Java面试

Java 类加载机制 答案
1、什么是类的加载
类的加载指的是将类的.class文件中的二进制数据读入到内存中，将其放在运行时数据区的方法区内，然后在java堆区创建一个java.lang.Class对象，用来封装类在方法区内的数据结构。类的加载的最终产品是位于堆区中的Class 对象。Class对象封装了类在方法区内的数据结构，并且向Java程序员提供了访问方法区内的数据结构的接口。

2、 类的加载过程
JVM 将类的加载过程分为三个大的步骤：加载(loading)，链接(link)，初始化(initialize)。其中链接又分为三个步骤：验证，准备，解析。

(1) 加载：查找并加载类的二进制数据
加载是类加载过程中的第一个阶段，加载过程虚拟机需要完成以下三件事情：

1. 通过一个类的全限定名来获取其定义的二进制字节流；

2. 将这个字节流所代表的静态存储结构转为方法区的运行时数据结构；

3. 在Java 堆中生成一个代表这个类的java.lang.Class 对象，作为方法区中这些数据的访问入口。

相对于类加载的其他阶段而言，加载阶段（准确地说，是加载阶段获取类的二进制字节流的动作）是可控性最强的阶段，因为开发人员既可以使用系统提供的类加载器来完成加载，也可以自定义自己的类加载器来完成加载。

加载阶段完成后，虚拟机外部的二进制字节流就按照虚拟机所需的格式存储在方法区之中，而且在Java堆中也创建一个java.lang.Class类的对象，这样便可以通过该对象访问方法区中的这些数据

(2) 链接：
① 验证：确保被加载类的正确性；

主要是为了安全考虑，为了确保Class文件的字节流中包含的信息符合当前虚拟机的要求，并且不会危害虚拟机自身的安全。

② 准备：为类的静态变量分配内存，并将其初始化为默认值；

准备阶段是正式为类变量分配内存并设置类变量初始值的阶段，这些内存都将在方法区中分配。对于该阶段有以下几点需要注意：

1)、这时候进行内存分配的仅包括类变量（static），而不包括实例变量，实例变量会在对象实例化时随着对象一块分配在Java堆中。

2)、这里所设置的初始值通常情况下是数据类型默认的零值（如0、0L、null、false等），而不是被在Java代码中被显式地赋予的值。

假设一个类变量的定义为：public static int value = 3；

那么变量value在准备阶段过后的初始值为0，而不是3，因为这时候尚未开始执行任何Java方法，而把value赋值为3的putstatic指令是在程序编译后，存放于类构造器（）方法之中的，所以把value赋值为3的动作将在初始化阶段才会执行。

③ 解析：把类中的符号引用转换为直接引用；

解析阶段是虚拟机将常量池内的符号引用替换为直接引用的过程，解析动作主要针对类或接口、字段、类方法、接口方法、方法类型、方法句柄和调用点限定符7类符号引用进行。

(3) 初始化：为类的静态变量赋予正确的初始值
为类的静态变量赋予正确的初始值，JVM负责对类进行初始化，主要对类变量进行初始化。在Java中对类变量进行初始值设定有两种方式：

① 声明类变量是指定初始值；

② 使用静态代码块为类变量指定初始值；

③ JVM初始化步骤

1)、假如这个类还没有被加载和连接，则程序先加载并连接该类

2)、假如该类的直接父类还没有被初始化，则先初始化其直接父类

3)、假如类中有初始化语句，则系统依次执行这些初始化语句

④ 类初始化时机：只有当对类的主动使用的时候才会导致类的初始化，类的主动使用包括以下六种：

– 创建类的实例，也就是new的方式

– 访问某个类或接口的静态变量，或者对该静态变量赋值

– 调用类的静态方法

– 反射（如Class.forName(“com.shengsiyuan.Test”)）

– 初始化某个类的子类，则其父类也会被初始化

– Java虚拟机启动时被标明为启动类的类（Java Test），直接使用java.exe命令来运行某个主类

(4) 结束生命周期
在如下几种情况下，Java虚拟机将结束生命周期

– 执行了System.exit()方法

– 程序正常执行结束

– 程序在执行过程中遇到了异常或错误而异常终止

– 由于操作系统出现错误而导致Java虚拟机进程终止

索引 都有哪几种?
聚集索引和非聚集索引两种，其他的都是分类。
聚集索引一个表只能有一个，但是速度较快，占用空间大，相对的，建立的时候消耗也大。
非聚集索引，一个表可以有多个。

MySQL目前主要有以下几种索引类型： 答案

1.普通索引

2.唯一索引

3.主键索引

4.组合索引

5.全文索引

二、语句

CREATE TABLE table_name[col_name data type][unique|fulltext][index|key]index_name[asc|desc]

