Java面试题

2023-05-16

Java面试题

并发面试题

集合面试题

一、Java基础

1. JDK和JRE有什么区别?

· JDK:Java Development Kit 的简称,java 开发工具包,提供了 java 的开发环境和运行环境。

· JRE:Java Runtime Environment 的简称,java 运行环境,为 java 的运行提供了所需环境。

具体来说 JDK 其实包含了 JRE,同时还包含了编译 java 源码的编译器 javac,还包含了很多 java 程序调试和分析的工具。简单来说:如果你需要运行 java 程序,只需安装 JRE 就可以了,如果你需要编写 java 程序,需要安装 JDK。

2. == 和 equals 的区别是什么?

== 解读

对于基本类型和引用类型 == 的作用效果是不同的

· 基本类型:比较的是值是否相同;==

· 引用类型:比较的是引用是否相同;equals

1 String x = "string";
2 String y = "string";
3 String z = new String("string");
4 System.out.println(x==y); // true
5 System.out.println(x==z); // false
6 System.out.println(x.equals(y)); // true
7 System.out.println(x.equals(z)); // true

代码解读:因为 x 和 y 指向的是同一个引用,所以 == 也是 true,而 new String()方法则重写开辟了内存空间,所以 == 结果为 false,而 equals 比较的一直是值,所以结果都为 true。

equals 解读

equals 本质上就是 ==,只不过 String 和 Integer 等重写了 equals 方法,把它变成了值比较。看下面的代码就明白了。

首先来看默认情况下 equals 比较一个有相同值的对象,代码如下:

 1 class Cat {
 2     public Cat(String name) {
 3         this.name = name;
 4     }
 5  
 6     private String name;
 7  
 8     public String getName() {
 9         return name;
10     }
11  
12     public void setName(String name) {
13         this.name = name;
14     }
15 }
16  
17 Cat c1 = new Cat("王磊");
18 Cat c2 = new Cat("王磊");
19 System.out.println(c1.equals(c2)); // false

输出结果出乎我们的意料,竟然是 false?这是怎么回事,看了 equals 源码就知道了,源码如下:

1 public boolean equals(Object obj) {
2     return (this == obj);
3 }

原来 equals 本质上就是 ==。

那问题来了,两个相同值的 String 对象,为什么返回的是 true?代码如下:

1 String s1 = new String("老王");
2 String s2 = new String("老王");
3 System.out.println(s1.equals(s2)); // true

同样的,当我们进入 String 的 equals 方法,找到了答案,代码如下:

 1 public boolean equals(Object anObject) {
 2     if (this == anObject) {
 3         return true;
 4     }
 5     if (anObject instanceof String) {
 6         String anotherString = (String)anObject;
 7         int n = value.length;
 8         if (n == anotherString.value.length) {
 9             char v1[] = value;
10             char v2[] = anotherString.value;
11             int i = 0;
12             while (n-- != 0) {
13                 if (v1[i] != v2[i])
14                     return false;
15                 i++;
16             }
17             return true;
18         }
19     }
20     return false;
21 }

原来是 String 重写了 Object 的 equals 方法,把引用比较改成了值比较。

总结:

== 对于基本类型来说是值比较,对于引用类型来说是比较的是引用;而 equals 默认情况下是引用比较,只是很多类重新了 equals 方法,比如 String、Integer 等把它变成了值比较,所以一般情况下 equals 比较的是值是否相等。

3. 两个对象的 hashCode()相同,则 equals()也一定为 true,对吗?

不对,两个对象的 hashCode()相同,equals()不一定 true。

代码示例:

1 String str1 = "通话";
2 String str2 = "重地";
3 System.out.println(String.format("str1:%d | str2:%d",  str1.hashCode(),str2.hashCode()));
4 System.out.println(str1.equals(str2));

执行的结果:

str1:1179395 | str2:1179395
false

代码解读:很显然“通话”和“重地”的 hashCode() 相同,然而 equals() 则为 false,因为在散列表中,hashCode()相等即两个键值对的哈希值相等,然而哈希值相等,并不一定能得出键值对相等。

4. final 在 Java中的作用?

· final 修饰的类叫最终类,该类不能被继承。

· final 修饰的方法不能被重写。

· final 修饰的变量叫常量,常量必须初始化,初始化之后值就不能被修改。

5. java 中的 Math.round(-1.5) 等于多少?

等于 -1,因为在数轴上取值时,中间值(0.5)向右取整,所以正 0.5 是往上取整,负 0.5 是直接舍弃。

Math.floor(1.5)=1是向下取整

Math.ceil(1.3)=2是向上取整

6.String 属于基础的数据类型吗?

String 不属于基础类型,基础类型有 8 种:byte、boolean、char、short、int、float、long、double,而 String 属于对象。

7.Java中操做字符串的都有哪些类?它们之间有什么区别?

有String、StringBuffer、StringBuilder.

String 和 StringBuffer、StringBuilder 的区别在于 String 声明的是不可变的对象,每次操作都会生成新的 String 对象,然后将指针指向新的 String 对象,而 StringBuffer、StringBuilder 可以在原有对象的基础上进行操作,所以在经常改变字符串内容的情况下最好不要使用 String。

StringBuffer 和 StringBuilder 最大的区别在于,StringBuffer 是线程安全的,而 StringBuilder 是非线程安全的,但 StringBuilder 的性能却高于StringBuffer,所以在单线程环境下推荐使用 StringBuilder,多线程环境下推荐使用 StringBuffer。

8. String str = “i” 与 String str = new String(“i”)一样吗?

不一样,因为内存的分配方式不一样。

String str="i"的方式,java 虚拟机会将其分配到常量池中;而 String str=new String(“i”) 则会被分到堆内存中。

9. 如何将字符串反转?

使用StringBuilder 或者 StringBuffer的 reverse()方法

1 // StringBuffer reverse
2 StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer();
3 stringBuffer.append("abcdefg");
4 System.out.println(stringBuffer.reverse()); // gfedcba
5 // StringBuilder reverse
6 StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
7 stringBuilder.append("abcdefg");
8 System.out.println(stringBuilder.reverse()); // gfedcba

10. String 类的常用方法有哪些?

· indexOf():返回指定字符的索引。

· charAt():返回指定索引处的字符。

· replace():字符串替换。

· trim():去除字符串两端空白。

· split():分割字符串,返回一个分割后的字符串数组。

· getBytes():返回字符串的 byte 类型数组。

· length():返回字符串长度。

· toLowerCase():将字符串转成小写字母。

· toUpperCase():将字符串转成大写字符。

· substring():截取字符串。

· equals():字符串比较。

11. 抽象类必须要有抽象方法吗?

不需要,抽象类不一定非要有抽象方法

示例代码:

1 abstract class Cat {
2     public static void sayHi() {
3         System.out.println("hi~");
4     }
5 }

12. 普通类和抽象类有哪些区别?

· 普通类不能包含抽象方法,抽象类可以包含抽象方法。

· 抽象类不能直接实例化,普通类可以直接实例化。

13. 抽象类能使用final修饰吗?

不能,定义抽象类就是让其他类来继承的,如果定义为final 该类就不能被继承,这样就产生了矛盾,所以final 不能修饰抽象类。

14. 借口和抽象类有什么区别?

· 实现:抽象类的子类使用 extends 来继承;接口必须使用 implements 来实现接口。

· 构造函数:抽象类可以有构造函数;接口不能有。

· main 方法:抽象类可以有 main 方法,并且我们能运行它;接口不能有 main 方法。

· 实现数量:类可以实现很多个接口;但是只能继承一个抽象类。

· 访问修饰符:接口中的方法默认使用 public 修饰;抽象类中的方法可以是任意访问修饰符。

15. java中 IO 流分为几种?

