面试-java基础
JavaSE
面向对象特性：封装、继承、多态。多态的实现方法：继承、重写、父类引用子类对象。
集合类：继承collection接口的类和继承map接口的类。
hashmap线程不安全的原因：一：没有同步机制。二、put操作无原子性。三、两个线程同时扩容会导致链表成环形结构。四、没有可见性保证手段。
concurrenthashmap：链表超过8转换成红黑树。线程安全实现方式：JDK 1.7 采用 Segment 分段锁来保证安全， Segment 是继承自 ReentrantLock。JDK1.8 放弃了 Segment 分段锁的设计，采用 CAS + synchronized 保证线程安全，锁粒度更细，synchronized 只锁定当前链表或红黑二叉树的首节点。
异常的分类：
Error（错误）
- 由 JVM 抛出，表示严重问题，一般不捕获也不处理。
Exception（异常）
- Checked Exception（受检异常）：编译器强制检查，必须显式捕获或在方法签名中声明抛出。例如
IOException、SQLException。 - Unchecked Exception（运行时异常）：继承自
RuntimeException，编译器不强制检查，可根据业务需要捕获。例如NullPointerException、ArithmeticException。
juc（java并发编程）
特性：原子性、可用性、有序性（指令重排：会保证程序最终执行结果和代码顺序执行的结果是一致的）
线程和进程：进程是程序的一次执行过程，是系统运行程序的基本单位；一个线程就是一个指令流，将指令流中的一条条指令以一定的顺序交给 CPU 执行。
•线程作为最小调度单位，进程作为资源分配的最小单位。
创建线程四种方式：继承Thread类、实现runnable接口、实现Callable接口、线程池创建线程。Runnable 接口run方法无返回值；Callable接口call方法有返回值，是个泛型。
run和start的区别：start(): 用来启动线程，通过该线程调用run方法执行run方法中所定义的逻辑代码。start方法只能被调用一次。run(): 封装了要被线程执行的代码，可以被调用多次。调用 start() 方法方可启动线程并使线程进入就绪状态，直接执行 run() 方法的话不会以多线程的方式执行。
进程通信方式：管道、共享内存、消息队列、信号量、套接字
可中断锁和不可中断锁
- 可中断锁：获取锁的过程中可以被中断，不需要一直等到获取锁之后 才能进行其他逻辑处理。
ReentrantLock就属于是可中断锁。 - 不可中断锁：一旦线程申请了锁，就只能等到拿到锁以后才能进行其他的逻辑处理。
synchronized就属于是不可中断锁。
synchronized：依赖于JVM级别的Monitor，是悲观锁，一个线程获取到的标志就是在monitor中设置成功了Owner。
重量级锁：底层使用的Monitor实现，里面涉及到了用户态和内核态的切换、进程的上下文切换，成本较高，性能比较低。
轻量级锁：线程加锁的时间是错开的（也就是没有竞争），可以使用轻量级锁来优化。轻量级修改了对象头的锁标志，相对重量级锁性能提升很多。每次修改都是CAS操作，保证原子性
偏向锁：一段很长的时间内都只被一个线程使用锁，可以使用了偏向锁，在第一次获得锁时，会有一个CAS操作，之后该线程再获取锁，只需要判断mark word中是否是自己的线程id即可，而不是开销相对较大的CAS命令
synchronized与volatile的区别
volatile只能使用在变量上；而synchronized可以在类，变量，方法和代码块上。
volatile至保证可见性；synchronized保证原子性与可见性。
volatile禁用指令重排序；synchronized不会。
volatile不会造成阻塞；synchronized会
volatile：volatile关键字会强制将修改的值立即写入主存。
线程池处理任务的流程：
