java面试题（八股文）

1. Java基础

1.1 为什么Java代码可以实现一次编写、到处运行？

在程序运行前，Java源代码（.java）需要经过编译器编译成字节码（.class）。在程序运行时，JVM负责将字节码翻译成特定平台下的机器码并运行，也就是说，只要在不同的平台上安装对应的JVM，就可以运行字节码文件。

1.2 一个Java文件里可以有多个类吗（不含内部类）？

一个java文件里可以有多个类，但最多只能有一个被public修饰的类；
如果这个java文件中包含public修饰的类，则这个类的名称必须和java文件名一致。

1.3 说一说你对Java访问权限的了解？

	同一个类	同一个包	不同包的子类	不同包的非子类
private	√
default	√	√
protected	√	√	√
public	√	√	√	√

1.4 介绍一下Java的数据类型？

Java数据类型包括基本数据类型和引用数据类型两大类。

基本数据类型有8个，可以分为4个小类，分别是整数类型（byte/short/int/long）、浮点类型（float/double）、字符类型（char）、布尔类型（boolean）。其中，4个整数类型中，int类型最为常用。2个浮点类型中，double最为常用。另外，在这8个基本类型当中，除了布尔类型之外的其他7个类型，都可以看做是数字类型，它们相互之间可以进行类型转换。

引用类型就是对一个对象的引用，根据引用对象类型的不同，可以将引用类型分为3类，即数组、类、接口类型。引用类型本质上就是通过指针，指向堆中对象所持有的内存空间，只是Java语言不再沿用指针这个说法而已。

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对于基本数据类型，你需要了解每种类型所占据的内存空间，面试官可能会追问这类问题：

byte：1字节（8位），数据范围是 -2^7 ~ 2^7-1。
short：2字节（16位），数据范围是 -2^15 ~ 2^15-1。
int：4字节（32位），数据范围是 -2^31 ~ 2^31-1。
long：8字节（64位），数据范围是 -2^63 ~ 2^63-1。
float：4字节（32位），数据范围大约是 -3.4*10^38 ~ 3.4*10^38。
double：8字节（64位），数据范围大约是 -1.8*10^308 ~ 1.8*10^308。
char：2字节（16位），数据范围是 \u0000 ~ \uffff。
boolean：Java规范没有明确的规定，不同的JVM有不同的实现机制。

1.5 int类型的数据范围是多少？

int类型占4字节（32位），数据范围是 -2^31 ~ 2^31-1。

1.6 请介绍全局（成员）变量和局部变量的区别？

Java中的变量分为成员变量和局部变量，它们的区别如下：

成员变量：

成员变量是在类的范围里定义的变量；
成员变量有默认初始值；

局部变量：

局部变量是在方法里定义的变量；
局部变量没有默认初始值；

1.7 请介绍一下实例变量的默认值？

实例变量若为引用数据类型，其默认值一律为null。若为基本数据类型，其默认值如下：

byte：0
short：0
int：0
long：0L
float：0.0F
double：0.0
char：'\u0000'
boolean：false

1.8 为啥要有包装类？

Java语言是面向对象的语言，其设计理念是“一切皆对象”。但8种基本数据类型却出现了例外，它们不具备对象的特性。正是为了解决这个问题，Java为每个基本数据类型都定义了一个对应的引用类型，这就是包装类。

1.9 说一说自动装箱、自动拆箱的应用场景？

自动装箱：可以把一个基本类型的数据直接赋值给对应的包装类型；

自动拆箱：可以把一个包装类型的对象直接赋值给对应的基本类型；

1.10 如何对Integer和Double类型判断相等？

Integer、Double不能直接进行比较。整数、浮点类型的包装类，都继承于Number类型，而Number类型分别定义了将数字转换为byte、short、int、long、float、double的方法。所以，可以将Integer、Double先转为转换为相同的基本数据类型（如double），然后使用==进行比较。

示例代码

Integer i = 100;
Double d = 100.00;
System.out.println(i.doubleValue() == d.doubleValue());

1.11 int和Integer有什么区别，二者在做==运算时会得到什么结果？

int是基本数据类型，Integer是int的包装类。二者在做==运算时，Integer会自动拆箱为int类型，然后再进行比较。届时，如果两个int值相等则返回true，否则就返回false。

1.12 说一说你对面向对象的理解？

什么是对象：
对象就是事物存在的实体，万物皆对象。举个简单的例子，比如人类就是一个对象，然而对象是有属性和方法的，那么姓名，年龄，身高，体重，性别这些是每个人都有的特征可以概括为属性，当然了我们还会思考，学习，这些行为相当于对象的方法。不过，不同的对象就会有不同的行为。
面向对象：

面向对象是一种优秀的程序设计方法，就是把数据及其操作方法放在一起，将其看成一个整体。对同类对象抽象出其共性，形成类。再答三大特征。

1.13 面向对象的三大特征是什么？

面向对象的程序设计方法具有三个基本特征：封装、继承、多态。其中，封装指的是将对象的实现细节隐藏起来，然后通过一些公用方法来暴露该对象的功能；继承是面向对象实现软件复用的重要手段，当子类继承父类后，子类作为一种特殊的父类，将直接获得父类的属性和方法；多态指的是子类对象可以直接赋给父类变量，但运行时依然表现出子类的行为特征，这意味着同一个类型的对象在执行同一个方法时，可能表现出多种行为特征。

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抽象也是面向对象的重要部分。

1.14 封装的目的是什么，为什么要有封装？

封装是面向对象编程语言对客观世界的模拟，在客观世界里，对象的状态信息都被隐藏在对象内部，外界无法直接操作和修改。对一个类或对象实现良好的封装，可以实现以下目的：

隐藏类的实现细节；
限制对成员变量的不合理访问；
提高代码的可维护性。

1.15 说一说你对多态的理解？

现实中的事物通常会体现出多种形态，例如学生小明既是学生也是人，即出现了两种形态。Java作为面向对象的语言，同样可以描述一个事物的多种形态，如Student类继承了Person类，即一个Student的对象既是Student，又是Person。

1.16 Java中的多态是怎么实现的？

多态的实现离不开继承，在设计程序时，我们可以将参数的类型定义为父类型。在调用程序时，则可以根据实际情况，传入该父类型的某个子类型的实例，这样就实现了多态。对于父类型，可以有三种形式，即普通的类、抽象类、接口。对于子类型，则要根据它自身的特征，重写父类的某些方法，或实现抽象类/接口的某些抽象方法。

1.17 Java为什么是单继承，为什么不能多继承？

首先，Java是单继承的，指的是Java中一个类只能有一个直接的父类。Java不能多继承，则是说Java中一个类不能直接继承多个父类。

Java语言之所以摒弃了多继承的这项特征，是因为多继承容易产生混淆。比如，两个父类中包含相同的方法时，子类在调用该方法或重写该方法时就会迷惑。

准确来说，Java是可以实现"多继承"的。因为尽管一个类只能有一个直接父类，但是却可以有任意多个间接的父类。这样的设计方式，避免了多继承时所产生的混淆。

1.18 说一说重写与重载的区别？

重载发生在同一个类中，若多个方法之间方法名相同、参数列表不同，则它们构成重载的关系。重载与方法的返回值以及访问修饰符无关，即重载的方法不能根据返回类型进行区分。

重写发生在父类子类中，若子类方法想要和父类方法构成重写关系，则它的方法名、参数列表必须与父类方法相同。另外，返回值要小于等于父类方法，抛出的异常要小于等于父类方法，访问修饰符则要大于等于父类方法。还有，若父类方法的访问修饰符为private，则子类不能对其重写。

1.19 Jdk，Jre，JVM的关系？

JDK中有一个名为jre的目录，里面包含两个文件夹bin和lib，bin就是JVM，lib就是JVM工作所需要的类库。

1.20 介绍一下Object类中的方法？

Object类提供了如下几个常用方法：

Class<?> getClass()：返回该对象的运行时类。
boolean equals(Object obj)：判断指定对象与该对象是否相等。
int hashCode()：返回该对象的hashCode值。在默认情况下，Object类的hashCode()方法根据该对象的地址来计算。但很多类都重写了Object类的hashCode()方法，不再根据地址来计算其hashCode()方法值。
String toString()：返回该对象的字符串表示，当程序使用System.out.println()方法输出一个对象，或者把某个对象和字符串进行连接运算时，系统会自动调用该对象的toString()方法返回该对象的字符串表示。Object类的toString()方法返回运行时类名@十六进制hashCode值格式的字符串，但很多类都重写了Object类的toString()方法，用于返回可以表述该对象信息的字符串。

