java基础之高级面试-2024

抽象类和接口有什么区别

  • 定义和设计:抽象类是使用abstract关键字定义的类,可以包含抽象方法和非抽象方法,可以有实例变量和构造方法;接口通过interface关键字定义,只能包含抽象方法、默认方法和静态方法,不包含实例变量或构造方法。
  • 继承关系:一个类只能继承自一个抽象类,但可以实现多个接口。继承抽象类体现的是"is-a"关系,而实现接口体现的是"can-do"关系。
  • 构造方法:抽象类可以有构造方法,子类可以通过super()调用父类的构造方法;接口没有构造方法。
  • 默认实现:抽象类可以包含非抽象方法,子类可以直接使用;接口可以包含默认方法,提供通用实现,子类可以选择重写或者使用默认实现。
  • 设计目的:抽象类的设计目的是提供类的继承机制,实现代码复用,适用于拥有相似行为和属性的类;接口的设计目的是定义一组规范或契约,实现类遵循特定的行为和功能,适用于不同类之间的解耦和多态性实现。

BIO、NIO、AIO有什么区别

1. 阻塞与非阻塞:
  ○ BIO是阻塞式I/O模型,线程会一直被阻塞等待操作完成。
  ○ NIO是非阻塞式I/O模型,线程可以去做其他任务,当I/O操作完成时得到通知。
  ○ AIO也是非阻塞式I/O模型,不需要用户线程关注I/O事件,由操作系统通过回调机制处理。
2. 缓冲区:
  ○ BIO使用传统的字节流和字符流,需要为输入输出流分别创建缓冲区。
  ○ NIO引入了基于通道和缓冲区的I/O方式,使用一个缓冲区完成数据读写操作。
  ○ AIO则不需要缓冲区,使用异步回调方式进行操作。
3. 线程模型:
  ○ BIO采用一个线程处理一个请求方式,面对高并发时线程数量急剧增加,容易导致系统崩溃。
  ○ NIO采用多路复用器来监听多个客户端请求,使用一个线程处理,减少线程数量,提高系统性能。
  ○ AIO依靠操作系统完成I/O操作,不需要额外的线程池或多路复用器。

Java中的基本数据类型有哪些?它们的大小是多少?

在Java中,基本数据类型有以下几种:

  1. 整数类型:
    • byte:1字节,在内存中范围为-128到127
    • short:2字节,在内存中范围为-32768到32767
    • int:4字节,在内存中范围为约-21亿到21亿
    • long:8字节,在内存中范围为约-922亿亿到922亿亿
  1. 浮点数类型:
    • float:4字节,在内存中约范围为±3.40282347E+38F(有效位数为6-7位)
    • double:8字节,在内存中约范围为±1.79769313486231570E+308(有效位数为15位)
  1. 字符类型:
    • char:2字节,在内存中范围为0到65535,表示一个Unicode字符
  1. 布尔类型:
    • boolean:1位,在内存中只能表示true或false

上述大小是Java语言规范中定义的标准大小,表示它们在内存中占用的字节数。请注意,不同的编译器和平台可能会略有差异,但通常情况下这些标准大小是适用的。

Comparator与Comparable有什么区别

Comparator和Comparable都是Java中用于对象排序的接口,它们之间有一些关键的区别。

Comparable接口是在对象自身的类中实现的,它定义了对象的自然排序方式。一个类实现了Comparable接口后,可以使用compareTo方法来比较当前对象和其他对象的大小关系。这个接口只能在对象自身的类中实现,不需要额外的比较器。

Comparator接口是一个独立的比较器,它可以用于对不同类的对象进行排序。Comparator接口允许在对象类之外创建一个单独的比较器类或匿名类,并使用它来定义对象的排序规则。比较器通过实现compare方法来比较两个对象的大小关系。

因此,主要区别如下:

  • Comparable接口是在对象自身的类中实现,定义了对象的自然排序方式。
  • Comparator接口是一个单独的比较器,定义了用于排序的规则,可以用于不同类的对象排序。
  • Comparable是内部排序,对象的类必须实现Comparable接口才能进行排序。
  • Comparator是外部排序,可以独立定义排序规则,并与任何类的对象一起使用。

String类能被继承吗,为什么

        在Java中,String类是被final关键字修饰的,即不可继承。final关键字表示一个类不允许被其他类继承,也就是说,String类不能被任何其他类继承。

        这是因为String类具有不可变性和安全性,这些特性可以防止一些潜在的问题,如字符串池中的重用和安全性漏洞

int和Integer的区别

  1. 数据类型:int是Java的基本数据类型,而Integer是int的包装类,属于引用类型。
  2. 可空性:int是基本数据类型,它不能为null。而Integer是一个对象,可以为null。
  3. 自动装箱与拆箱:int可以直接赋值给Integer,这个过程称为自动装箱;而Integer也可以直接赋值给int,这个过程称为自动拆箱。
  4. 性能和内存开销:由于int是基本数据类型,它的值直接存储在栈内存中,占用的空间较小且访问速度快。而Integer是对象,它的值存储在堆内存中,占用的空间相对较大,并且访问速度较慢。因此,频繁使用的整数推荐使用int,不需要使用对象特性时可以避免使用Integer。

