Java最新面试题（全网最全、最细、附答案）

06-30 1500阅读

一、Java基础

1、基础概念与常识Java 语言有哪些特点?

简单易学（语法简单，上手容易）；
面向对象（封装，继承，多态）；
平台无关性（ Java 虚拟机实现平台无关性）；
支持多线程（ C++ 语言没有内置的多线程机制，因此必须调用操作系统的多线程功能来进行多线程程序设计，而 Java 语言却提供了多线程支持）；
可靠性（具备异常处理和自动内存管理机制）；
安全性（Java 语言本身的设计就提供了多重安全防护机制如访问权限修饰符、限制程序直接访问操作系统资源）；
高效性（通过 Just In Time 编译器等技术的优化，Java 语言的运行效率还是非常不错的）；
支持网络编程并且很方便；
编译与解释并存；

🌈 拓展一下：

“Write Once, Run Anywhere（一次编写，随处运行）”这句宣传口号，真心经典，流传了好多年！以至于，直到今天，依然有很多人觉得跨平台是 Java 语言最大的优势。实际上，跨平台已经不是 Java 最大的卖点了，各种 JDK 新特性也不是。目前市面上虚拟化技术已经非常成熟，比如你通过 Docker 就很容易实现跨平台了。在我看来，Java 强大的生态才是！

1.1、Java SE vs Java EE

Java SE（Java Platform，Standard Edition）: Java 平台标准版，Java 编程语言的基础，它包含了支持 Java 应用程序开发和运行的核心类库以及虚拟机等核心组件。Java SE 可以用于构建桌面应用程序或简单的服务器应用程序。

Java EE（Java Platform, Enterprise Edition ）：Java 平台企业版，建立在 Java SE 的基础上，包含了支持企业级应用程序开发和部署的标准和规范（比如 Servlet、JSP、EJB、JDBC、JPA、JTA、JavaMail、JMS）。 Java EE 可以用于构建分布式、可移植、健壮、可伸缩和安全的服务端 Java 应用程序，例如 Web 应用程序。

简单来说，Java SE 是 Java 的基础版本，Java EE 是 Java 的高级版本。Java SE 更适合开发桌面应用程序或简单的服务器应用程序，Java EE 更适合开发复杂的企业级应用程序或 Web 应用程序。除了 Java SE 和 Java EE，还有一个 Java ME（Java Platform，Micro Edition）。Java ME 是 Java 的微型版本，主要用于开发嵌入式消费电子设备的应用程序，例如手机、PDA、机顶盒、冰箱、空调等。Java ME 无需重点关注，知道有这个东西就好了，现在已经用不上了。

1.2、JVM vs JDK vs JRE

JVM

Java 虚拟机（Java Virtual Machine, JVM）是运行 Java 字节码的虚拟机。JVM 有针对不同系统的特定实现（Windows，Linux，macOS），目的是使用相同的字节码，它们都会给出相同的结果。字节码和不同系统的 JVM 实现是 Java 语言“一次编译，随处可以运行”的关键所在。

运行在 Java 虚拟机之上的编程语言JVM 并不是只有一种！只要满足 JVM 规范，每个公司、组织或者个人都可以开发自己的专属 JVM。也就是说我们平时接触到的 HotSpot VM 仅仅是是 JVM 规范的一种实现而已。除了我们平时最常用的 HotSpot VM 外，还有 J9 VM、Zing VM、JRockit VM 等 JVM 。维基百科上就有常见 JVM 的对比：Comparison of Java virtual machinesopen in new window ，感兴趣的可以去看看。并且，你可以在 Java SE Specificationsopen in new window 上找到各个版本的 JDK 对应的 JVM 规范。

JDK 和 JRE

JDK（Java Development Kit），它是功能齐全的 Java SDK，是提供给开发者使用，能够创建和编译 Java 程序的开发套件。它包含了 JRE，同时还包含了编译 java 源码的编译器 javac 以及一些其他工具比如 javadoc（文档注释工具）、jdb（调试器）、jconsole（基于 JMX 的可视化监控⼯具）、javap（反编译工具）等等。

JRE（Java Runtime Environment）是 Java 运行时环境。它是运行已编译 Java 程序所需的所有内容的集合，主要包括 Java 虚拟机（JVM）、Java 基础类库（Class Library）。

也就是说，JRE 是 Java 运行时环境，仅包含 Java 应用程序的运行时环境和必要的类库。而 JDK 则包含了 JRE，同时还包括了 javac、javadoc、jdb、jconsole、javap 等工具，可以用于 Java 应用程序的开发和调试。如果需要进行 Java 编程工作，比如编写和编译 Java 程序、使用 Java API 文档等，就需要安装 JDK。而对于某些需要使用 Java 特性的应用程序，如 JSP 转换为 Java Servlet、使用反射等，也需要 JDK 来编译和运行 Java 代码。因此，即使不打算进行 Java 应用程序的开发工作，也有可能需要安装 JDK。

不过，从 JDK 9 开始，就不需要区分 JDK 和 JRE 的关系了，取而代之的是模块系统（JDK 被重新组织成 94 个模块）+ jlinkopen in new window 工具 (随 Java 9 一起发布的新命令行工具，用于生成自定义 Java 运行时映像，该映像仅包含给定应用程序所需的模块) 。并且，从 JDK 11 开始，Oracle 不再提供单独的 JRE 下载。

在 Java 9 新特性概览open in new window这篇文章中，我在介绍模块化系统的时候提到：

在引入了模块系统之后，JDK 被重新组织成 94 个模块。Java 应用可以通过新增的 jlink 工具，创建出只包含所依赖的 JDK 模块的自定义运行时镜像。这样可以极大的减少 Java 运行时环境的大小。

也就是说，可以用 jlink 根据自己的需求，创建一个更小的 runtime（运行时），而不是不管什么应用，都是同样的 JRE。

定制的、模块化的 Java 运行时映像有助于简化 Java 应用的部署和节省内存并增强安全性和可维护性。这对于满足现代应用程序架构的需求，如虚拟化、容器化、微服务和云原生开发，是非常重要的。

1.3、什么是字节码?采用字节码的好处是什么?

在 Java 中，JVM 可以理解的代码就叫做字节码（即扩展名为 .class 的文件），它不面向任何特定的处理器，只面向虚拟机。Java 语言通过字节码的方式，在一定程度上解决了传统解释型语言执行效率低的问题，同时又保留了解释型语言可移植的特点。所以， Java 程序运行时相对来说还是高效的（不过，和 C、 C++，Rust，Go 等语言还是有一定差距的），而且，由于字节码并不针对一种特定的机器，因此，Java 程序无须重新编译便可在多种不同操作系统的计算机上运行。

Java 程序从源代码到运行的过程如下图所示：

我们需要格外注意的是 .class->机器码这一步。在这一步 JVM 类加载器首先加载字节码文件，然后通过解释器逐行解释执行，这种方式的执行速度会相对比较慢。而且，有些方法和代码块是经常需要被调用的(也就是所谓的热点代码)，所以后面引进了 JIT（Just in Time Compilation）编译器，而 JIT 属于运行时编译。当 JIT 编译器完成第一次编译后，其会将字节码对应的机器码保存下来，下次可以直接使用。而我们知道，机器码的运行效率肯定是高于 Java 解释器的。这也解释了我们为什么经常会说 Java 是编译与解释共存的语言。

1.4、为什么说 Java 语言“编译与解释并存”？

其实这个问题我们讲字节码的时候已经提到过，因为比较重要，所以我们这里再提一下。

我们可以将高级编程语言按照程序的执行方式分为两种：

编译型：编译型语言open in new window 会通过编译器open in new window将源代码一次性翻译成可被该平台执行的机器码。一般情况下，编译语言的执行速度比较快，开发效率比较低。常见的编译性语言有 C、C++、Go、Rust 等等。

解释型：解释型语言open in new window会通过解释器open in new window一句一句的将代码解释（interpret）为机器代码后再执行。解释型语言开发效率比较快，执行速度比较慢。常见的解释性语言有 Python、JavaScript、PHP 等等。

为什么说 Java 语言“编译与解释并存”？

这是因为 Java 语言既具有编译型语言的特征，也具有解释型语言的特征。因为 Java 程序要经过先编译，后解释两个步骤，由 Java 编写的程序需要先经过编译步骤，生成字节码（.class 文件），这种字节码必须由 Java 解释器来解释执行。

2、Java有哪些数据类型

定义：Java语言是强类型语言，对于每一种数据都定义了明确的具体的数据类型，在内存中分配了不同大小的内存空间。

分类：

基本数据类型

数值型
整数类型(byte,short,int,long)
浮点类型(float,double)
字符型(char)

布尔型(boolean)

引用数据类型

类(class)
接口(interface)

数组([])

Java基本数据类型图

3、java三大特性

封装：使用private关键字，让对象私有，防止无关的程序去使用。

继承：继承某个类，使子类可以使用父类的属性和方法。

多态：同一个行为，不同的子类具有不同的表现形式。

4、重载和重写的区别

1.重写(Override)

从字面上看，重写就是重新写一遍的意思。其实就是在子类中把父类本身有的方法重新写一遍。子类继承了父类原有的方法，但有时子类并不想原封不动的继承父类中的某个方法，所以在方法名，参数列表，返回类型(除过子类中方法的返回值是父类中方法返回值的子类时)都相同的情况下，对方法体进行修改或重写，这就是重写。但要注意子类函数的访问修饰权限不能少于父类的。

例如：

public class Father {
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        Son s = new Son();
        s.sayHello();
    }
    public void sayHello() {
        System.out.println("Hello");
    }
}
class Son extends Father{
    @Override
    public void sayHello() {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println("hello by ");
    }
}

重写总结：

发生在父类与子类之间
方法名，参数列表，返回类型（除过子类中方法的返回类型是父类中返回类型的子类）必须相同
访问修饰符的限制一定要大于被重写方法的访问修饰符（public>protected>default>private)

重写方法一定不能抛出新的检查异常或者比被重写方法申明更加宽泛的检查型异常

2.重载(Overload)

在一个类中，同名的方法如果有不同的参数列表（参数类型不同、参数个数不同甚至是参数顺序不同）则视为重载。同时，重载对返回类型没有要求，可以相同也可以不同，但不能通过返回类型是否相同来判断重载。

例如：

public class Father {
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        Father s = new Father();
        s.sayHello();
        s.sayHello("wintershii");
    }
    public void sayHello() {
        System.out.println("Hello");
    }
    public void sayHello(String name) {
        System.out.println("Hello" + " " + name);
    }
}

重载总结：

重载Overload是一个类中多态性的一种表现
重载要求同名方法的参数列表不同(参数类型，参数个数甚至是参数顺序)

重载的时候，返回值类型可以相同也可以不相同。无法以返回型别作为重载函数的区分标准

面试时，问：重载（Overload）和重写（Override）的区别？

答：方法的重载和重写都是实现多态的方式，区别在于前者实现的是编译时的多态性，而后者实现的是运行时的多态性。重载发生在一个类中，同名的方法如果有不同的参数列表（参数类型不同、参数个数不同或者二者都不同）则视为重载；重写发生在子类与父类之间，重写要求子类被重写方法与父类被重写方法有相同的参数列表，有兼容的返回类型，比父类被重写方法更好访问，不能比父类被重写方法声明更多的异常（里氏代换原则）。重载对返回类型没有特殊的要求，不能根据返回类型进行区分。

5、访问修饰符 public,private,protected,以及不写（默认）时的区别

定义：Java中，可以使用访问修饰符来保护对类、变量、方法和构造方法的访问。Java 支持 4 种不同的访问权限。

分类：

private : 在同一类内可见。使用对象：变量、方法。注意：不能修饰类（外部类）
default (即缺省，什么也不写，不使用任何关键字）: 在同一包内可见，不使用任何修饰符。使用对象：类、接口、变量、方法。
protected : 对同一包内的类和所有子类可见。使用对象：变量、方法。注意：不能修饰类（外部类）。

public : 对所有类可见。使用对象：类、接口、变量、方法

访问修饰符图

6、==和equals的区别

== 对于基本类型和引用类型的作用效果是不同的：

对于基本数据类型来说，== 比较的是值。

对于引用数据类型来说，== 比较的是对象的内存地址。

因为 Java 只有值传递，所以，对于 == 来说，不管是比较基本数据类型，还是引用数据类型的变量，其本质比较的都是值，只是引用类型变量存的值是对象的地址。

equals() 不能用于判断基本数据类型的变量，只能用来判断两个对象是否相等。equals()方法存在于Object类中，而Object类是所有类的直接或间接父类，因此所有的类都有equals()方法。

Object 类 equals() 方法：

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

equals() 方法存在两种使用情况：

类没有重写 equals()方法：通过equals()比较该类的两个对象时，等价于通过“==”比较这两个对象，使用的默认是 Object类equals()方法。

类重写了 equals()方法：一般我们都重写 equals()方法来比较两个对象中的属性是否相等；若它们的属性相等，则返回 true(即，认为这两个对象相等)。

举个例子（这里只是为了举例。实际上，你按照下面这种写法的话，像 IDEA 这种比较智能的 IDE 都会提示你将 == 换成 equals() ）：

String a = new String("ab"); // a 为一个引用
String b = new String("ab"); // b为另一个引用,对象的内容一样
String aa = "ab"; // 放在常量池中
String bb = "ab"; // 从常量池中查找
System.out.println(aa == bb);// true
System.out.println(a == b);// false
System.out.println(a.equals(b));// true
System.out.println(42 == 42.0);// true

String 中的 equals 方法是被重写过的，因为 Object 的 equals 方法是比较的对象的内存地址，而 String 的 equals 方法比较的是对象的值。

当创建 String 类型的对象时，虚拟机会在常量池中查找有没有已经存在的值和要创建的值相同的对象，如果有就把它赋给当前引用。如果没有就在常量池中重新创建一个 String 对象。

String类equals()方法：

public boolean equals(Object anObject) {
    if (this == anObject) {
        return true;
    }
    if (anObject instanceof String) {
        String anotherString = (String)anObject;
        int n = value.length;
        if (n == anotherString.value.length) {
            char v1[] = value;
            char v2[] = anotherString.value;
            int i = 0;
            while (n-- != 0) {
                if (v1[i] != v2[i])
                    return false;
                i++;
            }
            return true;
        }
    }
    return false;
}

hashCode() 有什么用？

hashCode() 的作用是获取哈希码（int 整数），也称为散列码。这个哈希码的作用是确定该对象在哈希表中的索引位置。

hashCode() 方法hashCode() 定义在 JDK 的 Object 类中，这就意味着 Java 中的任何类都包含有 hashCode() 函数。另外需要注意的是：Object 的 hashCode() 方法是本地方法，也就是用 C 语言或 C++ 实现的。

散列表存储的是键值对(key-value)，它的特点是：能根据“键”快速的检索出对应的“值”。这其中就利用到了散列码！（可以快速找到所需要的对象）

为什么要有 hashCode？

我们以“HashSet 如何检查重复”为例子来说明为什么要有 hashCode？

下面这段内容摘自我的 Java 启蒙书《Head First Java》:

当你把对象加入 HashSet 时，HashSet 会先计算对象的 hashCode 值来判断对象加入的位置，同时也会与其他已经加入的对象的hashCode 值作比较，如果没有相符的 hashCode，HashSet 会假设对象没有重复出现。但是如果发现有相同 hashCode 值的对象，这时会调用 equals() 方法来检查 hashCode 相等的对象是否真的相同。如果两者相同，HashSet 就不会让其加入操作成功。如果不同的话，就会重新散列到其他位置。这样我们就大大减少了 equals 的次数，相应就大大提高了执行速度。

其实， hashCode() 和 equals()都是用于比较两个对象是否相等。

那为什么 JDK 还要同时提供这两个方法呢？

这是因为在一些容器（比如 HashMap、HashSet）中，有了 hashCode() 之后，判断元素是否在对应容器中的效率会更高（参考添加元素进HashSet的过程）！

我们在前面也提到了添加元素进HashSet的过程，如果 HashSet 在对比的时候，同样的 hashCode 有多个对象，它会继续使用 equals() 来判断是否真的相同。也就是说 hashCode 帮助我们大大缩小了查找成本。

那为什么不只提供 hashCode() 方法呢？

这是因为两个对象的hashCode 值相等并不代表两个对象就相等。

那为什么两个对象有相同的 hashCode 值，它们也不一定是相等的？

因为 hashCode() 所使用的哈希算法也许刚好会让多个对象传回相同的哈希值。越糟糕的哈希算法越容易碰撞，但这也与数据值域分布的特性有关（所谓哈希碰撞也就是指的是不同的对象得到相同的 hashCode )。

总结下来就是：

如果两个对象的hashCode 值相等，那这两个对象不一定相等（哈希碰撞）。
如果两个对象的hashCode 值相等并且equals()方法也返回 true，我们才认为这两个对象相等。