1.21 说一说hashCode()和equals()的关系？

hashCode()用于获取哈希码（散列码），eauqls()用于比较两个对象是否相等，它们应遵守如下规定：

如果两个对象相等，则它们必须有相同的哈希码。
如果两个对象有相同的哈希码，则它们未必相等。

1.22 为什么要重写hashCode()和equals()？

Object类提供的equals()方法默认是用==来进行比较的，也就是说只有两个对象是同一个对象时，才能返回相等的结果。而实际的业务中，我们通常的需求是，若两个不同的对象它们的内容是相同的，就认为它们相等。鉴于这种情况，Object类中equals()方法的默认实现是没有实用价值的，所以通常都要重写。

equals()方法重写时，通常也要将hashCode()进行重写。

1.23 ==和equals()有什么区别？

对于基本类型，==比较的是值；
对于引用类型，==比较的是地址；
equals不能用于基本类型的比较；
如果没有重写equals，equals就相当于==；
如果重写了equals方法，equals比较的是对象的内容。

1.24 String类有哪些方法？

String类是Java最常用的API，它包含了大量处理字符串的方法，比较常用的有：

char charAt(int index)：返回指定索引处的字符；
String substring(int beginIndex, int endIndex)：从此字符串中截取出一部分子字符串；
String[] split(String regex)：以指定的规则将此字符串分割成数组；
int indexOf(String str)：返回子串在此字符串首次出现的索引；
int lastIndexOf(String str)：返回子串在此字符串最后出现的索引。

1.25 说一说String,StringBuffer和StringBuilder？

当对字符串进行修改的时候，特别是字符串对象经常改变的情况下，需要使用 StringBuffer 和 StringBuilder 类。

由于 StringBuilder 相较于 StringBuffer 有速度优势，所以多数情况下建议使用 StringBuilder 类。然而在应用程序要求线程安全的情况下，则必须使用 StringBuffer 类。

1.26 使用字符串时，new和""推荐使用哪种方式？

先看看 "hello" 和 new String("hello") 的区别：

当Java程序直接使用 "hello" 的字符串直接量时，JVM将会使用常量池来管理这个字符串；
当使用 new String("hello") 时，JVM会先使用常量池来管理 "hello" 直接量，再调用String类的构造器来创建一个新的String对象，新创建的String对象被保存在堆内存中。

显然，采用new的方式会多创建一个对象出来，会占用更多的内存，所以一般建议使用直接量的方式创建字符串。

1.27 两个字符串相加的底层是如何实现的？

如果拼接的都是字符串直接量，则在编译时编译器会将其直接优化为一个完整的字符串，和你直接写一个完整的字符串是一样的。

如果拼接的字符串中包含变量，则在编译时编译器采用StringBuilder对其进行优化，即自动创建StringBuilder实例并调用其append()方法，将这些字符串拼接在一起。

1.28 String a = "abc"; ，说一下这个过程会创建什么，放在哪里？

JVM会使用常量池来管理字符串直接量。在执行这句话时，JVM会先检查常量池中是否已经存有"abc"，若没有则将"abc"存入常量池，否则就复用常量池中已有的"abc"，将其引用赋值给变量a。

1.29 null和“”的区别？

null是没有地址，"“是有地址但是里面的内容是空的，好比做饭 null说明连锅都没有而”"则是有锅没米。

1.30 接口和抽象类有什么区别？

接口使用interface修饰；
类可以实现多个接口；

抽象类使用abstract修饰；
抽象类只能单继承；
如果一个类继承了抽象类，①如果实现了所有的抽象方法，子类可以不是抽象类；②如果没有实现所有的抽象方法，子类仍然是抽象类。

1.31 接口中可以有构造函数吗？

由于接口定义的是一种规范，因此接口里不能包含构造器和初始化块定义。接口里可以包含成员变量（只能是静态常量）、方法（只能是抽象实例方法、类方法、默认方法或私有方法）、内部类（包括内部接口、枚举）定义。

1.32 谈谈你对面向接口编程的理解？

面向接口编程就是先把客户的业务逻辑线提取出来，作为接口，业务具体实现通过该接口的实现类来完成。当客户需求变化时，只需编写该业务逻辑的新的实现类，通过更改配置文件(例如Spring框架)中该接口的实现类就可以完成需求，不需要改写现有代码，减少对系统的影响。

1.33 遇到过异常吗，如何处理？

在Java中，可以按照如下二个步骤处理异常：

捕获异常

将业务代码包裹在try块内部，当业务代码中发生任何异常时，系统都会为此异常创建一个异常对象。创建异常对象之后，JVM会在try块之后寻找可以处理它的catch块，并将异常对象交给这个catch块处理。
处理异常

在catch块中处理异常时，应该先记录日志，便于以后追溯这个异常。然后根据异常的类型、结合当前的业务情况，进行相应的处理。比如，给变量赋予一个默认值、直接返回空值、向外抛出一个新的业务异常交给调用者处理，等等。

java.lang.NullPointerException(空指针异常)

所谓的空指针异常，就是一个指针是空指针（地址都没有分配），你还要去操作它，既然它指向的是空对象，它就不能使用这个对象的方法。比如String s中的s假如为null,你还要用s的方法，比如s.equals( String x);那么就会产生空指针异常。

1.34 说一说Java的异常机制？

关于异常处理：

在Java中，处理异常的语句由try、catch、finally三部分组成。其中，try块用于包裹业务代码，catch块用于捕获并处理某个类型的异常，finally块则用于回收资源。当业务代码发生异常时，系统会创建一个异常对象，然后由JVM寻找可以处理这个异常的catch块，并将异常对象交给这个catch块处理。若业务代码打开了某项资源，则可以在finally块中关闭这项资源，因为无论是否发生异常，finally块一定会执行。

关于抛出异常：

当程序出现错误时，系统会自动抛出异常。除此以外，Java也允许程序主动抛出异常。当业务代码中，判断某项错误的条件成立时，可以使用throw关键字向外抛出异常。在这种情况下，如果当前方法不知道该如何处理这个异常，可以在方法签名上通过throws关键字声明抛出异常，则该异常将交给JVM处理。

1.35 finally是无条件执行的吗？

不管try块中的代码是否出现异常，也不管哪一个catch块被执行，甚至在try块或catch块中执行了return语句，finally块总会被执行。

1.36 说一说你对static关键字的理解？

static：就是多个对象共享同一份数据

一个类的不同对象有些共享的数据，这样我们就可以使用static来修饰，一旦使用了static，那么这样的内容不再属于对象，而是属于类的，所以凡是本类的对象，都共享同一份。它可以用来修饰成员变量，修饰成员方法，以及静态代码块。

1.37 static修饰的类能不能被继承？

static修饰的类可以被继承。

1.38 static和final有什么区别？

static:

此变量会被这个类的所有对象所共享，这些对象都可以调用、改变它的值;

无需创建对象也可以调用此方法；

静态方法只可以访问静态的属性/变量/方法。

final:

final属性不可被外部更改,而且必须初始化。

1.39 说一说你对Java反射机制的理解？

动态获取类的信息以及动态调用对象的方法就叫反射。

Java程序中的对象在运行时可以表现为两种类型，即编译时类型和运行时类型。例如 Person p = new Student(); ，这行代码将会生成一个p变量，该变量的编译时类型为Person，运行时类型为Student。

有时，程序在运行时接收到外部传入的一个对象，该对象的编译时类型是Object，但程序又需要调用该对象的运行时类型的方法。这就要求程序需要在运行时发现对象和类的真实信息，而解决这个问题就是反射。

1.40 介绍一下Java的序列化与反序列化？

序列化机制可以将对象转换成字节序列，这些字节序列可以保存在磁盘上，也可以在网络中传输，并允许程序将这些字节序列再次恢复成原来的对象。其中，对象的序列化（Serialize），是指将一个Java对象写入IO流中，对象的反序列化（Deserialize），则是指从IO流中恢复该Java对象。

若对象要支持序列化机制，则它的类需要实现Serializable接口，该接口是一个标记接口，它没有提供任何方法，只是标明该类是可以序列化的，Java的很多类已经实现了Serializable接口，如包装类、String、Date等。

1.41 进程，线程，多线程？

进程：进程是程序运行时的一个实例。

线程：线程是CPU调度和分派的基本单位，它被包含在进程之中，是进程中的实际运作单位。

多线程：多个线程同时运行。比如说地图导航，当油站过多时，一次查询会很耗时，所以我们可以将一段很长的路线按照路径长度分成若干个条件同时查询，或者说某个程序多个功能同时运转。

1.42 并发和并行？

并发:在同一时刻，有多个指令在单个CPU上交替执行
并行:在同一时刻，有多个指令在多个CPU上同时执行

1.43 创建线程有哪几种方式？

创建线程的方式有继承Thread类、实现Runnable接口。

通过继承Thread类（Thread类实现了Runnable接口）来创建并启动线程的步骤如下：

定义Thread类的子类，并重写该类的run()方法。
创建Thread子类的实例。
调用线程对象的start()方法来启动该线程。

通过实现Runnable接口来创建并启动线程的步骤如下：

定义Runnable接口的实现类，并实现该接口的run()方法。
创建Runnable实现类的实例。
调用线程对象的start()方法来启动该线程。

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采用实现Runnable接口的方式创建多线程的优缺点：

线程类只是实现了Runnable接口，还可以继承其他类。
劣势是，编程稍稍复杂，如果需要访问当前线程，则必须使用Thread.currentThread()方法。

