java面试记录
HashMap里的碰撞
在 Java 中，HashMap 是一种常用的哈希表实现，它使用哈希函数来确定键值对的存储位置。当多个键映射到同一个桶（bucket）时，就会发生哈希碰撞（hash collision）。哈希碰撞是哈希表中不可避免的现象，但可以通过合理的设计来最小化其影响。
哈希碰撞的原因
哈希碰撞通常是因为哈希函数产生的哈希值相同，而哈希表的大小有限，导致多个键值对映射到了同一个位置。
处理哈希碰撞的方法
-
链地址法（Separate Chaining）：
- 在
HashMap中，当发生哈希碰撞时，键值对会被添加到同一个桶中的一个链表或树结构中。 - 例如，如果两个键值对
key1和key2映射到同一个桶，那么它们会在该桶中形成一个链表。
- 在
-
开放寻址法（Open Addressing）：
- 不使用链表，而是寻找下一个可用的槽位来存放发生碰撞的元素。
- 通常使用线性探测、二次探测或双散列等策略来寻找空闲的位置。
示例代码
下面是一个简单的示例，展示了在 HashMap 中如何处理哈希碰撞：
1import java.util.HashMap;
2
3public class HashMapCollisionExample {
4
5 public static void main(String[] args) {
6 HashMap map = new HashMap<>();
7
8 // 添加键值对
9 map.put("one", 1);
10 map.put("two", 2);
11 map.put("three", 3);
12 map.put("to", 4); // 注意这里 "to" 与 "two" 的哈希值可能相同
13
14 // 查找键值对
15 System.out.println(map.get("one")); // 输出 1
16 System.out.println(map.get("two")); // 输出 2
17 System.out.println(map.get("to")); // 输出 4
18 }
19} 在这个示例中，假设 "to" 和 "two" 的哈希值相同，那么它们会被放在同一个桶中。由于 HashMap 使用链地址法来处理碰撞，因此它们会被添加到同一个桶的链表中。
总结
在 HashMap 中，哈希碰撞是通过链地址法来处理的，即当多个键值对映射到同一个桶时，它们会被存储在一个链表中。Java 的 HashMap 默认使用链地址法来解决哈希碰撞问题，这种方法简单且有效，但也可能会影响性能，特别是在大量碰撞发生时。为了减少碰撞的影响，可以选择一个好的哈希函数，并且适当调整 HashMap 的容量和负载因子。
java中反射
在 Java 中，反射是一种强大的工具，允许你在运行时检查和操作类、接口、构造函数、方法和字段等。利用反射，你可以动态地获取类的信息并调用其方法。下面是一些常见的使用反射获取类信息的方法：
1. 获取类的信息
示例代码
1import java.lang.reflect.Constructor;
2import java.lang.reflect.Field;
3import java.lang.reflect.Method;
4
5public class ReflectionExample {
6
7 public static void main(String[] args) throws Exception {
8 Class clazz = Class.forName("com.example.MyClass");
9
10 // 获取类名
11 System.out.println("Class Name: " + clazz.getName());
12
13 // 获取所有公共构造函数
14 Constructor[] constructors = clazz.getConstructors();
15 for (Constructor constructor : constructors) {
16 System.out.println("Constructor: " + constructor);
17 }
18
19 // 获取所有方法
20 Method[] methods = clazz.getDeclaredMethods();
21 for (Method method : methods) {
22 System.out.println("Method: " + method);
23 }
24
25 // 获取所有字段
26 Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();
27 for (Field field : fields) {
28 System.out.println("Field: " + field);
29 }
30 }
31}2. 调用方法
示例代码
1import java.lang.reflect.Method;
2
3public class MethodInvocationExample {
4
5 public static void main(String[] args) throws Exception {
6 Class clazz = Class.forName("com.example.MyClass");
7 Object instance = clazz.newInstance();
8
9 // 调用无参方法
10 Method noArgMethod = clazz.getMethod("noArgMethod");
11 noArgMethod.invoke(instance);
12
13 // 调用带参数的方法
14 Method withArgMethod = clazz.getMethod("withArgMethod", String.class);
15 withArgMethod.invoke(instance, "Hello, World!");
16 }
17}3. 创建实例
示例代码
1import java.lang.reflect.Constructor;
2
3public class InstanceCreationExample {
4