如果两个对象的hashCode 值不相等，我们就可以直接认为这两个对象不相等。

相信大家看了我前面对 hashCode() 和 equals() 的介绍之后，下面这个问题已经难不倒你们了。

为什么重写 equals() 时必须重写 hashCode() 方法？

因为两个相等的对象的 hashCode 值必须是相等。也就是说如果 equals 方法判断两个对象是相等的，那这两个对象的 hashCode 值也要相等。

如果重写 equals() 时没有重写 hashCode() 方法的话就可能会导致 equals 方法判断是相等的两个对象，hashCode 值却不相等。

思考：重写 equals() 时没有重写 hashCode() 方法的话，使用 HashMap 可能会出现什么问题。

总结：

equals 方法判断两个对象是相等的，那这两个对象的 hashCode 值也要相等。

两个对象有相同的 hashCode 值，他们也不一定是相等的（哈希碰撞）。

7、&和&&的区别

用法：　&&和&都是表示与

区别是：&&若第一个条件不满足，后面条件就不再判断。而&要对所有的条件都进行判断

返回值：true/false

8、 | 和 || 的区别

用法：|| 和 | 都是表示或

区别： || 若第一个条件满足，后面条件就不再判断。而 | 要对所有的条件都进行判断

返回值：true/false

9、String、StringBuffer、StringBuilder的区别

1、String

String是不可变的，即一旦一个String对象被创建以后，包含在这个对象中的字符序列是不可改变的，直至这个对象被销毁。

可以看出来，再次给s赋值时，并不是对原来堆中实例对象进行重新赋值，而是生成一个新的实例对象，并且指向“def”这个字符串，s则指向最新生成的实例对象，之前的实例对象仍然存在，如果没有被再次引用，则会被垃圾回收。

2、StringBuffer

StringBuffer对象则代表一个字符序列可变的字符串，当一个StringBuffer被创建以后，通过StringBuffer提供的append()、insert()、reverse()、setCharAt()、setLength()等方法可以改变这个字符串对象的字符序列。一旦通过StringBuffer生成了最终想要的字符串，就可以调用它的toString()方法将其转换为一个String对象。StringBuffer对象是一个字符序列可变的字符串，它没有重新生成一个对象，而且在原来的对象中可以连接新的字符串。

3、StringBuilder

StringBuilder类也代表可变字符串对象。实际上，StringBuilder和StringBuffer基本相似，两个类的构造器和方法也基本相同。不同的是：StringBuffer是线程安全的，而StringBuilder则没有实现线程安全功能，所以性能略高。

4、StringBuffer类中实现的方法，StringBuffer是如何实现线程安全的呢？

StringBuffer类中的方法都添加了synchronized关键字，也就是给这个方法添加了一个锁，用来保证线程安全。

5、StringBuilder类中实现的方法。

6、String、StringBuffer、StringBuilder比较。

三者共同之处:都是final类,不允许被继承，主要是从性能和安全性上考虑的，因为这几个类都是经常被使用着，且考虑到防止其中的参数被参数修改影响到其他的应用。

StringBuffer是线程安全，可以不需要额外的同步用于多线程中;
StringBuilder是非同步,运行于多线程中就需要使用着单独同步处理，但是速度就比StringBuffer快多了;
StringBuffer与StringBuilder两者共同之处:可以通过append、indert进行字符串的操作。
String实现了三个接口:Serializable、Comparable、CarSequence

StringBuilder只实现了两个接口Serializable、CharSequence，相比之下String的实例可以通过compareTo方法进行比较，其他两个不可以。

7、运行速度

执行速度由快到慢：StringBuilder > StringBuffer > String

8、小结：

如果要操作少量的数据用 String；
多线程操作字符串缓冲区下操作大量数据 StringBuffer；

单线程操作字符串缓冲区下操作大量数据 StringBuilder。

10、反射

在运行过程中，对于任何一个类都能获取它的属性和方法，任何一个对象都能调用其方法，动态获取信息和动态调用，就是反射。

Java获取反射的三种方法：

1.通过new对象实现反射机制

2.通过路径实现反射机制

3.通过类名实现反射机制

11、浅拷贝和深拷贝的区别

浅拷贝：基础数据类型复制值，引用类型复制引用地址，修改一个对象的值，另一个对象也随之改变。

深拷贝：基础数据类型复制值，引用类型在新的内存空间复制值，新老对象不共享内存，修改一个值，不影响另一个。

深拷贝和浅拷贝的示意图大致如下：

12、抽象类和接口的区别

象类只能单继承，接口可以实现多个。
抽象类有构造方法，接口没有构造方法。
抽象类可以有实例变量，接口中没有实例变量，有常量。
抽象类可以包含非抽象方法，接口在java7之前所有方法都是抽象的，java8之后可以包含非抽象方法。

抽象类中方法可以是任意修饰符，接口中java8之前都是public，java9支持private。

扩展：普通类是亲爹，手把手教你怎么学，抽象类(多个类具有相同的东西，拿出来放抽象类)是师傅，教你一部分秘籍，然后告诉你怎么学。接口(规范了某些行为)是干爹，只给你秘籍，怎么学全靠你。

13、Error和Exception有什么区别

Error：程序无法处理，比较严重的问题，程序会立即崩溃，jvm停止运行。

Exception：程序本身可以处理(向上抛出或者捕获)。编译时异常和运行时异常

14、final关键字有哪些用法？

修饰类：不能被继承。
修饰方法：不能被重写。

修饰变量：声明时给定初始值，只能读取不能修改。如果是对象引用不能改，但是对象的属性可以修改。

15、jdk1.8的新特性

1、lambda 表达式

Lambda是一个匿名函数，我们可以将Lambda表达式理解为一段可以传递的代码（将代码像数据一样传递）。使用它可以写出简洁、灵活的代码。作为一种更紧凑的代码风格，使java语言表达能力得到提升。

2、方法引用

当要传递给Lambda体的操作已经有实现方法，可以直接使用方法引用(实现抽象方法的列表，必须要和方法引用的方法参数列表一致)

方法引用：使用操作符“：：”将方法名和（类或者对象）分割开来。

有下列三种情况：

对象：：实例方法
类：：实例方法

类：：静态方法

3、函数式接口

函数式接口：只包含一个抽象方法的接口，称为函数式接口，并且可以使用lambda表达式来创建该接口的对象，可以在任意函数式接口上使用@FunctionalInterface注解，来检测它是否是符合函数式接口。同时javac也会包含一条声明，说明这个接口是否符合函数式接口。

4、Optional类

optional类是一个容器，代表一个值存在或者不存在，原来使用null表示一个值存不存在，现在使用optional可以更好的表达这个概念，并且可以避免空指针异常。

Optional常用的方法：

Optional.of(T t) : 创建一个Optional实例；

Optional.empty() : 创建一个空的Optional实例；

Optional.ofNullable(T t) :若t不为空创建一个Optional实例否则创建一个空实例；

isPresent() : 判断是否包含值；

orElse(T t) ：如果调用对象包含值，返回该值，否则返回t；

orElseGet(Supplier s) : 如果调用对象包含值，返回该值，否则返回s获取的值；

map（Function f）：如果有值对其处理，并返回处理后的Optional，否则返回Optional.empty();

flatMap(Function mapper) : 与map类似，要求返回值必须是Optional。

其他等等

16、Java和C++的区别

我知道很多人没学过C++，但是面试官就是没事喜欢拿咱们Java和C++比呀！没办法！！！就算没学过C++，也要记下来！

都是面向对象的语言，都支持封装、继承和多态
Java不提供指针来直接访问内存，程序内存更加安全
Java的类是单继承的，C++支持多重继承；虽然Java的类不可以多继承，但是接口可以多继承。

Java有自动内存管理机制，不需要程序员手动释放无用内存

17、Oracle JDK 和 OpenJDK 的对比

Oracle JDK版本将每三年发布一次，而OpenJDK版本每三个月发布一次；
OpenJDK 是一个参考模型并且是完全开源的，而Oracle JDK是 OpenJDK的一个实现，并不是完全开源的；
Oracle JDK 比 OpenJDK 更稳定。OpenJDK和Oracle JDK的代码几乎相同，但Oracle JDK有更多的类和一些错误修复。因此，如果您想开发企业/商业软件，我建议您选择Oracle JDK，因为它经过了彻底的测试和稳定。某些情况下，有些人提到在使用OpenJDK 可能会遇到了许多应用程序崩溃的问题，但是，只需切换到Oracle JDK就可以解决问题；
在响应性和JVM性能方面，Oracle JDK与OpenJDK相比提供了更好的性能；
Oracle JDK不会为即将发布的版本提供长期支持，用户每次都必须通过更新到最新版本获得支持来获取最新版本；
Oracle JDK根据二进制代码许可协议获得许可，而OpenJDK根据GPL v2许可获得许可。

18、用最有效率的方法计算 2 乘以 8

2 2 ok: 3 for (int i = 0; i 16);// 与自己右移16位进行异或运算（高低位异或） 4 }

这比在JDK 1.7中，更为简洁，相比在1.7中的4次位运算，5次异或运算（9次扰动），在1.8中，只进行了1次位运算和1次异或运算（2次扰动）；

5、 HashMap 的长度为什么是2的幂次方？

为了能让 HashMap 存取高效，尽量较少碰撞，也就是要尽量把数据分配均匀，每个链表/红黑树长度大致相同。这个实现就是把数据存到哪个链表/红黑树中的算法。

这个算法应该如何设计呢？我们首先可能会想到采用%取余的操作来实现。但是，重点来了：“取余(%)操作中如果除数是2的幂次则等价于与其除数减一的与(&)操作（也就是说 hash%length==hash&(length-1)的前提是 length 是2的 n 次方；）。” 并且采用二进制位操作 &，相对于%能够提高运算效率，这就解释了 HashMap 的长度为什么是2的幂次方。

那为什么是两次扰动呢？

答：这样就是加大哈希值低位的随机性，使得分布更均匀，从而提高对应数组存储下标位置的随机性&均匀性，终减少Hash冲突，两次就够了，已经达到了高位低位同时参与运算的目的。

6、 HashMap 与 HashTable 有什么区别？

线程安全： HashMap 是非线程安全的，HashTable 是线程安全的；

HashTable 内部的方法基本都经过 synchronized 修饰。（如果你要保证线程安全的话就使用 ConcurrentHashMap 吧！）；

效率：因为线程安全的问题，HashMap 要比 HashTable 效率高一点。另外，HashTable 基本被淘汰，不要在代码中使用它；
对Null key 和Null value的支持： HashMap 中，null 可以作为键，这样的键只有一个，可以有一个或多个键所对应的值为 null。但是在 HashTable 中 put 进的键值只要有一个 null，直接抛NullPointerException。
初始容量大小和每次扩充容量大小的不同： ①创建时如果不指定容量初始值，Hashtable 默认的初始大小为11，之后每次扩充，容量变为原来的2n+1。HashMap 默认的初始化大小为16。之后每次扩充，容量变为原来的2倍。②创建时如果给定了容量初始值，那么 Hashtable 会直接使用你给定的大小，而 HashMap 会将其扩充为2的幂次方大小。也就是说 HashMap 总是使用2的幂作为哈希表的大小，后面会介绍到为什么是2 的幂次方。
底层数据结构： JDK1.8 以后的 HashMap 在解决哈希冲突时有了较大的变化，当链表长度大于阈值（默认为8）时，将链表转化为红黑树，以减少搜索时间。Hashtable 没有这样的机制。
推荐使用：在 Hashtable 的类注释可以看到，Hashtable 是保留类不建议使用，推荐在单线程环境下使用 HashMap 替代，如果需要多线程使用则用 ConcurrentHashMap 替代。

7、如何决定使用 HashMap 还是TreeMap？

对于在Map中插入、删除和定位元素这类操作，HashMap是好的选择。然而，假如你需要对一个有序的key集合进行遍历，TreeMap是更好的选择。基于你的collection的大小，也许向HashMap中添加元素会更快，将map换为TreeMap进行有序key的遍历。

8、 HashMap 和 ConcurrentHashMap 的区别

ConcurrentHashMap对整个桶数组进行了分割分段(Segment)，然后在每一个分段上都用lock锁进行保护，相对于HashTable的synchronized 锁的粒度更精细了一些，并发性能更好，而HashMap没有锁机制，不是线程安全的。（JDK1.8之后ConcurrentHashMap启了一种全新的方式实现,利用CAS算法。）
HashMap的键值对允许有null，但是ConCurrentHashMap都不允许。

三、并发编程

1、并发编程的优缺点为什么要使用并发编程（并发编程的优点）

充分利用多核CPU的计算能力：通过并发编程的形式可以将多核CPU 的计算能力发挥到极致，性能得到提升

方便进行业务拆分，提升系统并发能力和性能：在特殊的业务场景下，先天的就适合于并发编程。现在的系统动不动就要求百万级甚至千万级的并发量，而多线程并发编程正是开发高并发系统的基础，利用好多线程机制可以大大提高系统整体的并发能力以及性能。面对复杂业务模型，并行程序会比串行程序更适应业务需求，而并发编程更能吻合这种业务拆分。

2、并发编程有什么缺点

并发编程的目的就是为了能提高程序的执行效率，提高程序运行速度，但是并发编程并不总是能提高程序运行速度的，而且并发编程可能会遇到很多问题，

比如：内存泄漏、上下文切换、线程安全、死锁等问题。

3、并发编程三要素是什么？在 Java 程序中怎么保证多线程的运行安全？

并发编程三要素（线程的安全性问题体现在）：

原子性：原子，即一个不可再被分割的颗粒。原子性指的是一个或多个操作要么全部执行成功要么全部执行失败。
可见性：一个线程对共享变量的修改,另一个线程能够立刻看到。（synchronized,volatile）

有序性：程序执行的顺序按照代码的先后顺序执行。（处理器可能会对指令进行重排序）

出现线程安全问题的原因：

线程切换带来的原子性问题
缓存导致的可见性问题

编译优化带来的有序性问题

解决办法：

JDK Atomic开头的原子类、synchronized、LOCK，可以解决原子性问题
synchronized、volatile、LOCK，可以解决可见性问题

Happens-Before 规则可以解决有序性问题

4、并行和并发有什么区别？

并发：多个任务在同一个 CPU 核上，按细分的时间片轮流(交替)执行，从逻辑上来看那些任务是同时执行。
并行：单位时间内，多个处理器或多核处理器同时处理多个任务，是真正意义上的“同时进行”。

串行：有n个任务，由一个线程按顺序执行。由于任务、方法都在一个线程执行所以不存在线程不安全情况，也就不存在临界区的问题。

做一个形象的比喻：

并发 = 两个队列和一台咖啡机。

并行 = 两个队列和两台咖啡机。

串行 = 一个队列和一台咖啡机。

5、什么是多线程，多线程的优劣？

多线程：多线程是指程序中包含多个执行流，即在一个程序中可以同时运行多个不同的线程来执行不同的任务。

多线程的好处：可以提高 CPU 的利用率。在多线程程序中，一个线程必须等待的时候，CPU 可以运行其它的线程而不是等待，这样就大大提高了程序的效率。也就是说允许单个程序创建多个并行执行的线程来完成各自的任务。

多线程的劣势：

线程也是程序，所以线程需要占用内存，线程越多占用内存也越多；
多线程需要协调和管理，所以需要 CPU 时间跟踪线程；

线程之间对共享资源的访问会相互影响，必须解决竞用共享资源的问题。

6、线程和进程区别什么是线程和进程?

进程：

一个在内存中运行的应用程序。每个进程都有自己独立的一块内存空间，一个进程可以有多个线程，比如在Windows系统中，一个运行的xx.exe就是一个进程。

线程：

进程中的一个执行任务（控制单元），负责当前进程中程序的执行。一个进程至少有一个线程，一个进程可以运行多个线程，多个线程可共享数据。

进程与线程的区别：

线程具有许多传统进程所具有的特征，故又称为轻型进程(Light—Weight Process)或进程元；而把传统的进程称为重型进程(Heavy—Weight Process)，它相当于只有一个线程的任务。在引入了线程的操作系统中，通常一个进程都有若干个线程，至少包含一个线程。

根本区别：进程是操作系统资源分配的基本单位，而线程是处理器任务调度和执行的基本单位

资源开销：每个进程都有独立的代码和数据空间（程序上下文），程序之间的切换会有较大的开销；线程可以看做轻量级的进程，同一类线程共享代码和数据空间，每个线程都有自己独立的运行栈和程序计数器（PC），线程之间切换的开销小。

包含关系：如果一个进程内有多个线程，则执行过程不是一条线的，而是多条线（线程）共同完成的；线程是进程的一部分，所以线程也被称为轻权进程或者轻量级进程。

内存分配：同一进程的线程共享本进程的地址空间和资源，而进程之间的地址空间和资源是相互独立的

影响关系：一个进程崩溃后，在保护模式下不会对其他进程产生影响，但是一个线程崩溃整个进程都死掉。所以多进程要比多线程健壮。

执行过程：每个独立的进程有程序运行的入口、顺序执行序列和程序出口。但是线程不能独立执行，必须依存在应用程序中，由应用程序提供多个线程执行控制，两者均可并发执行

7、什么是上下文切换?

