java高频面试题(2023最新)

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没有过多的讲解原理，你们只要背会了，就能快乐两年半。

一.java基础

1.八大基础类型

数字型： 字节类型(byte)、短整型short、整型int、长整型Long、单精度浮点数float、双精度浮点数double
字符型： 字符类型char、
布尔型： 布尔类型boolean、

2.java三大特性

封装： 使用private关键字，让对象私有，防止无关的程序去使用。
继承： 继承某个类，使子类可以使用父类的属性和方法。
多态： 同一个行为，不同的子类具有不同的表现形式。

3.重载和重写的区别

重载： 发生在同一类中，函数名必须一样，参数类型、参数个数、参数顺序、返回值、修饰符可以不一样。
重写： 发生在父子类中，函数名、参数、返回值必须一样，访问修饰符必须大于等于父类，异常要小于等于父类，父类方法是private不能重写。

4.pubilc、protected、(dafault)不写、private修饰符的作用范围

pubilc： 同类、同包、子类、不同包都可以使用。
protected： 同类、同包、子类可以使用，不同包不能。
(dafault)不写： 同类、同包可以使用，子类、不同包不能。
private： 只有同类可以。

5.==和equals的区别

==： 基础类型比较的值，引用类型比较的是地址值。
equals： 没有重写比较地址值是否相等，重写比较的内容是否相对。比如String类重写equals，源码首先比较是否都是String对象，然后再向下比较。

6.hashcode()值相同，equals就一定为true

不一定，因为 "重地"和"通话"的hashcode值就相同，但是equals()就为false。
但是equals()为true，那么hashcode一定相同。

7.为什么重写equals()，就要重写hashcode()?

保证同一对象，如果不重写hashcode，可能会出现equals比较一样，但是hashcode不一样的情况。

8.short s = 1；s = s + 1；(程序1)和 short s = 1； s += 1；(程序2)是否都能正常运行

程序1会编译报错，因为 s + 1的1是int类型，因为类型不兼容。强制转换失败。
程序2可以正常运行，因为java在复合赋值解释是 E1 += E2,等价于 E1 = (T)(E1 + E2),T是E1的类型，因此s += 1等价于 s = (short)(s + 1)，所以进行了强制类型的转换，所以可以正常编译。

9.说出下面程序的运行结果，及原因

public static void main(String[] args) {
    Integer a = 128, b = 128, c = 127, d = 127;
    System.out.println(a == b);
    System.out.println(c == d);
}
结果：false，true

因为Integer = a，相当于自动装箱(基础类型转为包装类)，因为Integer引入了IntegerCache来缓存一定的值，IntegerCache默认是 -128~127，所以128超过了范围，a和b不是相同对象，c和d是相同对象。
可以通过jvm启动时，修改缓存的上限。

10.&和&&的区别

&&： 如果一边为假，就不比较另一边。具有短路行
&: 两边都为假，结果才为假，多用于位运算。

11.String、StringBuffer、StringBuilder的区别

String： 适用于少量字符串。创建之后不可更改，对String的修改会生成新的String对象。
StringBuilder： 适用于大量字符串，线程不安全，性能更快。单线程使用
StringBuffer： 适用于大量字符串，线程安全。多线程使用，用synchronized关键字修饰。

12.String rap = new String(“ctrl”);创建了几个对象？

一个或两个，如果常量池存在，那就在堆创建一个实例对象，否则常量池也需要创建一个。

13.什么是反射

在运行过程中，对于任何一个类都能获取它的属性和方法，任何一个对象都能调用其方法，动态获取信息和动态调用，就是反射。

14.浅拷贝和深拷贝的区别

浅拷贝： 基础数据类型复制值，引用类型复制引用地址，修改一个对象的值，另一个对象也随之改变。
深拷贝： 基础数据类型复制值，引用类型在新的内存空间复制值，新老对象不共享内存，修改一个值，不影响另一个。

深拷贝相对浅拷贝速度慢，开销大。

15.构造器能被重写吗

不能，可以被重载。

16.并发和并行

并发： 一个处理器同时处理多个任务。(一个人同时吃两个苹果)
并行： 多个处理器同时处理多个任务。(两个人同时吃两个苹果)

17.实例变量和类变量。

类变量是被static所修饰的，没有被static修饰的叫实例变量也叫成员变量。同理也存在类对象和实例对象，类方法和实例方法。

//类变量
public static String kunkun1 = "鸡你太美";

//实例变量(成员变量)
public String kunkun2 = "鸡你不美";

18.说出下面程序的运行结果，及原因

public class InitialTest {
    public static void main(String[] args) {
        A ab = new B();
        ab = new B();
    }
}
class A {
    static { // 父类静态代码块
        System.out.print("A");
    }
    public A() { // 父类构造器
        System.out.print("a");
    }
}
class B extends A {
    static { // 子类静态代码块
        System.out.print("B");
    }
    public B() { // 子类构造器
        System.out.print("b");
    }
}

结果：ABabab

原因：
①执行顺序是 父类静态代码块(父类静态变量) -> 子类静态代码块(子类静态变量) -> 父类非静态代码块 -> 父类构造方法 -> 子类非静态代码块 -> 子类构造方法
②静态代码块(静态变量)只执行一次。