· 按功能来分:输入流(InputStream)、输出流(OutputStream)

· 按类型来分:字节流和字符流

· 字节流和字符流的区别是:字节流按8位传输以字节为单位输入输出数据,字符流按16位传输以字符位单位输入输出数据。

16. BIO、NIO、AIO 有什么区别?

· BIO:Block IO 同步阻塞式 IO,就是我们平常使用的传统 IO,它的特点是模式简单使用方便,并发处理能力低。

· NIO:New IO 同步非阻塞 IO,是传统 IO 的升级,客户端和服务器端通过 Channel(通道)通讯,实现了多路复用。

· AIO:Asynchronous IO 是 NIO 的升级,也叫 NIO2,实现了异步非堵塞 IO ,异步 IO 的操作基于事件和回调机制。

17. Files 的常用方法都有哪些?

· Files.exists():检测文件路径是否存在。

· Files.createFile():创建文件。

· Files.createDirectory():创建文件夹。

· Files.delete():删除一个文件或目录。

· Files.copy():复制文件。

· Files.move():移动文件。

· Files.size():查看文件个数。

· Files.read():读取文件。

· Files.write():写入文件。

二、容器

18. java容器都有哪些?

常用的容器图录:

image-20221018164826559

19. Collection 和 Collections 有什么区别?

· Collection 是java.util.Collection 一个集合接口(集合类的一个顶级接口)。它提供了对集合对象进行基本操作的通用接口方法。Collection接口在Java 类库中有很多具体的实现。Collection接口的意义是为各种具体的集合提供了最大化的统一操作方式,其直接继承接口有List与Set。

· Collections则是集合类的一个工具类/帮助类,其中提供了一系列静态方法,用于对集合中元素进行排序、搜索以及线程安全等各种操作。

20. List、Set、Map 之间的区别是什么?

image-20221018165803168

Collection集合主要有List和Set两大接口

List:一个有序(元素存入集合的顺序和取出的顺序一致)容器,元素可以重复,可以插入多个null元素,元素都有索引。常用的实现类有 ArrayList、LinkedList 和 Vector。
Set:一个无序(存入和取出顺序有可能不一致)容器,不可以存储重复元素,只允许存入一个null元素,必须保证元素唯一性。Set 接口常用实现类是 HashSet、LinkedHashSet 以及 TreeSet。

Map是一个键值对集合,存储键、值和之间的映射。 Key无序,唯一;value 不要求有序,允许重复。Map没有继承于Collection接口,从Map集合中检索元素时,只要给出键对象,就会返回对应的值对象。

Map 的常用实现类:HashMap、TreeMap、HashTable、LinkedHashMap、ConcurrentHashMap

21. HashMap 和 HashTable 有什么区别?

· hashMap去掉了HashTable 的contains方法,但是加上了 containsValue() 和 containsKey() 方法。

· hashtable是线程安全的,hashMap是线程不安全的

· hashTable同步的,而HashMap是非同步的,效率上比hashTable要高。

· hashMap允许空键值,而hashTable不允许。

· 在HashMap中通过 get() 来获取value,通过 put() 来插入value, ContainsKey() 则用来检验对象是否已经存在。可以看出,和ArrayList的操作相比,HashMap除了通过key索引其内容之外,别的方面差异并不大。

22. 如何决定使用HashMap 还是TreeMap?

(1)HashMap:适用于在Map中插入、删除和定位元素。

(2)Treemap:适用于按自然顺序或自定义顺序遍历键(key)。

(3)HashMap通常比TreeMap快一点(树和哈希表的数据结构使然),建议多使用HashMap,在需要排序的Map时候才用TreeMap。

(4)HashMap 非线程安全 TreeMap 非线程安全

(5)HashMap的结果是没有排序的,而TreeMap输出的结果是排好序的。

(6)在HashMap中通过 get() 来获取value,通过 put() 来插入value, ContainsKey() 则用来检验对象是否已经存在。可以看出,和ArrayList的操作相比,HashMap除了通过key索引其内容之外,别的方面差异并不大。

23. 说一下HashMap的实现原理?

HashMap概述: HashMap是基于哈希表的Map接口的非同步实现。此实现提供所有可选的映射操作,并允许使用null值和null键。此类不保证映射的顺序,特别是它不保证该顺序恒久不变。

HashMap的数据结构: 在java编程语言中,最基本的结构就是两种,一个是数组,另外一个是模拟指针(引用),所有的数据结构都可以用这两个基本结构来构造的,HashMap也不例外。HashMap实际上是一个“链表散列”的数据结构,即数组和链表的结合体。

当我们往Hashmap中put元素时,首先根据key的hashcode重新计算hash值,根据hash值得到这个元素在数组中的位置(下标),如果该数组在该位置上已经存放了其他元素,那么在这个位置上的元素将以链表的形式存放,新加入的放在链头,最先加入的放入链尾.如果数组中该位置没有元素,就直接将该元素放到数组的该位置上。

需要注意Jdk 1.8中对HashMap的实现做了优化,当链表中的节点数据超过八个之后,该链表会转为红黑树来提高查询效率,从原来的O(n)到O(logn)

24. 说一下HashSet的实现原理?

HashSet实际上是一个HashMap实例,都是一个存放链表的数组。它不保证存储元素的迭代顺序;此类允许使用null元素。HashSet中不允许有重复元素,这是因为HashSet是基于HashMap实现的,HashSet中的元素都存放在HashMap的key上面,而value中的值都是统一的一个固定对象private static final Object PRESENT = new Object();

HashSet中add方法调用的是底层HashMap中的put()方法,而如果是在HashMap中调用put,首先会判断key是否存在,如果key存在则修改value值,如果key不存在这插入这个key-value。而在set中,因为value值没有用,也就不存在修改value值的说法,因此往HashSet中添加元素,首先判断元素(也就是key)是否存在,如果不存在则插入,如果存在则不插入,这样HashSet中就不存在重复值。

所以判断key是否存在就要重写元素的类的equals()和hashCode()方法,当向Set中添加对象时,首先调用此对象所在类的hashCode()方法,计算次对象的哈希值,此哈希值决定了此对象在Set中存放的位置;若此位置没有被存储对象则直接存储,若已有对象则通过对象所在类的equals()比较两个对象是否相同,相同则不能被添加。

25. ArrayList 和 LinkedList 的区别?

· ArrayList基于动态数组实现的非线程安全的集合;LinkedList基于链表实现的非线程安全的集合。

· 对于随机index访问的get和set方法,一般ArrayList的速度要优于LinkedList。因为ArrayList直接通过数组下标直接找到元素;LinkedList要移动指针遍历每个元素直到找到为止。

· 新增和删除元素,一般LinkedList的速度要优于ArrayList。因为ArrayList在新增和删除元素时,可能扩容和复制数组;LinkedList实例化对象需要时间外,只需要修改指针即可。

· LinkedList集合不支持高效的随机访问(RandomAccess)

· ArrayList的空间浪费主要体现在在list列表的结尾预留一定的容量空间,而LinkedList的空间花费则体现在它的每一个元素都需要消耗相当的空间。

26. 如何实现数组和 List 之间的转换?