采用继承Thread类的方式创建多线程的优缺点：

劣势是，因为线程类已经继承了Thread类，所以不能再继承其他父类。
优势是，编写简单，如果需要访问当前线程，则无须使用Thread.currentThread()方法，直接使用this即可获得当前线程。

鉴于上面分析，因此一般推荐采用实现Runnable接口的方式来创建多线程。

1.44 说说Thread类的常用方法？

Thread()：构造方法；
currentThread()：返回当前正在执行的线程；
sleep(long millis)：使当前执行的线程睡眠多少毫秒数；
getId()：返回该线程的id；
getName()：返回该线程的名字；
getPriority()：返回该线程的优先级；（默认是5，优先级越高，只能说明抢到线程的概率会大点）
interrupt()：使该线程中断；
isInterrupted()：返回该线程是否被中断；
setName(String name)：设置该线程的名字；
setPriority(int newPriority)：改变该线程的优先级。

1.45 run()和start()有什么区别？

1、start方法用来启动相应的线程；

2、run方法只是thread的一个普通方法，在主线程里执行。

1.46 线程是否可以重复启动，会有什么后果？

只能对处于新建状态的线程调用start()方法，否则将引发IllegalThreadStateException异常。

1.47 介绍一下线程的生命周期？

在线程的生命周期中，它要经过新建（New）、就绪（Ready）、运行（Running）、阻塞（Blocked）和死亡（Dead）5种状态。尤其是当线程启动以后，它不可能一直“霸占”着CPU独自运行，所以CPU需要在多条线程之间切换，于是线程状态也会多次在运行、就绪之间切换。

当程序使用new关键字创建了一个线程之后，该线程就处于新建状态，此时它和其他的Java对象一样，仅仅由Java虚拟机为其分配内存，并初始化其成员变量的值。此时的线程对象没有表现出任何线程的动态特征，程序也不会执行线程的线程执行体。

当线程对象调用了start()方法之后，该线程处于就绪状态，Java虚拟机会为其创建方法调用栈和程序计数器，处于这个状态中的线程并没有开始运行，只是表示该线程可以运行了。至于该线程何时开始运行，取决于JVM里线程调度器的调度。

如果处于就绪状态的线程获得了CPU，开始执行run()方法的线程执行体，则该线程处于运行状态，如果计算机只有一个CPU，那么在任何时刻只有一个线程处于运行状态。当然，在一个多处理器的机器上，将会有多个线程并行执行；当线程数大于处理器数时，依然会存在多个线程在同一个CPU上轮换的现象。

当一个线程开始运行后，它不可能一直处于运行状态，线程在运行过程中需要被中断，目的是使其他线程获得执行的机会，线程调度的细节取决于底层平台所采用的策略。对于采用抢占式策略的系统而言，系统会给每个可执行的线程一个小时间段来处理任务。当该时间段用完后，系统就会剥夺该线程所占用的资源，让其他线程获得执行的机会。当发生如下情况时，线程将会进入阻塞状态：

线程调用sleep()方法主动放弃所占用的处理器资源。
线程调用了一个阻塞式IO方法，在该方法返回之前，该线程被阻塞。
线程试图获得一个同步监视器，但该同步监视器正被其他线程所持有。
线程在等待某个通知（notify）。
程序调用了线程的suspend()方法将该线程挂起。但这个方法容易导致死锁，所以应该尽量避免使用该方法。

针对上面几种情况，当发生如下特定的情况时可以解除上面的阻塞，让该线程重新进入就绪状态：

调用sleep()方法的线程经过了指定时间。
线程调用的阻塞式IO方法已经返回。
线程成功地获得了试图取得的同步监视器。
线程正在等待某个通知时，其他线程发出了一个通知。
处于挂起状态的线程被调用了resume()恢复方法。

线程会以如下三种方式结束，结束后就处于死亡状态：

run()或call()方法执行完成，线程正常结束。
线程抛出一个未捕获的Exception或Error。
直接调用该线程的stop()方法来结束该线程，该方法容易导致死锁，通常不推荐使用。

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线程5种状态的转换关系，如下图所示：

1.48 三次握手四次挥手？

握手：

①四川8633请求建立连接(SYN)，并且发送出序号。

②服务端接受到信号，即有确认号（ACK）,此时并同样返回请求序号Seq

③客户端接受到信号，即有确认号（ACK），连接已经建立

挥手：

①客户端申请断开连接即FIN （我这边准备断开连接了）

②服务端接收信息返回，表示我已经接收到（收到，请稍等，我这边准备一下）

③服务端发送信息表示可以断开连接 (我准备好了，你可以断开连接了）

④客户端接受信息，同时返回信息通知服务端自己收到信息，开始断开连接(好的，拜拜！）

1.49 HTTP与HTTPS有什么区别？

HTTPS简单讲是HTTP的安全版，完全不同的连接方式，HTTPS一般免费证书较少，因而需要一定费用。

1.50 如何将字符串反转？

将对象封装到stringBuilder中，调用reverse方法反转。

1.51 普通类和抽象类有哪些区别？

抽象类不能被实例化；
抽象类可以有抽象方法，只需申明，无须实现；
有抽象方法的类一定是抽象类；
抽象类的子类必须实现抽象类中的所有抽象方法，否则子类仍然是抽象类；
抽象方法不能被static、final修饰。

1.52 final 在 java 中有什么作用？

（1）用来修饰一个引用
如果引用时类的成员变量，则必须当场赋值，其值不可变。

（2）用来修饰一个方法

当使用final修饰方法时，这个方法可以被继承，但无法被重写。

（3）用来修饰类

当用final修改类时，无法被继承。比如常用的String类就是最终类。

1.53 get 和 post 请求有哪些区别？

get请求因为浏览器对url长度有限制，所以参数个数有限制，而post请求参数个数没有限制；
因为get请求参数暴露在url上,所以安全方面post比get更加安全；
get请求只能进行url编码,而post请求可以支持多种编码方式；
在浏览器进行回退操作时,get请求是无害的,而post请求则会重新请求一次。

1.54 常用排序算法？

①冒泡排序：每次冒泡过程都是从数列的第一个元素开始，然后依次和剩余的元素进行比较, 从左到右两两相邻的元素比大小, 高的就和低的换一下位置. 最后最高(值最大)的肯定就排到后面了。

②选择排序：首先在未排序数列中找到最小元素，然后将其与数列的首部元素进行交换，然后，在剩余未排序元素中继续找出最小元素，将其与已排序数列的末尾位置元素交换。以此类推，直至所有元素圴排序完毕。

③插入排序：将待插元素，依次与已排序好的子数列元素从后到前进行比较，如果当前元素值比待插元素值大，则将移位到与其相邻的后一个位置，否则直接将待插元素插入当前元素相邻的后一位置，因为说明已经找到插入点的最终位置。

④快速排序：简单的说, 就是设置一个标准值, 将大于这个值的放到右边(不管排序), 将小于这个值的放到左边(不管排序), 那么这样只是区分了左小右大, 没有排序, 没关系, 左右两边再重复这个步骤.直到不能分了为止。

1.55 队列和栈是什么？有什么区别？

（1）队列先进先出，栈先进后出。

（2）遍历数据速度不同。

栈只能从头部取数据也就最先放入的需要遍历整个栈最后才能取出来，而且在遍历数据的时候还得为数据开辟临时空间，保持数据在遍历前的一致性；

队列则不同，他基于地址指针进行遍历，而且可以从头或尾部开始遍历，但不能同时遍历，无需开辟临时空间，因为在遍历的过程中不影像数据结构，速度要快的多。

2. 数据库

2.1 介绍一下数据库分页？

MySQL的分页语法：

在MySQL中，SELECT语句默认返回所有匹配的行，它们可能是指定表中的每个行。为了返回第一行或前几行，可使用LIMIT子句，以实现分页查询。LIMIT子句的语法如下：

-- 在所有的查询结果中，返回前5行记录。 SELECT prod_name FROM products LIMIT 5; -- 在所有的查询结果中，从第5行开始，返回5行记录。 SELECT prod_name FROM products LIMIT 5,5;

总之，带一个值的LIMIT总是从第一行开始，给出的数为返回的行数。带两个值的LIMIT可以指定从行号为第一个值的位置开始。

优化LIMIT分页：

在偏移量非常大的时候，例如 LIMIT 10000,20 这样的查询，这时MySQL需要查询10020条记录然后只返回最后20条，前面的10000条记录都将被抛弃，这样的代价是非常高的。如果所有的页面被访问的频率都相同，那么这样的查询平均需要访问半个表的数据。要优化这种查询，要么是在页面中限制分页的数量，要么是优化大偏移量的性能。