19.抽象类和接口的区别

抽象类只能单继承，接口可以实现多个。
抽象类有构造方法，接口没有构造方法。
抽象类可以有实例变量，接口中没有实例变量，有常量。
抽象类可以包含非抽象方法，接口在java7之前所有方法都是抽象的，java8之后可以包含非抽象方法。
抽象类中方法可以是任意修饰符，接口中java8之前都是public，java9支持private。
扩展：普通类是亲爹，手把手教你怎么学，抽象类(多个类具有相同的东西，拿出来放抽象类)是师傅，教你一部分秘籍，然后告诉你怎么学。接口(规范了某些行为)是干爹，只给你秘籍，怎么学全靠你。

20.Error和Exception有什么区别

Error： 程序无法处理，比较严重的问题，程序会立即崩溃，jvm停止运行。
Exception： 程序本身可以处理(向上抛出或者捕获)。编译时异常和运行时异常

21.NoClassDefFoundError和ClassNotFoundException区别

NoClassDefFoundError： 在打包时漏掉了某些类或者打包时存在，然后你把target里的类删除，然后jvm运行时找不到报错。
ClassNotFoundException： 在编译的时候某些类找不到，然后报错。

22.如果try{} 里有一个 return 语句，那么finally{} 里的代码会不会被执行，什么时候被执行，在 return 前还是后?

会执行，在return之前执行，如果finally有return那么try的return就会失效。

23.看一面代码执行结果是啥

public class TryDemo {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(test1());
    }
    public static int test1() {
        int i = 0;
        try {
            i = 2;
            return i;
        } finally {
            i = 3;
        }
    }
}
结果 2

因为在return前，jvm会把2暂存起来，所以当i改变了，回到try时，还是会返回暂存的值。

24.final关键字有哪些用法？

修饰类： 不能被继承。
修饰方法： 不能被重写。
修饰变量： 声明时给定初始值，只能读取不能修改。如果是对象引用不能改，但是对象的属性可以修改。

25.jdk1.8的新特性

①lambda 表达式
②方法引用
③加入了base64的编码器和解码器
④函数式接口
⑤接口允许定义非抽象方法，使用default关键字即可
⑥时间日期类改进

26.http中重定向和转发的区别

重定向发送两次请求，转发发送一次请求
重定向地址栏会变化，转发地址栏不会变化
重定向是浏览器跳转，转发是服务器跳转
重定向可以跳转任意网址，转发只能跳转当前项目
重定向会有数据丢失，转发不会数据丢失

27.get和post请求的区别 delete、put

get相对不安全，数据放在url中(请求行)，post放在body中(请求体)，相对安全。
get传送的数据量小，post传送的数据量大。
get效率比post高，是form的默认提交方法。

28.cookie和session的区别

存储位置不同：cookie放在客户端电脑，session放在服务器端内存的一个对象
存储容量不同：cookie <=4KB,一个站点最多保存20个cookie，session是没有上限的，但是性能考虑不要放太多，而且要设置session删除机制
存储方式不同：cookie只能存储ASCLL字符串，session可以存储任何类型的数据
隐私策略不同：cookie放在本地，别人可以解析，进行cookie欺骗，session放在服务器，不存在敏感信息泄露
有效期不同：可以设置cookie的过期时间，session依赖于jsessionID的cookie，默认时间为-1，只需要关闭窗口就会失效

29.java中的数据结构

数组、链表、哈希表、栈、堆、队列、树、图

30.什么是跨域?跨域的三要素

跨域指的是浏览器不能执行其他网站的脚本。它是由浏览器的同源策略造成的，是浏览器施加的安全限制
协议、域名、端口
注意：localhost和127.0.0.1虽然都指向本机，但也属于跨域

31.tomcat三个默认端口及其作用

8005：这个端口负责监听关闭tomcat的请求。
8009：接受其他服务器的请求
8080：用于监听浏览器发送的请求

32.throw 和 throws 的区别？

throw：抛出一个异常。
throws：声明一个异常。

33.说一下你熟悉的设计模式

单例模式： 保证被创建一次，节省系统开销。
工厂模式： 解耦代码。
观察者模式： 定义了对象之间的一对多的依赖，这样一来，当一个对象改变时，它的所有的依赖者都会收到通知并自动更新。
代理模式： 代理对象具备被代理对象的功能，并代替被代理对象完成相应操作，并能够在操作执行的前后，对操作进行增强处理。
模板模式： 较少代码冗余。例如：redis模板。

34.实例化对象有哪几种方式

① new
② clone()
③ 反射
④先序列化在反序列化

35.序列化和反序列化

序列化： 把对象转为字节序列的过程，在传递和保存对象时，保证了对象的完整性和可传递性，便于在网络传输和保存在本地文件中。
反序列化： 把字节序列转为对象的过程，通过字节流的状态和信息描述，来重建对象。

36.序列化的优点

将对象转为字节流存储到硬盘上，当JVM噶了的话，字节流还会在硬盘上等待，等待下一次JVM的启动，把序列化的对象，通过反序列化为原来的对象，减少储存空间和方便网络传输(因为是二进制)。