Java中的异常处理机制是怎样的

异常是在程序执行过程中可能出现的错误或意外情况。它们通常表示了程序无法正常处理的情况,如除零错误、空指针引用、文件不存在等。

  1. 使用try块包裹可能会抛出异常的代码块。一旦在try块中发生了异常,程序的控制流会立即跳转到与之对应的catch块。
  2. 在catch块中,可以指定捕获特定类型的异常,并提供相应的处理逻辑。如果发生了指定类型的异常,程序会跳转到相应的catch块进行处理。一个try块可以有多个catch块,分别处理不同类型的异常。
  3. 如果某个catch块成功处理了异常,程序将继续执行catch块之后的代码。
  4. 在catch块中,可以通过throw语句重新抛出异常,将异常交给上一级的调用者处理。
  5. 可以使用finally块来定义无论是否发生异常都需要执行的代码。finally块中的代码始终会被执行,无论异常是否被捕获。

说说反射用途及实现原理

        反射是Java语言中一项强大而灵活的特性,它允许程序在运行时动态地获取和操作类的信息。通过反射,我们可以在编译时未知的情况下,获取类的构造函数、方法、字段,并在运行时动态地创建对象、调用方法以及访问和修改字段的值。

        反射的应用有很多方面。首先,它提供了一种动态加载类的机制,使得我们可以在运行时根据需要加载外部的类和资源,实现插件化的架构。

         其次,反射能够实现对象的动态创建和初始化。通过获取类的构造函数,并调用newInstance()方法,我们可以在运行时动态地创建对象,而不需要提前知道具体的类名。

        另外,通过反射可以动态地调用类的方法。我们可以获取类的方法对象,并使用invoke()方法来调用这些方法,甚至可以调用私有方法。

        反射还允许我们获取类的字段信息,并在运行时对其进行读取和修改。通过获取字段对象并使用get()和set()方法,我们可以访问和修改类的字段,包括私有字段。

        此外,反射还提供了检查类的注解、泛型信息以及父类和接口的能力,为框架开发和工具编写提供了便利。

Java 创建对象有几种方式

  1. 使用new关键字:这是最常见的创建对象的方式。通过调用类的构造函数,使用new关键字可以在内存中分配一个新的对象。
  2. 使用反射:Java的反射机制允许在运行时动态地创建对象。通过获取类的Class对象,并调用其构造函数,可以实现对象的创建。
  3. 使用newInstance()方法:某些类提供了newInstance()方法来创建对象,这种方式只适用于具有默认无参构造函数的类。
  4. 使用clone()方法:如果类实现了Cloneable接口,就可以使用clone()方法创建对象的副本。
  5. 使用对象的反序列化:通过将对象序列化到一个字节流中,然后再进行反序列化,可以创建对象的副本。

如何实现线程的同步

  1. 使用synchronized关键字:通过在方法或代码块前加上synchronized关键字,确保同一时间只有一个线程可以执行标记为同步的代码。这样可以避免多个线程同时访问共享资源造成的数据不一致问题。
  2. 使用ReentrantLock类:它是一个可重入锁,通过调用lock()和unlock()方法获取和释放锁。与synchronized不同,ReentrantLock提供了更灵活的同步控制,例如可实现公平性和试锁等待时间。
  3. 使用wait()、notify()和notifyAll()方法:这些方法是Object类的方法,允许线程间进行协作和通信。通过调用wait()方法使线程进入等待状态,然后其他线程可以通过notify()或notifyAll()方法唤醒等待的线程。
  4. 使用CountDownLatch和CyclicBarrier:它们是并发工具类,用于线程之间的同步和等待。CountDownLatch可用于等待一组线程完成操作,而CyclicBarrier用于等待一组线程互相达到屏障位置。

Java中的集合框架有哪些核心接口

  1. Collection接口:是集合框架中最通用的接口,用于表示一组对象。它是List、Set和Queue接口的父接口,定义了对集合进行基本操作的方法。
  2. List接口:表示一个有序的、可重复的集合。List接口的实现类可以根据元素的插入顺序访问和操作集合中的元素。常见的List接口的实现类有ArrayList、LinkedList和Vector。
  3. Set接口:表示一个无序的、不可重复的集合。Set接口的实现类不能包含重复的元素。常见的Set接口的实现类有HashSet、TreeSet和LinkedHashSet。
  4. Queue接口:表示一个先进先出的集合。Queue接口的实现类通常用于实现队列数据结构。常见的Queue接口的实现类有LinkedList和PriorityQueue。
  5. Map接口:表示一个键值对的映射集合。Map接口中的每个元素由一个键和一个值组成,并且每个键只能在Map中出现一次。常见的Map接口的实现类有HashMap、TreeMap和LinkedHashMap。

HashMap和Hashtable有什么区别

  1. 线程安全性:Hashtable是线程安全的,而HashMap是非线程安全的。Hashtable通过在每个方法前加上synchronized关键字来保证线程安全性,而HashMap则没有实现这种机制。
  2. null值:Hashtable不允许键或值为null,否则会抛出NullPointerException异常。而HashMap可以存储key和value为null的元素。
  3. 继承和接口实现:Hashtable继承自Dictionary类,而HashMap则继承自AbstractMap类并实现了Map接口。
  4. 初始容量和扩容机制:Hashtable在创建时必须指定容量大小,且默认大小为11。而HashMap可以在创建时不指定容量大小,系统会自动分配初始容量,并采用2倍扩容机制。
  5. 迭代器:迭代器 Iterator 对 Hashtable 是安全的,而 Iterator 对 HashMap 不是安全的,因为迭代器被设计为工作于一个快照上,如果在迭代过程中其他线程修改了 HashMap,则会抛出并发修改异常。