优化此类分页查询的一个最简单的办法就是尽可能地使用索引覆盖扫描，而不是查询所有的列，然后根据需要做一次关联操作再返回所需的列。对于偏移量很大的时候，这样做的效率会提升非常大。考虑下面的查询：

SELECT film_id,description FROM sakila.film ORDER BY title LIMIT 50,5;

如果这个表非常大，那么这个查询最好改写成下面的样子：

SELECT film.film_id,film.description  FROM sakila.film INNER JOIN (  SELECT film_id FROM sakila.film ORDER BY title LIMIT 50,5 ) AS lim USING(film_id);

2.2 介绍一下SQL中的聚合函数？

常用的聚合函数有COUNT()、AVG()、SUM()、MAX()、MIN()，下面以MySQL为例，说明这些函数的作用。

COUNT()函数：

COUNT()函数统计数据表中包含的记录行的总数，或者根据查询结果返回列中包含的数据行数，它有两种用法：

COUNT(*)计算表中总的行数，不管某列是否有数值或者为空值。
COUNT(字段名)计算指定列下总的行数，计算时将忽略空值的行。

COUNT()函数可以与GROUP BY一起使用来计算每个分组的总和。

AVG()函数()：

AVG()函数通过计算返回的行数和每一行数据的和，求得指定列数据的平均值。

AVG()函数可以与GROUP BY一起使用，来计算每个分组的平均值。

SUM()函数：

SUM()是一个求总和的函数，返回指定列值的总和。

SUM()可以与GROUP BY一起使用，来计算每个分组的总和。

MAX()函数：

MAX()返回指定列中的最大值。

MAX()也可以和GROUP BY关键字一起使用，求每个分组中的最大值。

MAX()函数不仅适用于查找数值类型，也可应用于字符类型。

MIN()函数：

MIN()返回查询列中的最小值。

MIN()也可以和GROUP BY关键字一起使用，求出每个分组中的最小值。

MIN()函数与MAX()函数类似，不仅适用于查找数值类型，也可应用于字符类型。

2.3 表跟表是怎么关联的？

表与表之间常用的关联方式有两种：内连接、外连接，下面以MySQL为例来说明这两种连接方式。

内连接：

内连接通过INNER JOIN来实现，它将返回两张表中满足连接条件的数据，不满足条件的数据不会查询出来。

外连接：

外连接通过OUTER JOIN来实现，它会返回两张表中满足连接条件的数据，同时返回不满足连接条件的数据。外连接有两种形式：左外连接（LEFT OUTER JOIN）、右外连接（RIGHT OUTER JOIN）。

左外连接：可以简称为左连接（LEFT JOIN），它会返回左表中的所有记录和右表中满足连接条件的记录。
右外连接：可以简称为右连接（RIGHT JOIN），它会返回右表中的所有记录和左表中满足连接条件的记录。

除此之外，还有一种常见的连接方式：等值连接。这种连接是通过WHERE子句中的条件，将两张表连接在一起，它的实际效果等同于内连接。出于语义清晰的考虑，一般更建议使用内连接，而不是等值连接。

以上是从语法上来说明表与表之间关联的实现方式，而从表的关系上来说，比较常见的关联关系有：一对多关联、多对多关联、自关联。

一对多关联：这种关联形式最为常见，一般是两张表具有主从关系，并且以主表的主键关联从表的外键来实现这种关联关系。另外，以从表的角度来看，它们是具有多对一关系的，所以不再赘述多对一关联了。
多对多关联：这种关联关系比较复杂，如果两张表具有多对多的关系，那么它们之间需要有一张中间表来作为衔接，以实现这种关联关系。这个中间表要设计两列，分别存储那两张表的主键。因此，这两张表中的任何一方，都与中间表形成了一对多关系，从而在这个中间表上建立起了多对多关系。
自关联：自关联就是一张表自己与自己相关联，为了避免表名的冲突，需要在关联时通过别名将它们当做两张表来看待。一般在表中数据具有层级（树状）时，可以采用自关联一次性查询出多层级的数据。

2.4 谈谈你对SQL注入的理解？

SQL注入的原理是将SQL代码伪装到输入参数中，传递到服务器解析并执行的一种攻击手法。也就是说，在一些对SERVER端发起的请求参数中植入一些SQL代码，SERVER端在执行SQL操作时，会拼接对应参数，同时也将一些SQL注入攻击的“SQL”拼接起来，导致会执行一些预期之外的操作。

举个例子：

比如我们的登录功能，其登录界面包括用户名和密码输入框以及提交按钮，登录时需要输入用户名和密码，然后提交。此时调用接口/user/login/ 加上参数username、password，首先连接数据库，然后后台对请求参数中携带的用户名、密码进行参数校验，即SQL的查询过程。假设正确的用户名和密码为ls和123456，输入正确的用户名和密码、提交，相当于调用了以下的SQL语句。

SELECT * FROM user WHERE username = 'ls' AND password = '123456'

SQL中会将#及--以后的字符串当做注释处理，如果我们使用 ' or 1=1 # 作为用户名参数，那么服务端构建的SQL语句就如下：

select * from user where username='' or 1=1 #' and password='123456'

而#会忽略后面的语句，而1=1属于常等型条件，因此这个SQL将查询出所有的登录用户。其实上面的SQL注入只是在参数层面做了些手脚，如果是引入了一些功能性的SQL那就更危险了，比如上面的登录功能，如果用户名使用这个 ' or 1=1;delete * from users; #，那么在";"之后相当于是另外一条新的SQL，这个SQL是删除全表，是非常危险的操作，因此SQL注入这种还是需要特别注意的。

如何解决SQL注入

严格的参数校验

参数校验就没得说了，在一些不该有特殊字符的参数中提前进行特殊字符校验即可。
SQL预编译

2.5 WHERE和HAVING有什么区别？

WHERE是一个约束声明，是在结果返回之前起作用的。

HAVING是一个过滤声明，是在查询返回结果后对查询结果进行的过滤操作。

2.6 说一说你对MySQL索引的理解？

它是帮助MySQL高效获取数据的数据结构，主要是用来提高数据检索的效率，降低数据库的IO成本，同时通过索引列对数据进行排序，降低数据排序的成本，也能降低了CPU的消耗。

增加索引也有许多不利的方面，主要表现在如下几个方面：

创建索引和维护索引要耗费时间。
索引需要占磁盘空间，除了数据表占数据空间之外，每一个索引还要占一定的物理空间。
当对表中的数据进行增加、删除和修改的时候，索引也要动态地维护，这样就降低了数据的维护速度。

2.7 索引有哪几种？

MySQL的索引可以分为以下几类：

普通索引和唯一索引

普通索引是MySQL中的基本索引类型，允许在定义索引的列中插入重复值和空值。

唯一索引要求索引列的值必须唯一，但允许有空值。如果是组合索引，则列值的组合必须唯一。

主键索引是一种特殊的唯一索引，不允许有空值。
单列索引和组合索引

单列索引即一个索引只包含单个列，一个表可以有多个单列索引。

组合索引是指在表的多个字段组合上创建的索引，只有在查询条件中使用了这些字段的左边字段时，索引才会被使用。使用组合索引时遵循最左前缀集合。

2.8 MySQL怎么判断要不要加索引？

查询比较频繁的字段和像作为查询条件，排序字段或分组的字段。

2.9 如何判断数据库的索引有没有生效？

可以使用EXPLAIN语句查看索引是否正在使用。

举例，假设已经创建了book表，并已经在其year_publication字段上建立了普通索引。执行如下语句：

EXPLAIN SELECT * FROM book WHERE year_publication=1990;

EXPLAIN语句将为我们输出详细的SQL执行信息，其中：

possible_keys行给出了MySQL在搜索数据记录时可选用的各个索引。
key行是MySQL实际选用的索引。

如果possible_keys行和key行都包含year_publication字段，则说明在查询时使用了该索引。

2.10 如何评估一个索引创建的是否合理？

建议按照如下的原则来设计索引：

避免对经常更新的表进行过多的索引，并且索引中的列要尽可能少。应该经常用于查询的字段创建索引，但要避免添加不必要的字段。
数据量小的表最好不要使用索引，由于数据较少，查询花费的时间可能比遍历索引的时间还要短，索引可能不会产生优化效果。
在条件表达式中经常用到的不同值较多的列上建立索引，在不同值很少的列上不要建立索引。比如在学生表的“性别”字段上只有“男”与“女”两个不同值，因此就无须建立索引，如果建立索引不但不会提高查询效率，反而会严重降低数据更新速度。
当唯一性是某种数据本身的特征时，指定唯一索引。使用唯一索引需能确保定义的列的数据完整性，以提高查询速度。
在频繁进行排序或分组（即进行group by或order by操作）的列上建立索引，如果待排序的列有多个，可以在这些列上建立组合索引。