· List转换为数组:调用ArrayList的toArray() 方法。

· 数组转换为List:调用Arrays的asList() 方法。

27. ArrayList 和 Vector 有什么区别?

· Vector是同步的,而ArrayList不是。然而,如果你寻求在迭代的时候对列表进行改变,你应该使用CopyOnWriteArrayList。

· ArrayList比Vector快,它因为有同步,不会过载。

· ArrayList更加通用,因为我们可以使用Collections工具类轻易地获取同步列表和只读列表。

28. Array数组和ArrayList列表有什么区别?

存储内容比较:

Array数组可以包含基本类型和对象类型,

ArrayList却只能包含对象类型。

需要注意的是:Array数组在存放的时候一定是同种类型的元素。ArrayList就不一定了,因为ArrayList可以存储Object。

空间大小比较:

它的空间大小是固定的,空间不够时也不能再次申请,所以需要事前确定合适的空间大小。

ArrayList的空间是动态增长的,如果空间不够,它会创建一个空间比原空间大约0.5倍的新数组,然后将所有元素复制到新数组中,接着抛弃旧数组。而且,每次添加新的元素的时候都会检查内部数组的空间是否足够。(比较麻烦的地方)。

附上arraylist扩充机制:newCapacity=oldCapacity+(oldCapacity>>1)(注: >>1:右移1位,相当于除以2,例如10>>1 得到的就是5)但由于源码里(不再分析,这里简要略过)传过来的minCapcatiy的值是size+1,能够实现grow方法调用就肯定是(size+1)>elementData.length的情况,所以size就是初始最大容量或上一次扩容后达到的最大容量,所以才会进行扩容。因此,扩容后的大小应该是原来的1.5倍+1

方法上的比较:

ArrayList作为Array的增强版,当然是在方法上比Array更多样化,比如添加全部addAll()、删除全部removeAll()、返回迭代器iterator()等。

适用场景:

如果想要保存一些在整个程序运行期间都会存在而且不变的数据,我们可以将它们放进一个全局数组里,但是如果我们单纯只是想要以数组的形式保存数据,而不对数据进行增加等操作,只是方便我们进行查找的话,那么,我们就选择ArrayList。而且还有一个地方是必须知道的,就是如果我们需要对元素进行频繁的移动或删除,或者是处理的是超大量的数据,那么,使用ArrayList就真的不是一个好的选择,因为它的效率很低,使用数组进行这样的动作就很麻烦,那么,我们可以考虑选择LinkedList。

29. 在 Queue中 poll() 和 remove() 有何区别?

poll() 和 remove() 都是从队列中取出一个元素,但是 poll() 在获取元素失败的时候会返回空,但是 remove() 失败的时候会抛出异常。

30. 哪些集合类是线程安全的?

· vector:就比arraylist多了个同步化机制(线程安全),因为效率较低,现在已经不太建议使用。在web应用中,特别是前台页面,往往效率(页面响应速度)是优先考虑的。

· statck:堆栈类,先进后出。

· hashtable:比HashMap线程安全。

· enumeration:枚举,相当于迭代器。

31. 迭代器Iterator是什么?

迭代器是一种设计模式,它是一个对象,它可以遍历并选择序列中的对象,而开发人员不需要了解该序列的底层结构。迭代器通常被称为“轻量级”对象,因为创建它的代价小。

32. Iterator怎么用?

Java中的Iterator功能比较简单,并且只能单向移动:

(1) 使用方法iterator()要求容器返回一个Iterator。第一次调用Iterator的next()方法时,它返回序列的第一个元素。注意:iterator()方法是java.lang.Iterable接口,被Collection继承。

(2) 使用next()获得序列中的下一个元素。

(3) 使用hasNext()检查序列中是否还有元素。

(4) 使用remove()将迭代器新返回的元素删除。

Iterator是Java迭代器最简单的实现,为List设计的ListIterator具有更多的功能,它可以从两个方向遍历List,也可以从List中插入和删除元素。

33. Iterator和ListIterator有什么区别?

· Iterator可用来遍历Set和List集合,但是ListIterator只能用来遍历List。

· Iterator对集合只能是前向遍历,ListIterator既可以前向也可以后向。

· ListIterator实现了Iterator接口,并包含其他的功能,比如:增加元素,替换元素,获取前一个和后一个元素的索引,等等。

三、多线程

34. 并行和并发有什么区别?

· 并行是指两个或者多个事件在同一时刻发生;而并发是指两个或多个事件在同一时间间隔发生。

· 并行是在不同实体上的多个事件,并发是在同一实体上的多个事件。

· 在一台处理器上“同时”处理多个任务,在多台处理器上同时处理多个任务。如hadoop分布式集群。

所以并发编程的目标是充分的利用处理器的每一个核,以达到最高的处理性能。

35. 线程和进程的区别是?

简而言之,进程是程序运行和资源分配的基本单位,一个程序至少有一个进程,一个进程至少有一个线程。

进程在执行过程中拥有独立的内存单元,而多个线程共享内存资源,减少切换次数,从而效率更高。

线程是进程的一个实体,是cpu调度和分派的基本单位,是比程序更小的能独立运行的基本单位。

同一进程中的多个线程之间可以并发执行。

36. 守护线程是什么?

守护线程(即daemon thread),是个服务线程,准确地来说就是服务其他的线程。

37. 创建线程有哪几种方式?

①. 继承Thread类创建线程类

· 定义Thread类的子类,并重写该类的run方法,该run方法的方法体就代表了线程要完成的任务。因此把run()方法称为执行体。

· 创建Thread子类的实例,即创建了线程对象。

· 调用线程对象的start()方法来启动该线程。

②. 通过Runnable接口创建线程类

· 定义runnable接口的实现类,并重写该接口的run()方法,该run()方法的方法体同样是该线程的线程执行体。

· 创建 Runnable实现类的实例,并依此实例作为Thread的target来创建Thread对象,该Thread对象才是真正的线程对象。

· 调用线程对象的start()方法来启动该线程。

③. 通过Callable和Future创建线程

· 创建Callable接口的实现类,并实现call()方法,该call()方法将作为线程执行体,并且有返回值。

· 创建Callable实现类的实例,使用FutureTask类来包装Callable对象,该FutureTask对象封装了该Callable对象的call()方法的返回值。

· 使用FutureTask对象作为Thread对象的target创建并启动新线程。

· 调用FutureTask对象的get()方法来获得子线程执行结束后的返回值。

38. 说一下runable 和 callabe 有什么区别?

有点深的问题了,也看出一个Java程序员学习知识的广度。

· Runnable接口中的run()方法的返回值是void,它做的事情只是纯粹地去执行run()方法中的代码而已;

· Callable接口中的call()方法是有返回值的,是一个泛型,和Future、FutureTask配合可以用来获取异步执行的结果。

39. 线程有哪些状态?

线程通常都有五种状态,创建、就绪、运行、阻塞和死亡。

· 创建状态。在生成线程对象,并没有调用该对象的start方法,这是线程处于创建状态。

· 就绪状态。当调用了线程对象的start方法之后,该线程就进入了就绪状态,但是此时线程调度程序还没有把该线程设置为当前线程,此时处于就绪状态。在线程运行之后,从等待或者睡眠中回来之后,也会处于就绪状态。

· 运行状态。线程调度程序将处于就绪状态的线程设置为当前线程,此时线程就进入了运行状态,开始运行run函数当中的代码。

· 阻塞状态。线程正在运行的时候,被暂停,通常是为了等待某个时间的发生(比如说某项资源就绪)之后再继续运行。sleep,suspend,wait等方法都可以导致线程阻塞。

· 死亡状态。如果一个线程的run方法执行结束或者调用stop方法后,该线程就会死亡。对于已经死亡的线程,无法再使用start方法令其进入就绪。

40. sleep() 和 wait() 有什么区别?

sleep():方法是线程类(Thread)的静态方法,让调用线程进入睡眠状态,让出执行机会给其他线程,等到休眠时间结束后,线程进入就绪状态和其他线程一起竞争cpu的执行时间。因为sleep() 是static静态的方法,他不能改变对象的机锁,当一个synchronized块中调用了sleep() 方法,线程虽然进入休眠,但是对象的机锁没有被释放,其他线程依然无法访问这个对象。

wait():wait()是Object类的方法,当一个线程执行到wait方法时,它就进入到一个和该对象相关的等待池,同时释放对象的机锁,使得其他线程能够访问,可以通过notify,notifyAll方法来唤醒等待的线程。

41. notify() 和 notifyAll() 有什么区别?