多线程编程中一般线程的个数都大于 CPU 核心的个数，而一个 CPU 核心在任意时刻只能被一个线程使用，为了让这些线程都能得到有效执行，CPU 采取的策略是为每个线程分配时间片并轮转的形式。当一个线程的时间片用完的时候就会重新处于就绪状态让给其他线程使用，这个过程就属于一次上下文切换。

概括来说就是：当前任务在执行完 CPU 时间片切换到另一个任务之前会先保存自己的状态，以便下次再切换回这个任务时，可以再加载这个任务的状态。任务从保存到再加载的过程就是一次上下文切换。

上下文切换通常是计算密集型的。也就是说，它需要相当可观的处理器时间，在每秒几十上百次的切换中，每次切换都需要纳秒量级的时间。所以，上下文切换对系统来说意味着消耗大量的 CPU 时间，事实上，可能是操作系统中时间消耗最大的操作。

Linux 相比与其他操作系统（包括其他类 Unix 系统）有很多的优点，其中有一项就是，其上下文切换和模式切换的时间消耗非常少。

8、守护线程和用户线程有什么区别呢？

守护线程和用户线程

用户 (User) 线程：运行在前台，执行具体的任务，如程序的主线程、连接网络的子线程等都是用户线程

守护 (Daemon) 线程：运行在后台，为其他前台线程服务。也可以说守护线程是 JVM 中非守护线程的 “佣人”。一旦所有用户线程都结束运行，守护线程会随 JVM 一起结束工作

main 函数所在的线程就是一个用户线程，main 函数启动的同时在 JVM 内部同时还启动了好多守护线程，比如垃圾回收线程。比较明显的区别之一是用户线程结束，JVM 退出，不管这个时候有没有守护线程运行。而守护线程不会影响 JVM 的退出。

注意事项：

setDaemon(true)必须在start()方法前执行，否则会抛出 IllegalThreadStateException 异常
在守护线程中产生的新线程也是守护线程
不是所有的任务都可以分配给守护线程来执行，比如读写操作或者计算逻辑
守护 (Daemon) 线程中不能依靠 finally 块的内容来确保执行关闭或清理资源的逻辑。因为我们上面也说过了一旦所有用户线程都结束运行，守护线程会随 JVM 一起结束工作，所以守护 (Daemon) 线程中的 finally 语句块可能无法被执行。

9、如何在 Windows 和 Linux 上查找哪个线程cpu利用率最高？

windows上面用任务管理器看，linux下可以用 top 这个工具看。

找出cpu耗用厉害的进程pid，终端执行top命令，然后按下shift+p 查找出cpu利用厉害的pid号
根据上面第一步拿到的pid号，top -H -p pid 。然后按下shift+p，查找出cpu利用率厉害的线程号，比如top -H -p 1328
将获取到的线程号转换成16进制，去百度转换一下就行
使用jstack工具将进程信息打印输出，jstack pid号 > /tmp/t.dat，比如jstack 31365 > /tmp/t.dat
编辑/tmp/t.dat文件，查找线程号对应的信息

10、什么是线程死锁？

百度百科：死锁是指两个或两个以上的进程（线程）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（线程）称为死锁进程（线程）。

多个线程同时被阻塞，它们中的一个或者全部都在等待某个资源被释放。由于线程被无限期地阻塞，因此程序不可能正常终止。

线程 A 持有资源 2，线程 B 持有资源 1，他们同时都想申请对方的资源，所以这两个线程就会互相等待而进入死锁状态。

形成死锁的四个必要条件是什么

互斥条件：线程(进程)对于所分配到的资源具有排它性，即一个资源只能被一个线程(进程)占用，直到被该线程(进程)释放
请求与保持条件：一个线程(进程)因请求被占用资源而发生阻塞时，对已获得的资源保持不放。
不剥夺条件：线程(进程)已获得的资源在末使用完之前不能被其他线程强行剥夺，只有自己使用完毕后才释放资源。
循环等待条件：当发生死锁时，所等待的线程(进程)必定会形成一个环路（类似于死循环），造成永久阻塞

如何避免线程死锁

我们只要破坏产生死锁的四个条件中的其中一个就可以了。

破坏互斥条件

这个条件我们没有办法破坏，因为我们用锁本来就是想让他们互斥的（临界资源需要互斥访问）。

破坏请求与保持条件

一次性申请所有的资源。

破坏不剥夺条件

占用部分资源的线程进一步申请其他资源时，如果申请不到，可以主动释放它占有的资源。

破坏循环等待条件

靠按序申请资源来预防。按某一顺序申请资源，释放资源则反序释放。破坏循环等待条件。

11、创建线程有哪几种方式？

创建线程有四种方式：

继承 Thread 类；
实现 Runnable 接口；
实现 Callable 接口；

使用 Executors 工具类创建线程池继承 Thread 类

12、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， run()方法称为线程体。通过调用Thread类的start()方法来启动一个线程。 start() 方法用于启动线程，run() 方法用于执行线程的运行时代码。run() 可以重复调用，而 start() 只能调用一次。 start()方法来启动一个线程，真正实现了多线程运行。调用start()方法无需等待 run方法体代码执行完毕，可以直接继续执行其他的代码；此时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， 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。

13、为什么我们调用 start() 方法时会执行 run() 方法，为什么我们不能直接调用 run() 方法？

这是另一个非常经典的 java 多线程面试问题，而且在面试中会经常被问到。很简单，但是很多人都会答不上来！

new 一个 Thread，线程进入了新建状态。调用 start() 方法，会启动一个线程并使线程进入了就绪状态，当分配到时间片后就可以开始运行了。 start() 会执行线程的相应准备工作，然后自动执行 run() 方法的内容，这是真正的多线程工作。

而直接执行 run() 方法，会把 run 方法当成一个 main 线程下的普通方法去执行，并不会在某个线程中执行它，所以这并不是多线程工作。

总结：调用 start 方法方可启动线程并使线程进入就绪状态，而 run 方法只是 thread 的一个普通方法调用，还是在主线程里执行。

14、什么是 Callable 和 Future?

Callable 接口类似于 Runnable，从名字就可以看出来了，但是 Runnable 不会返回结果，并且无法抛出返回结果的异常，而 Callable 功能更强大一些，被线程执行后，可以返回值，这个返回值可以被 Future 拿到，也就是说，Future 可以拿到异步执行任务的返回值。

Future 接口表示异步任务，是一个可能还没有完成的异步任务的结果。所以说Callable用于产生结果，Future 用于获取结果。

15、什么是 FutureTask？

FutureTask 表示一个异步运算的任务。FutureTask 里面可以传入一个 Callable 的具体实现类，可以对这个异步运算的任务的结果进行等待获取、判断是否已经完成、取消任务等操作。只有当运算完成的时候结果才能取回，如果运算尚未完成 get 方法将会阻塞。一个 FutureTask 对象可以对调用了Callable 和 Runnable 的对象进行包装，由于 FutureTask 也是Runnable 接口的实现类，所以 FutureTask 也可以放入线程池中。

16、说说线程的生命周期及五种基本状态？

网上对线程状态的描述很多，有5种，6种，7种，都可以接受。

5中状态一般是针对传统的线程状态来说（操作系统层面）：

Java中给线程准备的6种状态：

NEW：Thread对象被创建出来了，但是还没有执行start方法。
RUNNABLE：Thread对象调用了start方法，就为RUNNABLE状态（CPU调度/没有调度）
BLOCKED、WAITING、TIME_WAITING：都可以理解为是阻塞、等待状态，因为处在这三种状态下，CPU不会调度当前线程
BLOCKED：synchronized没有拿到同步锁，被阻塞的情况
WAITING：调用wait方法就会处于WAITING状态，需要被手动唤醒
TIME_WAITING：调用sleep方法或者join方法，会被自动唤醒，无需手动唤醒

TERMINATED：run方法执行完毕，线程生命周期到头了

在Java代码中验证一下效果

NEW：

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    Thread t1 = new Thread(() -> {
  
    });
    System.out.println(t1.getState());
}

RUNNABLE：

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    Thread t1 = new Thread(() -> {
        while(true){
        }
    });
    t1.start();
    Thread.sleep(500);
    System.out.println(t1.getState());
}

BLOCKED：

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    Object obj = new Object();
    Thread t1 = new Thread(() -> {
        // t1线程拿不到锁资源，导致变为BLOCKED状态
        synchronized (obj){
        }
    });
    // main线程拿到obj的锁资源
    synchronized (obj) {
        t1.start();
        Thread.sleep(500);
        System.out.println(t1.getState());
    }
}

WAITING：

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    Object obj = new Object();
    Thread t1 = new Thread(() -> {
        synchronized (obj){
            try {
                obj.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    });
    t1.start();
    Thread.sleep(500);
    System.out.println(t1.getState());
}

TIMED_WAITING：

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    Thread t1 = new Thread(() -> {
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    });
    t1.start();
    Thread.sleep(500);
    System.out.println(t1.getState());
}

TERMINATED：

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    Thread t1 = new Thread(() -> {
        try {
            Thread.sleep(500);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    });
    t1.start();
    Thread.sleep(1000);
    System.out.println(t1.getState());
}

17、 sleep() 和 wait() 有什么区别？

两者都可以暂停线程的执行

类的不同：sleep() 是 Thread线程类的静态方法，wait() 是 Object类的方法。
是否释放锁：sleep() 不释放锁；wait() 释放锁。
用途不同：Wait 通常被用于线程间交互/通信，sleep 通常被用于暂停执行。

用法不同：wait() 方法被调用后，线程不会自动苏醒，需要别的线程调用同一个对象上的 notify() 或者 notifyAll() 方法。sleep() 方法执行完成后，线程会自动苏醒。或者可以使用wait(long timeout)超时后线程会自动苏醒。

18、如何停止一个正在运行的线程？

在java中有以下3种方法可以终止正在运行的线程：

使用退出标志，使线程正常退出，也就是当run方法完成后线程终止。
使用stop方法强行终止，但是不推荐这个方法，因为stop和suspend及 resume一样都是过期作废的方法。

使用interrupt方法中断线程。

19、 Java 中 interrupted 和 isInterrupted 方法的区别？

interrupt：用于中断线程。调用该方法的线程的状态为将被置为”中断”状态。

注意：线程中断仅仅是置线程的中断状态位，不会停止线程。需要用户自己去监视线程的状态为并做处理。支持线程中断的方法（也就是线程中断后会抛出interruptedException 的方法）就是在监视线程的中断状态，一旦线程的中断状态被置为“中断状态”，就会抛出中断异常。

interrupted：是静态方法，查看当前中断信号是true还是false并且清除中断信号。如果一个线程被中断了，第一次调用 interrupted 则返回 true，第二次和后面的就返回 false 了。

isInterrupted：查看当前中断信号是true还是false

20、 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。

notifyAll() 会唤醒所有的线程，notify() 只会唤醒一个线程。

notifyAll() 调用后，会将全部线程由等待池移到锁池，然后参与锁的竞争，竞争成功则继续执行，如果不成功则留在锁池等待锁被释放后再次参与竞争。而 notify()只会唤醒一个线程，具体唤醒哪一个线程由虚拟机控制。如何在两个线程间共享数据？在两个线程间共享变量即可实现共享。

21、 Java 线程数过多会造成什么异常？

线程的生命周期开销非常高消耗过多的
CPU资源如果可运行的线程数量多于可用处理器的数量，那么有线程将会被闲置。大量空闲的线程会占用许多内存，给垃圾回收器带来压力，而且大量的线程在竞争CPU资源时还将产生其他性能的开销。

降低稳定性JVM 在可创建线程的数量上存在一个限制，这个限制值将随着平台的不同而不同，并且承受着多个因素制约，包括 JVM 的启动参数、Thread 构造函数中请求栈的大小，以及底层操作系统对线程的限制等。如果破坏了这些限制，那么可能抛出OutOfMemoryError 异常。

22、synchronized 的作用？

synchronized 可以修饰类、方法、变量。

在 Java 中，synchronized 关键字是用来控制线程同步的，就是在多线程的环境下，控制 synchronized 代码段不被多个线程同时执行。

另外，在 Java 早期版本中，synchronized属于重量级锁，效率低下，因为监视器锁（monitor）是依赖于底层的操作系统的 Mutex Lock 来实现的，Java 的线程是映射到操作系统的原生线程之上的。如果要挂起或者唤醒一个线程，都需要操作系统帮忙完成，而操作系统实现线程之间的切换时需要从用户态转换到内核态，这个状态之间的转换需要相对比较长的时间，时间成本相对较高，这也是为什么早期的 synchronized 效率低的原因。

庆幸的是在 Java 6 之后 Java 官方对从 JVM 层面对synchronized 较大优化，所以现在的synchronized 锁效率也优化得很不错了。JDK1.6对锁的实现引入了大量的优化，如自旋锁、适应性自旋锁、锁消除、锁粗化、偏向锁、轻量级锁等技术来减少锁操作的开销。

23、 synchronized、volatile、CAS 比较？

（1）synchronized 是悲观锁，属于抢占式，会引起其他线程阻塞。

（2）volatile 提供多线程共享变量可见性和禁止指令重排序优化。

（3）CAS 是基于冲突检测的乐观锁（非阻塞）

24、synchronized 和 Lock 有什么区别？

首先synchronized是Java内置关键字，在JVM层面，Lock是个Java类；
synchronized 可以给类、方法、代码块加锁；而 lock 只能给代码块加锁。
synchronized 不需要手动获取锁和释放锁，使用简单，发生异常会自动释放锁，不会造成死锁；而 lock 需要自己加锁和释放锁，如果使用不当没有 unLock()去释放锁就会造成死锁。

通过 Lock 可以知道有没有成功获取锁，而 synchronized 却无法办到。

25、 synchronized 和 ReentrantLock 区别是什么？

synchronized 是和 if、else、for、while 一样的关键字，ReentrantLock 是类，这是二者的本质区别。既然 ReentrantLock 是类，那么它就提供了比synchronized 更多更灵活的特性，可以被继承、可以有方法、可以有各种各样的类变量synchronized 早期的实现比较低效，对比 ReentrantLock，大多数场景性能都相差较大，但是在 Java 6 中对 synchronized 进行了非常多的改进。

相同点：

两者都是可重入锁两者都是可重入锁。“可重入锁”概念是：自己可以再次获取自己的内部锁。比如一个线程获得了某个对象的锁，此时这个对象锁还没有释放，当其再次想要获取这个对象的锁的时候还是可以获取的，如果不可锁重入的话，就会造成死锁。

同一个线程每次获取锁，锁的计数器都自增1，所以要等到锁的计数器下降为0 时才能释放锁。主要区别如下：

ReentrantLock 使用起来比较灵活，但是必须有释放锁的配合动作；
ReentrantLock 必须手动获取与释放锁，而 synchronized 不需要手动释放和开启锁；
ReentrantLock 只适用于代码块锁，而 synchronized 可以修饰类、方法、变量等。
二者的锁机制其实也是不一样的。ReentrantLock 底层调用的是 Unsafe 的 park 方法加锁，synchronized 操作的应该是对象头中 mark word
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

26、 volatile 关键字的作用

对于可见性，Java 提供了 volatile 关键字来保证可见性和禁止指令重排。
volatile 提供 happens-before 的保证，确保一个线程的修改能对其他线程是可见的。当一个共享变量被 volatile 修饰时，它会保证修改的值会立即被更新到主存，当有其他线程需要读取时，它会去内存中读取新值。

volatile 常用于多线程环境下的单次操作(单次读或者单次写)。

27、什么是AQS？

AQS就是AbstractQueuedSynchronizer抽象类，AQS其实就是JUC包下的一个基类，JUC下的很多内容都是基于AQS实现了部分功能，比如ReentrantLock，ThreadPoolExecutor，阻塞队列，CountDownLatch，Semaphore，CyclicBarrier等等都是基于AQS实现。

首先AQS中提供了一个由volatile修饰，并且采用CAS方式修改的int类型的state变量。

其次AQS中维护了一个双向链表，有head，有tail，并且每个节点都是Node对象。

AQS内部结构和属性：

28、ThreadLocal 是什么？有哪些使用场景？

hreadLocal 是一个本地线程副本变量工具类，在每个线程中都创建了一个ThreadLocalMap 对象，简单说 ThreadLocal 就是一种以空间换时间的做法，每个线程可以访问自己内部 ThreadLocalMap 对象内的 value。通过这种方式，避免资源在多线程间共享。

原理：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。

经典的使用场景是为每个线程分配一个 JDBC 连接 Connection。这样就可以保证每个线程的都在各自的 Connection 上进行数据库的操作，不会出现 A 线程关了 B线程正在使用的 Connection；还有 Session 管理等问题。

29、 ThreadLocal造成内存泄漏的原因？

ThreadLocalMap 中使用的 key 为 ThreadLocal 的弱引用,而 value 是强引用。所以，如果 ThreadLocal 没有被外部强引用的情况下，在垃圾回收的时候，key 会被清理掉，而 value 不会被清理掉。这样一来，ThreadLocalMap 中就会出现key 为null的Entry。假如我们不做任何措施的话，value 永远无法被GC 回收，这个时候就可能会产生内存泄露。ThreadLocalMap实现中已经考虑了这种情况，在调用 set()、get()、remove() 方法的时候，会清理掉 key 为 null 的记录。使用完ThreadLocal方法后手动调用remove()方法。