2.11 索引是越多越好吗？

索引并非越多越好，一个表中如有大量的索引，不仅占用磁盘空间，还会影响INSERT、DELETE、UPDATE等语句的性能，因为在表中的数据更改时，索引也会进行调整和更新。

2.12 什么是联合索引？

联合索引是指对表上的多个列进行索引，联合索引的创建方法与单个索引创建的方法一样，不同之处仅在于有多个索引列。从本质上来说，联合索引还是一棵B+树，不同的是联合索引的键值数量不是1，而是大于等于2，参考下图。另外，只有在查询条件中使用了这些字段的左边字段时，索引才会被使用，所以使用联合索引时遵循最左前缀集合。

2.13 MySQL中，如何定位慢查询?

我们当时做压测的时候有的接口非常的慢，接口的响应时间超过了2秒以上，因为我们当时的系统部署了运维的监控系统Skywalking ，在展示的报表中可以看到是哪一个接口比较慢，并且可以分析这个接口哪部分比较慢，这里可以看到SQL的具体的执行时间，所以可以定位是哪个sql出了问题。

如果，项目中没有这种运维的监控系统，其实在MySQL中也提供了慢日志查询的功能，可以在MySQL的系统配置文件中开启这个慢日志的功能，并且也可以设置SQL执行超过多少时间来记录到一个日志文件中，我记得上一个项目配置的是2秒，只要SQL执行的时间超过了2秒就会记录到日志文件中，我们就可以在日志文件找到执行比较慢的SQL了。

2.14 那这个SQL语句执行很慢, 如何分析呢？

如果一条sql执行很慢的话，我们通常会使用mysql自动的执行计划explain来去查看这条sql的执行情况，比如在这里面可以通过key和key_len检查是否命中了索引，如果本身已经添加了索引，也可以判断索引是否有失效的情况，第二个，可以通过type字段查看sql是否有进一步的优化空间，是否存在全索引扫描或全盘扫描，第三个可以通过extra建议来判断，是否出现了回表的情况，如果出现了，可以尝试添加索引或修改返回字段来修复。

2.15 索引的底层数据结构了解过嘛?

MySQL的默认的存储引擎InnoDB采用的B+树的数据结构来存储索引，选择B+树的主要的原因是：第一阶数更多，路径更短，第二个磁盘读写代价B+树更低，非叶子节点只存储指针，叶子阶段存储数据，第三是B+树便于扫库和区间查询，叶子节点是一个双向链表。

2.16 B树和B+树的区别是什么呢？

第一：在B树中，非叶子节点和叶子节点都会存放数据，而B+树的所有的数据都会出现在叶子节点，在查询的时候，B+树查找效率更加稳定；

第二：在进行范围查询的时候，B+树效率更高，因为B+树都在叶子节点存储，并且叶子节点是一个双向链表。

2.17 什么是聚簇索引什么是非聚簇索引?

聚簇索引主要是指数据与索引放到一块，B+树的叶子节点保存了整行数据，有且只有一个，一般情况下主键在作为聚簇索引的；

非聚簇索引值的是数据与索引分开存储，B+树的叶子节点保存对应的主键，可以有多个，一般我们自己定义的索引都是非聚簇索引。

2.18 知道什么是回表查询嘛?

其实跟刚才介绍的聚簇索引和非聚簇索引是有关系的，回表的意思就是通过二级索引找到对应的主键值，然后再通过主键值找到聚集索引中所对应的整行数据，这个过程就是回表。

【备注：如果面试官直接问回表，则需要先介绍聚簇索引和非聚簇索引】

2.19 知道什么叫覆盖索引嘛?

select 后面查询的字段都可以从这个索引的树中获取，这种情况一般可以说是用到了覆盖索引。

2.20 什么情况下索引会失效?

索引在使用的时候没有遵循最左匹配法则和模糊查询，如果%号在前面也会导致索引失效。

通常情况下，想要判断出这条sql是否有索引失效的情况，可以使用explain执行计划来分析。

2.21 sql的优化的经验？

这个在项目还是挺常见的，当然如果直说sql优化的话，我们会从这几方面考虑，比如：建表的时候、使用索引、sql语句的编写、主从复制，读写分离，还有一个是如果量比较大的话，可以考虑分库分表。

2.22 事务的特性是什么？可以详细说一下吗？

ACID，分别指的是：原子性、一致性、隔离性、持久性；我举个例子：

A向B转账500，转账成功，A扣除500元，B增加500元，原子操作体现在要么都成功，要么都失败

在转账的过程中，数据要一致，A扣除了500，B必须增加500

在转账的过程中，隔离性体现在A像B转账，不能受其他事务干扰

在转账的过程中，持久性体现在事务提交后，要把数据持久化（可以说是落盘操作）

2.23 并发事务带来哪些问题？

我们在项目开发中，多个事务并发进行是经常发生的，并发也是必然的，有可能导致一些问题

第一是脏读，当一个事务正在访问数据并且对数据进行了修改，而这种修改还没有提交到数据库中，这时另外一个事务也访问了这个数据，因为这个数据是还没有提交的数据，那么另外一个事务读到的这个数据是“脏数据”，依据“脏数据”所做的操作可能是不正确的。

第二是不可重复读：比如在一个事务内多次读同一数据。在这个事务还没有结束时，另一个事务也访问该数据。那么，在第一个事务中的两次读数据之间，由于第二个事务的修改导致第一个事务两次读取的数据可能不太一样。这就发生了在一个事务内两次读到的数据是不一样的情况，因此称为不可重复读。

第三是幻读（Phantom read）：幻读与不可重复读类似。它发生在一个事务（T1）读取了几行数据，接着另一个并发事务（T2）插入了一些数据时。在随后的查询中，第一个事务（T1）就会发现多了一些原本不存在的记录，就好像发生了幻觉一样，所以称为幻读。

2.24 怎么解决这些问题呢？MySQL的默认隔离级别是？

解决方案是对事务进行隔离。

MySQL支持四种隔离级别，分别有：

第一个是，未提交读（read uncommitted）它解决不了刚才提出的所有问题，一般项目中也不用这个。第二个是读已提交（read committed）它能解决脏读的问题的，但是解决不了不可重复读和幻读。第三个是可重复读（repeatable read）它能解决脏读和不可重复读，但是解决不了幻读，这个也是mysql默认的隔离级别。第四个是串行化（serializable）它可以解决刚才提出来的所有问题，但是由于让是事务串行执行的，性能比较低。所以，我们一般使用的都是mysql默认的隔离级别:可重复读。

2.25 undo log和redo log的区别？

其中redo log日志记录的是数据页的物理变化，服务宕机可用来同步数据，而undo log 不同，它主要记录的是逻辑日志，当事务回滚时，通过逆操作恢复原来的数据，比如我们删除一条数据的时候，就会在undo log日志文件中新增一条delete语句，如果发生回滚就执行逆操作；

redo log保证了事务的持久性，undo log保证了事务的原子性和一致性。

2.26 事务中的隔离性是如何保证的呢？(你解释一下MVCC)

事务的隔离性是由锁和mvcc实现的。

其中mvcc的意思是多版本并发控制。

2.27 MySQL主从同步原理？

MySQL主从复制的核心就是二进制日志(DDL（数据定义语言）语句和 DML（数据操纵语言）语句)，它的步骤是这样的：

第一：主库在事务提交时，会把数据变更记录在二进制日志文件 Binlog 中。

第二：从库读取主库的二进制日志文件 Binlog ，写入到从库的中继日志 Relay Log 。

第三：从库重做中继日志中的事件，将改变反映它自己的数据。

2.28 分表分库的知识？

垂直分库：以表为依据，根据业务将不同表拆分到不同库中。

垂直分表：以字段为依据，根据字段属性将不同字段拆分到不同表中。

水平分库：将一个库的数据拆分到多个库中。

水平分表：将一个表的数据拆分到多个表中(可以在同一个库内)。

2.29 数据库如何保证主键唯一性？

主键约束：主键列上没有任何两行具有相同值（即重复值），不允许空（NULL）；

唯一性约束：保证一个字段或者一组字段里的数据都与表中其它行的对应数据不同。和主键约束不同，唯一性约束允许为null，但是只能有一行；

唯一性索引：不允许具有索引值相同的行，从而禁止重复的索引和键值。

3. 框架

3.1 Spring框架中的单例bean是线程安全的吗？

不是线程安全的。

当多用户同时请求一个服务时，容器会给每一个请求分配一个线程，这是多个线程会并发执行该请求对应的业务逻辑（成员方法），如果该处理逻辑中有对该单列状态的修改（体现为该单例的成员属性），则必须考虑线程同步问题。