· 如果线程调用了对象的 wait()方法,那么线程便会处于该对象的等待池中,等待池中的线程不会去竞争该对象的锁。

· 当有线程调用了对象的 notifyAll()方法(唤醒所有 wait 线程)或 notify()方法(只随机唤醒一个 wait 线程),被唤醒的的线程便会进入该对象的锁池中,锁池中的线程会去竞争该对象锁。也就是说,调用了notify后只要一个线程会由等待池进入锁池,而notifyAll会将该对象等待池内的所有线程移动到锁池中,等待锁竞争。

· 优先级高的线程竞争到对象锁的概率大,假若某线程没有竞争到该对象锁,它还会留在锁池中,唯有线程再次调用 wait()方法,它才会重新回到等待池中。而竞争到对象锁的线程则继续往下执行,直到执行完了 synchronized 代码块,它会释放掉该对象锁,这时锁池中的线程会继续竞争该对象锁。

42. 线程的run() 和 start() 有什么区别?

每个线程都是通过某个特定Thread对象所对应的方法run()来完成其操作的,方法run()称为线程体。通过调用Thread类的start()方法来启动一个线程。

start()方法来启动一个线程,真正实现了多线程运行。这时无需等待run方法体代码执行完毕,可以直接继续执行下面的代码; 这时此线程是处于就绪状态, 并没有运行。 然后通过此Thread类调用方法run()来完成其运行状态, 这里方法run()称为线程体,它包含了要执行的这个线程的内容, Run方法运行结束, 此线程终止。然后CPU再调度其它线程。

run()方法是在本线程里的,只是线程里的一个函数,而不是多线程的。 如果直接调用run(),其实就相当于是调用了一个普通函数而已,直接待用run()方法必须等待run()方法执行完毕才能执行下面的代码,所以执行路径还是只有一条,根本就没有线程的特征,所以在多线程执行时要使用start()方法而不是run()方法。

43. 创建线程池有哪几种方式?

①. newFixedThreadPool(int nThreads)

创建一个固定长度的线程池,每当提交一个任务就创建一个线程,直到达到线程池的最大数量,这时线程规模将不再变化,当线程发生未预期的错误而结束时,线程池会补充一个新的线程。

②. newCachedThreadPool()

创建一个可缓存的线程池,如果线程池的规模超过了处理需求,将自动回收空闲线程,而当需求增加时,则可以自动添加新线程,线程池的规模不存在任何限制。

③. newSingleThreadExecutor()

这是一个单线程的Executor,它创建单个工作线程来执行任务,如果这个线程异常结束,会创建一个新的来替代它;它的特点是能确保依照任务在队列中的顺序来串行执行。

④. newScheduledThreadPool(int corePoolSize)

创建了一个固定长度的线程池,而且以延迟或定时的方式来执行任务,类似于Timer。

44. 线程池都有哪些状态?

线程池有5种状态:Running、ShutDown、Stop、Tidying、Terminated。

线程池各个状态切换框架图:

image-20221018175318430

45. 线程池中submit() 和 execut() 方法有什么区别?

· 接收的参数不一样

· submit有返回值,而execute没有

· submit方便Exception处理

46. 在java程序中怎么保证多线程的运行安全?

线程安全在三个方面体现:

· 原子性:提供互斥访问,同一时刻只能有一个线程对数据进行操作,(atomic,synchronized);

· 可见性:一个线程对主内存的修改可以及时地被其他线程看到,(synchronized,volatile);

· 有序性:一个线程观察其他线程中的指令执行顺序,由于指令重排序,该观察结果一般杂乱无序,(happens-before原则)。

47. 多线程锁的升级原理是什么?

在Java中,锁共有4种状态,级别从低到高依次为:无状态锁,偏向锁,轻量级锁和重量级锁状态,这几个状态会随着竞争情况逐渐升级。锁可以升级但不能降级。

锁升级的图示过程:

image-20221018175906926

48. 什么是死锁?

死锁是指两个或两个以上的进程在执行过程中,由于竞争资源或者由于彼此通信而造成的一种阻塞的现象,若无外力作用,它们都将无法推进下去。此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁,这些永远在互相等待的进程称为死锁进程。是操作系统层面的一个错误,是进程死锁的简称,最早在 1965 年由在研究银行家算法时提出的,它是计算机操作系统乃至整个并发程序设计领域最难处理的问题之一。

49. 怎么防止死锁?

死锁的四个必要条件:

· 互斥条件:进程对所分配到的资源不允许其他进程进行访问,若其他进程访问该资源,只能等待,直至占有该资源的进程使用完成后释放该资源

· 请求和保持条件:进程获得一定的资源之后,又对其他资源发出请求,但是该资源可能被其他进程占有,此事请求阻塞,但又对自己获得的资源保持不放

· 不可剥夺条件:是指进程已获得的资源,在未完成使用之前,不可被剥夺,只能在使用完后自己释放

· 环路等待条件:是指进程发生死锁后,若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系

这四个条件是死锁的必要条件,只要系统发生死锁,这些条件必然成立,而只要上述条件之 一不满足,就不会发生死锁。

理解了死锁的原因,尤其是产生死锁的四个必要条件,就可以最大可能地避免、预防和 解除死锁。

所以,在系统设计、进程调度等方面注意如何不让这四个必要条件成立,如何确 定资源的合理分配算法,避免进程永久占据系统资源。

此外,也要防止进程在处于等待状态的情况下占用资源。因此,对资源的分配要给予合理的规划。

50. ThreadLocal是什么?有哪些使用场景?

线程局部变量是局限于线程内部的变量,属于线程自身所有,不在多个线程间共享。Java提供ThreadLocal类来支持线程局部变量,是一种实现线程安全的方式。但是在管理环境下(如 web 服务器)使用线程局部变量的时候要特别小心,在这种情况下,工作线程的生命周期比任何应用变量的生命周期都要长。任何线程局部变量一旦在工作完成后没有释放,Java 应用就存在内存泄露的风险。

51. 说一下synchronized 底层实现原理?

synchronized可以保证方法或者代码块在运行时,同一时刻只有一个方法可以进入到临界区,同时它还可以保证共享变量的内存可见性。

Java中每一个对象都可以作为锁,这是synchronized实现同步的基础:

· 普通同步方法,锁是当前实例对象

· 静态同步方法,锁是当前类的class对象

· 同步方法块,锁是括号里面的对象

52. synchronized 和 volatile的区别是什么?

· volatile本质是在告诉jvm当前变量在寄存器(工作内存)中的值是不确定的,需要从主存中读取;

​ synchronized则是锁定当前变量,只有当前线程可以访问该变量,其他线程被阻塞住。

· volatile仅能使用在变量级别;synchronized则可以使用在变量、方法、和类级别的。

· volatile仅能实现变量的修改可见性,不能保证原子性;而synchronized则可以保证变量的修改可见性和原子性。

· volatile不会造成线程的阻塞;synchronized可能会造成线程的阻塞。

· volatile标记的变量不会被编译器优化;synchronized标记的变量可以被编译器优化。

四、反射

53. 什么是反射?

反射主要是指程序可以访问、检测和修改它本身状态或行为的一种能力

Java反射:

在Java运行时环境中,对于任意一个类,能否知道这个类有哪些属性和方法?对于任意一个对象,能否调用它的任意一个方法

Java反射机制主要提供了以下功能:

· 在运行时判断任意一个对象所属的类。

· 在运行时构造任意一个类的对象。

· 在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法。

· 在运行时调用任意一个对象的方法。

54. 动态代理是什么?有哪些应用?

动态代理:

当想要给实现了某个接口的类中的方法,加一些额外的处理。比如说加日志,加事务等。可以给这个类创建一个代理,故名思议就是创建一个新的类,这个类不仅包含原来类方法的功能,而且还在原来的基础上添加了额外处理的新类。这个代理类并不是定义好的,是动态生成的。具有解耦意义,灵活,扩展性强。

动态代理的应用:

· Spring的AOP

· 加事务

· 加权限

· 加日志

55. 怎么实现动态代理?