1.unique|fulltext为可选参数，分别表示唯一索引、全文索引

2.index和key为同义词，两者作用相同，用来指定创建索引

3.col_name为需要创建索引的字段列，该列必须从数据表中该定义的多个列中选择

4.index_name指定索引的名称，为可选参数，如果不指定，默认col_name为索引值

5.length为可选参数，表示索引的长度，只有字符串类型的字段才能指定索引长度

6.asc或desc指定升序或降序的索引值存储

三、索引类型

1.普通索引

是最基本的索引，它没有任何限制。它有以下几种创建方式：

（1）直接创建索引

CREATE INDEX index_name ON table(column(length))

（2）修改表结构的方式添加索引

ALTER TABLE table_name ADD INDEX index_name ON (column(length))

（3）创建表的时候同时创建索引

CREATE TABLE table ( id int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT , title char(255) CHARACTER NOT NULL , content text CHARACTER NULL , time int(10) NULL DEFAULT NULL , PRIMARY KEY (id), INDEX index_name (title(length)) )

（4）删除索引

DROP INDEX index_name ON table

2.唯一索引

与前面的普通索引类似，不同的就是：索引列的值必须唯一，但允许有空值。如果是组合索引，则列值的组合必须唯一。它有以下几种创建方式：

（1）创建唯一索引

CREATE UNIQUE INDEX indexName ON table(column(length))

（2）修改表结构

ALTER TABLE table_name ADD UNIQUE indexName ON (column(length))

（3）创建表的时候直接指定

CREATE TABLE table ( id int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT , title char(255) CHARACTER NOT NULL , content text CHARACTER NULL , time int(10) NULL DEFAULT NULL , UNIQUE indexName (title(length)) );

3.主键索引

是一种特殊的唯一索引，一个表只能有一个主键，不允许有空值。一般是在建表的时候同时创建主键索引：

CREATE TABLE table ( id int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT , title char(255) NOT NULL , PRIMARY KEY (id) );

4.组合索引

指多个字段上创建的索引，只有在查询条件中使用了创建索引时的第一个字段，索引才会被使用。使用组合索引时遵循最左前缀集合

ALTER TABLE table ADD INDEX name_city_age (name,city,age);

5.全文索引

主要用来查找文本中的关键字，而不是直接与索引中的值相比较。fulltext索引跟其它索引大不相同，它更像是一个搜索引擎，而不是简单的where语句的参数匹配。fulltext索引配合match against操作使用，而不是一般的where语句加like。它可以在create table，alter table ，create index使用，不过目前只有char、varchar，text 列上可以创建全文索引。值得一提的是，在数据量较大时候，现将数据放入一个没有全局索引的表中，然后再用CREATE index创建fulltext索引，要比先为一张表建立fulltext然后再将数据写入的速度快很多。

（1）创建表的适合添加全文索引

CREATE TABLE table ( id int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT , title char(255) CHARACTER NOT NULL , content text CHARACTER NULL , time int(10) NULL DEFAULT NULL , PRIMARY KEY (id), FULLTEXT (content) );

（2）修改表结构添加全文索引

ALTER TABLE article ADD FULLTEXT index_content(content)

（3）直接创建索引

CREATE FULLTEXT INDEX index_content ON article(content)

四、缺点

1.虽然索引大大提高了查询速度，同时却会降低更新表的速度，如对表进行insert、update和delete。因为更新表时，不仅要保存数据，还要保存一下索引文件。

2.建立索引会占用磁盘空间的索引文件。一般情况这个问题不太严重，但如果你在一个大表上创建了多种组合索引，索引文件的会增长很快。

索引只是提高效率的一个因素，如果有大数据量的表，就需要花时间研究建立最优秀的索引，或优化查询语句。

五、注意事项

使用索引时，有以下一些技巧和注意事项：

1.索引不会包含有null值的列

只要列中包含有null值都将不会被包含在索引中，复合索引中只要有一列含有null值，那么这一列对于此复合索引就是无效的。所以我们在数据库设计时不要让字段的默认值为null。

2.使用短索引

对串列进行索引，如果可能应该指定一个前缀长度。例如，如果有一个char(255)的列，如果在前10个或20个字符内，多数值是惟一的，那么就不要对整个列进行索引。短索引不仅可以提高查询速度而且可以节省磁盘空间和I/O操作。

3.索引列排序

查询只使用一个索引，因此如果where子句中已经使用了索引的话，那么order by中的列是不会使用索引的。因此数据库默认排序可以符合要求的情况下不要使用排序操作；尽量不要包含多个列的排序，如果需要最好给这些列创建复合索引。

4.like语句操作

一般情况下不推荐使用like操作，如果非使用不可，如何使用也是一个问题。like “%aaa%” 不会使用索引而like “aaa%”可以使用索引。

5.不要在列上进行运算

这将导致索引失效而进行全表扫描，例如

SELECT * FROM table_name WHERE YEAR(column_name)<2017;