5 public static void main(String[] args) throws Exception {
6 Class clazz = Class.forName("com.example.MyClass");
7
8 // 创建无参构造函数实例
9 Constructor noArgConstructor = clazz.getConstructor();
10 Object instance = noArgConstructor.newInstance();
11
12 // 创建带参数构造函数实例
13 Constructor withArgConstructor = clazz.getConstructor(String.class);
14 Object instanceWithArgs = withArgConstructor.newInstance("Hello, World!");
15 }
16}4. 修改字段值
示例代码
1import java.lang.reflect.Field;
2
3public class FieldModificationExample {
4
5 public static void main(String[] args) throws Exception {
6 Class clazz = Class.forName("com.example.MyClass");
7 Object instance = clazz.newInstance();
8
9 // 获取字段
10 Field field = clazz.getDeclaredField("fieldName");
11 field.setAccessible(true); // 必须设置为 true 才能访问私有字段
12
13 // 修改字段值
14 field.set(instance, "New Value");
15 }
16}总结
反射在 Java 中提供了强大的功能，可以用来动态地操作类和对象。但需要注意的是，反射操作通常比普通的方法调用要慢，而且可能会破坏封装性和安全性。因此，在使用反射时需要谨慎，并确保只在必要时使用。
怎么自定义异常
在 Java 中，自定义异常是一种常见的做法，用于表示程序中特定类型的错误情况。自定义异常通常继承自 Exception 类或其子类（如 RuntimeException）。下面是如何创建和使用自定义异常的步骤和示例代码：
创建自定义异常
-
继承
Exception或其子类：为了保持与 Java 异常处理机制的一致性，通常自定义异常类会继承自Exception或者RuntimeException。 -
提供构造函数：通常至少需要两个构造函数，一个是无参构造函数，另一个接受一个字符串参数，用于传递错误消息。
-
提供必要的方法：如果需要，可以添加更多方法来提供关于异常的更多信息。
示例代码
下面是一个简单的示例，展示了如何创建一个自定义异常类：
1public class CustomException extends Exception {
2
3 private int errorCode;
4
5 // 无参构造函数
6 public CustomException() {
7 super();
8 }
9
10 // 带错误消息和错误码的构造函数
11 public CustomException(String message, int errorCode) {
12 super(message);
13 this.errorCode = errorCode;
14 }
15
16 // 获取错误码
17 public int getErrorCode() {
18 return errorCode;
19 }
20}使用自定义异常
一旦创建了自定义异常类，就可以在程序中抛出和捕获这个异常。下面是一个简单的示例，展示了如何抛出和捕获自定义异常：
1public class Main {
2
3 public static void main(String[] args) {
4 try {
5 throwCustomException();
6 } catch (CustomException e) {
7 System.out.println("Caught CustomException: " + e.getMessage());
8 System.out.println("Error Code: " + e.getErrorCode());
9 }
10 }
11
12 public static void throwCustomException() throws CustomException {
13 // 检查某些条件，如果条件不满足，则抛出自定义异常
14 boolean condition = false;
15 if (!condition) {
16 throw new CustomException("Condition not met", 404);
17 }
18 }
19}总结
自定义异常可以帮助你更好地控制程序的错误处理流程，并提供更详细的错误信息。在创建自定义异常时，通常会继承自 Exception 或 RuntimeException，并提供必要的构造函数和其他方法。
返回值不同的重载
在 Java 中，方法的重载（overloading）是指在一个类中可以有多个同名的方法，只要它们的参数列表不同即可。这里所说的“参数列表不同”通常是指参数的数量、类型或顺序不同。然而，仅仅返回类型不同不足以构成方法的重载。
方法重载的规则
- 方法名称必须相同。
- 参数列表必须不同（数量、类型或顺序）。
- 返回类型可以不同，但这不是区分重载方法的标准。
示例代码
下面是一个简单的例子，展示了如何在 Java 中实现方法的重载：
1public class OverloadExample {
2
3 // 无参数，返回 int
4 public int noParams() {
5 return 42;
6 }
7
8 // 有一个 int 参数，返回 String
9 public String withIntParam(int x) {
10 return "Integer value: " + x;
11 }
12
13 // 有一个 String 参数，返回 double