37.你知道什么是单点登录吗？

单点登录(SSO：Single Sign On)： 同一账号在多系统中，只登录一次，就可以访问其他系统。多个系统，统一登录。
列如：在一个公司下，有多个系统，比如淘宝和天猫，你登录上淘宝，就不用再去登录天猫了。

38.实现单点登录的方式

① Cookie： 用cookie为媒介，存放用户凭证。登录上父应用，返回一个加密的cookie，访问子应用的时候，会对cookie解密校验，通过就可以登录。不安全和不能跨域免登。
② 分布式session实现： 用户第一次登录，会把用户信息记录下来，写入session，再次登录查看session是否含有对应信息。session系统不共享，使用缓存等方式来解决。
③重定向： 父应用提供一个GET方式的登录接口A，用户通过子应用重定向连接的方式访问这个接口，如果用户还没有登录，则返回一个登录页面，用户输入账号密码进行登录，如果用户已经登录了，则生成加密的token，并且重定向到子应用提供的验证token的接口B，通过解密和校验之后，子应用登录当前用户，虽然解决了安全和跨域，但是没前两种简单。

39.sso（单点登录）与OAuth2.0（授权）的区别？

单点登录： 就是一个公司多个子系统登录问题。
OAuth2.0： 是授权问题，比如微信授权问题。是一种具体的协议。

40.如何防止表单提交

①js屏蔽提交按钮。
②给数据库添加唯一约束。
③利用Session防止表单重复提交。会有一个token标记，表单提交的时候拦截器会检查是否一致，不一致就不通过。
④使用AOP切入实现。自定义注解，然后新增切入点，然后每次都记录过期时间，然后做比较。

41.泛型是什么？有什么好处？

本质是参数化类型，也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数。
好处：
①类型安全
②消除强制类型转换
③提高性能
④提高代码的复用性

42.值传递和引用传递

值传递： 函数调用时会把实际参数，复制一份到函数中，函数中对参数进行操作，并不会影响参数实际的值。
引用传递： 将实际参数的地址值传递到函数中，函数对参数进行操作，会影响到实际参数的值。
注意： java中不存在引用传递(即使传的是对象，那也只是传递了对象的引用地址的副本，也属于值传递)。

二.java集合

java集合框架详解

HashMap底层原理详解

1.List、Set、Map的区别

List集合有序、可重复的单例集合。
Set集合无序、不可重复的单例集合。
Map集合有序、k不可重复，v可重复的双例集合。

2.List、Set、Map常用集合有哪些？

List
vector： 底层是数组，方法加了synchronized来保证线程安全，所以效率较慢，使用ArrayList替代。
ArrayList： 线程不安全，底层是数组，因为数组都是连续的地址，所以查询比较快。增删比较慢，增会生成一个新数组，把新增的元素和原有元素放到新数组中，删除会导致元素移动，所以增删速度较慢。
LinkedList： 线程不安全，底层是链表，因为地址不是连续的，都是一个节点和一个节点相连，每次查询都得重头开始查询，所以查询慢，增删只是断裂某个节点对整体影响不大，所以增删速度较快。

Set
HashSet： 底层是哈希表(数组+链表或数组+红黑树)，在链表长度大于8时转为红黑树，在红黑树节点小于6时转为链表。其实就是实现了HashMap，值存入key，value是一个final修饰的对象。
TreeSet： 底层是红黑树结构，就是TreeMap实现，可以实现有序的集合。String和Integer可以根据值进行排序。如果是对象需要实现Comparator接口，重写compareTo()方法制定比较规则。
LinkedHashSet： 实现了HashSet，多一条链表来记录位置，所以是有序的。

Map双例结构
TreeMap： 底层是红黑树，key可以按顺序排列。
HashMap： 底层是哈希表，可以很快的储存和检索，无序，大量迭代情况不佳。
LinkedHashMap： 底层是哈希表+链表，有序，大量迭代情况佳。

3.什么是哈希表

根据关键码值(Key value)而直接进行访问的数据结构，在一个表中，通过H(key)计算出key在表中的位置，H(key)就是哈希函数，表就是哈希表。

4.什么是哈希冲突

不同的key通过哈希函数计算出相同的储存地址，这就是哈希冲突。

5.解决哈希冲突

(1)开放地址法
如果发生哈希冲突，就会以当前地址为基准，再去寻找计算另一个位置，直到不发生哈希冲突。
寻找的方法有：① 线性探测 1，2，3，m
② 二次探测 1的平方，-1的平方，2的平方，-2的平方，k的平方，-k的平方，k<=m/2
③ 随机探测 生成一个随机数，然后从随机地址+随机数++。

(2)链地址法
冲突的哈希值，连到到同一个链表上。

(3)再哈希法(再散列方法)
多个哈希函数，发生冲突，就在用另一个算计，直到没有冲突。

(4)建立公共溢出区
哈希表分成基本表和溢出表，与基本表发生冲突的都填入溢出表。

6.HashMap的hash()算法，为什么不是h=key.hashcode(),而是key.hashcode()^ (h>>>16)