6.不使用not in和<>操作

索引的优缺点
1.大大加快数据的检索速度;
2.创建唯一性索引，保证数据库表中每一行数据的唯一性;
3.加速表和表之间的连接;
4.在使用分组和排序子句进行数据检索时，可以显著减少查询中分组和排序的时间。
缺点
1.索引需要占物理空间。
2.当对表中的数据进行增加、删除和修改的时候，索引也要动态的维护，降低了数据的维护速度
3.索引字段过长或者过多会降低索引的效率，更新慢

进程，线程，协程的相互关系
答案
悲观锁，乐观锁，死锁的概念以及发生的条件
悲观锁（Pessimistic Lock） 答案
当我们要对一个数据库中的一条数据进行修改的时候，为了避免同时被其他人修改，最好的办法就是直接对该数据进行加锁以防止并发。这种借助数据库锁机制，在修改数据之前先锁定，再修改的方式被称之为悲观并发控制（又名“悲观锁”，Pessimistic Concurrency Control，缩写“PCC”）。
悲观锁主要是共享锁或排他锁

共享锁又称为读锁，简称S锁。顾名思义，共享锁就是多个事务对于同一数据可以共享一把锁，都能访问到数据，但是只能读不能修改。
排他锁又称为写锁，简称X锁。顾名思义，排他锁就是不能与其他锁并存，如果一个事务获取了一个数据行的排他锁，其他事务就不能再获取该行的其他锁，包括共享锁和排他锁，但是获取排他锁的事务是可以对数据行读取和修改。
悲观并发控制实际上是“先取锁再访问”的保守策略，为数据处理的安全提供了保证。
乐观锁（ Optimistic Locking ）
乐观锁是相对悲观锁而言的，乐观锁假设数据一般情况下不会造成冲突，所以在数据进行提交更新的时候，才会正式对数据的冲突与否进行检测，如果发现冲突了，则返回给用户错误的信息，让用户决定如何去做。

什么是死锁？
　　死锁是指两个或两个以上的进程在执行过程中，由于竞争资源或者由于彼此通信而造成的一种阻塞的现象，若无外力作用，它们都将无法推进下去。此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁，这些永远在互相等待的进程称为死锁进程。
　　产生死锁的四个必要条件：

● 互斥条件：指进程对所分配到的资源进行排它性使用，即在一段时间内某资源只由一个进程占用。如果此时还有其它进程请求资源，则请求者只能等待，直至占有资源的进程用毕释放。

● 请求与保持条件：进程已经保持了至少一个资源，但又提出了新的资源请求，而该资源 已被其他进程占有，此时请求进程被阻塞，但对自己已获得的资源保持不放。

● 不可剥夺条件：进程所获得的资源在未使用完毕之前，不能被其他进程强行夺走，即只能 由获得该资源的进程自己来释放（只能是主动释放)。

● 循环等待条件：指在发生死锁时，必然存在一个进程——资源的环形链，即进程集合{P0，P1，P2，···，Pn}中的P0正在等待一个P1占用的资源；P1正在等待P2占用的资源，……，Pn正在等待已被P0占用的资源。
　　死锁的避免与预防

死锁避免的基本思想：系统对进程发出每一个系统能够满足的资源申请进行动态检查，并根据检查结果决定是否分配资源，如果分配后系统可能发生死锁,则不予分配，否则予以分配。这是一种保证系统不进入死锁状态的动态策略。

理解了死锁的原因，尤其是产生死锁的四个必要条件，就可以最大可能地避免、预防和解除死锁。只要打破四个必要条件之一就能有效预防死锁的发生：

● 打破互斥条件：改造独占性资源为虚拟资源，大部分资源已无法改造。

● 打破不可抢占条件：当一进程占有一独占性资源后又申请一独占性资源而无法满足，则退出原占有的资源。

● 打破占有且申请条件：采用资源预先分配策略，即进程运行前申请全部资源，满足则运行，不然就等待，这样就不会占有且申请。

● 打破循环等待条件：实现资源有序分配策略，对所有设备实现分类编号，所有进程只能采用按序号递增的形式申请资源。

死锁避免和死锁预防的区别：

死锁预防是设法至少破坏产生死锁的四个必要条件之一，严格的防止死锁的出现；而死锁避免则不那么严格的限制产生死锁的必要条件的存在，因为即使死锁的必要条件存在，也不一定发生死锁。死锁避免是在系统运行过程中注意避免死锁的最终发生。