说说你对内部类的理解

  1. 成员内部类:定义在一个类的内部,并且不是静态的。成员内部类可以访问外部类的所有成员,包括私有成员。在创建内部类对象时,需要先创建外部类对象,然后通过外部类对象来创建内部类对象。
  2. 静态内部类:定义在一个类的内部,并且是静态的。与成员内部类不同,静态内部类不能访问外部类的非静态成员,但可以访问外部类的静态成员。在创建静态内部类对象时,不需要先创建外部类对象,可以直接通过类名来创建。
  3. 局部内部类:定义在一个方法或作用域块中的类,它的作用域被限定在方法或作用域块中。局部内部类可以访问外部方法或作用域块中的 final 变量和参数。
  4. 匿名内部类:没有定义名称的内部类,通常用于创建实现某个接口或继承某个类的对象。匿名内部类会在定义时立即创建对象,因此通常用于简单的情况,而不用于复杂的类结构。

说说你对lambda表达式的理解

Lambda表达式是Java 8引入的一种简洁的语法形式,用于表示匿名函数。它可以作为参数传递给方法或函数接口,并且可以在需要函数式编程特性的地方使用。

Lambda表达式的语法类似于(参数列表) -> 表达式或代码块。参数列表描述了输入参数,可以省略类型,甚至括号。箭头符号将参数列表与表达式或代码块分隔开来。

Lambda表达式具有以下特点:

  1. 简洁:相较于传统的匿名内部类,Lambda表达式更加简洁,能用更少的代码实现相同功能。
  2. 函数式编程:支持函数作为一等公民进行传递和操作。
  3. 闭包:可以访问周围的变量和参数。
  4. 方法引用:可以通过引用已存在的方法进一步简化。

Lambda表达式的应用场景包括:

  • 集合操作:对集合元素进行筛选、映射、排序等操作,使代码简洁和可读。
  • 并行编程:利用Lambda表达式简化并发编程的复杂性。
  • 事件驱动模型:作为回调函数响应用户输入或系统事件。

说说你对泛型的理解

泛型是Java中的一个特性,它允许我们在定义类、接口或方法时使用类型参数,以实现代码的通用性和安全性。泛型的目的是在编译时进行类型检查,并提供编译期间的类型安全。

泛型的理解包括以下几个方面:

首先,泛型提供了代码重用和通用性。通过使用泛型,我们可以编写可重用的代码,可以在不同的数据类型上执行相同的操作。这样,我们可以避免重复编写类似的代码,提高了开发效率。

其次,泛型强调类型安全。编译器可以在编译时进行类型检查,阻止不符合类型约束的操作。这样可以避免在运行时出现类型错误的可能,增加了程序的稳定性和可靠性。

另外,使用泛型可以避免大量的类型转换和强制类型转换操作。在使用泛型集合类时,不需要进行强制类型转换,可以直接获取正确的数据类型,提高了代码的可读性和维护性。

此外,泛型还可以在编译时进行类型检查,提前发现潜在的类型错误。这种类型检查是在编译时进行的,避免了一些常见的运行时类型异常,减少了错误的可能性。

最后,泛型可以增加代码的可读性和可维护性。通过使用泛型,我们可以明确指定数据类型,并在代码中表达清晰,使得其他开发人员更容易理解代码的意图和功能。

notify()和 notifyAll()有什么区别

在Java中,notify()和notifyAll()都属于Object类的方法,用于实现线程间的通信。

notify()方法用于唤醒在当前对象上等待的单个线程。如果有多个线程同时在某个对象上等待(通过调用该对象的wait()方法),则只会唤醒其中一个线程,并使其从等待状态变为可运行状态。具体是哪个线程被唤醒是不确定的,取决于线程调度器的实现。

notifyAll()方法用于唤醒在当前对象上等待的所有线程。如果有多个线程在某个对象上等待,调用notifyAll()方法后,所有等待的线程都会被唤醒并竞争该对象的锁。其中一个线程获得锁后继续执行,其他线程则继续等待。

需要注意的是,notify()和notifyAll()方法只能在同步代码块或同步方法内部调用,并且必须拥有与该对象关联的锁。否则会抛出IllegalMonitorStateException异常。

Strings 与new String有什么区别

Java中字符串可以通过两种方式创建:使用字符串字面量直接赋值给变量使用关键字new创建一个新的String对象。它们之间有以下区别:

首先,使用字符串字面量赋值给变量时,Java会使用字符串常量池来管理字符串对象,可以提高性能和节省内存。而使用new String创建的字符串对象则在堆内存中独立分配内存空间,每次调用都会创建一个新的对象,因此内存消耗更大。

其次,使用字符串字面量赋值给变量的字符串是不可变的,即不能改变其内容。而使用new String创建的字符串对象是可变的,可以通过调用方法或者使用赋值运算符修改其内容。