得到哈希值然后右移16位，然后进行异或运算，这样使哈希值的低16位也具有了一部分高16位的特性，增加更多的变化性，减少了哈希冲突。

7.为什么HashMap的初始容量和扩容都是2的次幂

因为计算元素存储的下标是(n-1)&哈希值，数组初始容量-1，得到的二进制都是1，这样可以减少哈希冲突，可以更好的均匀插入。

8.HashMap如果指定了不是2的次幂的容量会发生什么？

会获得一个大于指定的初始值的最接近2的次幂的值作为初始容量。

9.HashMap为什么线程不安全

jdk1.7中因为使用头插法，再扩容的时候，可能会造成闭环和数据丢失。
jdk1.8中使用尾插法，不会出现闭环和数据丢失，但是在多线程下，会发生数据覆盖。(put操作中，在putVal函数里) 值的覆盖还有长度的覆盖。

10.解决Hashmap的线程安全问题

(1)使用Hashtable解决，在方法加同步关键字，所以效率低下，已经被弃用。
(2)使用Collections.synchronizedMap(new HashMap<>()),不常用。
(3)ConcurrentHashMap(常用)

11.ConcurrentHashMap的原理

jdk1.7： 采用分段锁，是由Segment(继承ReentrantLock：可重入锁，默认是16，并发度是16)和HashEntry内部类组成，每一个Segment(锁)对应1个HashEntry(key，value)数组，数组之间互不影响，实现了并发访问。
jdk1.8： 抛弃分段锁，采用CAS(乐观锁)+synchronized实现更加细粒度的锁，Node数组+链表+红黑树结构。只要锁住链表的头节点(树的根节点)，就不会影响其他数组的读写，提高了并发度。

12.为什么用synchronized代替ReentrantLock

①节省内存开销。ReentrantLock基于AQS来获得同步支持，但不是每个节点都需要同步支持，只有链表头节点或树的根节点需要同步，所以使用ReentrantLock会带来很大的内存开销。
②获得jvm支持，可重入锁只是api级别，而synchronized是jvm直接支持的，能够在jvm运行时做出相应的优化。
③在jdk1.6之后，对synchronized做了大量的优化，而且有多种锁状态，会从 无锁 -> 偏向锁 -> 轻量级锁 -> 重量级锁一步步转换。

AQS (Abstract Queued Synchronizer)： 一个抽象的队列同步器，通过维护一个共享资源状态（ Volatile Int State ）和一个先进先出（ FIFO ）的线程等待队列来实现一个多线程访问共享资源的同步框架。

13.HashMap为什么使用链表

减少和解决哈希冲突，把冲突的值放在同一链表下。

14.HashMap为什么使用红黑树

当数据过多，链表遍历较慢，所以引入红黑树。

15.HashMap为什么不一上来就使用红黑树

维护成本较大，红黑树在插入新的数据后，可能会进行变色、左旋、右旋来保持平衡，所以当数据少时，就不需要红黑树。

16.说说你对红黑树的理解

①根节点是黑色。
②节点是黑色或红色。
③叶子节点是黑色。
④红色节点的子节点都是黑色。
⑤从任意节点到其子节点的所有路径都包含相同数目的黑色节点。
红黑树从根到叶子节点的最长路径不会超过最短路径的2倍。保证了红黑树的高效。

17.为什么链表长度大于8，并且表的长度大于64的时候，链表会转换成红黑树？

因为链表长度越长，哈希冲突概率就越小，当链表等于8时，哈希冲突就非常低了，是千万分之一，我们的map也不会存那么多数据，如果真要存那么多数据，那就转为红黑树，提高查询和插入的效率。

18.为什么转成红黑树是8呢？而重新转为链表阈值是6呢？

因为如果都是8的话，那么会频繁转换，会浪费资源。

19.为什么负载因子是0.75？

加载因子越大，填满的元素越多，空间利用率越高，但发生冲突的机会变大了；
加载因子越小，填满的元素越少，冲突发生的机会减小，但空间浪费了更多了，而且还会提高扩容rehash操作的次数。
“冲突的机会”与“空间利用率”之间，寻找一种平衡与折中。
又因为根据泊松分布，当负载因子是0.75时，平均值时0.5，带入可得，当链表为8时，哈希冲突发生概率就很低了。

20.什么时候会扩容？

元素个数 > 数组长度 * 负载因子 例如 16 * 0.75 = 12,当元素超过12个时就会扩容。
链表长度大于8并且表长小于64，也会扩容

21.为什么不是满了扩容？

因为元素越多，空间利用率是高了，但是发生哈希冲突的几率也增加了。

22.扩容过程

jdk1.7： 会生成一个新table，重新计算每个节点放进新table，因为是头插法，在线程不安全的时候，可能会出现闭环和数据丢失。
jdk1.8： 会生成一个新table，新位置只需要看(e.hash & oldCap)结果是0还是1,0就放在旧下标，1就是旧下标+旧数组长度。避免了对每个节点进行hash计算，大大提高了效率。e.hash是数组的hash值，，oldCap是旧数组的长度。