14 public double withStringParam(String s) {
15 return s.length();
16 }
17
18 public static void main(String[] args) {
19 OverloadExample example = new OverloadExample();
20
21 // 调用不同重载的方法
22 int intValue = example.noParams();
23 String stringValue = example.withIntParam(10);
24 double doubleValue = example.withStringParam("Hello, World!");
25
26 System.out.println("Int Value: " + intValue);
27 System.out.println("String Value: " + stringValue);
28 System.out.println("Double Value: " + doubleValue);
29 }
30}总结
在 Java 中，方法的重载是通过参数列表的不同来实现的。返回类型不同不会导致方法重载，因为 Java 编译器是根据方法签名（方法名加上参数列表）来决定调用哪个方法的。
redis三大问题，穿透，击穿，雪崩
Redis 在作为缓存系统使用时可能会遇到三种常见的问题：缓存穿透、缓存击穿和缓存雪崩。这些问题都与缓存的有效性和一致性有关，下面是对这三种问题的详细解释及应对策略：
1. 缓存穿透
定义：缓存穿透是指查询一个一定不存在的数据，由于缓存和数据库中都没有该数据，因此每次都直接走到数据库去查询，增加了数据库的压力。
示例：假设用户请求一个不存在的商品 ID，如果缓存中没有该商品 ID 的记录，那么每次请求都会直接到达数据库查询，即使数据库中也没有这条记录。
解决方法：
- 缓存空对象：对于查询不到的数据，可以在缓存中设置一个空对象，并设置一个较短的过期时间，这样可以防止对该数据的重复查询。
- 布隆过滤器：使用布隆过滤器预先过滤掉一定不存在的数据，减少不必要的数据库查询。
2. 缓存击穿
定义：缓存击穿是指某个热点数据在缓存中失效的时候，大量并发请求同时访问数据库，造成数据库压力瞬间增大。
示例：如果一个非常热门的商品突然从缓存中消失（例如缓存过期），那么在接下来的一段时间内，所有的请求都会直接打到数据库上，造成数据库压力骤增。
解决方法：
- 加锁机制：当缓存失效后，第一个请求可以尝试获取一个分布式锁，成功获取锁后去加载数据并写入缓存，其他请求则等待锁释放。
- 缓存预热：在应用启动时或定时更新热点数据，确保热点数据始终存在于缓存中。
- 互斥锁：利用 Redis 的
SETNX或SET命令加上NX参数来实现互斥锁，确保只有一个线程能进入数据库更新数据。
3. 缓存雪崩
定义：缓存雪崩是指在一段时间内，大量的缓存数据同时失效，导致大量的并发请求直接打到数据库上，使得数据库压力骤增。
示例：如果大量数据的缓存过期时间设置相同，那么在过期时，所有这些数据的请求会同时打到数据库上，导致数据库负载过高。
解决方法：
- 分散缓存过期时间：不要让缓存集中过期，可以采用随机数等方式为每个缓存设置不同的过期时间。
- 限流：在数据库请求过多时，可以采用限流的方式，暂时拒绝部分请求。
- 二级缓存：在主缓存失效的情况下，可以使用二级缓存来缓解压力，比如使用内存中的 Map 结构作为临时缓存。
- 异步更新缓存：在更新数据时，可以采用异步方式更新缓存，避免数据库请求和缓存更新请求同时发生。
通过上述方法可以有效地减轻或避免这些缓存问题带来的影响。
对于ioc容器
IoC 容器（Inversion of Control Container）是 Spring 框架的核心特性之一，它负责管理应用程序中的对象创建、依赖注入和生命周期管理等任务。下面是对 IoC 容器的基本概念、特点和使用方法的概述。
IoC 容器基本概念
- 控制反转（Inversion of Control, IoC）：是一种设计原则，用来降低组件间的耦合度。在传统的编程模式中，组件自己负责创建依赖的对象。而在 IoC 中，这种控制权被“反转”给了容器，由容器来负责实例化、配置和管理组件之间的依赖关系。
- 依赖注入（Dependency Injection, DI）：是 IoC 的一种实现形式，它通过外部容器将依赖注入到组件中，而不是由组件自己创建或查找依赖对象。DI 主要有三种方式：构造器注入、setter 注入和基于接口的注入。
IoC 容器的特点
- 对象管理：IoC 容器负责管理应用程序中的对象，包括对象的创建、销毁和生命周期管理。
- 依赖注入：IoC 容器自动处理对象之间的依赖关系，使得对象之间更加解耦。
- 配置灵活性：通过 XML 或注解配置文件来定义对象及其依赖关系，可以方便地调整和扩展应用结构。
- 可测试性：由于依赖注入，使得单元测试更加容易实现，可以轻松地模拟（mock）外部依赖。
IoC 容器的使用
- 定义 Bean：Bean 是 IoC 容器管理的对象。在 Spring 中，可以通过 XML 配置文件或注解来定义 Bean。
- 配置依赖：定义 Bean 之间的依赖关系。这可以通过 XML 文件中的
ref属性来完成，或者使用注解如@Autowired和@Resource。 - 创建 IoC 容器：通过
ApplicationContext接口来创建 IoC 容器。常用的实现类包括ClassPathXmlApplicationContext和FileSystemXmlApplicationContext，它们分别用于读取类路径下的 XML 配置文件和文件系统的 XML 配置文件。 - 获取 Bean：使用
getBean方法从 IoC 容器中获取 Bean 实例。
示例
下面是一个简单的示例，展示了如何使用 XML 配置文件定义 Bean 并注入依赖：
-
XML 配置文件（applicationContext.xml）:
1 25 6 7 8 9 11 12 1310 14 -
创建 IoC 容器并获取 Bean:
