2020年互联网Java常见面试题

　　谈谈Java反射机制,动态代理是基于什么原理

　　反射机制是Java语言提供的一种基础功能,赋予程序在运行时自省(introspect,官方用语)的能力。通过反射我们可以直接操作类或者对象,比如获取某个对象的类定义,获取类声明的属性和方法,调用方法或者构造对象,甚至可以运行时修改类定义。

　　动态代理是一种方便运行时动态构建代理、动态处理代理方法调用的机制,很多场景都是利用类似机制做到的,比如用来包装RPC调用、面向切面的编程(AOP)。

　　JDK动态代理:基于Java反射机制实现,必须要实现了接口的业务类才能用这种办法生成代理对象。新版本也开始结合ASM机制。

　　cglib动态代理:基于ASM机制实现,通过生成业务类的子类作为代理类。

　　int和Integer有什么区别?谈谈Integer的值缓存范围。

　　int是我们常说的整形数字,是Java的8个原始数据类型(PrimitiveTypes,boolean、byte、short、char、int、foat、double、long)之一。Java语言虽然号称一切都是对象,但原始数据类型是例外。

　　Integer是int对应的包装类,它有一个int类型的字段存储数据,并且提供了基本操作,比如数学运算、int和字符串之间转换等。在Java5中,引入了自动装箱和自动拆箱功能(boxing/unboxing),Java可以根据上下文,自动进行转换,极大地简化了相关编程。

　　Integer的值默认缓存是-128到127之间。缓存上限值实际是可以根据需要调整的,JVM提供了参数设置:-XX:AutoBoxCacheMax=N。

　　不管是Integer还Boolean等,都被声明为“privatefnal”,所以,它们同样是不可变类型!

　　对比Vector、ArrayList、LinkedList有何区别?

　　Vector是线程安全的动态数组,。Vector内部是使用对象数组来保存数据,可以根据需要自动增加容量,当数组已满时,会创建新的数组,并拷贝原有数组数据。Vector在扩容时会提高1倍

　　ArrayList是动态数组实现,不是线程安全的,性能要好很多。与Vector近似,ArrayList也是可以根据需要调整容量,不过两者的调整逻辑有所区别。ArrayList扩容时是增加50%。

　　Vector和ArrayList作为动态数组,其内部元素以数组形式顺序存储的,所以非常适合随机访问的场合。除了尾部插入和删除元素,往往性能会相对较差,比如我们在中间位置插入一个元素,需要移动后续所有元素。

　　LinkedList是Java提供的双向链表,它不需要像上面两种那样调整容量,也不是线程安全的。LinkedList进行节点插入、删除却要高效得多,但是随机访问性能则要比动态数组慢。

　　TreeSet支持自然顺序访问,但是添加、删除、包含等操作要相对低效(log(n)时间)。

　　HashSet则是利用哈希算法,理想情况下,如果哈希散列正常,可以提供常数时间的添加、删除、包含等操作,但是它不保证有序。

　　LinkedHashSet,内部构建了一个记录插入顺序的双向链表,因此提供了按照插入顺序遍历的能力,与此同时,也保证了常数时间的添加、删除、包含等操作,这些操作性能略低于HashSet,因为需要维护链表的开销。

　　在遍历元素时,HashSet性能受自身容量影响,所以初始化时,除非有必要,不然不要将其背后的HashMap容量设置过大。而对于LinkedHashSet,由于其内部链表提供的方便,遍历性能只和元素多少有关系。

　　Java提供的默认排序算法:

　　对于原始数据类型,目前使用的是所谓双轴快速排序,是一种改进的快速排序算法,早期版本是相对传统的快速排序

　　对于对象数据类型,目前则是使用TimSort,思想上也是一种归并和二分插入排序结合的优化排序算法

　　对比Hashtable、HashMap、TreeMap有什么不同?