最后,使用字符串字面量赋值给变量的字符串比较时,如果多个变量引用相同的字符串字面量,则它们实际上引用的是同一个对象,因此比较它们的引用时将返回true。而使用new String创建的字符串对象,即使内容相同,它们也是不同的对象,因此比较它们的引用时将返回false。

反射中,Class.forName和ClassLoader的区别

Class.forName和ClassLoader是Java反射中用于加载类的两种不同方式。

Class.forName是一个静态方法,通过提供类的完全限定名,在运行时加载类。此方法还会执行类的静态初始化块。如果类名不存在或无法访问,将抛出ClassNotFoundException异常。

ClassLoader是一个抽象类,用于加载类的工具。每个Java类都有关联的ClassLoader对象,负责将类文件加载到Java虚拟机中。ClassLoader可以动态加载类,从不同来源加载类文件,如本地文件系统、网络等。

两者区别如下:

  • Class.forName方法由java.lang.Class类调用,负责根据类名加载类,并执行静态初始化。
  • ClassLoader是抽象类,提供了更灵活的类加载机制,可以自定义类加载过程,从不同来源加载类文件。

一般情况下,推荐使用ClassLoader来加载和使用类,因为它更灵活,并避免执行静态初始化的副作用。Class.forName主要用于特定场景,如加载数据库驱动程序。

JDK动态代理与CGLIB实现的区别

  • JDK动态代理是基于接口的代理技术,要求目标类必须实现一个或多个接口。它使用java.lang.reflect.Proxy类和java.lang.reflect.InvocationHandler接口来生成代理类和处理代理方法的调用。在运行时,JDK动态代理会动态生成一个代理类,该代理类实现了目标接口,并在方法调用前后插入额外的代码(即代理逻辑)。然而,JDK动态代理只能代理接口,无法代理普通的类。
  • CGLIB是基于继承的代理技术,可以代理普通的类,不需要目标类实现接口。它使用字节码生成库,在运行时通过生成目标类的子类来实现代理。CGLIB通过继承目标类创建一个子类,并重写目标方法,以在方法调用前后插入额外的代码(即代理逻辑)。但是,由于继承关系,CGLIB无法代理被标记为final的方法。

总的来说,JDK动态代理适用于基于接口的代理需求,而CGLIB适用于代理普通类的需求。选择使用哪种代理方式取决于具体的需求。如果目标类已经实现了接口且需要基于接口进行代理,可以选择JDK动态代理。而如果目标类没有实现接口,或者需要代理普通类的方法,可以选择CGLIB

深拷贝和浅拷贝区别

  1. 拷贝的程度:
    • 浅拷贝只拷贝对象的引用,不创建新的对象实例。拷贝后的对象与原始对象共享同一份数据,对其中一个对象的修改会影响到另一个对象。
    • 深拷贝创建一个全新的对象实例,并将原始对象的所有属性值复制到新对象中。拷贝后的对象与原始对象是独立的,对任一对象的修改不会影响另一个对象。
  1. 对象引用:
    • 浅拷贝只复制对象引用,新旧对象仍然指向同一块内存空间,修改其中一个对象的属性会影响另一个对象。
    • 深拷贝会复制对象本身以及对象引用指向的其他对象,所有对象的引用都将指向全新的内存空间。
  1. 性能开销:
    • 浅拷贝的性能开销较小,因为仅复制对象的引用。
    • 深拷贝的性能开销较大,因为需要创建新的对象实例并复制所有属性。

谈谈自定义注解的场景及实现

自定义注解是Java语言的一个强大特性,可以为代码添加元数据信息,提供额外配置或标记。它适用于多种场景。

  1. 配置和扩展框架:通过自定义注解,可以为框架提供配置参数或进行扩展。例如,Spring框架中的@Autowired注解用于自动装配依赖项,@RequestMapping注解用于映射请求到控制器方法。
  2. 运行时检查:自定义注解可在运行时对代码进行检查,并进行相应处理。例如,JUnit框架的@Test注解标记测试方法,在运行测试时会自动识别并执行这些方法。
  3. 规范约束:自定义注解用于规范代码风格和约束。例如,Java代码规范检查工具Checkstyle可使用自定义注解标记违规行为。

实现自定义注解的步骤如下:

  1. 使用@interface关键字定义注解。
  2. 可在注解中定义属性,并指定默认值。
  3. 根据需求,可添加元注解来控制注解的使用方式。
  4. 在代码中使用自定义注解。
  5. 使用反射机制解析注解信息。

说说你对设计模式的理解

设计模式是一套经过验证的被广泛应用于软件开发中的解决特定问题重复利用的方案集合。它们是在软件开发领域诸多经验的基础上总结出来的,是具有普适性、可重用性和可扩展性的解决方案。

设计模式通过抽象、封装、继承、多态等特性帮助我们设计出高质量、易扩展、易重构的代码,遵循面向对象的设计原则,如单一职责、开闭原则、依赖倒置、里氏替换等,从而提高代码的可维护性、可测试性和可读性。

设计模式的优点在于它们已经被广泛验证,可以避免一些常见的软件开发问题,同时也提供了一种标准化的方案来解决这些问题。使用设计模式可以提高代码的复用性,减少代码的重复编写,增加代码的灵活性和可扩展性。设计模式还能降低项目的风险,提高系统的稳定性。