1，任务在提交的时候，首先判断核心线程数是否已满，如果没有满这时对于一个新提交的任务，线程池会创建一个线程去处理任务。(当线程池里面存活的线程数小于等于核心线程数corePoolSize时，线程池里面的线程会一直存活着，就算空闲时间超过了keepAliveTime，线程也不会被销毁，而是一直阻塞在那里一直等待任务队列的任务来执行。)
2，如果核心线程数满了，则判断阻塞队列是否已满，如果没有满，当前任务存入阻塞队列，等待后续线程来执行提交地任务
3，如果阻塞队列也满了，则判断线程数是否小于最大线程数，如果满足条件，则使用临时线程执行任务
4，如果当前的线程数达到了最大线程数目，并且任务队列也满了，如果还有新的任务过来，那就直接采用拒绝策略进行处理。默认的拒绝策略是抛出一个RejectedExecutionException异常。
线程池中有哪些常见的blockingqueue：ArrayBlockingQueue：基于数组实现的有界阻塞队列。LinkedBlockingQueue。SynchronousQueue：不存储元素的阻塞队列。PriorityBlockingQueue：支持优先级的无界阻塞队列。
虚拟线程：称为轻量级线程或协程，虚拟线程允许一个操作系统线程执行多个虚拟线程。提高系统的吞吐量。更适合处理大量的IO密集型任务。虚拟线程的创建方法：Thread.startVirtualThread() 创、Thread.ofVirtual() 创建 、ThreadFactory 创建。
future：Future类的主要作用是提供一种机制，允许主线程异步执行任务，并在需要时获取任务的结果。
AQS:抽象同步队列：原理是通过维护一个状态变量和一个FIFO队列，结合CAS操作，来实现线程之间的同步和互斥控制
AQS如何实现可重入：通过state。首次获取时 CAS 竞争，重入时无需 CAS，直接累加。释放时递减，直到归零真正放锁。
如何确定线程池参数：
CPU 密集型任务
- 线程数 ≈ CPU 核数 + 1
I/O 密集型任务
- 线程数 ≈ CPU 核数 × （1 + 阻塞系数）
- 阻塞系数＝I/O 等待时间 / 计算时间。若等待时间远大于计算时间，可配置更多线程。
- 固定队列容量，调
corePoolSize和maximumPoolSize- 记录在不同线程数下的 TPS/RT 和系统资源使用情况。
- 寻找吞吐量拐点：继续增加线程数，吞吐量不再显著提升，甚至下降的点。
- 固定线程数，调队列容量
- 太小会导致拒绝；太大会导致积压太深、响应延迟变高。
- 找到拒绝率为 0 且响应延迟可接受时的最小队列容量。
- 调整
keepAliveTime- 观察在低峰期线程是否能及时回收，减少资源占用。
JVM调优：
JVM 调优的参数都有哪些？
- Xms 初始堆大小
- Xmx 最大堆大小
- XX:NewSize 年轻代大小
- XX:MaxNewSize 年轻代最大值
- XX:PermSize 永生代初始值
- XX:MaxPermSize 永生代最大值
- XX:NewRatio 新生代与老年代的比例
jps
输出JVM中运行的进程状态信息
jstack
查看java进程内线程的堆栈信息
jmap
用于生成堆转存快照
jstat
监视虚拟机运行时状态信息
G1：
G1的核心特点：
- 并行与并发：G1利用多核处理器的能力，在垃圾回收的不同阶段使用并行和并发的技术，减少对应用程序线程的影响。
- 分区的堆管理：G1将堆空间分割成许多相同大小的区域（Region），每个区域可以作为Eden、Survivor或Old区使用，这种布局有助于更灵活地管理内存。
- 垃圾优先策略：G1采用“垃圾优先”（即那些包含最少存活数据的区域（垃圾最多的区域）的策略，即根据预期的垃圾回收收益来决定哪些区域优先进行回收，从而在给定的暂停时间内获得最大的清理效果。
- 可预测的暂停时间：开发者可以设置期望的GC暂停时间目标，G1会尝试在不超过这个时间限制的情况下进行垃圾回收，这对于交互式应用和服务端应用非常重要。
- 混合回收：G1可以同时进行年轻代和老年代的垃圾回收，这有助于避免长时间的Full GC暂停。
浙公网安备 33010602011771号