23.HashMap和Hashtable的区别

①HashMap，运行key和value为null，Hashtable不允许为null。
②HashMap线程不安全，Hashtable线程安全。

24.集合为什么要用迭代器(Iterator)

更加安全，因为它可以确保，在当前遍历的集合元素被更改的时候，就会抛出 ConcurrentModificationException 异常。
如果不用迭代器，只能for循环，还必须知道集合的数据结构，复用性不强。

三.多线程

java多线程及线程池原理讲解

1.线程是什么？多线程是什么？

线程： 是最小的调度单位，包含在进程中。
多线程： 多个线程并发执行的技术。

2.守护线程和用户线程

守护线程： jvm给的线程。比如：GC守护线程。
用户线程： 用户自己定义的线程。比如：main()线程。

拓展：
Thread.setDaemon(false)设置为用户线程
Thread.setDaemon(true)设置为守护线程

3.线程的各个状态

新建(New): 新建一个线程。
就绪(Runnable): 抢夺cpu的使用权。
运行(Running): 开始执行任务。
阻塞(Blocked)： 让线程等待，等待结束进入就绪队列。
死亡(Dead)： 线程正常结束或异常结束。

4.线程相关的基本方法有 wait，notify，notifyAll，sleep，join，yield 等

wait()： 线程等待，会释放锁，用于同步代码块或同步方法中，进入等待状态
sleep()： 线程睡眠，不会释放锁，进入超时等待状态
yield()： 线程让步，会使线程让出cpu使用权，进入就绪状态
join()： 指定的线程加入到当前线程，可以将两个交替执行的线程合并为顺序执行的线程。
notify()： 随机唤醒一个在等待中的线程，进入就绪状态。
notifyAll()： 唤醒全部在等待中的线程，进入就绪状态。

5.wait()和sleep()的区别？

① wait() 来自Object，sleep()来自Thread。
② wait()会释放锁，sleep()不会释放锁。
③ wait()只能用在同步方法或代码块中，sleep()可以用在任何地方。
④ wait()不需要捕获异常，sleep()需要捕获异常。

6.为什么 wait()、notify()、notifyAll()方法定义在 Object 类里面，而不是 Thread 类？

① 锁可以是任何对象，如果在Thread类中，那只能是Thread类的对象才能调用上面的方法了。
② java中进入临界区(同步代码块或同步方法)，线程只需要拿到锁就行，而并不关心锁被那个线程持有。
③ 上面方法是java两个线程之间的通信机制，如果不能通过类似synchronized这样的Java关键字来实现这种机制，那么Object类中就是定义它们最好的地方，以此来使任何Java对象都可以拥有实现线程通信机制的能力。

7.实现多线程的方式

①继承Thread类。
②实现Runnable接口
③实现Callable接口
④线程池

8.Runnable和Callable的区别

①Runnable没有返回值，Callable有返回值。
②Runnable只能抛出异常，不能捕获，Callable 能抛出异常，也能捕获。

9.线程池的好处

① 线程是稀缺资源，使用线程池可以减少线程的创建和销毁，每个线程都可重复使用。
② 可以根据系统的需求，调整线程池里面线程的个数，防止了因为消耗内存过多导致服务器崩溃。

10.线程池的七大参数

corePoolSize： 核心线程数，创建不能被回收，可以设置被回收。
maximumPoolSize： 最大线程数。
keepAliveTime： 空闲线程存活时间。
unit： 单位。
workQueue： 等待队列。
threadFactory： 线程工程，用于创建线程。
handler： 拒绝策略。

11.线程池的执行过程

①接到任务，判断核心线程池是否满了，没满执行任务，满了放入等待队列。
②等待队列没满，存入队列，等待执行，满了去查看最大线程数。
③最大线程数没满，执行任务，满了执行拒绝策略。

12.四大方法

①ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool()： 创建一个缓存线程池，灵活回收线程，任务过多，会oom。
②ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool()： 创建一个指定线程数量的线程池。提高了线程池的效率和线程的创建的开销，等待队列可能堆积大量请求，导致oom。
③ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadPool()： 创建一个单线程，保证线程的有序，出现异常再次创建，速度没那么快。
④ExecutorService executor = Executors.newScheduleThreadPool()： 创建一个定长的线程池，支持定时及周期性任务执行。

13.四大拒绝策略

①new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy()： 添加线程池被拒绝，会抛出异常(默认策略)。
②new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy()： 添加线程池被拒绝，不会放弃任务，也不会抛出异常，会让调用者线程去执行这个任务(就是不会使用线程池里的线程去执行任务，会让调用线程池的线程去执行)。
③new ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy()： 添加线程池被拒绝，丢掉任务，不抛异常。
④new ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy()： 添加线程池被拒绝，会把线程池队列中等待最久的任务放弃，把拒绝任务放进去。

14.shutdown 和 shutdownNow 的区别？

① shutdown没有返回值，shutdownNow会返回没有执行完任务的集合。
②shutdown不会抛出异常，shutdownNow会抛出异常。
③shutdown会等待执行完线程池的任务在关闭，shutdownNow会给所以线程发送中断信号，然后中断任务，关闭线程池。