ThreadLocal内存泄漏解决方案？

每次使用完ThreadLocal，都调用它的remove()方法，清除数据。

在使用线程池的情况下，没有及时清理ThreadLocal，不仅是内存泄漏的问题，更严重的是可能导致业务逻辑出现问题。所以，使用ThreadLocal就跟加锁完要解锁一样，用完就清理。

30、线程池有什么优点？

降低资源消耗：重用存在的线程，减少对象创建销毁的开销。
提高响应速度。可有效的控制大并发线程数，提高系统资源的使用率，同时避免过多资源竞争，避免堵塞。当任务到达时，任务可以不需要的等到线程创建就能立即执行。
提高线程的可管理性。线程是稀缺资源，如果无限制的创建，不仅会消耗系统资源，还会降低系统的稳定性，使用线程池可以进行统一的分配，调优和监控。

附加功能：提供定时执行、定期执行、单线程、并发数控制等功能。综上所述使用线程池框架 Executor 能更好的管理线程、提供系统资源使用率。

31、线程池都有哪些状态？

RUNNING：这是正常的状态，接受新的任务，处理等待队列中的任务。 SHUTDOWN：不接受新的任务提交，但是会继续处理等待队列中的任务。
STOP：不接受新的任务提交，不再处理等待队列中的任务，中断正在执行任务的线程。
TIDYING：所有的任务都销毁了，workCount 为 0，线程池的状态在转换为
TIDYING 状态时，会执行钩子方法 terminated()。

TERMINATED：terminated()方法结束后，线程池的状态就会变成这个。

32、 Executors和ThreaPoolExecutor创建线程池的区别

《阿里巴巴Java开发手册》中强制线程池不允许使用 Executors 去创建，而是通过ThreadPoolExecutor 的方式，这样的处理方式让写的同学更加明确线程池的运行规则，规避资源耗尽的风险

Executors 各个方法的弊端：

newFixedThreadPool 和 newSingleThreadExecutor:
主要问题是堆积的请求处理队列可能会耗费非常大的内存，甚至 OOM。

newCachedThreadPool 和 newScheduledThreadPool:

主要问题是线程数大数是 Integer.MAX_VALUE，可能会创建数量非常多的线程，甚至 OOM。

ThreaPoolExecutor创建线程池方式只有一种，就是走它的构造函数，参数自己指定。

33、ThreadPoolExecutor参数说明？

1、corePoolSize：核心线程数
    * 核心线程会一直存活，及时没有任务需要执行
    * 当线程数小于核心线程数时，即使有线程空闲，线程池也会优先创建新线程处理
    * 设置allowCoreThreadTimeout=true（默认false）时，核心线程会超时关闭
2、queueCapacity：任务队列容量（阻塞队列）
    * 当核心线程数达到最大时，新任务会放在队列中排队等待执行
3、maxPoolSize：最大线程数
    * 当线程数>=corePoolSize，且任务队列已满时。线程池会创建新线程来处理任务
    * 当线程数=maxPoolSize，且任务队列已满时，线程池会拒绝处理任务而抛出异常
4、 keepAliveTime：线程空闲时间
    * 当线程空闲时间达到keepAliveTime时，线程会退出，直到线程数量=corePoolSize
    * 如果allowCoreThreadTimeout=true，则会直到线程数量=0
5、allowCoreThreadTimeout：允许核心线程超时
6、rejectedExecutionHandler：任务拒绝处理器
    * 两种情况会拒绝处理任务：
        - 当线程数已经达到maxPoolSize，切队列已满，会拒绝新任务
        - 当线程池被调用shutdown()后，会等待线程池里的任务执行完毕，再shutdown。如果在调用shutdown()和线程池真正shutdown之间提交任务，会拒绝新任务
    * 线程池会调用rejectedExecutionHandler来处理这个任务。如果没有设置默认是AbortPolicy，会抛出异常
    * ThreadPoolExecutor类有几个内部实现类来处理这类情况：
        - AbortPolicy 丢弃任务，抛运行时异常
        - CallerRunsPolicy 执行任务
        - DiscardPolicy 忽视，什么都不会发生
        - DiscardOldestPolicy 从队列中踢出最先进入队列（最后一个执行）的任务
    * 实现RejectedExecutionHandler接口，可自定义处理器

34、 ThreadPoolExecutor执行顺序

线程池按以下行为执行任务
1. 当线程数小于核心线程数时，创建线程。
2. 当线程数大于等于核心线程数，且任务队列未满时，将任务放入任务队列。
3. 当线程数大于等于核心线程数，且任务队列已满
    -1 若线程数小于最大线程数，创建线程
    -2 若线程数等于最大线程数，抛出异常，拒绝任务

35、并发工具

1、CycliBarriar 和 CountdownLatch 有什么区别？

CountDownLatch与CyclicBarrier都是用于控制并发的工具类，都可以理解成维护的就是一个计数器，但是这两者还是各有不同侧重点的：

CountDownLatch一般用于某个线程A等待若干个其他线程执行完任务之后，它才执行；而CyclicBarrier一般用于一组线程互相等待至某个状态，然后这一组线程再同时执行；CountDownLatch强调一个线程等多个线程完成某件事情。CyclicBarrier是多个线程互等，等大家都完成，再携手共进。
调用CountDownLatch的countDown方法后，当前线程并不会阻塞，会继续往下执行；而调用CyclicBarrier的await方法，会阻塞当前线程，直到CyclicBarrier指定的线程全部都到达了指定点的时候，才能继续往下执行；
CountDownLatch方法比较少，操作比较简单，而CyclicBarrier提供的方法更多，比如能够通过getNumberWaiting()，isBroken()这些方法获取当前多个线程的状态，并且CyclicBarrier的构造方法可以传入 barrierAction，指定当所有线程都到达时执行的业务功能；

CountDownLatch是不能复用的，而CyclicLatch是可以复用的。

2、 Semaphore

Semaphore 就是一个信号量，它的作用是限制某段代码块的并发数。

Semaphore有一个构造函数，可以传入一个 int 型整数 n，表示某段代码多只有 n 个线程可以访问，如果超出了 n，那么请等待，等到某个线程执行完毕这段代码块，下一个线程再进入。由此可以看出如果 Semaphore 构造函数中传入的 int 型整数 n=1，相当于变成了一个 synchronized 了。

Semaphore(信号量)-允许多个线程同时访问： synchronized 和

ReentrantLock 都是一次只允许一个线程访问某个资源，Semaphore(信号量) 可以指定多个线程同时访问某个资源。

3、 Exchanger

Exchanger是一个用于线程间协作的工具类，用于两个线程间交换数据。它提供了一个交换的同步点，在这个同步点两个线程能够交换数据。交换数据是通过 exchange方法来实现的，如果一个线程先执行exchange方法，那么它会同步等待另一个线程也执行exchange方法，这个时候两个线程就都达到了同步点，两个线程就可以交换数据。

36、常用的并发工具类有哪些？

Semaphore(信号量)-允许多个线程同时访问： synchronized 和ReentrantLock 都是一次只允许一个线程访问某个资源，Semaphore(信号量)可以指定多个线程同时访问某个资源。
CountDownLatch(倒计时器)： CountDownLatch是一个同步工具类，用来协调多个线程之间的同步。这个工具通常用来控制线程等待，它可以让某一个线程等待直到倒计时结束，再开始执行。
CyclicBarrier(循环栅栏)： CyclicBarrier 和 CountDownLatch 非常类似，它也可以实现线程间的技术等待，但是它的功能比 CountDownLatch 更加复杂和强大。主要应用场景和 CountDownLatch 类似。CyclicBarrier 的字面意思是可循环使用（Cyclic）的屏障（Barrier）。它要做的事情是，让一组线程到达一个屏障（也可以叫同步点）时被阻塞，直到后一个线程到达屏障时，屏障才会开门，所有被屏障拦截的线程才会继续干活。CyclicBarrier默认的构造方法是 CyclicBarrier(int parties)，其参数表示屏障拦截的线程数量，每个线程调用await()方法告诉

CyclicBarrier 我已经到达了屏障，然后当前线程被阻塞。

四、Spinrg

1、什么是spring?

Spring是一个轻量级Java开发框架，最早由Rod Johnson创建，目的是为了解决企业级应用开发的业务逻辑层和其他各层的耦合问题。它是一个分层的 JavaSE/JavaEE full-stack（一站式）轻量级开源框架，为开发Java应用程序提供全面的基础架构支持。Spring负责基础架构，因此Java开发者可以专注于应用程序的开发。 Spring最根本的使命是解决企业级应用开发的复杂性，即简化Java开发。

Spring可以做很多事情，它为企业级开发提供给了丰富的功能，但是这些功能的底层都依赖于它的两个核心特性，也就是依赖注入（dependency injection，DI）和面向切面编程（aspect-oriented programming， AOP）。

为了降低Java开发的复杂性，Spring采取了以下4种关键策略：

基于POJO的轻量级和最小侵入性编程；
通过依赖注入和面向接口实现松耦合；
基于切面和惯例进行声明式编程；

通过切面和模板减少样板式代码。

2、Spring框架的设计目标，设计理念，和核心是什么？

Spring设计目标：Spring为开发者提供一个一站式轻量级应用开发平台；

Spring设计理念：在JavaEE开发中，支持POJO和JavaBean开发方式，使应用面向接口开发，充分支持OO（面向对象）设计方法；Spring通过IoC容器实现对象耦合关系的管理，并实现依赖反转，将对象之间的依赖关系交给IoC容器，实现解耦；

Spring框架的核心：IoC容器和AOP模块。通过IoC容器管理POJO对象以及他们之间的耦合关系；通过AOP以动态非侵入的方式增强服务。 IoC让相互协作的组件保持松散的耦合，而AOP编程允许你把遍布于应用各层的功能分离出来形成可重用的功能组件。

3、Spring的优缺点是什么？

优点

方便解耦，简化开发
Spring就是一个大工厂，可以将所有对象的创建和依赖关系的维护，交给 Spring管理。
AOP编程的支持
Spring提供面向切面编程，可以方便的实现对程序进行权限拦截、运行监控等功能。
声明式事务的支持
只需要通过配置就可以完成对事务的管理，而无需手动编程。
方便程序的测试
Spring对Junit4支持，可以通过注解方便的测试Spring程序。
方便集成各种优秀框架
Spring不排斥各种优秀的开源框架，其内部提供了对各种优秀框架的直接支持（如：Struts、Hibernate、MyBatis等）。

降低JavaEE API的使用难度

Spring对JavaEE开发中非常难用的一些API（JDBC、JavaMail、远程调用等），都提供了封装，使这些API应用难度大大降低。

缺点

Spring明明一个很轻量级的框架，却给人感觉大而全
Spring依赖反射，反射影响性能

使用门槛升高，入门Spring需要较长时间

4、Spring有哪些应用场景？

应用场景：JavaEE企业应用开发，包括SSH、SSM等

Spring价值：

Spring是非侵入式的框架，目标是使应用程序代码对框架依赖最小化；
Spring提供一个一致的编程模型，使应用直接使用POJO开发，与运行环境隔离开来；

Spring推动应用设计风格向面向对象和面向接口开发转变，提高了代码的重用性和可测试性；

5、Spring由哪些模块组成？

Spring 总共大约有 20 个模块，由 1300 多个不同的文件构成。而这些组件被分别整合在核心容器（Core Container）、 AOP（Aspect Oriented Programming）和设备支持（Instrmentation）、数据访问与集成（Data Access/Integeration）、 Web、消息（Messaging）、 Test等 6 个模块中。

spring core：提供了框架的基本组成部分，包括控制反转（Inversion of Control，IOC）和依赖注入（Dependency Injection，DI）功能。
spring beans：提供了BeanFactory，是工厂模式的一个经典实现，Spring将管理对象称为Bean。
spring context：构建于 core 封装包基础上的 context 封装包，提供了一种框架式的对象访问方法。
spring jdbc：提供了一个JDBC的抽象层，消除了烦琐的JDBC编码和数据库厂商特有的错误代码解析，用于简化JDBC。
spring aop：提供了面向切面的编程实现，让你可以自定义拦截器、切点等。
spring Web：提供了针对 Web 开发的集成特性，例如文件上传，利用 servlet listeners 进行 ioc 容器初始化和针对 Web 的 ApplicationContext。

spring test：主要为测试提供支持的，支持使用JUnit或TestNG对Spring组件进行单元测试和集成测试。

6、Spring 框架中都用到了哪些设计模式？

工厂模式：BeanFactory就是简单工厂模式的体现，用来创建对象的实例；
单例模式：Bean默认为单例模式。
代理模式：Spring的AOP功能用到了JDK的动态代理和CGLIB字节码生成技术；
模板方法：用来解决代码重复的问题。比如. RestTemplate, JmsTemplate, JpaTemplate。
观察者模式：定义对象键一种一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都会得到通知被制动更新，如Spring中 listener的实现–ApplicationListener。

7、什么是Spring IOC ？

控制反转即IoC (Inversion of Control)，它把传统上由程序代码直接操控的对象的调用权交给容器，通过容器来实现对象组件的装配和管理。所谓的“控制反转”概念就是对组件对象控制权的转移，从程序代码本身转移到了外部容器。

Spring IOC 负责创建对象，管理对象（通过依赖注入（DI），装配对象，配置对象，并且管理这些对象的整个生命周期。

8、什么是Spring AOP？

面向切面编程（AOP）就是纵向的编程。比如业务A和业务B现在需要一个相同的操作，传统方法我们可能需要在A、B中都加入相关操作代码，而应用AOP就可以只写一遍代码，A、B共用这段代码。并且，当A、B需要增加新的操作时，可以在不改动原代码的情况下，灵活添加新的业务逻辑实现。

在实际开发中，比如商品查询、促销查询等业务，都需要记录日志、异常处理等操作，AOP把所有共用代码都剥离出来，单独放置到某个类中进行集中管理，在具体运行时，由容器进行动态织入这些公共代码。

AOP主要一般应用于签名验签、参数校验、日志记录、事务控制、权限控制、性能统计、异常处理等。

9、Spring常用注解？

1、@Controller：用于标注控制器层组件

2、@Service：用于标注业务层组件

3、@Component : 用于标注这是一个受 Spring 管理的组件，组件引用名称是类名，第一个字母小写。可以使用@Component(“beanID”) 指定组件的名称

4、@Repository：用于标注数据访问组件，即DAO组件

5、@Bean：方法级别的注解，主要用在@Configuration和@Component注解的类里，@Bean注解的方法会产生一个Bean对象，该对象由Spring管理并放到IoC容器中。引用名称是方法名，也可以用@Bean(name = “beanID”)指定组件名

6、@Scope(“prototype”)：将组件的范围设置为原型的（即多例）。保证每一个请求有一个单独的action来处理，避免action的线程问题。

由于Spring默认是单例的，只会创建一个action对象，每次访问都是同一个对象，容易产生并发问题，数据不安全。

7、@Autowired：默认按类型进行自动装配。在容器查找匹配的Bean，当有且仅有一个匹配的Bean时，Spring将其注入@Autowired标注的变量中。

8、@Resource：默认按名称进行自动装配，当找不到与名称匹配的Bean时会按类型装配。

10、 @Autowired和@Resource之间的区别？

@Autowired可用于：构造函数、成员变量、Setter方法

@Autowired和@Resource之间的区别

@Autowired默认是按照类型装配注入的，默认情况下它要求依赖对象必须存在（可以设置它required属性为false）。

@Resource默认是按照名称来装配注入的，只有当找不到与名称匹配的bean才会按照类型来装配注入。

11、@Qualifier 注解有什么作用

当您创建多个相同类型的 bean 并希望仅使用属性装配其中一个 bean 时，您可以使用@Qualifier 注解和 @Autowired 通过指定应该装配哪个确切的 bean 来消除歧义。

12、说一下Spring的事务传播行为？

spring事务的传播行为说的是，当多个事务同时存在的时候，spring如何处理这些事务的行为。

① PROPAGATION_REQUIRED：如果当前没有事务，就创建一个新事务，如果当前存在事务，就加入该事务，该设置是最常用的设置。

② PROPAGATION_SUPPORTS：支持当前事务，如果当前存在事务，就加入该事务，如果当前不存在事务，就以非事务执行。

③ PROPAGATION_MANDATORY：支持当前事务，如果当前存在事务，就加入该事务，如果当前不存在事务，就抛出异常。

④ PROPAGATION_REQUIRES_NEW：创建新事务，无论当前存不存在事务，都创建新事务。

⑤ PROPAGATION_NOT_SUPPORTED：以非事务方式执行操作，如果当前存在事务，就把当前事务挂起。

⑥ PROPAGATION_NEVER：以非事务方式执行，如果当前存在事务，则抛出异常。

⑦ PROPAGATION_NESTED：如果当前存在事务，则在嵌套事务内执行。如果当前没有事务，则按REQUIRED属性执行。

13、说一下 spring 的事务隔离？

spring 有五大隔离级别，默认值为 ISOLATION_DEFAULT（使用数据库的设置），其他四个隔离级别和数据库的隔离级别一致：

ISOLATION_DEFAULT：用底层数据库的设置隔离级别，数据库设置的是什么我就用什么；
ISOLATION_READ_UNCOMMITTED：未提交读，最低隔离级别、事务未提交前，就可被其他事务读取（会出现幻读、脏读、不可重复读）；
ISOLATION_READ_COMMITTED：提交读，一个事务提交后才能被其他事务读取到（会造成幻读、不可重复读），SQL server 的默认级别；
ISOLATION_REPEATABLE_READ：可重复读，保证多次读取同一个数据时，其值都和事务开始时候的内容是一致，禁止读取到别的事务未提交的数据（会造成幻读），MySQL 的默认级别；
ISOLATION_SERIALIZABLE：序列化，代价最高最可靠的隔离级别，该隔离级别能防止脏读、不可重复读、幻读。