不过,设计模式不是万能的,对于简单的问题,可能会使代码变得过于复杂,甚至导致反效果。

在使用设计模式时,需要根据具体的问题需求和实际情况来选择合适的模式,避免滥用模式,并保持代码的简洁、清晰和可读性。

设计模式是如何分类的

根据应用目标,设计模式可以分为创建型结构型行为型

  • 创建型模式是关于对象创建过程的总结,包括单例、工厂、抽象工厂、建造者和原型模式。
  • 结构型模式是针对软件设计结构的总结,包括桥接、适配器、装饰者、代理、组合、外观和享元模式。
  • 行为型模式是从类或对象之间交互、职责划分等角度总结的模式,包括策略、解释器、命令、观察者、迭代器、模板方法和访问者模式。

抽象工厂和工厂方法模式的区别

  • 抽象工厂模式提供一个接口,用于创建一系列相关或相互依赖的对象,而无需指定具体的类。它适用于需要一次性创建多个相关对象,以形成一个产品族。抽象工厂模式通常由抽象工厂、具体工厂、抽象产品和具体产品组成。通过切换具体工厂实现类,可以改变整个产品族。
  • 工厂方法模式将对象的创建延迟到子类中进行。它定义一个用于创建对象的抽象方法,由子类决定具体实例化哪个类。工厂方法模式适用于需要根据不同条件动态地创建不同类型的对象。它通常由抽象工厂、具体工厂、抽象产品和具体产品组成。通过切换具体工厂子类,可以改变单个产品。

总的来说,抽象工厂模式更关注一系列相关对象的创建,用于创建产品族;工厂方法模式更关注单个对象的创建,用于根据不同条件创建不同类型的对象。

什么是值传递和引用传递

值传递和引用传递是程序中常用的参数传递方式。

  • 值传递是指在函数调用时,将实际参数的值复制一份传递给形式参数,在函数内对形式参数的修改不会影响到实际参数的值。这意味着函数内部对形参的改变不会影响到函数外部的变量。在值传递中,对形参的修改只作用于函数内部。
  • 引用传递是指在函数调用时,将实际参数的引用或地址传递给形式参数,函数内部对形参的修改会影响到实际参数。这意味着函数内部对形参的改变会影响到函数外部的变量。在引用传递中,对形参的修改会直接作用于函数外部的变量。

如何实现对象克隆

  1. 浅拷贝:通过创建一个新对象,并将原对象的非静态字段值复制给新对象实现。新对象和原对象共享引用数据。在Java中,可以使用clone()方法实现浅拷贝。要实现一个类的克隆操作,需要满足以下条件:
    • 实现Cloneable接口。
    • 重写Object类的clone()方法,声明为public访问权限。
    • 在clone()方法中调用super.clone(),并处理引用类型字段。
  1. 深拷贝:通过创建一个新对象,并将原对象的所有字段值复制给新对象,包括引用类型数据。新对象和原对象拥有独立的引用数据。实现深拷贝有以下方式:
    • 使用序列化和反序列化实现深拷贝,要求对象及其引用类型字段实现Serializable接口。
    • 自定义拷贝方法,递归拷贝引用类型字段。

synchronized的实现原理

synchronized是Java语言中最基本的线程同步机制,它通过互斥锁来控制线程对共享变量的访问。

  1. synchronized的实现基础是对象内部的锁(也称为监视器锁或管程),每个锁关联着一个对象实例。
  2. 当synchronized作用于某个对象时,它就会尝试获取这个对象的锁,如果锁没有被其他线程占用,则当前线程获取到锁,并可以执行同步代码块;如果锁已经被其他线程占用,那么当前线程就会阻塞在同步块之外,直到获取到锁才能进入同步块。
  3. synchronized还支持作用于类上,此时它锁住的是整个类,而不是类的某个实例。在这种情况下,由于只有一个锁存在,所以所有使用该类的线程都需要等待锁的释放。
  4. 在JVM内部,每个Java对象都有头信息,其中包含了对象的一些元信息和状态标志。synchronized通过修改头信息的状态标志来实现锁的获取和释放。
  5. synchronized还支持可重入性,即在同一个线程中可以多次获取同一个锁,这样可以避免死锁问题。
  6. Java虚拟机会通过锁升级的方式来提升synchronized的效率,比如偏向锁、轻量级锁和重量级锁等机制,使得在竞争不激烈的情况下,synchronized的性能可以达到与非同步代码相当的水平。

synchronized锁优化

synchronized还有一种重要的优化方式,即锁的优化技术。在Java 6及以上版本中,JVM引入了偏向锁、轻量级锁和重量级锁的概念来提高锁的性能。这些优化方式的原理如下:

  • 偏向锁:偏向锁是指当一个线程获取到锁之后,会在对象头中记录下该线程的标识,下次再进入同步块时,无需进行额外的加锁操作,从而提高性能。
  • 轻量级锁:当多个线程对同一个锁进行争夺时,JVM会使用轻量级锁来避免传统的重量级锁带来的性能消耗。它采用自旋的方式,即不放弃CPU的执行时间,尝试快速获取锁,避免线程阻塞和上下文切换的开销。
  • 重量级锁:当多个线程对同一个锁进行强烈争夺时,JVM会升级为重量级锁,此时线程会进入阻塞状态,等待锁的释放。这种方式适用于竞争激烈的情况,但会带来较大的性能开销。