15.什么是死锁？

各进程互相等待对方手里的资源，导致各进程都阻塞，无法向前推进的现象。

16.造成死锁的四个必要条件

互斥： 当资源被一个线程占用时，别的线程不能使用。
不可抢占： 进程阻塞时，对占用的资源不释放。
不剥夺： 进程获得资源未使用完，不能被强行剥夺。
循环等待： 若干进程之间形成头尾相连的循环等待资源关系。

17.线程安全主要是三方面

原子性： 一个或多个操作，要么全部执行，要么全部不执行(执行的过程中是不会被任何因素打断的)。
可见性： 一个线程对主内存的修改可以及时的被其他线程观察到。
有序性： 程序执行的顺序按照代码的先后顺序执行。

保证原子性
使用锁 synchronized和 lock。
使用CAS (compareAndSet：比较并交换），CAS是cpu的并发原语)。

保证可见性
使用锁 synchronized和 lock。
使用volatile关键字 。

保证有序性
使用 volatile 关键字
使用 synchronized 关键字。

18.volatile和synchronized的区别

① volatile仅能使用在变量级别的，synchronized可以使用在变量、方法、类级别的
② volatile不具备原子性，具备可见性，synchronized有原子性和可见性。
③ volatile不会造成线程阻塞，synchronized会造成线程阻塞。
④ volatile关键字是线程同步的轻量级实现，所以volatile性能肯定比synchronized要好。

19.synchronized和lock的区别

① synchronized是关键字，lock是java类，默认是不公平锁（源码）。
② synchronized适合少量同步代码，lock适合大量同步代码。
③ synchronized会自动释放锁，lock必须放在finally中手工unlock释放锁，不然容易死锁。

20.JMM(java内存模型)

java内存模型，一个抽象的概念，不是真是存在，描述的是一种规则或规范，和多线程相关的规则。需要每个JVM都遵循。

21.JMM的约定

①线程解锁前，必须把共享变量立即刷回主存。
②线程加锁前，必须读取主存中的最新值到工作内存中。
③加锁和解锁必须是同一把锁。

22.JMM的八个命令

为了支持JMM，定义了8条原子操作，用于主存和工作内存的交互。

lock（锁定）： 作用于主内存的变量，把一个变量标识为一条线程独占状态。
unlock（解锁）： 作用于主内存变量，把一个处于锁定状态的变量释放出来，释放后的变量才可以被其他线程锁定。

read（读取）： 作用于主内存变量，把一个变量值从主内存传输到线程的工作内存中，以便随后的load动作使用。
load（载入）： 作用于工作内存的变量，它把read操作从主内存中得到的变量值放入工作内存的变量副本中。

use（使用）： 作用于工作内存的变量，把工作内存中的一个变量值传递给执行引擎。
assign（赋值）： 作用于工作内存的变量，它把一个从执行引擎接收到的值赋值给工作内存的变量。

store（存储）： 作用于工作内存的变量，把工作内存中的一个变量的值传送到主内存中，以遍随后的write的操作。
write（写入）： 作用于主内存的变量，它把store操作从工作内存中的一个变量的值传送到主内存的变量中。

23.为什么要有JMM，用来解决什么问题？

解决由于多线程通过共享内存进行通信时，存在的本地内存数据不一致、编译器会对代码指令重排序、处理器会对代码乱序执行等带来的问题。

四.jvm

JVM详解

垃圾回收机制详解

1.jvm是什么？

java虚拟机，是实现java跨平台的核心组件。

2.jvm的作用

java中所有的类，必须被装载到jvm中才能使用，装载由类加载器完成，.class这个类型可以在虚拟机运行，但不是直接和操作系统交互，需要jvm解释给操作系统，解释的时候需要java类库，这样就能和操作系统交互。

3.java文件的加载过程

.java -> .class -> 类加载器 -> jvm

4.jdk、jre、jvm的区别

jdk： 包含java运行环境和开发环境、jvm、java类库。
jre： 包含java运行环境和jvm、java类库。
jvm： java虚拟机，是跨平台的核心组件。

5.类加载器的作用

将.class文件装载到jvm中，实质就是把文件从硬盘写到内存。

6.类加载器的类型

引导类加载器(Bootstrap ClassLoader)： c++编写，jvm自带的加载器，负责加载java核心类库，该加载器无法直接获取。
拓展类加载器(Extension ClassLoader)： 加载jre/lib/etc目录下的jar包。
系统类加载器(Application ClassLoader)： 加载当前项目目录下的类或jar包，最常用的加载器。
自定义加载器(Custom ClassLoader)： 开发人员自定义的。需要继承ClassLoader

7.双亲委派机制的加载过程

①接到类加载的请求。
②向上委托给父类加载器，直到引导类加载器。
③引导类加载器检查能否加载当前这个类，如果能，使用当前加载器，请求结束，如果不能，抛出异常，通知子加载器进行加载。
④重复③。