脏读：表示一个事务能够读取另一个事务中还未提交的数据。比如，某个事务尝试插入记录 A，此时该事务还未提交，然后另一个事务尝试读取到了记录 A。

不可重复读：是指在一个事务内，多次读同一数据。

幻读：指同一个事务内多次查询返回的结果集不一样。比如同一个事务 A 第一次查询时候有 n 条记录，但是第二次同等条件下查询却有 n+1 条记录，这就好像产生了幻觉。发生幻读的原因也是另外一个事务新增或者删除或者修改了第一个事务结果集里面的数据，同一个记录的数据内容被修改了，所有数据行的记录就变多或者变少了。

五、Spring MVC

1、什么是Spring MVC？简单介绍下你对Spring MVC的理解？

Spring MVC是一个基于Java的实现了MVC设计模式的请求驱动类型的轻量级 Web框架，通过把模型-视图-控制器分离，将web层进行职责解耦，把复杂的 web应用分成逻辑清晰的几部分，简化开发，减少出错，方便组内开发人员之间的配合。

2、Spring MVC的优点

（1）可以支持各种视图技术,而不仅仅局限于JSP；

（2）与Spring框架集成（如IoC容器、AOP等）；

（3）清晰的角色分配：前端控制器(dispatcherServlet) , 请求到处理器映射（handlerMapping), 处理器适配器（HandlerAdapter), 视图解析器（ViewResolver）。

（4）支持各种请求资源的映射策略。

3、Spring MVC的主要组件？

（1）前端控制器 DispatcherServlet（不需要程序员开发）

作用：接收请求、响应结果，相当于转发器，有了DispatcherServlet 就减少了其它组件之间的耦合度。

（2）处理器映射器HandlerMapping（不需要程序员开发）

作用：根据请求的URL来查找Handler

（3）处理器适配器HandlerAdapter

注意：在编写Handler的时候要按照HandlerAdapter要求的规则去编写，这样适配器HandlerAdapter才可以正确的去执行Handler。

（4）处理器Handler（需要程序员开发）

（5）视图解析器 ViewResolver（不需要程序员开发）

作用：进行视图的解析，根据视图逻辑名解析成真正的视图（view）

（6）视图View（需要程序员开发jsp）

View是一个接口，它的实现类支持不同的视图类型（jsp，freemarker，pdf等等）

4、什么是DispatcherServlet

Spring的MVC框架是围绕DispatcherServlet来设计的，它用来处理所有的 HTTP请求和响应。

5、什么是Spring MVC框架的控制器？

控制器提供一个访问应用程序的行为，此行为通常通过服务接口实现。控制器解析用户输入并将其转换为一个由视图呈现给用户的模型。Spring用一个非常抽象的方式实现了一个控制层，允许用户创建多种用途的控制器。

6、Spring MVC的控制器是不是单例模式,如果是,有什么问题,怎么解决？

答：是单例模式,所以在多线程访问的时候有线程安全问题,不要用同步,会影响性能的,解决方案是在控制器里面不能写字段。

7、请描述Spring MVC的工作流程？描述一下 DispatcherServlet 的工作流程？

（1）用户发送请求至前端控制器DispatcherServlet；

（2） DispatcherServlet收到请求后，调用HandlerMapping处理器映射器，请求获取Handle；

（3）处理器映射器根据请求url找到具体的处理器，生成处理器对象及处理器拦截器(如果有则生成)一并返回给DispatcherServlet；

（4）DispatcherServlet 调用 HandlerAdapter处理器适配器；

（5）HandlerAdapter 经过适配调用具体处理器(Handler，也叫后端控制器)；

（6）Handler执行完成返回ModelAndView；

（7）HandlerAdapter将Handler执行结果ModelAndView返回给 DispatcherServlet；

（8）DispatcherServlet将ModelAndView传给ViewResolver视图解析器进行解析；

（9）ViewResolver解析后返回具体View；

（10）DispatcherServlet对View进行渲染视图（即将模型数据填充至视图中）

（11）DispatcherServlet响应用户。

8、MVC是什么？MVC设计模式的好处有哪些

mvc是一种设计模式（设计模式就是日常开发中编写代码的一种好的方法和经验的总结）。模型（model）-视图（view）-控制器（controller），三层架构的设计模式。用于实现前端页面的展现与后端业务数据处理的分离。

mvc设计模式的好处

1.分层设计，实现了业务系统各个组件之间的解耦，有利于业务系统的可扩展性，可维护性。

2.有利于系统的并行开发，提升开发效率。

9、 Spring MVC常用的注解有哪些？

@RequestMapping：用于处理请求 url 映射的注解，可用于类或方法上。用于类上，则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。

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

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

10、 @Controller注解的作用

在Spring MVC 中，控制器Controller 负责处理由DispatcherServlet 分发的请求，它把用户请求的数据经过业务处理层处理之后封装成一个Model ，然后再把该Model 返回给对应的View 进行展示。

在Spring MVC 中提供了一个非常简便的定义Controller 的方法，你无需继承特定的类或实现特定的接口，只需使用@Controller 标记一个类是Controller ，然后使用@RequestMapping 和 @RequestParam 等一些注解用以定义URL 请求和Controller 方法之间的映射，这样的Controller 就能被外界访问到。

此外Controller 不会直接依赖于HttpServletRequest 和HttpServletResponse 等HttpServlet 对象，它们可以通过Controller 的方法参数灵活的获取到。

@Controller 用于标记在一个类上，使用它标记的类就是一个Spring MVC

Controller 对象。分发处理器将会扫描使用了该注解的类的方法，并检测该方法是否使用了@RequestMapping 注解。@Controller 只是定义了一个控制器类，而使用@RequestMapping 注解的方法才是真正处理请求的处理器。单单使用@Controller 标记在一个类上还不能真正意义上的说它就是Spring MVC 的一个控制器类，因为这个时候Spring 还不认识它。那么要如何做Spring 才能认识它呢？

这个时候就需要我们把这个控制器类交给Spring 来管理。有两种方式：

在Spring MVC 的配置文件中定义MyController 的bean 对象。

在Spring MVC 的配置文件中告诉Spring 该到哪里去找标记为@Controller 的Controller 控制器。

11、@RequestMapping注解的作用

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（下面有相应示例）。

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：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。

12、@ResponseBody注解的作用

作用：该注解用于将Controller的方法返回的对象，通过适当的HttpMessageConverter转换为指定格式后，写入到Response对象的body数据区。

使用时机：返回的数据不是html标签的页面，而是其他某种格式的数据时（如json、xml等）使用；

13、@PathVariable和@RequestParam的区别

请求路径上有个id的变量值，可以通过@PathVariable来获取

@RequestMapping(value = “/page/{id}”, method = RequestMethod.GET)

@RequestParam用来获得静态的URL请求入参 spring注解时action里用到。

六、MyBatis

1. MyBatis是什么？

MyBatis 是一款优秀的持久层框架，一个半 ORM（对象关系映射）框架，它支持定制化 SQL、存储过程以及高级映射。MyBatis 避免了几乎所有的 JDBC 代码和手动设置参数以及获取结果集。MyBatis 可以使用简单的 XML 或注解来配置和映射原生类型、接口和 Java 的 POJO（Plain Old Java Objects，普通老式 Java 对象）为数据库中的记录。

2. ORM是什么

ORM（Object Relational Mapping），对象关系映射，是一种为了解决关系型数据库数据与简单Java对象（POJO）的映射关系的技术。简单的说，ORM是通过使用描述对象和数据库之间映射的元数据，将程序中的对象自动持久化到关系型数据库中。

3. 为什么说Mybatis是半自动ORM映射工具？它与全自动的区别在哪里？

Hibernate属于全自动ORM映射工具，使用Hibernate查询关联对象或者关联集合对象时，可以根据对象关系模型直接获取，所以它是全自动的。

而Mybatis在查询关联对象或关联集合对象时，需要手动编写sql来完成，所以，称之为半自动ORM映射工具。

4. 传统JDBC开发存在的问题？

频繁创建数据库连接对象、释放，容易造成系统资源浪费，影响系统性能。可以使用连接池解决这个问题。但是使用jdbc需要自己实现连接池。

sql语句定义、参数设置、结果集处理存在硬编码。实际项目中sql语句变化的可能性较大，一旦发生变化，需要修改java代码，系统需要重新编译，重新发布。不好维护。

使用preparedStatement向占有位符号传参数存在硬编码，因为sql语句的where条件不一定，可能多也可能少，修改sql还要修改代码，系统不易维护。

结果集处理存在重复代码，处理麻烦。如果可以映射成Java对象会比较方便。

5. JDBC编程有哪些不足之处，MyBatis是如何解决这些问题的？

数据库链接创建、释放频繁造成系统资源浪费从而影响系统性能，如果使用数据库连接池可解决此问题。
解决：在mybatis-config.xml中配置数据链接池，使用连接池管理数据库连接。
Sql语句写在代码中造成代码不易维护，实际应用sql变化的可能较大，sql变动需要改变 java代码。
解决：将Sql语句配置在XXXXmapper.xml文件中与java代码分离。
向sql语句传参数麻烦，因为sql语句的where条件不一定，可能多也可能少，占位符需要和参数一一对应。
解决： Mybatis自动将java对象映射至sql语句。
对结果集解析麻烦，sql变化导致解析代码变化，且解析前需要遍历，如果能将数据库记录封装成pojo对象解析比较方便。

解决：Mybatis自动将sql执行结果映射至java对象。

6. Mybatis优缺点

优点

与传统的数据库访问技术相比，ORM有以下优点：

基于SQL语句编程，相当灵活，不会对应用程序或者数据库的现有设计造成任何影响，SQL 写在XML里，解除sql与程序代码的耦合，便于统一管理；提供XML标签，支持编写动态 SQL语句，并可重用与JDBC相比，减少了50%以上的代码量，消除了JDBC大量冗余的代码，不需要手动开关连接很好的与各种数据库兼容（因为MyBatis使用JDBC来连接数据库，所以只要JDBC支持的数据库MyBatis都支持）

不同点

能够与Spring很好的集成

缺点

SQL语句的编写工作量较大，尤其当字段多、关联表多时，对开发人员编写SQL语句的功底有一定要求

SQL语句依赖于数据库，导致数据库移植性差，不能随意更换数据库

7. MyBatis编程步骤是什么样的？

创建SqlSessionFactory
通过SqlSessionFactory创建SqlSession
通过sqlsession执行数据库操作
调用session.commit()提交事务
调用session.close()关闭会话

8.请说说MyBatis的工作原理？

在学习 MyBatis 程序之前，需要了解一下 MyBatis 工作原理，以便于理解程序。MyBatis 的工作原理如下图：

上面中流程就是MyBatis内部核心流程，每一步流程的详细说明如下文所述：

（1）读取MyBatis的配置文件。mybatis-config.xml为MyBatis的全局配置文件，用于配置数据库连接信息。

（2）加载映射文件。映射文件即SQL映射文件，该文件中配置了操作数据库的SQL语句，需要在MyBatis配置文件mybatis-config.xml中加载。mybatis-config.xml 文件可以加载多个映射文件，每个文件对应数据库中的一张表。

（3）构造会话工厂。通过MyBatis的环境配置信息构建会话工厂SqlSessionFactory。

（4）创建会话对象。由会话工厂创建SqlSession对象，该对象中包含了执行SQL语句的所有方法。

（5）Executor执行器。MyBatis底层定义了一个Executor接口来操作数据库，它将根据SqlSession传递的参数动态地生成需要执行的SQL语句，同时负责查询缓存的维护。

（6）MappedStatement对象。在Executor接口的执行方法中有一个MappedStatement类型的参数，该参数是对映射信息的封装，用于存储要映射的SQL语句的id、参数等信息。

（7）输入参数映射。输入参数类型可以是Map、List等集合类型，也可以是基本数据类型和POJO类型。输入参数映射过程类似于JDBC对preparedStatement对象设置参数的过程。

（8）输出结果映射。输出结果类型可以是Map、List等集合类型，也可以是基本数据类型和POJO类型。输出结果映射过程类似于JDBC对结果集的解析过程。

9.MyBatis的功能架构是怎样的？

我们把Mybatis的功能架构分为三层：

API接口层：提供给外部使用的接口API，开发人员通过这些本地API来操纵数据库。接口层一接收到调用请求就会调用数据处理层来完成具体的数据处理。

数据处理层：负责具体的SQL查找、SQL解析、SQL执行和执行结果映射处理等。它主要的目的是根据调用的请求完成一次数据库操作。

基础支撑层：负责最基础的功能支撑，包括连接管理、事务管理、配置加载和缓存处理，这些都是共用的东西，将他们抽取出来作为最基础的组件。为上层的数据处理层提供最基础的支撑。

10.为什么需要预编译

定义：

SQL 预编译指的是数据库驱动在发送 SQL 语句和参数给 DBMS 之前对 SQL 语句进行编译，这样 DBMS 执行 SQL 时，就不需要重新编译。

为什么需要预编译

JDBC 中使用对象 PreparedStatement 来抽象预编译语句，使用预编译。预编译阶段可以优化 SQL 的执行。预编译之后的 SQL 多数情况下可以直接执行，DBMS 不需要再次编译，越复杂的SQL，编译的复杂度将越大，预编译阶段可以合并多次操作为一个操作。同时预编译语句对象可以重复利用。把一个 SQL 预编译后产生的 PreparedStatement 对象缓存下来，下次对于同一个SQL，可以直接使用这个缓存的 PreparedState 对象。Mybatis 默认情况下，将对所有的 SQL 进行预编译。

11.#{}和${}的区别？

#{}是占位符：预编译处理；

${}是拼接符：字符串替换，没有预编译处理。

Mybatis在处理#{}时，#{}传入参数是以字符串传入，会将SQL中的#{}替换为?号，调用PreparedStatement的set方法来赋值。

Mybatis在处理时，是原值传入，就是把 {}时，是原值传入，就是把时，是原值传入，就是把{}替换成变量的值，相当于JDBC中的Statement编译变量替换后，#{} 对应的变量自动加上单引号 ‘’；变量替换后，${} 对应的变量不会加上单引号 ‘’

#{} 可以有效的防止SQL注入，提高系统安全性；${} 不能防止SQL 注入。

#{} 的变量替换是在DBMS 中；${} 的变量替换是在 DBMS 外。

12.Mybatis的一级、二级缓存

一级缓存: 基于 PerpetualCache 的 HashMap 本地缓存，其存储作用域为 Session，当 Session flush 或 close 之后，该 Session 中的所有 Cache 就将清空，默认打开一级缓存。
二级缓存与一级缓存其机制相同，默认也是采用 PerpetualCache，HashMap 存储，不同在于其存储作用域为 Mapper(Namespace)，并且可自定义存储源，如 Ehcache。默认不打开二级缓存，要开启二级缓存，使用二级缓存属性类需要实现Serializable序列化接口(可用来保存对象的状态),可在它的映射文件中配置；

对于缓存数据更新机制，当某一个作用域(一级缓存 Session/二级缓存Namespaces)的进行了C/U/D 操作后，默认该作用域下所有 select 中的缓存将被 clear。

七、JVM

1. 内存模型以及分区，需要详细到每个区放什么。

· 方法区：主要是存储类信息，常量池（static 常量和 static 变量），编译后的代码（字

节码）等数据

· 堆：初始化的对象，成员变量（那种非 static 的变量），所有的对象实例和数组都要

在堆上分配

· 栈：栈的结构是栈帧组成的，调用一个方法就压入一帧，帧上面存储局部变量表，操

作数栈，方法出口等信息，局部变量表存放的是 8 大基础类型加上一个应用类型，所以还是一个指向地址的指针

· 本地方法栈：主要为 Native 方法服务

· 程序计数器：记录当前线程执行的行号

2. 堆里面的分区：Eden，survival （from+ to），老年代，各自的特点

堆里面分为新生代和老生代（java8 取消了永久代，采用了 Metaspace），新生代包含Eden+Survivor 区，survivor 区里面分为 from 和 to 区，内存回收时，如果用的是复制算法，从 from 复制到 to，当经过一次或者多次 GC 之后，存活下来的对象会被移动到老年区，当 JVM 内存不够用的时候，会触发 Full GC，清理 JVM 老年区当新生区满了之后会触发 YGC,先把存活的对象放到其中一个 Survice区，然后进行垃圾清理。因为如果仅仅清理需要删除的对象，这样会导致内存碎片，因此一般会把 Eden 进行完全的清理，然后整理内存。那么下次 GC 的时候，就会使用下一个 Survive，这样循环使用。如果有特别大的对象，新生代放不下，就会使用老年代的担保，直接放到老年代里面。因为 JVM 认为，一般大对象的存活时间一般比较久远。

3.GC 的两种判定方法

引用计数法：指的是如果某个地方引用了这个对象就+1，如果失效了就-1，当为 0 就会回收，但是 JVM 没有用这种方式，因为无法判定相互循环引用（A 引用 B,B 引用 A）的情况。

引用链法：通过一种 GC ROOT 的对象（方法区中静态变量引用的对象等-static 变量）来判断，如果有一条链能够到达 GC ROOT 就说明，不能到达 GC ROOT 就说明可以回收。

4. SafePoint 是什么

比如 GC 的时候必须要等到 Java 线程都进入到 safepoint 的时候 VMThread 才能开始执行 GC

循环的末尾 (防止大循环的时候一直不进入 safepoint，而其他线程在等待它进入safepoint)
方法返回前
调用方法的 call 之后

抛出异常的位置

5.Java New对象分配内存流程

点击这里参见详情

6.常见的垃圾回收器?