3.2 什么是AOP？

aop是面向切面编程，在spring中用于将那些与业务无关，但却对多个对象产生影响的公共行为和逻辑封装起来。一般比如可以做为公共日志保存，事务处理等。

3.3 Spring中的事务是如何实现的？

spring实现的事务本质就是aop完成，对方法前后进行拦截，在执行方法之前开启事务，在执行完目标方法之后根据执行情况提交或者回滚事务。

3.4 Spring中事务失效的场景有哪些？

第一个，如果方法上异常捕获处理（try catch），自己处理了异常，没有抛出，就会导致事务失效，所以一般处理了异常以后，别忘了抛出去就行了；

第二个，如果方法抛出检查异常，如果报错也会导致事务失效，最后在spring事务的注解上，就是@Transactional上配置rollbackFor属性为Exception，这样别管是什么异常，都会回滚事务。

3.5 Spring的bean的生命周期？

首先会通过一个非常重要的类，叫做BeanDefinition获取bean的定义信息，这里面就封装了bean的所有信息，比如，类的全路径，是否是延迟加载，是否是单例等等这些信息。

在创建bean的时候，第一步是调用构造函数实例化bean

第二步是bean的依赖注入，比如一些set方法注入，像平时开发用的@Autowire都是这一步完成

第三步是处理Aware接口，如果某一个bean实现了Aware接口就会重写方法执行

第四步是bean的后置处理器BeanPostProcessor，这个是前置处理器

第五步是初始化方法，比如实现了接口InitializingBean或者自定义了方法init-method标签或@PostContruct

第六步是执行了bean的后置处理器BeanPostProcessor，主要是对bean进行增强，有可能在这里产生代理对象

最后一步是销毁bean

3.6 Spring中的循环引用？

循环依赖：循环依赖其实就是循环引用,也就是两个或两个以上的bean互相持有对方,最终形成闭环。比如A依赖于B,B依赖于A。

循环依赖在spring中是允许存在，spring框架依据三级缓存已经解决了大部分的循环依赖。

①一级缓存：单例池，缓存已经经历了完整的生命周期，已经初始化完成的bean对象

②二级缓存：缓存早期的bean对象（生命周期还没走完）

③三级缓存：缓存的是ObjectFactory，表示对象工厂，用来创建某个对象的

3.7 构造方法出现了循环依赖怎么解决？

由于bean的生命周期中构造函数是第一个执行的，spring框架并不能解决构造函数的的依赖注入，可以使用@Lazy懒加载，什么时候需要对象再进行bean对象的创建。

3.8 SpringMVC的执行流程？

1、用户发送出请求到前端控制器DispatcherServlet，这是一个调度中心

2、DispatcherServlet收到请求调用HandlerMapping（处理器映射器）。

3、HandlerMapping找到具体的处理器(可查找xml配置或注解配置)，生成处理器对象及处理器拦截器(如果有)，再一起返回给DispatcherServlet。

4、DispatcherServlet调用HandlerAdapter（处理器适配器）。

5、HandlerAdapter经过适配调用具体的处理器（Handler/Controller）。

6、DispatcherServlet响应用户。

3.9 Springboot自动配置原理？

在Spring Boot项目中的引导类上有一个注解@SpringBootApplication，这个注解是对三个注解进行了封装，分别是：

@SpringBootConfiguration
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan

其中@EnableAutoConfiguration是实现自动化配置的核心注解。

该注解通过@Import注解导入对应的配置选择器。关键的是内部就是读取了该项目和该项目引用的Jar包的的classpath路径下META-INF/spring.factories文件中的所配置的类的全类名。

在这些配置类中所定义的Bean会根据条件注解所指定的条件来决定是否需要将其导入到Spring容器中。

一般条件判断会有像@ConditionalOnClass这样的注解，判断是否有对应的class文件，如果有则加载该类，把这个配置类的所有的Bean放入spring容器中使用。

3.10 Spring 的常见注解有哪些？

第一类是：声明bean，有@Component、@Service、@Repository、@Controller、@RestController(@RestController=@Controller+@ResponseBody)

第二类是：依赖注入相关的，有@Autowired、@Qualifier、@Resourse

第三类是：设置作用域 @Scope

第四类是：spring配置相关的，比如@Configuration，@ComponentScan 和 @Bean

第五类是：跟aop相关做增强的注解 @Aspect，@Before，@After，@Around，@Pointcut

3.11 SpringMVC常见的注解有哪些？

有@RequestMapping：用于映射请求路径；

@RequestBody：注解实现接收http请求的json数据，将json转换为java对象；

@RequestParam：url地址传参参数名称=参数值；

@PathViriable：路径参数 http://localhost:8080/dish/zhangsan；

@ResponseBody：注解实现将controller方法返回对象转化为json对象响应给客户端。

@RequestHeader：获取指定的请求头数据，还有像@PostMapping、@GetMapping这些。

3.12 Springboot常见注解有哪些？

Spring Boot的核心注解是@SpringBootApplication , 他由几个注解组成 :

@SpringBootConfiguration：组合了- @Configuration注解，实现配置文件的功能；
@EnableAutoConfiguration：打开自动配置的功能，也可以关闭某个自动配置的选项
@ComponentScan：Spring组件扫描

3.13 MyBatis执行流程？

①读取MyBatis配置文件：mybatis-config.xml加载运行环境和映射文件

②构造会话工厂SqlSessionFactory，一个项目只需要一个，单例的，一般由spring进行管理

③会话工厂创建SqlSession对象，这里面就含了执行SQL语句的所有方法

④操作数据库的接口，Executor执行器，同时负责查询缓存的维护

⑤Executor接口的执行方法中有一个MappedStatement类型的参数，封装了映射信息

⑥输入参数映射

⑦输出结果映射

3.14 Mybatis的一级、二级缓存用过吗？

mybatis的一级缓存: 基于 HashMap 本地缓存，其存储作用域为 Session，当Session进行flush或close之后，该Session中的所有Cache就将清空，默认打开一级缓存。

关于二级缓存需要单独开启。

二级缓存是基于namespace和mapper的作用域起作用的，不是依赖于SQL session，默认也是采用 PerpetualCache，HashMap 存储。

如果想要开启二级缓存需要在全局配置文件和映射文件中开启配置才行。

3.15 Mybatis的二级缓存什么时候会清理缓存中的数据？

当某一个作用域(一级缓存 Session/二级缓存Namespaces)的进行了新增、修改、删除操作后，默认该作用域下所有 select 中的缓存将被 clear。

3.16 请你说说Spring的核心是什么？

IoC和AOP是Spring框架的核心：

IoC（Inversion of Control）是控制反转的意思，这是一种面向对象编程的设计思想。在不采用这种思想的情况下，我们需要自己维护对象与对象之间的依赖关系，很容易造成对象之间的耦合度过高，在一个大型的项目中这十分的不利于代码的维护。IoC则可以解决这种问题，它可以帮我们维护对象与对象之间的依赖关系，降低对象之间的耦合度。

AOP（Aspect Oriented Programing）是面向切面编程思想，这种思想是对OOP的补充，它可以在OOP的基础上进一步提高编程的效率。简单来说，它可以统一解决一批组件的共性需求（如权限检查、记录日志、事务管理等）。在AOP思想下，我们可以将解决共性需求的代码独立出来，然后通过配置的方式，声明这些代码在什么地方、什么时机调用。当满足调用条件时，AOP会将该业务代码织入到我们指定的位置，从而统一解决了问题，又不需要修改这一批组件的代码。

3.17 MyBatis中的$和#有什么区别？

当传递的是普通参数时，需要使用 #{}（这个用的多点，因为它是预编译的方式，安全些）的方式，而当传递的是 SQL 命令或 SQL 关键字时，需要使用 ${} 来对 SQL 中的参数进行直接替换并执行。

3.18 MyBatis的xml文件和Mapper接口是怎么绑定的？

是通过xml文件中，<mapper> 根标签的namespace属性进行绑定的，即namespace属性的值需要配置成接口的全限定名称，MyBatis内部就会通过这个值将这个接口与这个xml关联起来。

3.19 cookie和session各自适合的场景是什么？

对于敏感数据，应存放在session里，因为cookie不安全。

对于普通数据，优先考虑存放在cookie里，这样会减少对服务器资源的占用。

3.20 请介绍cookie和session的工作原理？

cookie : 在某个浏览器中保存数据后，服务端会将数据写到客户端的本地中，以cookie的保存机制保存。

session : session依赖于cookie。

当客户端首次访问服务器时，服务器会为其创建一个session对象，该对象具有一个唯一标识SESSIONID。并且在响应阶段，服务器会创建一个cookie，并将SESSIONID存入其中。

客户端通过响应的cookie而持有SESSIONID，所以当它再次访问服务器时，会通过cookie携带这个SESSIONID。服务器获取到SESSIONID后，就可以找到与之对应的session对象，进而从这个session中获取该客户端的状态。

4. redis

4.1 什么是缓存穿透? 怎么解决?