8.双亲委派机制的优缺点

优点：保证类加载的安全性，不管那个类被加载，都会被委托给引导类加载器，只有类加载器不能加载，才会让子加载器加载，这样保证最后得到的对象都是同样的一个。
缺点：子加载器可以使用父加载器加载的类，而父加载器不能使用子加载器加载的类。

9.为什么要打破双亲委派机制

子加载器可以使用父加载器加载的类，而父加载器不能使用子加载器加载的类。
例如：使用JDBC连接数据库，需要用到 com.mysql.jdbc.Driver和DriverManager类。然而DriverManager被引导类加载器所加载，而com.mysql.jdbc.Driver被当前调用者的加载器加载，使用引导类加载器加载不到，所以要打破双亲委派机制。

10.打破双亲委派机制的方式

① 自定义类加载器，重写loadclass方法。
② 使用线程上下文类(ServiceLoader：使父加载器可以加载子加载器的类)。

11.jvm的每个部分储存的都是什么

方法区(线程共享)： 常量池、静态(static)变量以及方法信息(方法名、返回值、参数、修饰符等)等。
堆(线程共享)： 是虚拟机内存中最大的一块，储存的是实例对象和数组。
本地方法栈(线程不共享)： 调用的本地方法，被native修饰的方法，java不能直接操作操作系统，所以需要native修饰的方法帮助。
虚拟机栈(线程不共享)： 8大基本类型、对象引用、实例方法。
程序计数器(线程不共享)： 每个线程启动是都会创建一个程序计数器，保存的是正在执行的jvm指令，程序计数器总是指向下一条将被执行指令的地址。

12.内存溢出(oom)和栈溢出

内存溢出的原因： (1)内存使用过多或者无法垃圾回收的内存过多，使运行需要的内存大于提供的内存。
         (2)长期持有某些资源并且不释放，从而使资源不能及时释放，也称为内存泄漏。
解决： (1)进行jvm调优。-Xmx：jvm最大内存。-Xms:启动初始内存。-Xmn：新生代大小。 -Xss:每个虚拟机栈的大小。
   (2)使用专业工具测试。
手动制造： 一直new对象就ok。

栈溢出原有： 线程请求的栈容量大于分配的栈容量。
解决： (1)修改代码 (2)调优 -Xss
手动制造： 一直调用实例方法。

13.垃圾回收的作用区域

作用在方法区和堆，主要实在堆中的伊甸园区。年轻代分为(伊甸园区和幸存区)

14.怎么判断对象是否可回收

可达性分析算法： 简单来说就是一个根对象通过引用链向下走，能走到的对象都是不可回收的。可作为根对象有： 虚拟机栈的引用的对象，本地栈的引用的对象，方法区引用的静态和常量对象。

引用计数算法： 每个对象都添加一个计数器，每多一个引用指向对象，计数器就加一，如果计数器为零，那么就是可回收的。

15.四种引用类型 强引用 软引用 弱引用 虚引用

强引用： 基于可达性分析算法，只有当对象不可达才能被回收，否则就算jvm满了，也不会被回收，会抛出oom。
软引用： 一些有用但是非必须的对象，当jvm即将满了，会将软引用关联对象回收，回收之后如果内存还是不够，会抛出oom。
弱引用： 不论内存是否够，只要开始垃圾回收，软引用的关联对象就会被回收。
虚引用： 最弱的引用和没有一样，随时可能被回收。

16.垃圾回收算法

(1)标记-清除算法(适用老年代)： 先把可回收的对象进行标记，然后再进行清除。
优点： 算法简单。
缺点： 产生大量的内存碎片，效率低。

(2)复制算法(适用年轻代)： 把内存分成两个相同的块，一个是from，一个是to，每次只使用一个块，当一个块满了，就把存活的对象放到另一个块中，然后清空当前块。主要用在年轻区中的幸存区。
优点： 效率较高，没有内存碎片。
缺点： 内存利用率低。

(3)标记-整理算法(适用老年代)： 标记-清除算法的升级版，也叫标记-压缩算法，先进行标记，然后让存活对象向一端移动，然后清除掉边界以外的内存。
有点： 解决了内存利用率低和避免了内存碎片。
缺点： 增加了一个移动成本。

17.轻GC（Minor GC）和 重GC（Full GC）

轻GC： 普通GC，当新对象在伊甸园区申请内存失败时，进行轻GC，会回收可回收对象，没有被回收的对象进入幸存区，新对象分配内存极大部分都是在伊甸园区，所以这个区GC比较频繁。一个对象经历15次GC，会进入老年区，可以设置。
重GC： 全局GC，对整个堆进行回收，所以要比轻GC慢，因此要减少重GC，我们所说的jvm调优，大部分都是针对重GC。

18.什么时候会发生重GC

①当老年区满了会重GC：年轻区对象进入或创建大对象会满。
②永久代满了会重GC。
③方法区满了会重GC。
④system.gc()会重GC 。
⑤轻GC后，进入老年代的大小大于老年代的可用内存会，第一次轻GC进入老年代要2MB，第二次的时候会判断是否大于2MB，不满足就会重GC。