点击这里参见详情

7.类加载的几个过程？

java 类加载需要经历一下 7 个过程：

加载：

加载时类加载的第一个过程，在这个阶段，将完成一下三件事情：

通过一个类的全限定名获取该类的二进制流。
将该二进制流中的静态存储结构转化为方法去运行时数据结构。
在内存中生成该类的 Class 对象，作为该类的数据访问入口。

验证：

验证的目的是为了确保 Class 文件的字节流中的信息不回危害到虚拟机.在该阶段主要完成

以下四钟验证:

文件格式验证：验证字节流是否符合 Class 文件的规范，如主次版本号是否在当前虚拟机范围内，常量池中的常量是否有不被支持的类型.
元数据验证:对字节码描述的信息进行语义分析，如这个类是否有父类，是否集成了不被继承的类等。
字节码验证：是整个验证过程中最复杂的一个阶段，通过验证数据流和控制流的分析，确定程序语义是否正确，主要针对方法体的验证。如：方法中的类型转换是否正确，跳转指令是否正确等。
符号引用验证：这个动作在后面的解析过程中发生，主要是为了确保解析动作能正确执行。

准备：

准备阶段是为类的静态变量分配内存并将其初始化为默认值，这些内存都将在方法区中进行分配。准备阶段不分配类中的实例变量的内存，实例变量将会在对象实例化时随着对象一起分配在 Java 堆中。

public static int value=123;*//**在准备阶段**value**初始值为**0**。在初始化阶段才会变**为123**。*

解析：

该阶段主要完成符号引用到直接引用的转换动作。解析动作并不一定在初始化动作完成之前，也有可能在初始化之后。

初始化：

初始化时类加载的最后一步，前面的类加载过程，除了在加载阶段用户应用程序可以通过自定义类加载器参与之外，其余动作完全由虚拟机主导和控制。到了初始化阶段，才真正开始执行类中定义的 Java 程序代码。

8.如和判断一个对象是否存活?(或者GC对象的判定方法)

判断一个对象是否存活有两种方法:

引用计数法

所谓引用计数法就是给每一个对象设置一个引用计数器，每当有一个地方引用这个对象时，就将计数器加一，引用失效时，计数器就减一。当一个对象的引用计数器为零时，说明此对象没有被引用，也就是“死对象”,将会被垃圾回收.

引用计数法有一个缺陷就是无法解决循环引用问题，也就是说当对象 A 引用对象 B，对象B 又引用者对象 A，那么此时 A,B 对象的引用计数器都不为零，也就造成无法完成垃圾回收，所以主流的虚拟机都没有采用这种算法。

2.可达性算法(引用链法)

该算法的思想是：从一个被称为 GC Roots 的对象开始向下搜索，如果一个对象到 GC Roots 没有任何引用链相连时，则说明此对象不可用。

在 java 中可以作为 GC Roots 的对象有以下几种:

· 虚拟机栈中引用的对象

· 方法区类静态属性引用的对象

· 方法区常量池引用的对象

· 本地方法栈 JNI 引用的对象

虽然这些算法可以判定一个对象是否能被回收，但是当满足上述条件时，一个对象比不一定会被回收。当一个对象不可达 GC Root 时，这个对象并不会立马被回收，而是出于一个死缓的阶段，若要被真正的回收需要经历两次标记。如果对象在可达性分析中没有与 GC Root 的引用链，那么此时就会被第一次标记并且进行一次筛选，筛选的条件是是否有必要执行 finalize()方法。当对象没有覆盖 finalize()方法或者已被虚拟机调用过，那么就认为是没必要的。

如果该对象有必要执行 finalize()方法，那么这个对象将会放在一个称为 F-Queue 的对队列中，虚拟机会触发一个 Finalize()线程去执行，此线程是低优先级的，并且虚拟机不会承诺一直等待它运行完，这是因为如果 finalize()执行缓慢或者发生了死锁，那么就会造成 F- Queue 队列一直等待，造成了内存回收系统的崩溃。GC 对处于 F-Queue 中的对象进行第二次被标记，这时，该对象将被移除”即将回收”集合，等待回收。

9. 什么是类加载器，类加载器有哪些?

实现通过类的权限定名获取该类的二进制字节流的代码块叫做类加载器。

主要有一下四种类加载器:

启动类加载器(Bootstrap ClassLoader)用来加载 java 核心类库，无法被 java 程序直接引用。
扩展类加载器(extensions class loader):它用来加载 Java 的扩展库。Java 虚拟机的实现会提供一个扩展库目录。该类加载器在此目录里面查找并加载 Java 类。
系统类加载器（system class loader）：它根据 Java 应用的类路径（CLASSPATH）来加载 Java 类。一般来说，Java 应用的类都是由它来完成加载的。可以通过ClassLoader.getSystemClassLoader()来获取它。
用户自定义类加载器，通过继承 java.lang.ClassLoader 类的方式实现。

10.什么是双亲委派机制？

Java虚拟机对于class文件采用的加载策略是按需加载。也就是当需要使用该类时才会将该类的.class文件加载到内存中生成Class对象。并且加载某个类的.class文件时，Java虚拟机采用的是双亲委派模式，即将加载.class文件的的请求优先交由父类进行加载处理，如果父类能够进行正常加载则将其加载到内存中，如果不能加载则再由自己进行加载。这是一种任务委派模式。

双亲委派机制的工作原理：

如果一个类加载器收到了类加载的请求，它并不会自己先去加载，而是将这个请求委托给父类的加载器去执行。

如果父类加载器还在其父类加载器，则进一步向上委托，依次进行递归，请求最总将到达顶层的引导类加载器。

如果父类加载器可以完成类加载任务，就成功返回，如果父类加载器无法完成类加载任务，子加载器才会尝试自己去加载，这就是双亲委派模式。

八、Mysql

1. 什么是MySQL?

MySQL是一个关系型数据库管理系统，由瑞典MySQLAB公司开发，属于Oracle旗下产品。MySQL是最流行的关系型数据库管理系统之一，在WEB应用方面，MySQL是最好的RDBMS(RelationalDatabaseManagementSystem，关系数据库管理系统)应用软件之一。在Java企业级开发中非常常用，因为MySQL是开源免费的，并且方便扩展。

2.数据库三大范式是什么？

第一范式：每个列都不可以再拆分。

第二范式：在第一范式的基础上，非主键列完全依赖于主键，而不能是依赖于主键的一部分。

第三范式：在第二范式的基础上，非主键列只依赖于主键，不依赖于其他非主键。

在设计数据库结构的时候，要尽量遵守三范式，如果不遵守，必须有足够的理由。比如性能。事实上我们经常会为了性能而妥协数据库的设计。

3.MySQL的binlog有有几种录入格式？分别有什么区别？

有三种格式，statement，row和mixed。

statement模式下，每一条会修改数据的sql都会记录在binlog中。不需要记录每一行的变化，减少了binlog日志量，节约了IO，提高性能。由于sql的执行是有上下文的，因此在保存的时候需要保存相关的信息，同时还有一些使用了函数之类的语句无法被记录复制。
row级别下，不记录sql语句上下文相关信息，仅保存哪条记录被修改。记录单元为每一行的改动，基本是可以全部记下来但是由于很多操作，会导致大量行的改动(比如altertable)，因此这种模式的文件保存的信息太多，日志量太大。

mixed，一种折中的方案，普通操作使用statement记录，当无法使用statement的时候使用row。

此外，新版的MySQL中对row级别也做了一些优化，当表结构发生变化的时候，会记录语句而不是逐行记录。

4. MySQL存储引擎MyISAM与InnoDB区别

存储引擎Storageengine：MySQL中的数据、索引以及其他对象是如何存储的，是一套文件系统的实现。

常用的存储引擎有以下：

Innodb引擎：Innodb引擎提供了对数据库ACID事务的支持。并且还提供了行级锁和外键的约束。它的设计的目标就是处理大数据容量的数据库系统。

MyIASM引擎(原本Mysql的默认引擎)：不提供事务的支持，也不支持行级锁和外键。

MEMORY引擎：所有的数据都在内存中，数据的处理速度快，但是安全性不高。

MyISAM与InnoDB区别:

5. MyISAM索引与InnoDB索引的区别？

InnoDB索引是聚簇索引，MyISAM索引是非聚簇索引。
InnoDB的主键索引的叶子节点存储着行数据，因此主键索引非常高效。
MyISAM索引的叶子节点存储的是行数据地址，需要再寻址一次才能得到数据。

InnoDB非主键索引的叶子节点存储的是主键和其他带索引的列数据，因此查询时做到覆盖索引会非常高效。

6. 存储引擎选择

如果没有特别的需求，使用默认的Innodb即可。

MyISAM：以读写插入为主的应用程序，比如博客系统、新闻门户网站。

Innodb：更新（删除）操作频率也高，或者要保证数据的完整性；并发量高，支持事务和外键。比如OA自动化办公系统。

7. 什么是索引？

索引是一种特殊的文件(InnoDB数据表上的索引是表空间的一个组成部分)，它们包含着对数据表里所有记录的引用指针。

索引是一种数据结构。数据库索引，是数据库管理系统中一个排序的数据结构，以协助快速查询、更新数据库表中数据。索引的实现通常使用B树及其变种B+树。更通俗的说，索引就相当于目录。为了方便查找书中的内容，通过对内容建立索引形成目录。索引是一个文件，它是要占据物理空间的。

8. 索引有哪几种类型？

主键索引:数据列不允许重复，不允许为NULL，一个表只能有一个主键。

唯一索引:数据列不允许重复，允许为NULL值，一个表允许多个列

可以通过ALTERTABLEtable_nameADDUNIQUE(column);创建唯一索引

:可以通过ALTERTABLEtable_nameADDUNIQUE(column1,column2); 创建唯一组合索引

普通索引:基本的索引类型，没有唯一性的限制，允许为NULL值。

可以通过ALTERTABLEtable_nameADDINDEXindex_name(column);创建普通索引

可以通过ALTERTABLEtable_nameADDINDEXindex_name(column1,column2,column3);创建组合索引

全文索引：是目前搜索引擎使用的一种关键技术。

可以通过ALTERTABLEtable_nameADDFULLTEXT(column) 创建全文索引

9.索引的基本原理

索引用来快速地寻找那些具有特定值的记录。如果没有索引，一般来说执行查询时遍历整张表。

索引的原理很简单，就是把无序的数据变成有序的查询:

把创建了索引的列的内容进行排序
对排序结果生成倒排表
在倒排表内容上拼上数据地址链
在查询的时候，先拿到倒排表内容，再取出数据地址链，从而拿到具体数据

10. 索引算法有哪些？

索引算法有BTree算法和Hash算法

BTree算法:

BTree是常用的mysql数据库索引算法，也是mysql默认的算法。因为它不仅可以被用在=,>,>=,、3andd=4如果建立(a,b,c,d)顺序的索引，d是用不到索引的，如果建立(a,b,d,c)的索引则都可以用到，a,b,d的顺序可以任意调整。

=和in可以乱序，比如a=1andb=2andc=3建立(a,b,c)索引可以任意顺序，mysql的查询优化器会帮你优化成索引可以识别的形式

16. B树和B+树的区别？

在B树中，你可以将键和值存放在内部节点和叶子节点；

但在B+树中，内部节点都是键，没有值，叶子节点同时存放键和值。

B+树的叶子节点有一条链相连，而B树的叶子节点各自独立。

使用B树的好处

B树可以在内部节点同时存储键和值，因此，把频繁访问的数据放在靠近根节点的地方将会大大提高热点数据的查询效率。这种特性使得B树在特定数据重复多次查询的场景中更加高效。

使用B+树的好处

由于B+树的内部节点只存放键，不存放值，因此，一次读取，可以在内存页中获取更多的键，有利于更快地缩小查找范围。B+树的叶节点由一条链相连，因此，当需要进行一次全数据遍历的时候，B+树只需要使用O(logN)时间找到最小的一个节点，然后通过链进行O(N)的顺序遍历即可。而B树则需要对树的每一层进行遍历，这会需要更多的内存置换次数，因此也就需要花费更多的时间

17. 数据库为什么使用B+树而不是B树？

B树只适合随机检索，而B+树同时支持随机检索和顺序检索；
B+树空间利用率更高，可减少I/O次数，磁盘读写代价更低。一般来说，索引本身也很大，不可能全部存储在内存中，因此索引往往以索引文件的形式存储的磁盘上。这样的话，索引查找过程中就要产生磁盘I/O消耗。B+树的内部结点并没有指向关键字具体信息的指针，只是作为索引使用，其内部结点比B树小，盘块能容纳的结点中关键字数量更多，一次性读入内存中可以查找的关键字也就越多，相对的，IO读写次数也就降低了。而IO读写次数是影响索引检索效率的最大因素；
B+树的查询效率更加稳定。B树搜索有可能会在非叶子结点结束，越靠近根节点的记录查找时间越短，只要找到关键字即可确定记录的存在，其性能等价于在关键字全集内做一次二分查找。而在B+树中，顺序检索比较明显，随机检索时，任何关键字的查找都必须走一条从根节点到叶节点的路，所有关键字的查找路径长度相同，导致每一个关键字的查询效率相当。
B-树在提高了磁盘IO性能的同时并没有解决元素遍历的效率低下的问题。B+树的叶子节点使用指针顺序连接在一起，只要遍历叶子节点就可以实现整棵树的遍历。而且在数据库中基于范围的查询是非常频繁的，而B树不支持这样的操作。

增删文件（节点）时，效率更高。因为B+树的叶子节点包含所有关键字，并以有序的链表结构存储，这样可很好提高增删效率。

18. 什么是聚簇索引？何时使用聚簇索引与非聚簇索引

聚簇索引：将数据存储与索引放到了一块，找到索引也就找到了数据

非聚簇索引：将数据存储于索引分开结构，索引结构的叶子节点指向了数据的对应行，myisam通过key_buffer把索引先缓存到内存中，当需要访问数据时（通过索引访问数据），在内存中直接搜索索引，然后通过索引找到磁盘相应数据，这也就是为什么索引不在key buffer命中时，速度慢的原因

澄清一个概念：innodb中，在聚簇索引之上创建的索引称之为辅助索引，辅助索引访问数据总是需要二次查找，非聚簇索引都是辅助索引，像复合索引、前缀索引、唯一索引，辅助索引叶子节点存储的不再是行的物理位置，而是主键值。

19. 非聚簇索引一定会回表查询吗？

不一定，这涉及到查询语句所要求的字段是否全部命中了索引，如果全部命中了索引，那么就不必再进行回表查询

举个简单的例子，假设我们在员工表的年龄上建立了索引，那么当进行select age from employee where age

20.联合索引是什么？为什么需要注意联合索引中的顺序？

MySQL可以使用多个字段同时建立一个索引，叫做联合索引。在联合索引中，如果想要命中索引，需要按照建立索引时的字段顺序挨个使用，否则无法命中索引。

具体原因为:

MySQL使用索引时需要索引有序，假设现在建立了"name，age，school"的联合索引，那么索引的排序为: 先按照name排序，如果name相同，则按照age排序，如果age的值也相等，则按照school进行排序。

当进行查询时，此时索引仅仅按照name严格有序，因此必须首先使用name字段进行等值查询，之后对于匹配到的列而言，其按照age字段严格有序，此时可以使用age字段用做索引查找，以此类推。因此在建立联合索引的时候应该注意索引列的顺序，一般情况下，将查询需求频繁或者字段选择性高的列放在前面。此外可以根据特例的查询或者表结构进行单独的调整。