ThreadLocal是Java中的一个类,用于在多线程环境下实现线程局部变量存储。它提供了一种让每个线程都拥有独立变量副本的机制,从而避免了多线程之间相互干扰和竞争的问题。

在多线程编程中,共享变量的访问往往需要考虑线程安全性和数据隔离问题。ThreadLocal通过为每个线程创建独立的变量副本来解决这些问题。每个线程可以独立地对自己的变量副本进行操作,而不会影响其他线程的副本。

ThreadLocal的核心思想是以"线程"为作用域,在每个线程内部维护一个变量副本。它使用Thread对象作为Key,在内部的数据结构中查找对应的变量副本。当通过ThreadLocal的get()方法获取变量时,实际上是根据当前线程获取其对应的变量副本;当通过set()方法设置变量时,实际上是将该值与当前线程关联,并存储在内部的数据结构中。

  1. 内存泄漏:在使用完ThreadLocal后,应及时调用remove()方法清理与当前线程相关的变量副本,避免长时间持有引用导致内存泄漏。
  2. 线程安全性:ThreadLocal本身并不解决多线程并发访问共享变量的问题,需要额外的同步机制来保证线程安全性。
  3. 数据隔离:ThreadLocal适用于多线程环境下需要保持变量独立性的场景,可以避免使用传统的同步方式对共享变量进行操作,提高并发性能。

ThreadLocal有哪些应用场景

ThreadLocal是Java中的一个类,它提供了一种在多线程环境下实现线程局部变量存储的机制。

它的应用场景包括线程池Web开发中的请求上下文信息管理数据库连接管理和日志记录等等。

在线程池中,可以使用ThreadLocal为每个线程维护独立的上下文信息,避免线程间互相干扰。

在Web开发中,可以使用ThreadLocal存储当前请求的上下文信息,避免参数传递的复杂性。

在数据库连接管理中,ThreadLocal可以为每个线程保持独立的数据库连接,提高并发性能。

在日志记录中,ThreadLocal可以将日志记录与当前线程关联起来,方便追踪和排查问题。

此外,ThreadLocal还可以用于在线程之间传递全局的上下文信息。

在使用ThreadLocal时需要注意内存泄漏问题和线程安全性,及时清理不再需要的变量副本,并采取适当的同步措施保证线程安全。通过合理使用ThreadLocal,可以简化多线程编程,提高程序的性能和可维护性。

讲讲你对CountDownLatch的理解

CountDownLatch是Java中用于多线程协作的辅助类,它可以让一个或多个线程等待其他线程完成某个任务后再继续执行。

CountDownLatch通过一个计数器来实现,计数器的初始值可以设置为等待的线程数量。每个线程在完成任务后都会调用countDown()方法来减少计数器的值。当计数器的值减至0时,等待在CountDownLatch上的线程就会被唤醒,可以继续执行后续的操作。

CountDownLatch的主要作用是协调多个线程的执行顺序,使得某个线程(或多个线程)必须等待其他线程完成后才能继续执行。它常用于以下场景:

  1. 主线程等待多个子线程完成任务:主线程可以使用await()方法等待所有子线程完成,然后进行结果的汇总或其他操作。
  2. 多个线程等待外部事件的发生:多个线程可以同时等待某个共同的事件发生,比如等待某个资源准备就绪或者等待某个信号的触发。
  3. 控制并发任务的同时开始:在某些并发场景中,需要等待所有线程都准备就绪后才能同时开始执行任务,CountDownLatch提供了一种便捷的方式来实现这一需求。

如何优雅的删除HashMap元素

1.使用增强 for 循环删除

/**
 * 使用 for 循环删除
 */
public void remove1() {
    Set<Map.Entry<String, String>> entries = new CopyOnWriteArraySet<>(initMap.entrySet());
    for (Map.Entry<String, String> entry : entries) {
        if ("王五".equals(entry.getValue())) {
            initMap.remove(entry.getKey());
        }
    }
    System.out.println(initMap);
}

2.使用 removeIf 删除(推荐使用)

/**
 * 使用 removeIf 删除
 */
public void remove4() {
    initMap.entrySet().removeIf(entry -> "王五".equals(entry.getValue()));
    System.out.println(initMap);
}

鱼和熊掌不可兼得之CAP定理

什么是 CAP 定理?

CAP 定理是一个分布式系统设计的基本原则。它指出,在一个分布式系统中,无法同时满足一致性(Consistency)可用性(Availability)分区容错性(Partition tolerance)三个特性。

一致性 C:每次请求都会获取最新的数据或错误

  • 在网络分区期间,系统会保持对于客户端的读操作要么返回最新的数据,要么返回错误。

可用性 A:每个请求都会得到响应,但不能保证其中包含最新写入

  • 无论何时,任何客户端的请求都应该能够得到有效的响应数据,而不会出现响应错误。即使在网络分区期间,系统也会确保对客户端的请求进行响应。不管数据是否为最新。

分区容错性 P:节点之间的网络出现问题之后,系统仍在继续运行

  • 由于网络不可靠,当消息丢失或延迟到达时,系统仍会继续提供服务而不会挂掉。分区容忍性意味着系统会继续运行,并努力恢复网络分区后的一致性。

CAP 为什么不能兼得?