缓存穿透是指查询一个一定不存在的数据，如果从存储层查不到数据则不写入缓存，这将导致这个不存在的数据每次请求都要到 DB 去查询，可能导致 DB 挂掉。这种情况大概率是遭到了攻击。

解决方案的话，我们通常都会用布隆过滤器来解决它。

4.2 你能介绍一下布隆过滤器吗？

布隆过滤器主要是用于检索一个元素是否在一个集合中。我们当时使用的是redisson实现的布隆过滤器。

它的底层主要是先去初始化一个比较大数组，里面存放的二进制0或1。在一开始都是0，当一个key来了之后经过3次hash计算，模于数组长度找到数据的下标然后把数组中原来的0改为1，这样的话，三个数组的位置就能标明一个key的存在。查找的过程也是一样的。

当然是有缺点的，布隆过滤器有可能会产生一定的误判，我们一般可以设置这个误判率，大概不会超过5%，其实这个误判是必然存在的，要不就得增加数组的长度，其实已经算是很划分了，5%以内的误判率一般的项目也能接受，不至于高并发下压倒数据库。

4.3 什么是缓存击穿? 怎么解决?

缓存击穿的意思是对于设置了过期时间的key，缓存在某个时间点过期的时候，恰好这时间点对这个Key有大量的并发请求过来，这些请求发现缓存过期一般都会从后端 DB 加载数据并回设到缓存，这个时候大并发的请求可能会瞬间把 DB 压垮。

解决方案有两种方式：

第一可以使用互斥锁：当缓存失效时，不立即去load db，先使用如 Redis 的 setnx 去设置一个互斥锁，当操作成功返回时再进行 load db的操作并回设缓存，否则重试get缓存的方法

第二种方案可以设置当前key逻辑过期，大概是思路如下：

①：在设置key的时候，设置一个过期时间字段一块存入缓存中，不给当前key设置过期时间

②：当查询的时候，从redis取出数据后判断时间是否过期

③：如果过期则开通另外一个线程进行数据同步，当前线程正常返回数据，这个数据不是最新

当然两种方案各有利弊：

如果选择数据的强一致性，建议使用分布式锁的方案，性能上可能没那么高，锁需要等，也有可能产生死锁的问题。

如果选择key的逻辑删除，则优先考虑的高可用性，性能比较高，但是数据同步这块做不到强一致。

4.4 什么是缓存雪崩? 怎么解决?

缓存雪崩意思是设置缓存时采用了相同的过期时间，导致缓存在某一时刻同时失效，请求全部转发到DB，DB 瞬时压力过重雪崩。与缓存击穿的区别：雪崩是很多key，击穿是某一个key缓存。

解决方案主要是可以将缓存失效时间分散开，比如可以在原有的失效时间基础上增加一个随机值，比如1-5分钟随机，这样每一个缓存的过期时间的重复率就会降低，就很难引发集体失效的事件。

4.5 redis做为缓存，mysql的数据如何与redis进行同步呢？（双写一致性）

就说我最近做的这个项目，里面有xxxx（根据自己的简历上写）的功能，需要让数据库与redis高度保持一致，因为要求时效性比较高，我们当时采用的读写锁保证的强一致性。

我们采用的是redisson实现的读写锁，在读的时候添加共享锁，可以保证读读不互斥，读写互斥。当我们更新数据的时候，添加排他锁，它是读写，读读都互斥，这样就能保证在写数据的同时是不会让其他线程读数据的，避免了脏数据。这里面需要注意的是读方法和写方法上需要使用同一把锁才行。

4.6 你听说过延时双删吗？为什么不用它呢？

延迟双删，如果是写操作，我们先把缓存中的数据删除，然后更新数据库，最后再延时删除缓存中的数据，其中这个延时多久不太好确定，在延时的过程中可能会出现脏数据，并不能保证强一致性，所以没有采用它。

4.7 redis做为缓存，数据的持久化是怎么做的？

在Redis中提供了两种数据持久化的方式：1、RDB 2、AOF

4.8 这两种持久化方式有什么区别呢？

RDB是一个快照文件，它是把redis内存存储的数据写到磁盘上，当redis实例宕机恢复数据的时候，方便从RDB的快照文件中恢复数据。

AOF的含义是追加文件，当redis操作写命令的时候，都会存储这个文件中，当redis实例宕机恢复数据的时候，会从这个文件中再次执行一遍命令来恢复数据。

4.9 Redis的数据过期策略有哪些?

在redis中提供了两种数据过期删除策略：

第一种是惰性删除，在设置该key过期时间后，我们不去管它，当需要该key时，我们在检查其是否过期，如果过期，我们就删掉它，反之返回该key。

第二种是定期删除，就是说每隔一段时间，我们就对一些key进行检查，删除里面过期的key

定期清理的两种模式：

SLOW模式是定时任务，执行频率默认为10hz，每次不超过25ms，以通过修改配置文件redis.conf 的 hz 选项来调整这个次数
FAST模式执行频率不固定，每次事件循环会尝试执行，但两次间隔不低于2ms，每次耗时不超过1ms

Redis的过期删除策略：惰性删除 + 定期删除两种策略进行配合使用。

4.10 Redis的数据淘汰策略有哪些?

这个在redis中提供了很多种，默认是noeviction，不删除任何数据，内部不足直接报错。

是可以在redis的配置文件中进行设置的，里面有两个非常重要的概念，一个是LRU，另外一个是LFU。

LRU的意思就是最少最近使用，用当前时间减去最后一次访问时间，这个值越大则淘汰优先级越高。

LFU的意思是最少频率使用。会统计每个key的访问频率，值越小淘汰优先级越高

我们在项目设置的allkeys-lru，挑选最近最少使用的数据淘汰，把一些经常访问的key留在redis中。

4.11数据库有1000万数据 ,Redis只能缓存20w数据, 如何保证Redis中的数据都是热点数据?

可以使用 allkeys-lru （挑选最近最少使用的数据淘汰）淘汰策略，那留下来的都是经常访问的热点数据。

4.12 Redis的内存用完了会发生什么？

这个要看redis的数据淘汰策略是什么，如果是默认的配置，redis内存用完以后则直接报错。我们当时设置的 allkeys-lru 策略。把最近最常访问的数据留在缓存中。

4.13 Redis分布式锁如何实现?

在redis中提供了一个命令setnx(SET if not exists)。

由于redis的单线程的，用了命令之后，只能有一个客户端对某一个key设置值，在没有过期或删除key的时候是其他客户端是不能设置这个key的。

4.14 那你如何控制Redis实现分布式锁有效时长呢？

redis的setnx指制令不好控这个问题，我们当时采用的redis的一个框架redisson实现的。

在redisson中需要手动加锁，并且可以控制锁的失效时间和等待时间，当锁住的一个业务还没有执行完成的时候，在redisson中引入了一个看门狗机制，就是说每隔一段时间就检查当前业务是否还持有锁，如果持有就增加加锁的持有时间，当业务执行完成之后需要使用释放锁就可以了

还有一个好处就是，在高并发下，一个业务有可能会执行很快，先客户1持有锁的时候，客户2来了以后并不会马上拒绝，它会自旋不断尝试获取锁，如果客户1释放之后，客户2就可以马上持有锁，性能也得到了提升。

4.15 redisson实现的分布式锁是可重入的吗？

是可以重入的。这样做是为了避免死锁的产生。这个重入其实在内部就是判断是否是当前线程持有的锁，如果是当前线程持有的锁就会计数，如果释放锁就会在计算上减一。在存储数据的时候采用的hash结构，大key可以按照自己的业务进行定制，其中小key是当前线程的唯一标识，value是当前线程重入的次数

4.16 redisson实现的分布式锁能解决主从一致性的问题吗？

这个是不能的，比如，当线程1加锁成功后，master节点数据会异步复制到slave节点，此时当前持有Redis锁的master节点宕机，slave节点被提升为新的master节点，假如现在来了一个线程2，再次加锁，会在新的master节点上加锁成功，这个时候就会出现两个节点同时持有一把锁的问题。

我们可以利用redisson提供的红锁来解决这个问题，它的主要作用是，不能只在一个redis实例上创建锁，应该是在多个redis实例上创建锁，并且要求在大多数redis节点上都成功创建锁，红锁中要求是redis的节点数量要过半。这样就能避免线程1加锁成功后master节点宕机导致线程2成功加锁到新的master节点上的问题了。

但是，如果使用了红锁，因为需要同时在多个节点上都添加锁，性能就变的很低了，并且运维维护成本也非常高，所以，我们一般在项目中也不会直接使用红锁，并且官方也暂时废弃了这个红锁

4.17 Redis集群有哪些方案, 知道嘛？

在Redis中提供的集群方案总共有三种：主从复制、哨兵模式、Redis分片集群。

4.18 那你来介绍一下主从同步？

单节点Redis的并发能力是有上限的，要进一步提高Redis的并发能力，可以搭建主从集群，实现读写分离。一般都是一主多从，主节点负责写数据，从节点负责读数据，主节点写入数据之后，需要把数据同步到从节点中。

