java面试Day18

1.什么是 MySQL 执行计划？如何获取执行计划并对其进行分析？

MySQL 执行计划是指 MySQL 查询优化器生成的一份详细的查询执行计划，它展示了 MySQL 在执行查询时所采取的具体执行计划，包括表的访问顺序、数据读取方式、使用的索引、使用的排序方式等等。通过分析执行计划，可以帮助我们找出查询性能瓶颈所在，进而进行优化，提高查询效率。

要获取执行计划，可以在执行 SQL 语句时在前面添加 explain 关键字，例如：

explain select * from table where id = 1;

这样，MySQL 会输出该查询语句的执行计划。 执行计划中的各个字段含义如下：

• id：每个 Select 子句或者是一个操作符或者是一个查询语句。

• select_type：查询类型，表示查询的类型（简单查询、联合查询、子查询等等）。

• table：查询涉及的表。

• partitions：匹配的分区。

• type：访问类型，表示 MySQL 在表中找到所需行的方式。

• possible_keys：表示查询可能使用到的索引。

• key：实际使用到的索引。

• key_len：使用的索引长度。

• ref：列与索引的比较。

• rows：根据表统计信息及索引选用情况，大致估算出找到所需的记录所需要读取的行数。

• filtered：返回结果的行数占总行数的比例。

• Extra：包含 MySQL 解决查询的详细信息。

分析执行计划时，需要注意以下几个方面：

• 扫描行数：rows 字段，表示查询所需扫描的行数，如果该值过大，说明查询效率不高，需要优化。

• 使用索引：key 字段，表示查询所使用的索引，如果没有使用索引或者使用的不是最优索引，需要考虑优化。

• 排序：Extra 字段，如果查询需要使用 filesort 排序，说明查询效率不高，需要优化。

• 嵌套循环：如果查询类型是 nested loop，说明查询中包含嵌套循环，也需要考虑优化。

通过分析执行计划，可以确定查询优化的方向和方法，提高查询效率。

2. 什么是单例模式？使用单例模式有什么好处？有哪些常用的单例模式实现方式？各自的应用场景是什么？

介绍

单例模式是一种设计模式，它的目的是保证一个类只有一个实例，并提供一个全局的访问点。使用单例模式可以避免多次创建对象，节省内存空间，同时也可以保证数据的一致性。在开发过程中使用单例模式有以下好处：

1. 节省内存空间。单例模式只创建一个实例，避免了多次创建对象所造成的内存消耗。

2. 简化代码。单例模式提供了一个全局的访问点，可以方便地调用实例的方法，避免了重复的代码。

3. 保证数据的一致性。由于只有一个实例，可以避免并发访问时数据不一致的问题。

实现方式

实现单例模式的方式有很多，下面是一些常见实现单例模式的方式：

1. 饿汉式单例模式：在类加载时就创建了实例，因此保证了线程安全。但是可能会造成资源浪费，因为实例在使用前就已经创建了。

2. 懒汉式单例模式：实例的创建是在第一次使用时才进行的。这种方式需要注意线程安全，可以使用synchronized关键字或者双重检查锁定等方式来保证线程安全。

3. 静态内部类单例模式：这种方式可以保证线程安全，且实现简单。实例的创建是在第一次使用时才进行的。

4. 枚举单例模式：这种方式可以保证线程安全，且实现简单。枚举类型的属性在Java中只会被初始化一次，因此枚举单例模式可以保证只有一个实例。

5. 双重检查锁定单例模式：这种方式可以保证线程安全，且实现相对简单。在第一次调用getInstance()方法时进行了双重检查，保证了只有一个实例被创建。

6. 线程局部变量单例模式：这种方式可以保证线程安全，且实现简单。在单个线程内部只会创建一个实例，因此不会造成资源浪费。

这里提供一种使用了双重检查锁的线程安全方式实现单例模式

public class Singleton {
​
    // 私有构造方法
    private Singleton() {}
    // 使用volatile禁止单例对象创建时的重排序
    private static volatile Singleton instance;
​
   // 对外提供静态方法获取该对象
    public static Singleton getInstance() {
        // 第一次判断，如果instance不为null，不进入抢锁阶段，直接返回实际
        if(instance == null) {
            synchronized (Singleton.class) {
                // 抢到锁之后再次判断是否为空
                if(instance == null) {
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