1import org.springframework.context.ApplicationContext; 2import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext; 3 4public class App { 5 public static void main(String[] args) { 6 // 创建 IoC 容器 7 ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml"); 8 9 // 获取 Bean 10 ServiceBean serviceBean = (ServiceBean) context.getBean("serviceBean"); 11 serviceBean.doSomething(); 12 } 13}
在这个示例中，我们定义了两个 Bean，一个是 ServiceBean，另一个是 DaoBean，并且在 ServiceBean 中注入了 DaoBean 作为其依赖。通过 IoC 容器，我们可以轻松地管理这两个 Bean 的创建和依赖注入过程。
在 Java 中，创建线程
在 Java 中，创建线程主要有以下几种方法：
-
继承
Thread类- 创建一个新的类继承
Thread类，并重写run()方法。 - 创建该类的实例，并调用
start()方法来启动线程。
示例：
1class MyThread extends Thread { 2 @Override 3 public void run() { 4 System.out.println("线程 " + this.getName() + " 正在运行..."); 5 } 6} 7 8public class Main { 9 public static void main(String[] args) { 10 MyThread thread = new MyThread(); 11 thread.start(); 12 } 13} - 创建一个新的类继承
-
实现
Runnable接口- 创建一个实现了
Runnable接口的新类，并实现run()方法。 - 创建该类的实例，并将其传递给
Thread类的构造函数，然后调用start()方法来启动线程。
示例：
1class MyRunnable implements Runnable { 2 @Override 3 public void run() { 4 System.out.println("线程 " + Thread.currentThread().getName() + " 正在运行..."); 5 } 6} 7 8public class Main { 9 public static void main(String[] args) { 10 Thread thread = new Thread(new MyRunnable()); 11 thread.start(); 12 } 13} - 创建一个实现了
-
实现
Callable接口并使用FutureTask- 创建一个实现了
Callable接口的新类，并实现call()方法。 - 使用
Callable实例创建FutureTask对象。 - 创建
Thread类的实例，并将FutureTask作为参数传入，然后调用start()方法来启动线程。 - 通过
FutureTask的get()方法获取线程执行的结果。
示例：
1import java.util.concurrent.Callable; 2import java.util.concurrent.FutureTask; 3 4class MyCallable implements Callable{ 5 @Override 6 public String call() { 7 return "线程 " + Thread.currentThread().getName() + " 的结果"; 8 } 9} 10 11public class Main { 12 public static void main(String[] args) { 13 FutureTask futureTask = new FutureTask<>(new MyCallable()); 14 Thread thread = new Thread(futureTask); 15 thread.start(); 16 17 try { 18 System.out.println(futureTask.get()); 19 } catch (Exception e) { 20 e.printStackTrace(); 21 } 22 } 23} - 创建一个实现了
-
使用
ExecutorService和ThreadPoolExecutor- 使用
Executors工具类创建ExecutorService实例。 - 使用
ExecutorService的submit()方法提交任务。 - 使用
shutdown()方法停止线程池。
示例：
1import java.util.concurrent.ExecutorService; 2import java.util.concurrent.Executors; 3import java.util.concurrent.Future; 4 5public class Main { 6 public static void main(String[] args) { 7 ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor(); 8 9 Futurefuture = executor.submit(() -> { 10 return "线程 " + Thread.currentThread().getName() + " 的结果"; 11 }); 12 13 executor.shutdown(); 14 15 try { 16 System.out.println(future.get()); 17 } catch (Exception e) { 18 e.printStackTrace(); 19 } 20 } 21} - 使用
这些方法都可以用来创建和启动线程。每种方法都有其适用场景，选择哪种方法取决于您的具体需求。例如，如果您需要从线程获取返回值，则应使用 Callable 和 FutureTask；如果您需要管理一组线程，则 ExecutorService 是一个更好的选择。