4.19 怎么保证Redis的高并发高可用？

首先可以搭建主从集群，再加上使用redis中的哨兵模式，哨兵模式可以实现主从集群的自动故障恢复，里面就包含了对主从服务的监控、自动故障恢复、通知；如果master故障，Sentinel会将一个slave提升为master。当故障实例恢复后也以新的master为主；同时Sentinel也充当Redis客户端的服务发现来源，当集群发生故障转移时，会将最新信息推送给Redis的客户端，所以一般项目都会采用哨兵的模式来保证redis的高并发高可用。

4.20 你们使用redis是单点还是集群，哪种集群？

我们当时使用的是主从（1主1从）加哨兵。一般单节点不超过10G内存，如果Redis内存不足则可以给不同服务分配独立的Redis主从节点。尽量不做分片集群。因为集群维护起来比较麻烦，并且集群之间的心跳检测和数据通信会消耗大量的网络带宽，也没有办法使用lua脚本和事务。

4.21 redis集群脑裂，该怎么解决呢？

这个在项目很少见，不过脑裂的问题是这样的，我们现在用的是redis的哨兵模式集群的。

有的时候由于网络等原因可能会出现脑裂的情况，就是说，由于redis master节点和redis salve节点和sentinel处于不同的网络分区，使得sentinel没有能够心跳感知到master，所以通过选举的方式提升了一个salve为master，这样就存在了两个master，就像大脑分裂了一样，这样会导致客户端还在old master那里写入数据，新节点无法同步数据，当网络恢复后，sentinel会将old master降为salve，这时再从新master同步数据，这会导致old master中的大量数据丢失。

关于解决的话，我记得在redis的配置中可以设置：第一可以设置最少的salve节点个数，比如设置至少要有一个从节点才能同步数据，第二个可以设置主从数据复制和同步的延迟时间，达不到要求就拒绝请求，就可以避免大量的数据丢失。

4.22 Redis是单线程的，但是为什么还那么快？

1、完全基于内存的，C语言编写；

2、采用单线程，避免不必要的上下文切换可竞争条件；

3、使用多路I/O复用模型，非阻塞IO。

例如：bgsave 和 bgrewriteaof 都是在后台执行操作，不影响主线程的正常使用，不会产生阻塞。

4.23 能解释一下I/O多路复用模型？

I/O多路复用是指利用单个线程来同时监听多个Socket ，并在某个Socket可读、可写时得到通知，从而避免无效的等待，充分利用CPU资源。目前的I/O多路复用都是采用的epoll模式实现，它会在通知用户进程Socket就绪的同时，把已就绪的Socket写入用户空间，不需要挨个遍历Socket来判断是否就绪，提升了性能。

其中Redis的网络模型就是使用I/O多路复用结合事件的处理器来应对多个Socket请求，比如，提供了连接应答处理器、命令回复处理器，命令请求处理器。

4.24 Redis的数据类型和使用场景？

Redis支持5种核心的数据类型，分别是字符串、哈希（存储对象）、列表（朋友圈的点赞顺序）、集合（每个人有自己的朋友，会有共同的朋友，计算其交集）、有序集合（各种排行榜）。

5. 集合

5.1 说一说Java提供的常见集合？

Set代表无序的，元素不可重复的集合；
List代表有序的，元素可以重复的集合；
Map代表具有映射关系（key-value）的集合。

这些接口拥有众多的实现类，其中最常用的实现类有HashSet、TreeSet、ArrayList、LinkedList、HashMap、TreeMap等。

5.2 ArrayList底层是如何实现的？

嗯~，我阅读过arraylist的源码，我主要说一下add方法吧。

第一：确保数组已使用长度（size）加1之后足够存下下一个数据；

第二：计算数组的容量，如果当前数组已使用长度+1后的大于当前的数组长度，则调用grow方法扩容（原来的1.5倍）；

第三：确保新增的数据有地方存储之后，则将新元素添加到位于size的位置上；

第四：返回添加成功布尔值。

5.3 如何实现数组和List之间的转换？

数组转list，可以使用jdk自动的一个工具类Arrays，里面有一个asList方法可以转换为数组；

List 转数组，可以直接调用list中的toArray方法，需要给一个参数，指定数组的类型，需要指定数组的长度。

5.4 用Arrays.asList转List后，如果修改了数组内容，list受影响吗？List用toArray转数组后，如果修改了List内容，数组受影响吗？

Arrays.asList转换list之后，如果修改了数组的内容，list会受影响，因为它的底层使用的Arrays类中的一个内部类ArrayList来构造的集合，在这个集合的构造器中，把我们传入的这个集合进行了包装而已，最终指向的都是同一个内存地址。

list用了toArray转数组后，如果修改了list内容，数组不会影响，当调用了toArray以后，在底层是它是进行了数组的拷贝，跟原来的元素就没啥关系了，所以即使list修改了以后，数组也不受影响。

5.5 ArrayList 和 LinkedList 的区别是什么？

ArrayList 是动态数组的数据结构实现，查找和遍历的效率较高；

LinkedList 是双向链表的数据结构，增加和删除的效率较高。

5.6 ArrayList 和 LinkedList 不是线程安全的，在项目中如何解决这个的线程安全问题？

主要有两种解决方案：

第一：我们使用这个集合，优先在方法内使用，定义为局部变量，这样的话，就不会出现线程安全问题。

第二：如果非要在成员变量中使用的话，可以使用线程安全的集合来替代。

ArrayList可以通过Collections 的 synchronizedList 方法将 ArrayList 转换成线程安全的容器后再使用。

LinkedList 换成ConcurrentLinkedQueue来使用。

5.7 HashMap的实现原理？

它主要分为了一下几个部分：

1，底层使用hash表数据结构，即数组+（链表 | 红黑树）；

2，添加数据时，计算key的值确定元素在数组中的下标,key相同则替换,不同则存入链表或红黑树中；

3，获取数据通过key的hash计算数组下标获取元素。

它基于hash算法，通过put方法和get方法存储和获取对象。

存储对象时，我们将K/V传给put方法时，它调用K的hashCode计算hash从而得到bucket位置，进一步存储，HashMap会根据当前bucket的占用情况自动调整容量(超过Load Facotr则resize为原来的2倍)。获取对象时，我们将K传给get，它调用hashCode计算hash从而得到bucket位置，并进一步调用equals()方法确定键值对。

如果发生碰撞的时候，HashMap通过链表将产生碰撞冲突的元素组织起来。在Java 8中，如果一个bucket中碰撞冲突的元素超过某个限制(默认是8)，则使用红黑树来替换链表，从而提高速度。HashMap用的是红黑树。

5.8 HashMap的put方法的具体流程？

判断键值对数组table是否为空或为null，否则执行resize()进行扩容（初始化）
根据键值key计算hash值得到数组索引
判断table[i]==null，条件成立，直接新建节点添加
如果table[i]==null ,不成立

4.1 判断table[i]的首个元素是否和key一样，如果相同直接覆盖value

4.2 判断table[i] 是否为treeNode，即table[i] 是否是红黑树，如果是红黑树，则直接在树中插入键值对

4.3 遍历table[i]，链表的尾部插入数据，然后判断链表长度是否大于8，大于8的话把链表转换为红黑树，在红黑树中执行插入操作，遍历过程中若发现key已经存在直接覆盖value

5 插入成功后，判断实际存在的键值对数量size是否超多了最大容量threshold（数组长度*0.75），如果超过，进行扩容。

5.9 HashMap的扩容机制？

在添加元素或初始化的时候需要调用resize方法进行扩容，第一次添加数据初始化数组长度为16，以后每次每次扩容都是达到了扩容阈值（数组长度 * 0.75）
每次扩容的时候，都是扩容之前容量的2倍
扩容之后，会新创建一个数组，需要把老数组中的数据挪动到新的数组中
没有hash冲突的节点，则直接使用 e.hash & (newCap - 1) 计算新数组的索引位置
如果是红黑树，走红黑树的添加
如果是链表，则需要遍历链表，可能需要拆分链表，判断(e.hash & oldCap)是否为0，该元素的位置要么停留在原始位置，要么移动到原始位置+增加的数组大小这个位置上。

5.10 hashmap是线程安全的吗？那我们想要使用线程安全的map该怎么做呢？

不是线程安全的。

我们可以采用ConcurrentHashMap进行使用，它是一个线程安全的HashMap。

5.11 说一下 HashSet 的实现原理？

HashSet实际上是一个HashMap实例，数据存储结构都是数组+链表。

HashSet底层其实是用HashMap实现存储的, HashSet封装了一系列HashMap的方法。

5.12 Map接口有哪些实现类？

Map接口有很多实现类，其中比较常用的有HashMap、LinkedHashMap、TreeMap、ConcurrentHashMap。

对于不需要排序的场景，优先考虑使用HashMap，因为它是性能最好的Map实现。如果需要保证线程安全，则可以使用ConcurrentHashMap。

对于需要排序的场景，如果需要按插入顺序排序则可以使用LinkedHashMap，如果需要将key按自然顺序排列甚至是自定义顺序排列，则可以选择TreeMap。

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