TCP和UDP的区别
答案
数组怎么实现对象排序? 答案
需要使用到我们的Arrays.sort（）方法了，在方法中需要传入的第一个参数是需要排序的对象数组，第二个参数是传入比较器的对象，在比较器对象中我们需要重写compare方法，在这个方法里面规定按照对象中的某个属性排序的规则，这样就可以对对象数组进行排序了

需要注意的一个问题是对象数组每一个元素都是一个对象我们在创建对象数组的时候需要对其对象数组的每一个元素进行初始化，也就是对对象数组中的每一个数组元素都赋予一个创建的对象
超线程是什么?
可以提升cpu使用效率。
超线程技术是在一颗CPU同时执行多个程序而共同分享一颗CPU内的资源，理论上要像两颗CPU一样在同一时间执行两个线程，P4处理器需要多加入一个Logical CPU Pointer（逻辑处理单元）。因此新一代的P4 HT的die的面积比以往的P4增大了5%。而其余部分如ALU（整数运算单元）、FPU（浮点运算单元）、L2 Cache（二级缓存）则保持不变，这些部分是被分享的。
MySQL引擎有几种，各自特点?
答案
MySQL的索引有哪几种，各自的特点
答案
MyBatis如何防止SQL注入
在编写MyBatis的映射语句时，尽量采用“#{xxx}”这样的格式。若不得不使用“${xxx}”这样的参数，要手工地做好过滤工作，来防止SQL注入攻击。

#{}：相当于JDBC中的Prepared Statement

${}：是输出变量的值

简单说，#{}是经过预编译的，是安全的；${}是未经过预编译的，仅仅是取变量的值，是非安全的，存在SQL注入。

线上一台MySQL服务，随着时间增加SQL性能越来越差，排查思路
答案
hashMap为什么在8的时候转红黑树?
HashMap在jdk1.8之后引入了红黑树的概念，表示若桶中链表元素超过8时，会自动转化成红黑树；若桶中元素小于等于6时，树结构还原成链表形式。

原因：

红黑树的平均查找长度是log(n)，长度为8，查找长度为log(8)=3，链表的平均查找长度为n/2，当长度为8时，平均查找长度为8/2=4，这才有转换成树的必要；链表长度如果是小于等于6，6/2=3，虽然速度也很快的，但是转化为树结构和生成树的时间并不会太短。

还有选择6和8的原因是：

中间有个差值7可以防止链表和树之间频繁的转换。假设一下，如果设计成链表个数超过8则链表转换成树结构，链表个数小于8则树结构转换成链表，如果一个HashMap不停的插入、删除元素，链表个数在8左右徘徊，就会频繁的发生树转链表、链表转树，效率会很低。
常用的排序算法有哪几种？
冒泡算法、选择排序、插入排序、希尔排序、归并排序、快速排序
答案
进程之间的通信方式?
1.无名管道( pipe )： 管道是一种半双工的通信方式，数据只能单向流动，而且只能在具有亲缘关系的进程间使用。进程的亲缘关系通常是指父子进程关系。

2.高级管道(popen)： 将另一个程序当做一个新的进程在当前程序进程中启动，则它算是当前程序的子进程，这种方式我们成为高级管道方式。

3.有名管道 (named pipe) ： 有名管道也是半双工的通信方式，但是它允许无亲缘关系进程间的通信。

4.消息队列( message queue ) ： 消息队列是由消息的链表，存放在内核中并由消息队列标识符标识。消息队列克服了信号传递信息少、管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺点。

5.信号量( semophore ) ： 信号量是一个计数器，可以用来控制多个进程对共享资源的访问。它常作为一种锁机制，防止某进程正在访问共享资源时，其他进程也访问该资源。因此，主要作为进程间以及同一进程内不同线程之间的同步手段。

6.信号 ( sinal ) ： 信号是一种比较复杂的通信方式，用于通知接收进程某个事件已经发生。

7.共享内存( shared memory ) ： 共享内存就是映射一段能被其他进程所访问的内存，这段共享内存由一个进程创建，但多个进程都可以访问。共享内存是最快的 IPC 方式，它是针对其他进程间通信方式运行效率低而专门设计的。它往往与其他通信机制，如信号两，配合使用，来实现进程间的同步和通信。

8.套接字( socket ) ： 套解字也是一种进程间通信机制，与其他通信机制不同的是，它可用于不同机器间的进程通信。
讲一下wait，notify，notifyAll，notify能具体指定唤醒某一个实例吗？为什么是随机唤醒，底层如何实现？
12306一开始为什么使用HTTP而不是HTTPS？
答案
一台机器如果一直没收到消息，或是某些中间节点坏掉，可能是网络问题或是节点本身故障问题，怎样快速定位程序是出现问题是在哪里？
count(*)和count(1)的区别？
答案
分布式事务怎么保证一致性？
答案
垃圾回收器?
答案
三次握手四次挥手
答案

数据库语句

答案