首先必须定义一个接口,还要有一个InvocationHandler(将实现接口的类的对象传递给它)处理类。再有一个工具类Proxy(习惯性将其称为代理类,因为调用他的newInstance()可以产生代理对象,其实他只是一个产生代理对象的工具类)。利用到InvocationHandler,拼接代理类源码,将其编译生成代理类的二进制码,利用加载器加载,并将其实例化产生代理对象,最后返回。

五、JavaWeb

56. jsp 和 servlet 有什么区别?

  1. jsp经编译后就变成了Servlet.(JSP的本质就是Servlet,JVM只能识别java的类,不能识别JSP的代码,Web容器将JSP的代码编译成JVM能够识别的java类)
  2. jsp更擅长表现于页面显示,servlet更擅长于逻辑控制。
  3. Servlet中没有内置对象,Jsp中的内置对象都是必须通过HttpServletRequest对象,HttpServletResponse对象以及HttpServlet对象得到。
  4. Jsp是Servlet的一种简化,使用Jsp只需要完成程序员需要输出到客户端的内容,Jsp中的Java脚本如何镶嵌到一个类中,由Jsp容器完成。而Servlet则是个完整的Java类,这个类的Service方法用于生成对客户端的响应。

57. jsp有哪些内置对象,作用分别是什么?

JSP有9个内置对象:

· request:封装客户端的请求,其中包含来自GET或POST请求的参数;

· response:封装服务器对客户端的响应;

· pageContext:通过该对象可以获取其他对象;

· session:封装用户会话的对象;

· application:封装服务器运行环境的对象;

· out:输出服务器响应的输出流对象;

· config:Web应用的配置对象;

· page:JSP页面本身(相当于Java程序中的this);

· exception:封装页面抛出异常的对象。

58. 说一下jsp的四种作用域?

· page代表与一个页面相关的对象和属性。

· request代表与Web客户机发出的一个请求相关的对象和属性。一个请求可能跨越多个页面,涉及多个Web组件;需要在页面显示的临时数据可以置于此作用域。

· session代表与某个用户与服务器建立的一次会话相关的对象和属性。跟某个用户相关的数据应该放在用户自己的session中。

· application代表与整个Web应用程序相关的对象和属性,它实质上是跨越整个Web应用程序,包括多个页面、请求和会话的一个全局作用域。

59. session 和 cookie 有什么区别?

· 由于HTTP协议是无状态的协议,所以服务端需要记录用户的状态时,就需要用某种机制来识具体的用户,这个机制就是Session.典型的场景比如购物车,当你点击下单按钮时,由于HTTP协议无状态,所以并不知道是哪个用户操作的,所以服务端要为特定的用户创建了特定的Session,用用于标识这个用户,并且跟踪用户,这样才知道购物车里面有几本书。这个Session是保存在服务端的,有一个唯一标识。在服务端保存Session的方法很多,内存、数据库、文件都有。集群的时候也要考虑Session的转移,在大型的网站,一般会有专门的Session服务器集群,用来保存用户会话,这个时候 Session 信息都是放在内存的,使用一些缓存服务比如Memcached之类的来放 Session。

· 思考一下服务端如何识别特定的客户?这个时候Cookie就登场了。每次HTTP请求的时候,客户端都会发送相应的Cookie信息到服务端。实际上大多数的应用都是用 Cookie 来实现Session跟踪的,第一次创建Session的时候,服务端会在HTTP协议中告诉客户端,需要在 Cookie 里面记录一个Session ID,以后每次请求把这个会话ID发送到服务器,我就知道你是谁了。有人问,如果客户端的浏览器禁用了 Cookie 怎么办?一般这种情况下,会使用一种叫做URL重写的技术来进行会话跟踪,即每次HTTP交互,URL后面都会被附加上一个诸如 sid=xxxxx 这样的参数,服务端据此来识别用户。

· Cookie其实还可以用在一些方便用户的场景下,设想你某次登陆过一个网站,下次登录的时候不想再次输入账号了,怎么办?这个信息可以写到Cookie里面,访问网站的时候,网站页面的脚本可以读取这个信息,就自动帮你把用户名给填了,能够方便一下用户。这也是Cookie名称的由来,给用户的一点甜头。所以,总结一下:Session是在服务端保存的一个数据结构,用来跟踪用户的状态,这个数据可以保存在集群、数据库、文件中;Cookie是客户端保存用户信息的一种机制,用来记录用户的一些信息,也是实现Session的一种方式。

60. session的工作原理?

其实session是一个存在服务器上的类似于一个散列表格的文件。里面存有我们需要的信息,在我们需要用的时候可以从里面取出来。类似于一个大号的map吧,里面的键存储的是用户的sessionid,用户向服务器发送请求的时候会带上这个sessionid。这时就可以从中取出对应的值了。

61. 如果客户端禁用cookie了session还能用吗?

Cookie与 Session,一般认为是两个独立的东西,Session采用的是在服务器端保持状态的方案,而Cookie采用的是在客户端保持状态的方案。但为什么禁用Cookie就不能得到Session呢?因为Session是用Session ID来确定当前对话所对应的服务器Session,而Session ID是通过Cookie来传递的,禁用Cookie相当于失去了Session ID,也就得不到Session了。

假定用户关闭Cookie的情况下使用Session,其实现途径有以下几种:

  1. 设置php.ini配置文件中的“session.use_trans_sid = 1”,或者编译时打开打开了“–enable-trans-sid”选项,让PHP自动跨页传递Session ID。
  2. 手动通过URL传值、隐藏表单传递Session ID。
  3. 用文件、数据库等形式保存Session ID,在跨页过程中手动调用。

62. SpringMVC 和 Struts 的区别是什么?

拦截机制的不同

Struts2是类级别的拦截,每次请求就会创建一个Action,和Spring整合时Struts2的ActionBean注入作用域是原型模式prototype,然后通过setter,getter吧request数据注入到属性。Struts2中,一个Action对应一个request,response上下文,在接收参数时,可以通过属性接收,这说明属性参数是让多个方法共享的。Struts2中Action的一个方法可以对应一个url,而其类属性却被所有方法共享,这也就无法用注解或其他方式标识其所属方法了,只能设计为多例。

SpringMVC是方法级别的拦截,一个方法对应一个Request上下文,所以方法直接基本上是独立的,独享request,response数据。而每个方法同时又何一个url对应,参数的传递是直接注入到方法中的,是方法所独有的。处理结果通过ModeMap返回给框架。在Spring整合时,SpringMVC的Controller Bean默认单例模式Singleton,所以默认对所有的请求,只会创建一个Controller,有应为没有共享的属性,所以是线程安全的,如果要改变默认的作用域,需要添加@Scope注解修改。

Struts2有自己的拦截Interceptor机制,SpringMVC这是用的是独立的Aop方式,这样导致Struts2的配置文件量还是比SpringMVC大。

底层框架的不同

Struts2采用Filter(StrutsPrepareAndExecuteFilter)实现,SpringMVC(DispatcherServlet)则采用Servlet实现。Filter在容器启动之后即初始化;服务停止以后坠毁,晚于Servlet。Servlet在是在调用时初始化,先于Filter调用,服务停止后销毁。

性能方面

Struts2是类级别的拦截,每次请求对应实例一个新的Action,需要加载所有的属性值注入,SpringMVC实现了零配置,由于SpringMVC基于方法的拦截,有加载一次单例模式bean注入。所以,SpringMVC开发效率和性能高于Struts2。

配置方面

spring MVC和Spring是无缝的。从这个项目的管理和安全上也比Struts2高。

63. 如何避免sql注入?

  1. PreparedStatement(简单又有效的方法)
  2. 使用正则表达式过滤传入的参数
  3. 字符串过滤
  4. JSP中调用该函数检查是否包函非法字符
  5. JSP页面判断代码

六、异常

64. throw 和 throws 有什么区别?

throws是用来声明一个方法可能抛出的所有异常信息。

throws是将异常声明但是不处理,而是将异常往上传,谁调用我就交给谁处理。而throw则是指抛出的一个具体的异常类型。

65. final、finally、finalize有什么区别?