区别

这些不同的实现方式各有优缺点，在项目开发过程中需要根据场景需求选择合适的实现方式

使用场景

单例模式在开发中有许多适用的场景，如：

1. 数据库连接池：在多线程环境下，为了避免频繁地创建和释放数据库连接，可以使用单例模式来实现数据库连接池，保证系统中只有一个连接池实例；

2. 应用程序配置信息对象：在系统中需要读取应用程序配置信息时，为了避免重复读取和存储配置信息，可以使用单例模式来实现配置信息对象，保证系统中只有一个配置信息对象实例；

3. 线程池：在多线程环境下，为了避免频繁地创建和销毁线程，可以使用单例模式来实现线程池，保证系统中只有一个线程池实例。

在我们日常开发中接触到的Java和Spring也有许多地方应用了单例模式：

1. 在Java中，Runtime类就是一个单例模式。这个类提供了访问Java虚拟机的运行时环境的方法，比如获取内存信息、获取CPU核心数等。由于每个Java应用程序只有一个Java虚拟机实例，因此Runtime类只需要一个实例即可，这就是单例模式的应用。

2. 在Spring框架中，ApplicationContext对象也是一个单例模式。ApplicationContext对象是Spring框架中的容器对象，负责管理Bean对象的创建、初始化、依赖注入等操作。由于ApplicationContext对象的创建和初始化需要消耗大量的系统资源，因此在整个应用程序中只需要一个ApplicationContext对象实例即可，这就是单例模式的应用。

注意事项

单例模式虽然好，但是任何设计模式都会存在其弊端，因此在使用过程中需要注意以下问题：

1. 线程安全问题。这个问题在饿汉式中是一个常见的问题，普通的饿汉式方案在多线程情况下容易出现并发问题导致创建多个不同的示例，因此在实现方案中可以使用加锁的方式保证线程的安全；

2. 序列化和反序列化问题。在单例模式中存在着破坏单例的风险，而序列化和反序列化便是其中之一。当我们使用序列化和反序列化创建单例对象时会发现创建出来的对象都是不一样的，违背了单例模式的初衷，因此在需要序列化和反序列化类中实现实现Serializable接口，并且提供一个readResolve()方法，以保证反序列化后仍然是同一个实例；

3. 反射问题。使用单例模式时，需要考虑防止反射攻击。因为破坏单例的另外一种方式便是反射，就算是前面提及到的序列化和反序列化问题，底层也是通过反射来破坏单例的。因此在开发过程中可以在构造方法中判断是否已经存在实例，如果存在则抛出异常，防止通过反射创建新的实例。

3.什么是云原生？它有哪些优缺点？

来自：玄德ь

云原生（Cloud Native）是一种软件架构和部署方式，是为云计算和容器化环境设计的应用程序，包括容器化部署、动态调度、微服务、敏捷开发等特性。云原生应用程序是在云平台上运行的应用程序，它们可以自动化地进行扩展、弹性伸缩、快速部署和高可用性，以及在容器化环境中进行开发、测试和部署。

优点：

• 更高的弹性和可伸缩性：云原生应用程序可以根据负载自动扩展或缩小，以满足不断变化的业务需求。而且，它们可以使用多个云服务提供商的资源，以确保高可用性和弹性。

• 更快的部署和交付：云原生应用程序使用容器化技术进行部署和交付，可以实现快速、一致和可靠的部署和交付。

• 更好的可观察性：云原生应用程序可以使用多种技术，如日志记录、指标监控和分布式跟踪等，以实现更好的可观察性，从而更容易地诊断和解决问题。

• 更好的安全性：云原生应用程序可以使用多层安全机制，如身份验证、授权、加密和网络隔离等，以保护应用程序和数据的安全。

• 更高的可维护性：云原生应用程序使用微服务架构，可以将应用程序拆分为多个小型服务，从而使应用程序更容易维护和修改。

缺点：

• 复杂性：云原生应用程序的架构和部署方式可能比传统应用程序更复杂，需要更多的技术和管理。

• 学习曲线：云原生技术是比较新的技术，需要工程师投入时间和精力去学习和理解。

• 成本：云原生应用程序可能需要更多的基础设施和管理资源，因此可能会比传统应用程序更昂贵。

• 需要合适的应用：云原生技术更适合复杂、分布式和高负载的应用程序，而对于简单的应用程序，可能并不需要使用云原生技术。

总而言之，云原生应用程序适合于需要高度可靠、高度可扩展、高度弹性、高度可观察和快速交付的应用程序。