21. 什么是数据库事务？

事务是一个不可分割的数据库操作序列，也是数据库并发控制的基本单位，其执行的结果必须使数据库从一种一致性状态变到另一种一致性状态。事务是逻辑上的一组操作，要么都执行，要么都不执行。

事务最经典也经常被拿出来说例子就是转账了。

假如小明要给小红转账1000元，这个转账会涉及到两个关键操作就是：将小明的余额减少1000元，将小红的余额增加1000元。万一在这两个操作之间突然出现错误比如银行系统崩溃，导致小明余额减少而小红的余额没有增加，这样就不对了。事务就是保证这两个关键操作要么都成功，要么都要失败。

事物的四大特性(ACID)

关系性数据库需要遵循ACID规则，具体内容如下：

原子性：事务是最小的执行单位，不允许分割。事务的原子性确保动作要么全部完成，要么完全不起作用；
一致性：执行事务前后，数据保持一致，多个事务对同一个数据读取的结果是相同的；
隔离性：并发访问数据库时，一个用户的事务不被其他事务所干扰，各并发事务之间数据库是独立的；

持久性：一个事务被提交之后。它对数据库中数据的改变是持久的，即使数据库发生故障也不应该对其有任何影响。

22.什么是脏读？幻读？不可重复读？

脏读(Drity Read)：某个事务已更新一份数据，另一个事务在此时读取了同一份数据，由于某些原因，前一个RollBack了操作，则后一个事务所读取的数据就会是不正确的。

不可重复读(Non-repeatable read):在一个事务的两次查询之中数据不一致，这可能是两次查询过程中间插入了一个事务更新的原有的数据。

幻读(Phantom Read):在一个事务的两次查询中数据笔数不一致，例如有一个事务查询了几列(Row)数据，而另一个事务却在此时插入了新的几列数据，先前的事务在接下来的查询中，就会发现有几列数据是它先前所没有的。

23. 什么是事务的隔离级别？MySQL的默认隔离级别是什么？

为了达到事务的四大特性，数据库定义了4种不同的事务隔离级别，由低到高依次为Read uncommitted、Read committed、Repeatable read、Serializable，这四个级别可以逐个解决脏读、不可重复读、幻读这几类问题。

SQL 标准定义了四个隔离级别：

READ-UNCOMMITTED(读取未提交)：最低的隔离级别，允许读取尚未提交的数据变更，可能会导致脏读、幻读或不可重复读。
READ-COMMITTED(读取已提交)：允许读取并发事务已经提交的数据，可以阻止脏读，但是幻读或不可重复读仍有可能发生。
REPEATABLE-READ(可重复读)：对同一字段的多次读取结果都是一致的，除非数据是被本身事务自己所修改，可以阻止脏读和不可重复读，但幻读仍有可能发生。

SERIALIZABLE(可串行化)：最高的隔离级别，完全服从ACID的隔离级别。所有的事务依次逐个执行，这样事务之间就完全不可能产生干扰，也就是说，该级别可以防止脏读、不可重复读以及幻读。

这里需要注意的是：Mysql 默认采用的 REPEATABLE_READ隔离级别 Oracle默认采用的 READ_COMMITTED隔离级别

事务隔离机制的实现基于锁机制和并发调度。其中并发调度使用的是MVVC（多版本并发控制），通过保存修改的旧版本信息来支持并发一致性读和回滚等特性。

因为隔离级别越低，事务请求的锁越少，所以大部分数据库系统的隔离级别都是READ-COMMITTED(读取提交内容):，但是你要知道的是InnoDB 存储引擎默认使用 REPEATABLE-READ（可重读并不会有任何性能损失。

InnoDB 存储引擎在分布式事务的情况下一般会用到 SERIALIZABLE(可串行化) 隔离级别。

24.对MySQL的锁了解吗？

当数据库有并发事务的时候，可能会产生数据的不一致，这时候需要一些机制来保证访问的次序，锁机制就是这样的一个机制。

就像酒店的房间，如果大家随意进出，就会出现多人抢夺同一个房间的情况，而在房间上装上锁，申请到钥匙的人才可以入住并且将房间锁起来，其他人只有等他使用完毕才可以再次使用。

25. 按照锁的粒度分数据库锁有哪些？锁机制与InnoDB锁算法？

在关系型数据库中，可以按照锁的粒度把数据库锁分为行级锁(INNODB引擎)、表级锁(MYISAM引擎)和页级锁(BDB引擎 )。

MyISAM和InnoDB存储引擎使用的锁：

MyISAM采用表级锁(table-level locking)。

InnoDB支持行级锁(row-level locking)和表级锁，默认为行级锁

行级锁，表级锁和页级锁对比：

**行级锁：**行级锁是Mysql中锁定粒度最细的一种锁，表示只针对当前操作的行进行加锁。行级锁能大大减少数据库操作的冲突。其加锁粒度最小，但加锁的开销也最大。行级锁分为共享锁和排他锁。

特点：开销大，加锁慢；会出现死锁；锁定粒度最小，发生锁冲突的概率最低，并发度也最高。

表级锁：表级锁是MySQL中锁定粒度最大的一种锁，表示对当前操作的整张表加锁，它实现简单，资源消耗较少，被大部分MySQL引擎支持。最常使用的MYISAM与INNODB都支持表级锁定。表级锁定分为表共享读锁（共享锁）与表独占写锁（排他锁）。

特点：开销小，加锁快；不会出现死锁；锁定粒度大，发出锁冲突的概率最高，并发度最低。

页级锁：页级锁是MySQL中锁定粒度介于行级锁和表级锁中间的一种锁。表级锁速度快，但冲突多，行级冲突少，但速度慢。所以取了折衷的页级，一次锁定相邻的一组记录。

特点：开销和加锁时间界于表锁和行锁之间；会出现死锁；锁定粒度界于表锁和行锁之间，并发度一般

26.从锁的类别上分MySQL都有哪些锁呢？

从锁的类别上来讲，有共享锁和排他锁。

共享锁: 又叫做读锁。当用户要进行数据的读取时，对数据加上共享锁。共享锁可以同时加上多个。

排他锁: 又叫做写锁。当用户要进行数据的写入时，对数据加上排他锁。排他锁只可以加一个，他和其他的排他锁，共享锁都相斥。

用上面的例子来说就是用户的行为有两种，一种是来看房，多个用户一起看房是可以接受的。一种是真正的入住一晚，在这期间，无论是想入住的还是想看房的都不可以。

锁的粒度取决于具体的存储引擎，InnoDB实现了行级锁，页级锁，表级锁。

他们的加锁开销从大到小，并发能力也是从大到小。

27. MySQL中InnoDB引擎的行锁是怎么实现的？

答：InnoDB是基于索引来完成行锁

例: select * from tab_with_index where id = 1 for update;

for update 可以根据条件来完成行锁锁定，并且 id 是有索引键的列，如果 id不是索引键那么InnoDB将完成表锁，并发将无从谈起

28. 什么是死锁？怎么解决？

死锁是指两个或多个事务在同一资源上相互占用，并请求锁定对方的资源，从而导致恶性循环的现象。

常见的解决死锁的方法：

1、如果不同程序会并发存取多个表，尽量约定以相同的顺序访问表，可以大大降低死锁机会。

2、在同一个事务中，尽可能做到一次锁定所需要的所有资源，减少死锁产生概率；

3、对于非常容易产生死锁的业务部分，可以尝试使用升级锁定颗粒度，通过表级锁定来减少死锁产生的概率；

如果业务处理不好可以用分布式事务锁或者使用乐观锁

29. 为什么要使用视图？什么是视图？

为了提高复杂SQL语句的复用性和表操作的安全性，MySQL数据库管理系统提供了视图特性。所谓视图，本质上是一种虚拟表，在物理上是不存在的，其内容与真实的表相似，包含一系列带有名称的列和行数据。但是，视图并不在数据库中以储存的数据值形式存在。行和列数据来自定义视图的查询所引用基本表，并且在具体引用视图时动态生成。

视图使开发者只关心感兴趣的某些特定数据和所负责的特定任务，只能看到视图中所定义的数据，而不是视图所引用表中的数据，从而提高了数据库中数据的安全性

视图有哪些特点？

视图的列可以来自不同的表，是表的抽象和在逻辑意义上建立的新关系。
视图是由基本表(实表)产生的表(虚表)。
视图的建立和删除不影响基本表。
对视图内容的更新(添加，删除和修改)直接影响基本表。

当视图来自多个基本表时，不允许添加和删除数据。视图的操作包括创建视图，查看视图，删除视图和修改视图。

视图的使用场景有哪些？

视图根本用途：简化sql查询，提高开发效率。如果说还有另外一个用途那就是兼容老的表结构。

下面是视图的常见使用场景：重用SQL语句；

简化复杂的SQL操作。在编写查询后，可以方便的重用它而不必知道它的基本查询细节；使用表的组成部分而不是整个表；
保护数据。可以给用户授予表的特定部分的访问权限而不是整个表的访问权限；

更改数据格式和表示。视图可返回与底层表的表示和格式不同的数据

视图的优点

查询简单化。视图能简化用户的操作
数据安全性。视图使用户能以多种角度看待同一数据，能够对机密数据提供安全保护

逻辑数据独立性。视图对重构数据库提供了一定程度的逻辑独立性

视图的缺点

性能。数据库必须把视图的查询转化成对基本表的查询，如果这个视图是由一个复杂的多表查询所定义，那么，即使是视图的一个简单查询，数据库也把它变成一个复杂的结合体，需要花费一定的时间。
修改限制。当用户试图修改视图的某些行时，数据库必须把它转化为对基本表的某些行的修改。事实上，当从视图中插入或者删除时，情况也是这样。对于简单视图来说，这是很方便的，但是，对于比较复杂的视图，可能是不可修改的这些视图有如下特征：
1. 有UNIQUE等集合操作符的视图。
  2.有GROUP BY子句的视图。
  3.有诸如AVG\SUM\MAX等聚合函数的视图。
  4.使用DISTINCT关键字的视图。
  5.连接表的视图（其中有些例外）

30. 什么是游标？

游标是系统为用户开设的一个数据缓冲区，存放SQL语句的执行结果，每个游标区都有一个名字。用户可以通过游标逐一获取记录并赋给主变量，交由主语言进一步处理

31.什么是存储过程？有哪些优缺点？

存储过程是一个预编译的SQL语句，优点是允许模块化的设计，就是说只需要创建一次，以后在该程序中就可以调用多次。如果某次操作需要执行多次SQL，使用存储过程比单纯SQL语句执行要快。

优点：

存储过程是预编译过的，执行效率高。
存储过程的代码直接存放于数据库中，通过存储过程名直接调用，减少网络通讯。
安全性高，执行存储过程需要有一定权限的用户。

存储过程可以重复使用，减少数据库开发人员的工作量。

缺点：

调试麻烦，但是用 PL/SQL Developer 调试很方便！弥补这个缺点。
移植问题，数据库端代码当然是与数据库相关的。但是如果是做工程型项目，基本不存在移植问题。
重新编译问题，因为后端代码是运行前编译的，如果带有引用关系的对象发生改变时，受影响的存储过程、包将需要重新编译（不过也可以设置成运行时刻自动编译）。

如果在一个程序系统中大量的使用存储过程，到程序交付使用的时候随着用户需求的增加会导致数据结构的变化，接着就是系统的相关问题了，后如果用

户想维护该系统可以说是很难很难、而且代价是空前的，维护起来更麻烦。

32.什么是触发器？触发器的使用场景有哪些？

触发器是用户定义在关系表上的一类由事件驱动的特殊的存储过程。触发器是指一段代码，当触发某个事件时，自动执行这些代码。

使用场景

可以通过数据库中的相关表实现级联更改。
实时监控某张表中的某个字段的更改而需要做出相应的处理。
例如可以生成某些业务的编号。
注意不要滥用，否则会造成数据库及应用程序的维护困难。

大家需要牢记以上基础知识点，重点是理解数据类型CHAR和VARCHAR的差异，表存储引擎InnoDB和MyISAM的区别。

33. SQL语句主要分为哪几类？

数据定义语言DDL（Data Ddefinition Language）CREATE，DROP，ALTER：主要为以上操作即对逻辑结构等有操作的，其中包括表结构，视图和索引。

数据查询语言DQL（Data Query Language）SELECT：这个较为好理解即查询操作，以select关键字。各种简单查询，连接查询等都属于DQL。

数据操纵语言DML（Data Manipulation Language）INSERT，UPDATE，DELETE ：主要为以上操作即对数据进行操作的，对应上面所说的查询操作 DQL与DML共同构建了多数初级程序员常用的增删改查操作。而查询是较为特殊的一种被划分到DQL中。

数据控制功能DCL（Data Control Language）GRANT，REVOKE，COMMIT，ROLLBACK：主要为以上操作即对数据库安全性完整性等有操作的，可以简单的理解为权限控制等

34. 六种关联查询

交叉连接（CROSS JOIN）

内连接（INNER JOIN）

外连接（LEFT JOIN/RIGHT JOIN）

联合查询（UNION与UNION ALL）

全连接（FULL JOIN）

交叉连接（CROSS JOIN）

35.什么是子查询？

条件：一条SQL语句的查询结果做为另一条查询语句的条件或查询结果
嵌套：多条SQL语句嵌套使用，内部的SQL查询语句称为子查询。

36.mysql中in和exists区别

mysql中的in语句是把外表和内表作hash 连接，而exists语句是对外表作loop循环，每次loop循环再对内表进行查询。一直大家都认为exists比in语句的效率要高，这种说法其实是不准确的。这个是要区分环境的。

如果查询的两个表大小相当，那么用in和exists差别不大。
如果两个表中一个较小，一个是大表，则子查询表大的用exists，子查询表小的用in。
not in 和not exists：如果查询语句使用了not in，那么内外表都进行全表扫描，没有用到索引；而not extsts的子查询依然能用到表上的索引。所以无论那个表大，用not exists都比not in要快。

37. varchar与char的区别？

char的特点：

char表示定长字符串，长度是固定的；如果插入数据的长度小于char的固定长度时，则用空格填充，因为长度固定，所以存取速度要比varchar快很多，甚至能快50%，但正因为其长度固定，所以会占据多余的空间，是空间换时间的做法；

对于char来说，都能存放的字符个数为255，和编码无关。

varchar的特点：

varchar表示可变长字符串，长度是可变的；
插入的数据是多长，就按照多长来存储；
varchar在存取方面与char相反，它存取慢，因为长度不固定，但正因如此，不占据多余的空间，是时间换空间的做法；

对于varchar来说，多能存放的字符个数为65532 总之，结合性能角度（char更快）和节省磁盘空间角度（varchar更小），具体情况还需具体来设计数据库才是妥当的做法。

38.drop、delete与truncate的区别

	Delete	Truncate	Drop
类型	属于DML	属于DDL	属于DDL
回滚	可回滚	不可回滚	不可回滚
删除内容	表结构还在，删除表的全部或者一部分数据行	表结构还在，删除表中的所有数据	从数据库中删除表，所有的数据行，索引和权限也会被删除
删除速度	删除速度慢，需要逐行删除	删除速度快	删除速度快

因此，在不再需要一张表的时候，用drop；在想删除部分数据行时候，用 delete；在保留表而删除所有数据的时候用truncate。

39.SQL的生命周期？

应用服务器与数据库服务器建立一个连接
数据库进程拿到请求sql
解析并生成执行计划，执行
读取数据到内存并进行逻辑处理
通过步骤一的连接，发送结果到客户端
关掉连接，释放资源

40. 大表数据查询，怎么优化？

优化shema、sql语句+索引；
第二加缓存，memcached, redis；
主从复制，读写分离；
垂直拆分，根据你模块的耦合度，将一个大的系统分为多个小的系统，也就是分布式系统；
水平切分，针对数据量大的表，这一步麻烦，能考验技术水平，要选择一个合理的sharding key, 为了有好的查询效率，表结构也要改动，

做一定的冗余，应用也要改，sql中尽量带sharding key，将数据定位到限定的表上去查，而不是扫描全部的表；

41. 超大分页怎么处理？

1、超大的分页一般从两个方向上来解决：

数据库层面,这也是我们主要集中关注的(虽然收效没那么大),类似于 select * from table where age > 20 limit 1000000,10 这种查询其实也是有可以优化的余地的. 这条语句需要load1000000数据然后基本上全部丢弃,只取10条当然比较慢. 当时我们可以修改为select * from table where id in (select id from table where age > 20 limit 1000000,10).这样虽然也load了一百万的数据,但是由于索引覆盖,要查询的所有字段都在索引中,所以速度会很快. 同时如果ID连续的好,我们还可以select * from table where id > 1000000 limit 10,效率也是不错的,优化的可能性有许多种, 但是核心思想都一样,就是减少load的数据.

从需求的角度减少这种请求…主要是不做类似的需求(直接跳转到几百万页之后的具体某一页.只允许逐页查看或者按照给定的路线走,这样可预测,可缓存)以及防止ID泄漏且连续被人恶意攻击.

