11道Java技術面試題及答案「精選」(部分爲字節和華爲的面試題)

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1. JVM的類加載機制是什麼?有哪些實現方式?

類加載機制:

類的加載指的是將類的.class文件中的二進制數據讀入到內存中,將其放在運行時數據區的方法去內,然後在堆區創建一個java.lang.Class對象,用來封裝在方法區內的數據結構。類的加載最終是在堆區內的Class對象,Class對象封裝了類在方法區內的數據結構,並且向Java程序員提供了訪問方法區內的數據結構的接口。

類加載有三種方式:

1)命令行啓動應用時候由JVM初始化加載

2)通過Class.forName()方法動態加載

3)通過ClassLoader.loadClass()方法動態加載

2. JVM的常見垃圾回收算法?

1)標記-清楚算法:前後線標記處所有需要回收的對象,在標記完成後統一回收有被標記的對象。

2)複製算法:將可用內存按容量劃分爲大小相等的兩塊,每次只使用其中的一塊。當一塊內存用完了,將其存在另外一塊上面,然後再把已使用過的內存空間一次清理掉。

3)標記-整理算法:標記過程與“標記-清除”算法一樣,但後續步驟不是直接對可回收對象進行清理,而是讓所一端移動,然後直接清理掉端邊界以外的內存。

4)分代收集算法:一般是把Java堆分爲新生代和老年代,根據各個年代的特點採用最適當的收集算法。新生代都發現有大批對象死去,選用複製算法。老年代中因爲對象存活率高,必須使用“標記-清理”或“標記-整理”算法來進行回收。

3. JVM調優的常見命令行工具有哪些?JVM常見的調優參數有哪些?

(1)JVM調優的常見命令工具包括:

1)jps命令用於查詢正在運行的JVM進程,

2)jstat可以實時顯示本地或遠程JVM進程中類裝載、內存、垃圾收集、JIT編譯等數據

3)jinfo用於查詢當前運行這的JVM屬性和參數的值。

4)jmap用於顯示當前Java堆和永久代的詳細信息

5)jhat用於分析使用jmap生成的dump文件,是JDK自帶的工具

6)jstack用於生成當前JVM的所有線程快照,線程快照是虛擬機每一條線程正在執行的方法,目的是定位線程出現長時間停頓的原因。

(2)JVM常見的調優參數包括:

-Xmx

指定java程序的最大堆內存, 使用java -Xmx5000M -version判斷當前系統能分配的最大堆內存

-Xms

指定最小堆內存, 通常設置成跟最大堆內存一樣,減少GC

-Xmn

設置年輕代大小。整個堆大小=年輕代大小 + 年老代大小。所以增大年輕代後,將會減小年老代大小。此值對系統性能影響較大,Sun官方推薦配置爲整個堆的3/8。

-Xss

指定線程的最大棧空間, 此參數決定了java函數調用的深度, 值越大調用深度越深, 若值太小則容易出棧溢出錯誤(StackOverflowError)

-XX:PermSize

指定方法區(永久區)的初始值,默認是物理內存的1/64, 在Java8永久區移除, 代之的是元數據區, 由-XX:MetaspaceSize指定

-XX:MaxPermSize

指定方法區的最大值, 默認是物理內存的1/4, 在java8中由-XX:MaxMetaspaceSize指定元數據區的大小

-XX:NewRatio=n

年老代與年輕代的比值,-XX:NewRatio=2, 表示年老代與年輕代的比值爲2:1

-XX:SurvivorRatio=n

Eden區與Survivor區的大小比值,-XX:SurvivorRatio=8表示Eden區與Survivor區的大小比值是8:1:1,因爲Survivor區有兩個(from, to)

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4. ConcurrentHashMap加鎖機制是什麼,詳細說一下?

HashTable容器在競爭激烈的併發環境下表現出效率低下的原因,是因爲所有訪問HashTable的線程都必須競爭同一把鎖,那假如容器裏有多把鎖,每一把鎖用於鎖容器其中一部分數據,那麼當多線程訪問容器裏不同數據段的數據時,線程間就不會存在鎖競爭,從而可以有效的提高併發訪問效率,這就是ConcurrentHashMap所使用的鎖分段技術,首先將數據分成一段一段的存儲,然後給每一段數據配一把鎖,當一個線程佔用鎖訪問其中一個段數據的時候,其他段的數據也能被其他線程訪問。

5. G1收集器簡介?以及它的內存劃分怎麼樣的?

(1)簡介:

Garbage-First(G1,垃圾優先)收集器是服務類型的收集器,目標是多處理器機器、大內存機器。它高度符合垃圾收集暫停時間的目標,同時實現高吞吐量。Oracle JDK 7 update 4 以及更新發布版完全支持G1垃圾收集器

(2)G1的內存劃分方式:

它是將堆內存被劃分爲多個大小相等的 heap 區,每個heap區都是邏輯上連續的一段內存(virtual memory). 其中一部分區域被當成老一代收集器相同的角色(eden, survivor, old), 但每個角色的區域個數都不是固定的。這在內存使用上提供了更多的靈活性
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6. 在重寫equals方法時,需要遵循哪些約定,具體介紹一下?