　　元素特性：HashTable中的key、value都不能为null;HashMap中的key、value可以为null,很显然只能有一个key为null的键值对,但是允许有多个值为null的键值对;TreeMap中当未实现Comparator接口时,key不可以为null;当实现Comparator接口时,若未对null情况进行判断,则key不可以为null,反之亦然。

　　顺序特性：HashTable、HashMap具有无序特性。TreeMap是利用红黑树来实现的(树中的每个节点的值,都会大于或等于它的左子树种的所有节点的值,并且小于或等于它的右子树中的所有节点的值),实现了SortMap接口,能够对保存的记录根据键进行排序。所以一般需要排序的情况下是选择TreeMap来进行,默认为升序排序方式(深度优先搜索),可自定义实现Comparator接口实现排序方式。

　　初始化与增长方式：初始化时:HashTable在不指定容量的情况下的默认容量为11,且不要求底层数组的容量一定要为2的整数次幂;HashMap默认容量为16,且要求容量一定为2的整数次幂。扩容时:Hashtable将容量变为原来的2倍加1;HashMap扩容将容量变为原来的2倍。

　　HashMap基于哈希思想,实现对数据的读写。当我们将键值对传递给put()方法时,它调用键对象的hashCode()方法来计算hashcode,然后找到bucket位置来储存值对象。当获取对象时,通过键对象的equals()方法找到正确的键值对,然后返回值对象。HashMap使用链表来解决碰撞问题,当发生碰撞了,对象将会储存在链表的下一个节点中。HashMap在每个链表节点中储存键值对对象。当两个不同的键对象的hashcode相同时,它们会储存在同一个bucket位置的链表中,可通过键对象的equals()方法用来找到键值对。如果链表大小超过阈值(8),链表就会被改造为树形结构(红黑树)。

　　解决哈希冲突有哪些典型方法呢?

　　开放定址法：当关键字key的哈希地址p=H(key)出现冲突时,以p为基础,产生另一个哈希地址p1,如果p1仍然冲突,再以p为基础,产生另一个哈希地址p2,…,直到找出一个不冲突的哈希地址pi,将相应元素存入其中。

　　再哈希法：当哈希地址Hi=RH1(key)发生冲突时,再计算Hi=RH2(key)……,直到冲突不再产生。这种方法不易产生聚集,但增加了计算时间。

　　链地址法：这种方法的基本思想是将所有哈希地址为i的元素构成一个称为同义词链的单链表,并将单链表的头指针存在哈希表的第i个单元中,因而查找、插入和删除主要在同义词链中进行。链地址法适用于经常进行插入和删除的情况。

　　Java提供了哪些IO方式?NIO如何实现多路复用?

　　传统的java.io包,它基于流模型实现,提供了我们最熟知的一些IO功能,比如File抽象、输入输出流等。交互方式是同步、阻塞的方式。

　　很多时候,人们也把java.net下面提供的部分网络API,比如Socket、ServerSocket、HttpURLConnection也归类到同步阻塞IO类库,因为网络通信同样是IO行为。

　　在Java1.4中引入了NIO框架(java.nio包),提供了Channel、Selector、Bufer等新的抽象,可以构建多路复用的、同步非阻塞IO程序,同时提供了更接近操作系统底层的高性能数据操作方式。

　　在Java7中,NIO有了进一步的改进,也就是NIO2,引入了异步非阻塞IO方式,也有很多人叫它AIO(AsynchronousIO)。异步IO操作基于事件和回调机制,可以简单理解为,应用操作直接返回,而不会阻塞在那里,当后台处理完成,操作系统会通知相应线程进行后续工作。

　　NIO多路复用的局限性是什么呢?

　　由于nio实际上是同步非阻塞io,是一个线程在同步的进行事件处理,当一组事channel处理完毕以后,去检查有没有又可以处理的channel。这也就是同步+非阻塞。同步,指每个准备好的channel处理是依次进行的,非阻塞,是指线程不会傻傻的等待读。只有当channel准备好后,才会进行。那么就会有这样一个问题,当每个channel所进行的都是耗时操作时,由于是同步操作,就会积压很多channel任务,从而完成影响。那么就需要对nio进行类似负载均衡的操作,如用线程池去进行管理读写,将channel分给其他的线程去执行,这样既充分利用了每一个线程,又不至于都堆积在一个线程中,等待执行

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