· final可以修饰类、变量、方法,修饰类表示该类不能被继承、修饰方法表示该方法不能被重写、修饰变量表示该变量是一个常量不能被重新赋值。

· finally一般作用在try-catch代码块中,在处理异常的时候,通常我们将一定要执行的代码方法finally代码块中,表示不管是否出现异常,该代码块都会执行,一般用来存放一些关闭资源的代码。

· finalize是一个方法,属于Object类的一个方法,而Object类是所有类的父类,该方法一般由垃圾回收器来调用,当我们调用System的gc()方法的时候,由垃圾回收器调用finalize(),回收垃圾。

66. try-catch-finally中哪个可以省略?

答:catch 可以省略

原因:

更为严格的说法其实是:try只适合处理运行时异常,try+catch适合处理运行时异常+普通异常。也就是说,如果你只用try去处理普通异常却不加以catch处理,编译是通不过的,因为编译器硬性规定,普通异常如果选择捕获,则必须用catch显示声明以便进一步处理。而运行时异常在编译时没有如此规定,所以catch可以省略,你加上catch编译器也觉得无可厚非。

理论上,编译器看任何代码都不顺眼,都觉得可能有潜在的问题,所以你即使对所有代码加上try,代码在运行期时也只不过是在正常运行的基础上加一层皮。但是你一旦对一段代码加上try,就等于显示地承诺编译器,对这段代码可能抛出的异常进行捕获而非向上抛出处理。如果是普通异常,编译器要求必须用catch捕获以便进一步处理;如果运行时异常,捕获然后丢弃并且+finally扫尾处理,或者加上catch捕获以便进一步处理。

至于加上finally,则是在不管有没捕获异常,都要进行的“扫尾”处理。

67. try-catch-finally 中,如果 catch 中 return 了,finally 还会执行吗?

答:会执行,在 return 前执行。

代码实例:

 1 /*
 2  * java面试题--如果catch里面有return语句,finally里面的代码还会执行吗?
 3  */
 4 public class FinallyDemo2 {
 5     public static void main(String[] args) {
 6         System.out.println(getInt());
 7     }
 8 
 9     public static int getInt() {
10         int a = 10;
11         try {
12             System.out.println(a / 0);
13             a = 20;
14         } catch (ArithmeticException e) {
15             a = 30;
16             return a;
17             /*
18              * return a 在程序执行到这一步的时候,这里不是return a 而是 return 30;这个返回路径就形成了
19              * 但是呢,它发现后面还有finally,所以继续执行finally的内容,a=40
20              * 再次回到以前的路径,继续走return 30,形成返回路径之后,这里的a就不是a变量了,而是常量30
21              */
22         } finally {
23             a = 40;
24         }
25 
26 //      return a;
27     }
28 }
29 // 执行结果:30

代码实例2:

1 package com.java_02;
 2 
 3 /*
 4  * java面试题--如果catch里面有return语句,finally里面的代码还会执行吗?
 5  */
 6 public class FinallyDemo2 {
 7     public static void main(String[] args) {
 8         System.out.println(getInt());
 9     }
10 
11     public static int getInt() {
12         int a = 10;
13         try {
14             System.out.println(a / 0);
15             a = 20;
16         } catch (ArithmeticException e) {
17             a = 30;
18             return a;
19             /*
20              * return a 在程序执行到这一步的时候,这里不是return a 而是 return 30;这个返回路径就形成了
21              * 但是呢,它发现后面还有finally,所以继续执行finally的内容,a=40
22              * 再次回到以前的路径,继续走return 30,形成返回路径之后,这里的a就不是a变量了,而是常量30
23              */
24         } finally {
25             a = 40;
26             return a; //如果这样,就又重新形成了一条返回路径,由于只能通过1个return返回,所以这里直接返回40
27         }
28 
29 //      return a;
30     }
31 }
32 // 执行结果:40

68. 常见的异常类有?

· NullPointerException:当应用程序试图访问空对象时,则抛出该异常。

· SQLException:提供关于数据库访问错误或其他错误信息的异常。

· IndexOutOfBoundsException:指示某排序索引(例如对数组、字符串或向量的排序)超出范围时抛出。

· NumberFormatException:当应用程序试图将字符串转换成一种数值类型,但该字符串不能转换为适当格式时,抛出该异常。

· FileNotFoundException:当试图打开指定路径名表示的文件失败时,抛出此异常。

· IOException:当发生某种I/O异常时,抛出此异常。此类是失败或中断的I/O操作生成的异常的通用类。

· ClassCastException:当试图将对象强制转换为不是实例的子类时,抛出该异常。

· ArrayStoreException:试图将错误类型的对象存储到一个对象数组时抛出的异常。

· IllegalArgumentException:抛出的异常表明向方法传递了一个不合法或不正确的参数。

· ArithmeticException:当出现异常的运算条件时,抛出此异常。例如,一个整数“除以零”时,抛出此类的一个实例。

· NegativeArraySizeException:如果应用程序试图创建大小为负的数组,则抛出该异常。

· NoSuchMethodException:无法找到某一特定方法时,抛出该异常。

· SecurityException:由安全管理器抛出的异常,指示存在安全侵犯。

· UnsupportedOperationException:当不支持请求的操作时,抛出该异常。

· RuntimeExceptionRuntimeException:是那些可能在Java虚拟机正常运行期间抛出的异常的超类。

七、网络

69. http 响应码 301 和 302 代表的是什么?有什么区别?

答:301,302 都是HTTP状态的编码,都代表着某个URL发生了转移。

区别:

· 301 redirect: 301 代表永久性转移(Permanently Moved)。

· 302 redirect: 302 代表暂时性转移(Temporarily Moved )。

70. Forward和Redirect有什么区别?

Forward和Redirect代表了两种请求转发方式:直接转发和间接转发。

直接转发方式 **(Forword)**客户端和浏览器只发出一次请求,Servlet、HTML、JSP或其它信息资源,由第二个信息资源响应该请求,在请求对象request中,保存的对象对于每个信息资源是共享的。

间接转发方式 **(Redirect)**实际是两次HTTP请求,服务器端在响应第一次请求的时候,让浏览器再向另外一个URL发出请求,从而达到转发的目的。

举个通俗的例子:

直接转发就相当于:“A找B借钱,B说没有,B去找C借,借到借不到都会把消息传递给A”;

间接转发就相当于:“A找B借钱,B说没有,让A去找C借”。

71. 简述tcp和udp的区别?

· TCP面向连接(如打电话要先拨号建立连接);UDP是无连接的,即发送数据之前不需要建立连接。

· TCP提供可靠的服务。也就是说,通过TCP连接传送的数据,无差错,不丢失,不重复,且按序到达;UDP尽最大努力交付,即不保证可靠交付。

· Tcp通过校验和,重传控制,序号标识,滑动窗口、确认应答实现可靠传输。如丢包时的重发控制,还可以对次序乱掉的分包进行顺序控制。

· UDP具有较好的实时性,工作效率比TCP高,适用于对高速传输和实时性有较高的通信或广播通信。

· 每一条TCP连接只能是点到点的;UDP支持一对一,一对多,多对一和多对多的交互通信。

· TCP对系统资源要求较多,UDP对系统资源要求较少。

72. tcp 为什么要三次握手,两次不行吗?为什么?

为了实现可靠数据传输, TCP 协议的通信双方, 都必须维护一个序列号, 以标识发送出去的数据包中, 哪些是已经被对方收到的。

三次握手的过程即是通信双方相互告知序列号起始值, 并确认对方已经收到了序列号起始值的必经步骤。

如果只是两次握手, 至多只有连接发起方的起始序列号能被确认, 另一方选择的序列号则得不到确认。

73. get 和 post 请求有哪些区别?