重寫equals方法時需要遵循通用約定:自反性、對稱性、傳遞性、一致性.、非空性

1)自反性

對於任何非null的引用值x,x.equals(x)必須返回true。—這一點基本上不會有啥問題

2)對稱性

對於任何非null的引用值x和y,當且僅當x.equals(y)爲true時,y.equals(x)也爲true。

3)傳遞性

對於任何非null的引用值x、y、z。如果x.equals(y)==true,y.equals(z)==true,那麼x.equals(z)==true。

4) 一致性

對於任何非null的引用值x和y,只要equals的比較操作在對象所用的信息沒有被修改,那麼多次調用x.eqals(y)就會一致性地返回true,或者一致性的返回false。

5)非空性

所有比較的對象都不能爲空。

7. Synchronized優化後的鎖機制簡單介紹一下,包括自旋鎖、偏向鎖、輕量級鎖、重量級鎖?

自旋鎖:

線程自旋說白了就是讓cup在做無用功,比如:可以執行幾次for循環,可以執行幾條空的彙編指令,目的是佔着CPU不放,等待獲取鎖的機會。如果旋的時間過長會影響整體性能,時間過短又達不到延遲阻塞的目的。

偏向鎖

偏向鎖就是一旦線程第一次獲得了監視對象,之後讓監視對象“偏向”這個線程,之後的多次調用則可以避免CAS操作,

說白了就是置個變量,如果發現爲true則無需再走各種加鎖/解鎖流程。

輕量級鎖:

輕量級鎖是由偏向所升級來的,偏向鎖運行在一個線程進入同步塊的情況下,當第二個線程加入鎖爭用的時候,偏向鎖就會升級爲輕量級鎖;

重量級鎖

重量鎖在JVM中又叫對象監視器(Monitor),它很像C中的Mutex,除了具備Mutex(0|1)互斥的功能,它還負責實現了Semaphore(信號量)的功能,也就是說它至少包含一個競爭鎖的隊列,和一個信號阻塞隊列(wait隊列),前者負責做互斥,後一個用於做線程同步。

偏向鎖、輕量級鎖、重量級鎖的對比:

8. Redis和Memcache區別對比?如何選擇這兩個技術?

區別:

1) Redis和Memcache都是將數據存放在內存中,都是內存數據庫。不過memcache還可用於緩存其他東西,例如圖片、視頻等等。

2)Redis不僅僅支持簡單的k/v類型的數據,同時還提供list,set,hash等數據結構的存儲。

3)虛擬內存–Redis當物理內存用完時,可以將一些很久沒用到的value 交換到磁盤

4)過期策略–memcache在set時就指定,例如set key1 0 0 8,即永不過期。Redis可以通過例如expire 設定,例如expire name 10

5)分佈式–設定memcache集羣,利用magent做一主多從;redis可以做一主多從。都可以一主一從

6)存儲數據安全–memcache掛掉後,數據沒了;redis可以定期保存到磁盤(持久化)

7)災難恢復–memcache掛掉後,數據不可恢復; redis數據丟失後可以通過aof恢復

8)Redis支持數據的備份,即master-slave模式的數據備份。

選型:

若是簡單的存取key-value這樣的數據用memcache好一些

若是要支持數據持久化,多數據類型(如集合、散列之類的),用列表類型做隊列之類的高級應用,就用redis

9. Redis的持久化機制是什麼?各自的優缺點?

redis提供兩種持久化機制RDB和AOF機制。

1)RDB持久化方式:

是指用數據集快照的方式記錄redis數據庫的所有鍵值對。

優點:

1.只有一個文件dump.rdb,方便持久化。

2.容災性好,一個文件可以保存到安全的磁盤。

3.性能最大化,fork子進程來完成寫操作,讓主進程繼續處理命令,所以是IO最大化。

4.相對於數據集大時,比AOF的啓動效率更高。

缺點:

1.數據安全性低。

2)AOF持久化方式:

是指所有的命令行記錄以redis命令請求協議的格式保存爲aof文件。

優點:

1.數據安全,aof持久化可以配置appendfsync屬性,有always,每進行一次命令操作就記錄到aof文件中一次。

2.通過append模式寫文件,即使中途服務器宕機,可以通過redis-check-aof工具解決數據一致性問題。

3.AOF機制的rewrite模式。

缺點:

1.文件會比RDB形式的文件大。

2.數據集大的時候,比rdb啓動效率低。

10. Mysql的數據庫表鎖、行鎖、頁級鎖?

表級,直接鎖定整張表,在你鎖定期間,其它進程無法對該表進行寫操作。如果你是寫鎖,則其它進程則讀也不允許

行級,,僅對指定的記錄進行加鎖,這樣其它進程還是可以對同一個表中的其它記錄進行操作。

頁級,表級鎖速度快,但衝突多,行級衝突少,但速度慢。所以取了折衷的頁級,一次鎖定相鄰的一組記錄。

11. 數據庫的四大特徵,數據庫的隔離級別?

數據庫的四大特徵:

(1)原子性(Atomicity)

原子性是指事務包含的所有操作要麼全部成功,要麼全部失敗回滾。

(2)一致性(Consistency)

一個事務執行之前和執行之後都必須處於一致性狀態。

(3)隔離性(Isolation)

隔離性是當多個用戶併發訪問數據庫時,比如操作同一張表時,數據庫爲每一個用戶開啓的事務,不能被其他事務的操作所幹擾,多個併發事務之間要相互隔離。

4)持久性(Durability)

持久性是指一個事務一旦被提交了,那麼對數據庫中的數據的改變就是永久性的。

數據庫的隔離級別:

1)Serializable (串行化):可避免髒讀、不可重複讀、幻讀的發生。

2)Repeatable read (可重複讀):可避免髒讀、不可重複讀的發生。

3)Read committed (讀已提交):可避免髒讀的發生。

4)Read uncommitted (讀未提交):最低級別,任何情況都無法保證。

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