这是因为在网络分区发生时,为了保证系统的可用性和分区容忍性,系统必须允许分区内的节点继续提供服务。而为了保证一致性,所有节点之间需要相互协调和同步,以确保数据的一致性。然而,在网络分区发生时,由于消息传递的延迟、丢失等问题,无法保证所有节点之间的即时一致性。

所以,当发生网络分区时,分布式系统必须在可用性和一致性之间做出折衷选择。具体来说,系统可以选择在网络分区期间放弃一致性,以保证可用性和分区容忍性,这是常见的解决方案。或者系统可以放弃可用性,在网络分区期间停止对外提供服务,等待分区恢复后再提供一致性的数据。

AP、CP 如何理解?

AP(可用性与分区容忍性):系统能够在网络故障或部分节点失效的情况下继续可用。它侧重于保证系统的稳定性和用户的访问体验。

  • 想象你正在使用一个社交媒体应用,这个应用具有AP属性。即使网络断开或某些服务器出现问题,你仍然可以浏览和发布动态,与朋友互动,尽管可能会遇到一些延迟或数据同步的问题。重点是,你可以随时使用该应用程序,即使在网络不稳定的情况下也能够完成基本操作。

CP(一致性与分区容忍性):系统保证所有节点上的数据一致性,即使在网络分区时也能保持数据的一致性。它侧重于保持数据的准确性和一致性。

  • 举个例子,假设你正在使用一个在线购物应用,这个应用具有CP属性。当你下订单时,系统会确保将订单信息同步到所有节点,以确保数据的一致性。如果发生网络分区,系统可能会暂停交易,直到网络恢复正常,并确保所有节点上的订单数据是一致的。这样可以避免出现因网络问题而导致订单丢失或重复的情况。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:/a/508260.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系我们进行投诉反馈qq邮箱809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

基于ssm的家政服务中介网(java项目+文档+源码)

风定落花生&#xff0c;歌声逐流水&#xff0c;大家好我是风歌&#xff0c;混迹在java圈的辛苦码农。今天要和大家聊的是一款基于ssm的闲一品交易平台。项目源码以及部署相关请联系风歌&#xff0c;文末附上联系信息 。 项目简介&#xff1a; 家政服务中介网的主要使用者分为…

【二叉树】Leetcode 230. 二叉搜索树中第K小的元素【中等】

二叉搜索树中第K小的元素 给定一个二叉搜索树的根节点 root &#xff0c;和一个整数 k &#xff0c;请你设计一个算法查找其中第 k 个最小元素&#xff08;从 1 开始计数&#xff09;。 示例1&#xff1a; 输入&#xff1a;root [3,1,4,null,2], k 1 输出&#xff1a;1 解…

【iOS ARKit】3D 视频

在AR 中播放视频也是一种常见的需求&#xff0c;如在一个展厅中放置的虚拟电视上播放宣传视频&#xff0c;或者在游戏中为营造氛围而设置的虚拟电视视频播放&#xff0c;或者在识别的2D个人名片上播放自我介绍视频&#xff0c;因视频具有静态图像无法比拟的综合信息展示能力&am…

【学习笔记】java项目—苍穹外卖day02

文章目录 苍穹外卖-day02课程内容1. 新增员工1.1 需求分析和设计1.1.1 产品原型1.1.2 接口设计1.1.3 表设计 1.2 代码开发1.2.1 设计DTO类1.2.2 Controller层1.2.3 Service层接口1.2.4 Service层实现类1.2.5 Mapper层 1.3 功能测试1.3.1 接口文档测试1.3.2 前后端联调测试 1.4 …

深度卷积神经网络(AlexNet)

文章目录 简介 简介 AlexNet由八层组成&#xff1a;五个卷积层、两个全连接隐藏层和一个全连接输出层。 AlexNet使用ReLU而不是sigmoid作为其激活函数。 import torch from torch import nnnet nn.Sequential(# 这里使用一个11*11的更大窗口来捕捉对象。# 同时&#xff0c;…

面试题:MySQL 优化篇

定位慢查询 &#x1f496; 开源工具 调试工具&#xff1a;Arthas&#xff08;阿尔萨斯&#xff09;运维工具&#xff1a;Prometheus&#xff08;普罗米修斯&#xff09;、Skywalking &#x1f496; MySQL 慢查询日志 # 开启 MySQL 慢查询日志开关 slow_query_log1 # 设置慢…

软件测试-基础篇

目录 1 软件测试的生命周期2 软件测试&软件开发生命周期3 如何描述一个bug4 如何定义bug的级别5 bug的生命周期5.1 bug状态转换图 6 如何开始第一测试7 测试的执行和BUG管理7.1 如何发现更多的bug 8 产生争执怎么办&#xff08;处理人际关系&#xff09; 1 软件测试的生命周…

插值字符串格式化代码中的感叹号(Python)

