标记时会将其移除即将回收的集合

如果对象没有，也可以认为对象已死，可以回收了

一个对象的finalize()方法只会被系统自动调用一次，经过finalize（）方法逃脱死亡的对象，第二次不会再调用

23.数据库三范式

1NF:字段不可分 原子性，否则就不是关系数据库

2NF: 有主见，非主键字段依赖主键，唯一性一个表只说明一个事务

3NF:非主见字段不能相互依赖，每列都与主键有直接关系，不存在传递依赖

24.数据库慢查询怎么解决explain

分析Mysql语句查询性能的方法除了使用explain输出执行几行，还可以让MYsql记录下查询超过指定时间的语句，我们将超过指定时间的sql语句查询成为慢查询

记录慢查询的方法  查看慢查询的时间定义show varaiables like “long%”

使用explain表示查询sql语句，得到的结果的解释:

Id:select查询的序列号 若没有子查询和联合查询，id都是1，Mysql会按照id从大到小的顺序执行query,在相同的情况下，则从上到下执行

Select_type: select查询的类型(simple,primary,union)主要是区别普通查询和联合查询子查询之类的复杂查询

Table：输出的行所用的表

Type联合查询所使用的类型，从最好到最差

System.const，eq_ref,ref,fulltext,ref_or_null,index_merge,unqiue_subquery,index_sunsquery,range,index,all

Possible_keys在查询过程中可能用到的索引，如果为空，则没有相关的索引

Key:访问过程中实际用到的索引。如果没有索引被选择，键是NULL

Key_len:使用索引的长度。这个值可以得出一个多重主键里MYSQL实际使用了哪一部分

Ref:显示哪个字段或常数与key一起被使用

Rows返回请求数据的行数，在innodb上是不准确的

Extra附加说明