[Java知识库]2021面试总结

1. 集合

1. ArrayList和LinkedList区别

• ArrayList：底层数组，适合修改、查询，数组有下标，速度快
• LinkedList：底层链表，适合增加、删除，链表只影响元素前后，断开连接

2. HashMapt的put方法
   1 根据Key通过哈希算法与与运算得出数组下标
   2 如果数组下标位置元素为空，则将key和value封装为Entry对象（JDK1.7中是Entry对象，JDK1.8中是Node对象）并放入该位置
   3 如果数组下标位置元素不为空，则要分情况讨论
   a 如果是JDK1.7，则先判断是否需要扩容，如果要扩容就进行扩容，如果不用扩容就生成Entry对象，并使用头插法添加到当前位置的链表中
   b 如果是JDK1.8，则会先判断当前位詈上的Node的类型，看是红黑树Node，还是链表Node
   i 如果是红黑树Node，则将key和value封装为一个红黑树节点并添加倒红黑树中去，在这个过程中会判断红黑树中是否存在当前key，如果存在则更新value
   ii 如果此位置上的Node对象是链表节点，则将key和Value封装为一个链表Node并通过尾插法插入到链表的最后位置去，因为是尾插法，所以需要遍历链表，在遍历链表的过程中会判断是否存在当前key，如果存在则更新value，当遍历完链表后，将新链表Node插入到链表中，插入到链表后，会看当前链表的节点个数，如果超过了8，那么则会将该链表转成红黑树
   iii 将key和value封装为Node插入到链表或红黑树中后，再判断是否需要进行扩容，如果需要就扩容，如果不需要就结束PUT方法。

3. 说一下ThreadLocal
   1.ThreadLocal是Java中所提供的线程本地存储机制，可以利用该机制将数据缓存在某个线程内部，该线程可以在任意时刻、任意方法中获取缓存的数据
   2.ThreadLocal底层是通过ThreadloclMap来实现的，每个Thread对象 (注意不是ThreadLlocal对象)中都存在一个ThreadloclMap，,Map的key为ThreadLocal对象，Map的value为需要缓存的值
   3.如果在线程池中使用Threadocal会造成内存泄漏，因为当ThreadLocaR对象使用完之后，应该要肥没置的key , value，也就是Enty对像进行回收，但线程池中的战程不会回收，而线程对象是通过强引用指向ThreadLoclMap，ThreadloclMapt是通过强引用指向Enty对象，线程不被回收，Enty对象也就不会被回收，从而出现内存泄漏，解决办法是，在使用了ThreadLocal对象之后，手动调用ThreadLocal的remove方法，手动清楚Entry对象
   4.ThreadLocal经典的应用场景就是连接管理（一个线程持有一个连接，该连接对象可以在不同的方法之间进行传递，线程之间不共享同一个连按)

4. 说一下JVM中，哪些是共享区，哪些可以作为gc root
   1、堆区和方法区是所有线程共享的，栈、本地方法栈、程序计数器是每个线程独有的
   
   2、什么是gc root，VM在进行垃圾回收时，需要找到“垃圾”对象，也就是没有被引用的对象，但是直接找“垃圾”对象是比较耗时的，所以反过来，先战“非垃圾”对象，也就是正常对象，那么就需要从某些“根”开始去找，根据这些“根”的引用路径找到正常对象，而这些“根”有一个特征，就是它只会引用其他对象，而不会被其他对象引用，例如:栈中的本地变量、方法区中的静态变量、本地方法栈中的变晕、正在运行的线程等可以作为gc root。

5. 你们项目如何排查JVM问题
   对于还在正常运行的系统:
   1.可以使用jmap来查看JVM中各个区域的使用情况
   2.可以通过jstack来查看线程的运行情况，比如哪些线程阻塞、是否出现了死锁
   3.可以通过jstat命令来查看垃圾回收的情况，特别是fullgc，如果发现fullgct比较频繁，那么就得进行调优了4.通过各个命令的结果，或者jvisualvm等工具来进行分析
   5.首先，初步猜测频繁发送fullac的原因，如果频繁发生tullinc但是又一直没有出现内存溢出，那么表示fullgc实际上是回收了很多对象了，所以这些对象最好能在younggc过程中就直接回收掉，避负这些对象进入到老年代，对于这种情况，就要考碉这些存话时间不长的对象是不是比较大，导致年轻代放不下，直接进入到了老年代，尝试加大年轻代的大小，如果改完之后,fullgc减少，则证明修改有效
   6.同时，还可以找到占用CPU最多的线程，定位到具体的方法，优化这个方法的执行，看是否能避免某些对象的创建，从而节省内存
   对于已经发生了OOM的系统:
   1.一般生产系统中都会设置当系统发生了OOM时，生成当时的dump文件（-XX:+HeapDumpOnOutOfiMemoyEror -XX:HeapDumpPath=/usr/local/base)
   2.我们可以利用jsisualvm等工具来分析dump文件
   3.根据dump文件找到异常的实例对象，和异常的线程（占用CPU高)，定位到具体的代码
   4.然后再进行详细的分析和调试
   总之，调优不是一蹴而就的。需要分析、推理、实践、总结、再分析，最终定位到具休的问题