· GET在浏览器回退时是无害的,而POST会再次提交请求。

· GET产生的URL地址可以被Bookmark,而POST不可以。

· GET请求会被浏览器主动cache,而POST不会,除非手动设置。

· GET请求只能进行url编码,而POST支持多种编码方式。

· GET请求参数会被完整保留在浏览器历史记录里,而POST中的参数不会被保留。

· GET请求在URL中传送的参数是有长度限制的,而POST么有。

· 对参数的数据类型,GET只接受ASCII字符,而POST没有限制。

· GET比POST更不安全,因为参数直接暴露在URL上,所以不能用来传递敏感信息。

· GET参数通过URL传递,POST放在Request body中。

八、Spring/SpringMVC

74. 为什么要用Spring?

1. 简介

· 目的:解决企业应用开发的复杂性

· 功能:使用基本的JavaBean代替EJB,并提供了更多的企业应用功能

· 范围:任何Java应用

简单来说,Spring是一个轻量级的控制反转(IoC)和面向切面(AOP)的容器框架。

2. 轻量

从大小与开销两方面而言Spring都是轻量的。完整的Spring框架可以在一个大小只有1MB多的JAR文件里发布。并且Spring所需的处理开销也是微不足道的。此外,Spring是非侵入式的:典型地,Spring应用中的对象不依赖于Spring的特定类。

3. 控制反转

Spring通过一种称作控制反转(IoC)的技术促进了松耦合。当应用了IoC,一个对象依赖的其它对象会通过被动的方式传递进来,而不是这个对象自己创建或者查找依赖对象。你可以认为IoC与JNDI相反——不是对象从容器中查找依赖,而是容器在对象初始化时不等对象请求就主动将依赖传递给它。

4. 面向切面

Spring提供了面向切面编程的丰富支持,允许通过分离应用的业务逻辑与系统级服务(例如审计(auditing)和事务(transaction)管理)进行内聚性的开发。应用对象只实现它们应该做的——完成业务逻辑——仅此而已。它们并不负责(甚至是意识)其它的系统级关注点,例如日志或事务支持。

5. 容器

Spring包含并管理应用对象的配置和生命周期,在这个意义上它是一种容器,你可以配置你的每个bean如何被创建——基于一个可配置原型(prototype),你的bean可以创建一个单独的实例或者每次需要时都生成一个新的实例——以及它们是如何相互关联的。然而,Spring不应该被混同于传统的重量级的EJB容器,它们经常是庞大与笨重的,难以使用。

6. 框架

Spring可以将简单的组件配置、组合成为复杂的应用。在Spring中,应用对象被声明式地组合,典型地是在一个XML文件里。Spring也提供了很多基础功能(事务管理、持久化框架集成等等),将应用逻辑的开发留给了你。

所有Spring的这些特征使你能够编写更干净、更可管理、并且更易于测试的代码。它们也为Spring中的各种模块提供了基础支持。

75. 解释一下什么是AOP?

AOP(Aspect-Oriented Programming,面向切面编程),可以说是OOP(Object-Oriented Programing,面向对象编程)的补充和完善。OOP引入封装、继承和多态性等概念来建立一种对象层次结构,用以模拟公共行为的一个集合。当我们需要为分散的对象引入公共行为的时候,OOP则显得无能为力。也就是说,OOP允许你定义从上到下的关系,但并不适合定义从左到右的关系。例如日志功能。日志代码往往水平地散布在所有对象层次中,而与它所散布到的对象的核心功能毫无关系。对于其他类型的代码,如安全性、异常处理和透明的持续性也是如此。这种散布在各处的无关的代码被称为横切(cross-cutting)代码,在OOP设计中,它导致了大量代码的重复,而不利于各个模块的重用。

而AOP技术则恰恰相反,它利用一种称为“横切”的技术,剖解开封装的对象内部,并将那些影响了多个类的公共行为封装到一个可重用模块,并将其名为“Aspect”,即方面。所谓“方面”,简单地说,就是将那些与业务无关,却为业务模块所共同调用的逻辑或责任封装起来,便于减少系统的重复代码,降低模块间的耦合度,并有利于未来的可操作性和可维护性。AOP代表的是一个横向的关系,如果说“对象”是一个空心的圆柱体,其中封装的是对象的属性和行为;那么面向方面编程的方法,就仿佛一把利刃,将这些空心圆柱体剖开,以获得其内部的消息。而剖开的切面,也就是所谓的“方面”了。然后它又以巧夺天功的妙手将这些剖开的切面复原,不留痕迹。

使用“横切”技术,AOP把软件系统分为两个部分:核心关注点和横切关注点。业务处理的主要流程是核心关注点,与之关系不大的部分是横切关注点。横切关注点的一个特点是,他们经常发生在核心关注点的多处,而各处都基本相似。比如权限认证、日志、事务处理。Aop 的作用在于分离系统中的各种关注点,将核心关注点和横切关注点分离开来。正如Avanade公司的高级方案构架师Adam Magee所说,AOP的核心思想就是“将应用程序中的商业逻辑同对其提供支持的通用服务进行分离。”

76.解释一下什么是IOC?

IOC是Inversion of Control的缩写,多数书籍翻译成“控制反转”。

1996年,Michael Mattson在一篇有关探讨面向对象框架的文章中,首先提出了IOC 这个概念。对于面向对象设计及编程的基本思想,前面我们已经讲了很多了,不再赘述,简单来说就是把复杂系统分解成相互合作的对象,这些对象类通过封装以后,内部实现对外部是透明的,从而降低了解决问题的复杂度,而且可以灵活地被重用和扩展。

IOC理论提出的观点大体是这样的:借助于“第三方”实现具有依赖关系的对象之间的解耦。如下图:

image-20221018231315700

大家看到了吧,由于引进了中间位置的“第三方”,也就是IOC容器,使得A、B、C、D这4个对象没有了耦合关系,齿轮之间的传动全部依靠“第三方”了,全部对象的控制权全部上缴给“第三方”IOC容器,所以,IOC容器成了整个系统的关键核心,它起到了一种类似“粘合剂”的作用,把系统中的所有对象粘合在一起发挥作用,如果没有这个“粘合剂”,对象与对象之间会彼此失去联系,这就是有人把IOC容器比喻成“粘合剂”的由来。

我们再来做个试验:把上图中间的IOC容器拿掉,然后再来看看这套系统:

image-20221018232300463

我们现在看到的画面,就是我们要实现整个系统所需要完成的全部内容。这时候,A、B、C、D这4个对象之间已经没有了耦合关系,彼此毫无联系,这样的话,当你在实现A的时候,根本无须再去考虑B、C和D了,对象之间的依赖关系已经降低到了最低程度。所以,如果真能实现IOC容器,对于系统开发而言,这将是一件多么美好的事情,参与开发的每一成员只要实现自己的类就可以了,跟别人没有任何关系!