五.锁

1.悲观锁和乐观锁

悲观锁： 在修改数据时，一定有别的线程来使用，所以在获取数据的时候会加锁。java中的synchronized和Lock都是悲观锁。
乐观锁： 在修改数据时，一定没有别的线程来使用，所以不会添加锁。但是在更新数据的时候，会查看有没有线程修改数据。比如：版本号和CAS原理(无锁算法)。

2.悲观锁和乐观锁的场景

悲观锁： 更适合写操作多的场景，因为先加锁可以保证数据的正确。
乐观锁： 更适合读操作多的场景，因为不加锁会让读操作的性能提升。

3.自旋锁和自适应自旋锁

前言：因为线程竞争，会导致线程阻塞或者挂起，但是如果同步资源的锁定时间很短，那么阻塞和挂起的花费的资源就得不偿失。
自旋锁： 当竞争的同步资源锁定时间短，就让线程自旋，如果自旋完成后，资源释放了锁，那线程就不用阻塞，直接获取资源，减少了切换线程的开销。实现原理是CAS。
缺点：占用了处理器的时间，如果锁被占用的时间短还好，如果长那就白白浪费了处理器的时间。所以要限定自旋次数（默认是10次，可以使用-XX:PreBlockSpin来更改）没有成功获得锁，就应当挂起线程。

自适应自旋锁： 自旋次数不固定，是由上一个在同一个锁上的自旋时间和锁拥有者的状态决定。如果在同一个锁对象上，自旋刚刚获得锁，并且持有锁的线程在运行，那么虚拟机会认为这次自旋也可能成功，那么自旋的时间就会比较长，如果某个锁，自旋没成功获得过，那么可能就会直接省掉自旋，进入阻塞，避免浪费处理器时间。

4.无锁、偏向锁、轻量级锁、重量级锁

这四个锁是专门针对synchronized的，在 JDK1.6 中，对 synchronized 锁的实现引入了大量的优化，并且 synchronized 有多种锁状态。级别从低到高依次是：无锁、偏向锁、轻量级锁和重量级锁。锁状态只能升级不能降级。
无锁： 就是乐观锁。
偏向锁： 当只有一个线程访问加锁的资源，不存在多线程竞争的情况下，那么线程不需要重复获取锁，这时候就会给线程加一个偏向锁。(对比Mark Word解决加锁问题，避免CAS操作)
轻量级锁： 是指当锁是偏向锁的时候，被另外的线程所访问，偏向锁就会升级为轻量级锁，其他线程会通过自旋的形式尝试获取锁，不会阻塞，从而提高性能。(CAS+自旋)
重量级锁： 若当前只有一个等待线程，则该线程通过自旋进行等待。但是当自旋超过一定的次数或者一个线程在持有锁，一个在自旋，又有第三个来访时，轻量级锁升级为重量级锁。(将除了拥有锁的线程以外的线程都阻塞)

5.公平锁和非公平锁

公平锁： 多个线程按照申请锁的顺序来获取锁。 Lock lock = new ReentrantLock(true); 默认是非公平锁，设置为true是公平锁。
优点：等待线程不会饿死。
缺点：CPU唤醒线程得开销比非公平锁要大。

非公平锁： 多个线程获取锁的顺序并不是按照申请锁的顺序。 sybchronized和lock都是非公平锁。
优点：减少唤醒线程得开销。
缺点：可能会出现线程饿死或者很久获得不了锁。

6.可重入锁

可重入锁： 也叫递归锁，同一个线程在外层方法获取了锁，在进入内层方法会自动获取锁。(前提：锁对象是同一个对象或者类)。ReentrantLock和synchronized都是可重入锁。

7.独享锁和共享锁

独享锁： 独占锁是指锁一次只能被一个线程所持有。如果一个线程对数据加上排他锁后，那么其他线程不能再对该数据加任何类型的锁。获得独占锁的线程即能读数据又能修改数据。synchronized和Lock的实现类就是独占锁。
共享锁： 共享锁是指锁可被多个线程所持有。如果一个线程对数据加上共享锁后，那么其他线程只能对数据再加共享锁，不能加独占锁。获得共享锁的线程只能读数据，不能修改数据。

8.互斥锁和读写锁

互斥锁： 是独享锁的实现，某一资源同时只允许一个访问者对其访问。具有唯一和排它性。
读写锁： 是共享锁的实现，读写锁管理一组锁，一个是只读的锁，一个是写锁。读锁可以在没有写锁的时候被多个线程同时持有，而写锁是独占的。写锁的优先级要高于读锁。并发度要比互斥锁高，因为可以拥有多个读锁。

9.分段锁

是锁的设计，不是具体的某一种锁，分段锁的设计目的是细化锁的粒度，当操作不需要更新整个数组的时候，就仅仅针对数组中的一项进行加锁操作。
ConcurrentHashMap的锁机制jdk1.7用的就是分段锁。

10.锁优化技术

锁粗化： 将多个同步块的数量减少，并将单个同步块的作用范围扩大，本质上就是将多次上锁、解锁的请求合并为一次同步请求。
锁消失： 锁消除是指虚拟机编译器在运行时检测到了共享数据没有竞争的锁，从而将这些锁进行消除。

六.CAS原理

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九.数据库

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