6. 如何查看线程死锁
   1.可以通过stack命令来进行查看，jstack命令中会显示发生了死锁的线程
   ⒉或者两个线程去操作数据库时，数据库发生了死锁，这是可以查询数据库的死锁情况

7. 线程之间如何进行通讯的
   1.线程之间可以通过共享内存或基于网络来进行通信
   2如果是通过共享内存来进行通信，则需要考虑并发问题，什么时候阻塞，什么时候唤醒
   3.像Java中的wait0、notify0就是阻塞和唤醒
   4.通过网络就比较简单了，通过网络连接将通信数据发送给对方，当然也要考虑到并发问题，处理方式就是加锁等方式

2. Spring

1. 介绍一下Spring，读过源码介绍一下大致流程
   1.Spring是一个快速开发框架。Spring帮助程序员来管理对象
   2.Spring的源码实现的是非常优秀的，设计模式的应用、并发安全的实现、面向接口的设计等
   3.在创建Spring容器。也就是启动Spring时:
   a.首先会进行扫描，扫描得到所有的BeanDefinition对象，并存在一个Map中
   b.然后筛选出非懒加载的单例DeanDefinition进行创建Bean，对于多例bean不需要在启动过程中去进行创建，对于多例bean会在每次获取bean时利用BeanDefniton去创建
   c利用BeanDelition创建Bean就是Bean的创建生命周期，这期间包括了合并BeanDelinition、推断构造方法、实例化、属性填充、初始化前、初始化、初始化后等步骤，其中AOP就是发生在初始化后这一步骤中
   4.单例Bean创建完了之后，Spring会发布一个容器启动事件
   5.Spring启动结束
   6.在源码中会更复杂，比如源码中会提供一些模板方法，让子类来实现，比如源码中还涉及到一些BeanfactoryPostProcessor和BeanPostProcessor的注册，Spring的扫描就是通过BeanFactoryPostProcessor来实现的，依赖注入就是通过BeanPostProcessor来实现的
   7.在Spring启动过程中还会去处理@Import等注解
2. 说一下Spring的事务机制
   1 Spring事务底是基于数据库事务和AOP机制的
   2 首先对于使用了@Transactional注解的Bean，Spring会创建一个代理对象作为Bean
   3 当调用代理对象的方法时，会先判断该方法上是否加了@Transactional注解
   4 如果加了，那么则利用事务管理器创建一个数据库连接
   5 并且修改数据库连接的autocommit属性为false，禁止此连接的自动提交，这是实现Spring事务非常重要的一步
   6 然后执行当前方法，方法中会执行sql
   7 执行完当前方法后，如果没有出现异常就直接提交事务
   8 如果出现了异常，并且这个异常是需要回滚的就会回滚事务，否则仍然提交事务
   9 Spring事务的隔离级别对应的就是数据车的隔离级别
   10 Spring事务的传播机制是Spring事务自己实现的，也是Spring事务中最复杂的
   11 Spring事务的传播机制是基于数据库连接来做的，一个数据库连接一个事务，如果传播机制配置为需要新开一个事务，那么实际上就是先建立一个数娲库连接，在此新数据
   库连接上执行sql
3. 什么时候@Transactional失效
   因为Spring事务是基于代理来实现的，所以某个加了@)Transactional的方法只有是被代理对象调用时，那么这个注解才会生效，所以如果是被代理对象来调用这个方法，那么Transactional是不会生效的。
   同时如果某个方法是priate的，那么@Tansactiona也会失效，因为底层cailib是基于父子类来实现的，子类是不能重载父类的prvate方法的，所以无法很好的利用代理，也会导致@Transactianal失效

Dubbo

1. Dubbo是如何做系统交互的
   Dubbo底层是通过RPC来完成服务和服务直接的调用的，Dubo支持很多协议，比如默认的dubtot协h议，比如lth协议、比如et等都是支持的，他们的底层所使用的技术是不太一样函，比如dubbo协议底层使用的是netty，也可以使用mina，http协议底层使用的tomcat或jetty.
   服务消费者在调用某个服务时，会将当前所调用的服务接口信息、当前方法信息、执行方法所传入的入参信息等组装为一个invocation对象，然后不同的协议通过不同的数据组织方式和传输方式将这个对象传送给服务提供者，提供者按收到这个对象后，找到对应的服务实现，利用反射执行对应的方法，得到方法结果后再通过网络响应给服务消费者。
   当然，Dubbo在这个调用过程中还做很多其他的设计，比如服务容错、负载均衡、Filtr机制、动态路由机制等等，让Dubo能处理更多企业中的需求。
2. Dubbo的负载均衡策略
   Dubbo目前支持:
   1 平衡加权轮询算法
   2 加权随机算法
   3 一致性哈希算法
   4 最小活跃数算法