我们再来看看,控制反转(IOC)到底为什么要起这么个名字?我们来对比一下:

软件系统在没有引入IOC容器之前,如图1所示,对象A依赖于对象B,那么对象A在初始化或者运行到某一点的时候,自己必须主动去创建对象B或者使用已经创建的对象B。无论是创建还是使用对象B,控制权都在自己手上。

软件系统在引入IOC容器之后,这种情形就完全改变了,如图3所示,由于IOC容器的加入,对象A与对象B之间失去了直接联系,所以,当对象A运行到需要对象B的时候,IOC容器会主动创建一个对象B注入到对象A需要的地方。

通过前后的对比,我们不难看出来:对象A获得依赖对象B的过程,由主动行为变为了被动行为,控制权颠倒过来了,这就是“控制反转”这个名称的由来。

77. Spring常用的注入方式有哪些?

Spring通过DI(依赖注入)实现IOC(控制反转),常用的注入方式主要有三种:

  1. 构造方法注入
  2. setter注入
  3. 基于注解的注入

78. Spring支持几种Bean的作用域?

当通过spring容器创建一个Bean实例时,不仅可以完成Bean实例的实例化,还可以为Bean指定特定的作用域。Spring支持如下5种作用域:

· singleton:单例模式,在整个Spring IoC容器中,使用singleton定义的Bean将只有一个实例

· prototype:原型模式,每次通过容器的getBean方法获取prototype定义的Bean时,都将产生一个新的Bean实例

· request:对于每次HTTP请求,使用request定义的Bean都将产生一个新实例,即每次HTTP请求将会产生不同的Bean实例。只有在Web应用中使用Spring时,该作用域才有效

· session:对于每次HTTP Session,使用session定义的Bean豆浆产生一个新实例。同样只有在Web应用中使用Spring时,该作用域才有效

· globalsession:每个全局的HTTP Session,使用session定义的Bean都将产生一个新实例。典型情况下,仅在使用portlet context的时候有效。同样只有在Web应用中使用Spring时,该作用域才有效

其中比较常用的是singleton和prototype两种作用域。对于singleton作用域的Bean,每次请求该Bean都将获得相同的实例。容器负责跟踪Bean实例的状态,负责维护Bean实例的生命周期行为;如果一个Bean被设置成prototype作用域,程序每次请求该id的Bean,Spring都会新建一个Bean实例,然后返回给程序。在这种情况下,Spring容器仅仅使用new 关键字创建Bean实例,一旦创建成功,容器不在跟踪实例,也不会维护Bean实例的状态。

如果不指定Bean的作用域,Spring默认使用singleton作用域。Java在创建Java实例时,需要进行内存申请;销毁实例时,需要完成垃圾回收,这些工作都会导致系统开销的增加。因此,prototype作用域Bean的创建、销毁代价比较大。而singleton作用域的Bean实例一旦创建成功,可以重复使用。因此,除非必要,否则尽量避免将Bean被设置成prototype作用域。

79. Spring自动装配Bean有哪些方式?

Spring容器负责创建应用程序中的bean同时通过ID来协调这些对象之间的关系。作为开发人员,我们需要告诉Spring要创建哪些bean并且如何将其装配到一起。

spring中bean装配有两种方式:

· 隐式的bean发现机制和自动装配

· 在java代码或者XML中进行显示配置

当然这些方式也可以配合使用。

80. Spring的事务实现方式有哪些?

  1. 编程式事务管理对基于POJO 的应用来说是唯一选择。我们需要在代码中调用beginTransaction()、commit()、rollback()等事务管理相关的方法,这就是编程式事务管理。
  2. 基于TransactionProxyFactoryBean 的声明式事务管理
  3. 基于@Transactional 的声明式事务管理
  4. 基于Aspectj AOP 配置事务

81. 说一下Spring中的事务隔离?

事务隔离级别指的是一个事务对数据的修改与另一个并行的事务的隔离程度,当多个事务同时访问相同数据时,如果没有采取必要的隔离机制,就可能发生以下问题:

· 脏读:一个事务读到另一个事务未提交的更新数据。

· 幻读:例如第一个事务对一个表中的数据进行了修改,比如这种修改涉及到表中的“全部数据行”。同时,第二个事务也修改这个表中的数据,这种修改是向表中插入“一行新数据”。那么,以后就会发生操作第一个事务的用户发现表中还存在没有修改的数据行,就好象发生了幻觉一样。

· 不可重复读:比方说在同一个事务中先后执行两条一模一样的select语句,期间在此次事务中没有执行过任何DDL语句,但先后得到的结果不一致,这就是不可重复读。

82. SpringMVC的运行流程?

运行流程图:
image-20221018233119524
  1. 用户向服务器发送请求,请求被Spring前端控制Servelt DispatcherServlet捕获;

  2. DispatcherServlet对请求URL进行解析,得到请求资源标识符(URI)。然后根据该URI,调用HandlerMapping获得该Handler配置的所有相关的对象(包括Handler对象以及Handler对象对应的拦截器),最后以HandlerExecutionChain对象的形式返回;

  3. DispatcherServlet 根据获得的Handler,选择一个合适的HandlerAdapter;(附注:如果成功获得HandlerAdapter后,此时将开始执行拦截器的preHandler(…)方法)

  4. 提取Request中的模型数据,填充Handler入参,开始执行Handler(Controller)。 在填充Handler的入参过程中,根据你的配置,Spring将帮你做一些额外的工作:

​ · HttpMessageConveter: 将请求消息(如Json、xml等数据)转换成一个对象,将对象转换为指定的响应信息

​ · 数据转换:对请求消息进行数据转换。如String转换成Integer、Double等

​ · 数据根式化:对请求消息进行数据格式化。 如将字符串转换成格式化数字或格式化日期等

​ · 数据验证: 验证数据的有效性(长度、格式等),验证结果存储到BindingResult或Error中

  1. Handler执行完成后,向DispatcherServlet 返回一个ModelAndView对象;

  2. 根据返回的ModelAndView,选择一个适合的ViewResolver(必须是已经注册到Spring容器中的ViewResolver)返回给DispatcherServlet ;

  3. ViewResolver 结合Model和View,来渲染视图;

  4. 将渲染结果返回给客户端。

83. SpringMVC有哪些组件?

Spring MVC的核心组件:

  1. DispatcherServlet:前端控制器,把请求给转发到具体的控制类
  2. Controller:具体处理请求的控制器
  3. HandlerMapping:映射处理器,负责映射中央处理器转发给controller时的映射策略
  4. HandlerApter:处理器适配器
  5. ModelAndView:服务层返回的数据和视图层的封装类
  6. ViewResolver:视图解析器,解析具体的视图
  7. Interceptors :拦截器,负责拦截我们定义的请求然后做处理工作

84. @RequestMapping 的作用是什么?

RequestMapping是一个用来处理请求地址映射的注解,可用于类或方法上。用于类上,表示类中的所有响应请求的方法都是以该地址作为父路径。

RequestMapping注解有六个属性,下面我们把她分成三类进行说明。

value , method:

· value:指定请求的实际地址,指定的地址可以是URI Template 模式(后面将会说明);

· method:指定请求的method类型, GET、POST、PUT、DELETE等;

consumes , produces

· consumes:指定处理请求的提交内容类型(Content-Type),例如application/json, text/html;

· produces:指定返回的内容类型,仅当request请求头中的(Accept)类型中包含该指定类型才返回;

params , headers

· params: 指定request中必须包含某些参数值是,才让该方法处理。

· headers:指定request中必须包含某些指定的header值,才能让该方法处理请求。

85. Bean的生命周期

Spring容器 从XML 文件中读取bean的定义,并实例化bean。

Spring根据bean的定义填充所有的属性。

如果bean实现了BeanNameAware 接口,Spring 传递bean 的ID 到 setBeanName方法。

如果Bean 实现了 BeanFactoryAware 接口, Spring传递beanfactory 给setBeanFactory 方法。

如果有任何与bean相关联的BeanPostProcessors,Spring会在postProcesserBeforeInitialization()方法内调用它们。

如果bean实现IntializingBean了,调用它的afterPropertySet方法,如果bean声明了初始化方法,调用此初始化方法。

如果有BeanPostProcessors 和bean 关联,这些bean的postProcessAfterInitialization() 方法将被调用。

如果bean实现了 DisposableBean,它将调用destroy()方法。

自动装配的局限性:

①重写:需要和配置来定义依赖,意味着总要重写自动装配

②基本数据类型:不能自动装配简单的属性,如基本数据类型,string字符串和类

③模糊特性:自动装配不如显示装配精确,如果有可能,建议使用显示装配

86. Spring支持几种Bean的作用域?

singleton(单例模式)、prototype(原型模式)、request(HTTP请求)、session(会话)、global-session(全局会话)

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