在csdn上读到&#xff0c;插值字符串格式化代码中有“!”&#xff0c;进行了一番探究&#xff0c;了解到其中的一点“隐秘”&#xff0c;在此共享。&#x1f92a; (笔记模板由python脚本于2024年03月31日 09:27:59创建&#xff0c;本篇笔记适合对Python字符串格式化有一定认知的…

竞技之道-打造成功竞技游戏的实战指南【文末送书】

文章目录 理解竞技游戏的本质游戏力&#xff1a;竞技游戏设计实战教程【文末送书】 在当今数字化时代&#xff0c;游戏已经不再是一种单纯的娱乐方式&#xff0c;而是成为了一门具有巨大商业潜力的产业。特别是竞技游戏&#xff0c;它们引领着全球数十亿玩家的潮流&#xff0c;…

书生·浦语训练营二期第二次笔记

1. 部署 InternLM2-Chat-1.8B 模型进行智能对话 1.1 配置环境 创建conda环境&#xff0c;安装必要的库 studio-conda -o internlm-base -t demo # 与 studio-conda 等效的配置方案 # conda create -n demo python3.10 -y # conda activate demo # conda install pytorch2.0.…

智能文档合规检测系统:在央企国企招标采购领域的应用

一、背景介绍 在央企国企采购过程中&#xff0c;合规性是一个不可忽视的重要方面。采购方需要确保供应商的资质、业绩、规模等条件符合采购要求&#xff0c;同时避免设置不合理的条件限制或排斥潜在供应商。为了提高采购效率和确保合规性&#xff0c;智能文档合规检测系统应运…

ZKFair 步入Dargon Slayer 新阶段,未来还有哪些财富效应?

在当前区块链技术的发展中&#xff0c;Layer 2&#xff08;L2&#xff09;解决方案已成为提高区块链扩容性、降低交易成本和提升交易速度的关键技术&#xff0c;但它仍面临一些关键问题和挑战&#xff0c;例如用户体验的改进、跨链互操作性、安全性以及去中心化程度。在这些背景…

十四.PyEcharts基础学习

目录 1-PyEcharts介绍 优点&#xff1a; 安装: 官方文档&#xff1a; 2-PyEcharts快速入门 2.1 第一个图表绘制 2.2 链式调用 2.3 opeions配置项 2.4 渲染图片文件 2.5 使用主题 3-PyEcharts配置项 3.1 初始化配置项InitOpts InitOpts 3.2 全局配置项set_global_o…

非关系型数据库——Redis配置与优化

目录 一、关系型数据库和非关系型数据库 1.定义 1.1关系型数据库 1.2非关系型数据库 2.非关系型数据库产生的背景 3.关系型数据库和非关系型数据库区别 3.1适用性不同 3.2数据一致性要求不同 3.3数据模型不同 3.4数据查询语言不同 3.5数据存储方式不同 3.6扩展方式…

教育信创,重磅发布 |易安联联合飞腾发布全场景教育信创白皮书

教育信创正当时&#xff0c;科技飞扬腾风起&#xff01; 3月28日&#xff0c;《教育行业数字化自主创新 飞腾生态解决方案白皮书》重磅发布&#xff01;白皮书历时一年&#xff0c;由国产芯片龙头飞腾信息技术有限公司主持&#xff0c;易安联与25所代表院校、66位专家&#xf…

Leetcode - 391周赛

目录 一&#xff0c;3099. 哈沙德数 二&#xff0c;3100. 换水问题 II 三&#xff0c;3101. 交替子数组计数 四&#xff0c;3102. 最小化曼哈顿距离 一&#xff0c;3099. 哈沙德数 本题计算一个整数能否被它各个位数上的数字之和整除&#xff0c;如果能整除&#xff0c;返回…

本地镜像推送到harbor

1.登录已安装docker容器的服务器绑定hosts 输入&#xff1a;vi /etc/hosts 添加&#xff1a;10.128.XXX.27 harbor.com 2.将https请求更改为http请求 vi /etc/docker/daemon.json 添加&#xff1a; { "insecure-registries":["http://harbor.com:80"]…

从永远到永远-Git中tag的使用

Git中tag的使用 1.tag的作用2.使用背景3.tag的使用1.种类2.创建标签3.查看标签3.推送标签4. 删除标签: 4.idea可视化操作1.创建标签2.推送标签 999 删除、指定commit、验证暂时不表 1.tag的作用 Tag(标签)用来记录某个特定的提交(commit)。一个 Tag 被用来标记重要的历史节点&…

Nacos的搭建和使用——SpringCloud Alibaba

1. 概要说明 在使用Nacos之前&#xff0c;请在你的虚拟机中下载好Nacos,再进行连接本机使用 port&#xff1a;8848 本机访问地址&#xff1a;http://{虚拟机ip}:8848/nacos/ 访问账号密码&#xff1a;nacos/nacos 2. Nacos的作用 2.1 服务发现中心 微服务将自身注册至Nacos&am…

没想到?React 编译器还可以玩这个?!

&#x1f525;&#x1f525;&#x1f525; 前方高能&#xff0c;干货满满&#xff0c;建议点赞➕关注➕收藏&#xff1b; React 19 和 React 编译器&#xff08;此前称作React Forget&#xff09;最近一个月成为了 React 社区热议的焦点。大家都对于可能很快就不必再在 React …