解决超大分页,其实主要是靠缓存,可预测性的提前查到内容,缓存至redis等k-V数据库中,直接返回即可。

2、在阿里巴巴《Java开发手册》中,对超大分页的解决办法是类似于上面提到的第一种：

【推荐】利用延迟关联或者子查询优化超多分页场景。说明：MySQL并不是跳过offset行，而是取offset+N行，然后返回放弃前offset行，返回N行，那当offset特别大的时候，效率就非常的低下，要么控制返回的总页数，要么对超过特定阈值的页数进行SQL改写。正例：先快速定位需要获取的id段，然后再关联：

SELECT a.* FROM 表1 a,(select id from 表1 where 条件 LIMIT 100000,20) b w here a.id=b.id

42.怎么查询慢sql日志？

用于记录执行时间超过某个临界值的SQL日志，用于快速定位慢查询，为我们的优化做参考。

1、开启慢查询日志:

配置项：slow_query_log 。

可以使用 show variables like ‘slov_query_log’查看是否开启，如果状态值为OFF，可以使用set GLOBAL slow_query_log = on来开启，它会在datadir下产生一个xxx-slow.log的文件。

2、设置临界时间：

配置项：long_query_time 查看：show VARIABLES like ‘long_query_time’，单位秒设置：set long_query_time=0.5。

实操时应该从长时间设置到短的时间，即将慢的SQL优化掉。

查看日志，一旦SQL超过了我们设置的临界时间就会被记录到xxx-slow.log中。

43. 慢查询都怎么优化过？

在业务系统中，除了使用主键进行的查询，其他的我都会在测试库上测试其耗时，慢查询的统计主要由运维在做，会定期将业务中的慢查询反馈给我们。慢查询的优化首先要搞明白慢的原因是什么？是查询条件没有命中索引？是 load了不需要的数据列？还

是数据量太大？所以优化也是针对这三个方向来的。

首先分析语句，看看是否load了额外的数据，可能是查询了多余的行并且抛弃掉了，可能是加载了许多结果中并不需要的列，对语句进行分析以及重写。
分析语句的执行计划，然后获得其使用索引的情况，之后修改语句或者修改索引，使得语句可以尽可能的命中索引。

如果对语句的优化已经无法进行，可以考虑表中的数据量是否太大，如果是的话可以进行横向或者纵向的分表。

44. 主键使用自增ID还是UUID？

推荐使用自增ID，不要使用UUID。

因为在InnoDB存储引擎中，主键索引是作为聚簇索引存在的，也就是说，主键索引的B+树叶子节点上存储了主键索引以及全部的数据(按照顺序)，如果主键索引是自增ID，那么只需要不断向后排列即可，如果是UUID，由于到来的ID与原来的大小不确定，会造成非常多的数据插入，数据移动，然后导致产生很多的内存碎片，进而造成插入性能的下降。

总之，在数据量大一些的情况下，用自增主键性能会好一些。

关于主键是聚簇索引，如果没有主键，InnoDB会选择一个唯一键来作为聚簇索引，如果没有唯一键，会生成一个隐式的主键。

45.大表怎么优化？

限定数据的范围：务必禁止不带任何限制数据范围条件的查询语句。比如：我们当用户在查询订单历史的时候，我们可以控制在一个月的范围内。；
读/写分离：经典的数据库拆分方案，主库负责写，从库负责读；
缓存：使用MySQL的缓存，另外对重量级、更新少的数据可以考虑使用应用级别的缓存；
有就是通过分库分表的方式进行优化，主要有垂直分表和水平分表

46. 分库分表？

1、为什么要分库分表

如果一个网站业务快速发展，那这个网站流量也会增加，数据的压力也会随之而来，比如电商系统来说双十一大促对订单数据压力很大，Tps十几万并发量，如果传统的架构（一主多从），主库容量肯定无法满足这么高的Tps，业务越来越大，单表数据超出了数据库支持的容量，持久化磁盘IO,传统的数据库性能瓶颈，产品经理业务·必须做，改变程序，数据库刀子切分优化。数据库连接数不够需要分库，表的数据量大，优化后查询性能还是很低，需要分。

2、什么是分库分表

分库分表方案是对关系型数据库数据存储和访问机制的一种补充。

分库：将一个库的数据拆分到多个相同的库中，访问的时候访问一个库

分表：把一个表的数据放到多个表中，操作对应的某个表就行

3、分库分表的几种方式

3.1垂直拆分

(1) 数据库垂直拆分

根据业务拆分，如图，电商系统，拆分成订单库，会员库，商品库

(2)表垂直拆分

根据业务去拆分表，如图，把user表拆分成user_base表和user_info表，use_base负责存储登录，user_info负责存储基本用户信息

垂直拆分特点:

1.每个库（表）的结构都不一样

2.每个库（表）的数据至少一列一样

3.每个库（表）的并集是全量数据

垂直拆分优缺点:

优点：

1.拆分后业务清晰（专库专用按业务拆分）

2.数据维护简单，按业务不同，业务放到不同机器上

缺点:

1.如果单表的数据量，写读压力大

2.受某种业务决定，或者被限制，也就是说一个业务往往会影响到数据库的瓶颈（性能问题，如双十一抢购）

3.部分业务无法关联join，只能通过java程序接口去调用，提高了开发复杂度

3.2.水平拆分

(1) 数据库水平拆分

如图，按会员库拆分，拆分成会员1库，会员2库，以userId拆分，userId尾号0-5为1库

6-9为2库，还有其他方式，进行取模，偶数放到1库，奇数放到2库

(2) 表水平拆分

如图把users表拆分成users1表和users2表，以userId拆分，进行取模，偶数放到users1表，奇数放到users2表

水平拆分的其他方式

range来分,每个库一段连续的数据，这个一般是按比如时间范围来的，但是这种一般较少用，因为很容易产生热点问题，大量的流量都打在最新的数据上了,优点：扩容的时候，就很容易，因为你只要预备好，给每个月都准备一个库就可以了，到了一个新的月份的时候，自然而然，就会写新的库了缺点：大部分的请求，都是访问最新的数据。实际生产用range，要看场景，你的用户不是仅仅访问最新的数据，而是均匀的访问现在的数据以及历史的数据

hash分发,优点：可以平均分配每个库的数据量和请求压力缺点：扩容起来比较麻烦，会有一个数据迁移的这么一个过程

水平拆分特点:

1.每个库（表）的结构都一样

2.每个库（表）的数据都不一样

3.每个库（表）的并集是全量数据

水平拆分优缺点:

优点：

1.单库/单表的数据保持在一定量（减少），有助于性能提高

2.提高了系统的稳定性和负载能力

3.拆分表的结构相同，程序改造较少。

缺点:

1.数据的扩容很有难度维护量大

2.拆分规则很难抽象出来

3.分片事务的一致性问题部分业务无法关联join，只能通过java程序接口去调用

4、分库分表带来的问题

分布式事务

跨库join查询

分布式全局唯一id

开发成本对程序员要求高

47. MySQL的复制原理以及流程？

主从复制：将主数据库中的DDL和DML操作通过二进制日志（BINLOG）传输到从数据库上，然后将这些日志重新执行。

主从复制的作用

主数据库出现问题，可以切换到从数据库。
可以进行数据库层面的读写分离。

可以在从数据库上进行日常备份。

MySQL主从复制解决的问题

数据分布：随意开始或停止复制，并在不同地理位置分布数据备份
负载均衡：降低单个服务器的压力
高可用和故障切换：帮助应用程序避免单点失败

升级测试：可以用更高版本的MySQL作为从库

MySQL主从复制工作原理

在主库上把数据操作记录到二进制日志
从库将主库的日志复制到自己的中继日志

从库读取中继日志的事件，将其重放到从库执行

基本原理流程，3个线程以及之间的关联

主：binlog线程——记录下所有改变了数据库数据的语句，放进master上的binlog中

从：io线程——在使用start slave 之后，负责从master上拉取 binlog 内容，放进自己的relay log中

从：sql执行线程——执行relay log中的语句

Binary log：主数据库的二进制日志

binlog 有三种格式：

Statement（Statement-Based Replication,SBR）：每一条会修改数据的 SQL语句都会记录在 binlog 中。
Row（Row-Based Replication,RBR）：不记录 SQL 语句上下文信息，记录某一条记录被修改成什么样子了。

Mixed（Mixed-Based Replication,MBR）：Statement 和 Row 的混合体。

Relay log：从服务器的中继日志

第一步：master在每个事务更新数据完成之前，将该操作记录串行地写入到binlog文件中。

第二步：salve开启一个I/O Thread，该线程在master打开一个普通连接，主要工作是binlog dump process。如果读取的进度已经跟上了master，就进入睡眠状态并等待master产生新的事件。I/O线程最终的目的是将这些事件写入到中继日志中。

第三步：SQL Thread会读取中继日志，并顺序执行该日志中的SQL事件，从而与主数据库中的数据保持一致。

48. 读写分离有哪些解决方案？

读写分离是依赖于主从复制，而主从复制又是为读写分离服务的。因为主从复制要求slave不能写只能读（如果对slave执行写操作，那么show slave status将会呈现Slave_SQL_Running=NO，此时你需要按照前面提到的手动同步一下slave）。

方案一

使用mysql-proxy代理

优点：直接实现读写分离和负载均衡，不用修改代码，master和slave用一样的帐号，mysql官方不建议实际生产中使用

缺点：降低性能，不支持事务

方案二

使用AbstractRoutingDataSource+aop+annotation在dao层决定数据源。如果采用了mybatis，可以将读写分离放在ORM层，比如mybatis可以通过mybatis plugin拦截sql语句，所有的insert/update/delete都访问master库，所有的select 都访问salve库，这样对于dao层都是透明。 plugin实现时可以通过注解或者分析语句是读写方法来选定主从库。不过这样依然有一个问题，也就是不支持事务，所以我们还需要重写一下DataSourceTransactionManager，将read-only的事务扔进读库，其余的有读有写的扔进写库。

方案三

使用AbstractRoutingDataSource+aop+annotation在service层决定数据源，可以支持事务.

缺点：类内部方法通过this.xx()方式相互调用时，aop不会进行拦截，需进行特殊处理

九、Linux

1. 什么是Linux

Linux是一套免费使用和自由传播的类Unix操作系统，是一个基于POSIX和Unix 的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统。它能运行主要的Unix工具软件、应用程序和网络协议。它支持32位和64位硬件。Linux继承了Unix以网络为核心的设计思想，是一个性能稳定的多用户网络操作系统。

2. Unix和Linux有什么区别？

Linux和Unix都是功能强大的操作系统，都是应用广泛的服务器操作系统，有很多相似之处，甚至有一部分人错误地认为Unix和Linux操作系统是一样的，然而，事实并非如此，以下是两者的区别。

开源性 Linux是一款开源操作系统，不需要付费，即可使用；Unix是一款对源码实行知识产权保护的传统商业软件，使用需要付费授权使用。
跨平台性 Linux操作系统具有良好的跨平台性能，可运行在多种硬件平台上；Unix操作系统跨平台性能较弱，大多需与硬件配套使用。
可视化界面 Linux除了进行命令行操作，还有窗体管理系统；Unix只是命令行下的系统。
硬件环境 Linux操作系统对硬件的要求较低，安装方法更易掌握；Unix对硬件要求比较苛刻，按照难度较大。
用户群体 Linux的用户群体很广泛，个人和企业均可使用；Unix的用户群体比较窄，多是安全性要求高的大型企业使用，如银行、电信部门等，或者Unix硬件厂商使用，如Sun等。

相比于Unix操作系统，Linux操作系统更受广大计算机爱好者的喜爱，主要原因是Linux操作系统具有Unix操作系统的全部功能，并且能够在普通PC计算机上实现全部的Unix特性，开源免费的特性，更容易普及使用！

3. 什么是 Linux 内核？

Linux 系统的核心是内核。内核控制着计算机系统上的所有硬件和软件，在必要时分配硬件，并根据需要执行软件。

系统内存管理

应用程序管理

硬件设备管理

文件系统管理

4. Linux的基本组件是什么？

就像任何其他典型的操作系统一样，Linux拥有所有这些组件：内核，shell和 GUI，系统实用程序和应用程序。Linux比其他操作系统更具优势的是每个方面都附带其他功能，所有代码都可以免费下载。

5. Linux 的体系结构

从大的方面讲，Linux 体系结构可以分为两块：

用户空间(User Space) ：用户空间又包括用户的应用程序(User Applications)、C 库(C Library) 。

内核空间(Kernel Space) ：内核空间又包括系统调用接口(System Call Interface)、内核(Kernel)、平台架构相关的代码(Architecture-Dependent Kernel Code) 。

为什么 Linux 体系结构要分为用户空间和内核空间的原因？

现代 CPU 实现了不同的工作模式，不同模式下 CPU 可以执行的指令和访问的寄存器不同。

Linux 从 CPU 的角度出发，为了保护内核的安全，把系统分成了两部分。

用户空间和内核空间是程序执行的两种不同的状态，我们可以通过两种方式完成用户空间到内核空间的转移：

1）系统调用；

2）硬件中断。

6. Linux 有哪些系统日志文件？

比较重要的是 /var/log/messages 日志文件。该日志文件是许多进程日志文件的汇总，从该文件可以看出任何入侵企图或成功的入侵。

另外，如果胖友的系统里有 ELK 日志集中收集，它也会被收集进去。

7. 什么是CLI？

命令行界面（英语**：command-line interface**，缩写]：CLI）是在图形用户界面得到普及之前使用为广泛的用户界面，它通常不支持鼠标，用户通过键盘输入指令，计算机接收到指令后，予以执行。也有人称之为字符用户界面

（CUI）通常认为，命令行界面

（CLI）没有图形用户界面

（GUI）那么方便用户操作

因为命令行界面的软件通常需要用户记忆操作的命令，但是，由于其本身的特点，命令行界面要较图形用户界面节约计算机系统的资源。在熟记命令的前提下，使用命令行界面往往要较使用图形用户界面的操作速度要快。所以，图形用户界面的操作系统中，都保留着可选的命令行界面。

8. Linux 的目录结构是怎样的？

这个问题，一般不会问。更多是实际使用时，需要知道。

Linux 文件系统的结构层次鲜明，就像一棵倒立的树，顶层是其根目录：

常见目录说明：

/bin：存放二进制可执行文件(ls,cat,mkdir等)，常用命令一般都在这里；
/etc：存放系统管理和配置文件；
/home：存放所有用户文件的根目录，是用户主目录的基点，比如用户user的主目录就是/home/user，可以用~user表示；
**/usr **：用于存放系统应用程序；
/opt：额外安装的可选应用程序包所放置的位置。一般情况下，我们可以把
tomcat等都安装到这里；
/proc：虚拟文件系统目录，是系统内存的映射。可直接访问这个目录来获取系统信息；
/root：超级用户（系统管理员）的主目录（特权阶级o）；
/sbin: 存放二进制可执行文件，只有root才能访问。这里存放的是系统管理员使用的系统级别的管理命令和程序。如ifconfig等；
/dev：用于存放设备文件；
/mnt：系统管理员安装临时文件系统的安装点，系统提供这个目录是让用户临时挂载其他的文件系统；
/boot：存放用于系统引导时使用的各种文件；
**/lib **：存放着和系统运行相关的库文件；
/tmp：用于存放各种临时文件，是公用的临时文件存储点；
/var：用于存放运行时需要改变数据的文件，也是某些大文件的溢出区，比方说各种服务的日志文件（系统启动日志等。）等；

/lost+found：这个目录平时是空的，系统非正常关机而留下“无家可归”的文件（windows下叫什么.chk）就在这里。

9.什么是 inode ？

一般来说，面试不会问 inode 。但是 inode 是一个重要概念，是理解 Unix/Linux 文件系统和硬盘储存的基础。

理解inode，要从文件储存说起。

文件储存在硬盘上，硬盘的小存储单位叫做"扇区"（Sector）。每个扇区储存512字节（相当于0.5KB）。

操作系统读取硬盘的时候，不会一个个扇区地读取，这样效率太低，而是一次性连续读取多个扇区，即一次性读取一个"块"（block）。这种由多个扇区组成的"块"，是文件存取的小单位。"块"的大小，常见的是4KB，即连续八个 sector组成一个 block。

文件数据都储存在"块"中，那么很显然，我们还必须找到一个地方储存文件的元信息，比如文件的创建者、文件的创建日期、文件的大小等等。这种储存文件元信息的区域就叫做inode，中文译名为"索引节点"。

每一个文件都有对应的inode，里面包含了与该文件有关的一些信息。

10.一台 Linux 系统初始化环境后需要做一些什么安全工作？

添加普通用户登陆，禁止 root 用户登陆，更改 SSH 端口号。修改 SSH 端口不一定绝对哈。

当然，如果要暴露在外网，建议改下:

服务器使用密钥登陆，禁止密码登陆。
开启防火墙，关闭 SElinux ，根据业务需求设置相应的防火墙规则。
装 fail2ban 这种防止 SSH 暴力破击的软件。
设置只允许公司办公网出口 IP 能登陆服务器(看公司实际需要)
也可以安装 VPN 等软件，只允许连接 VPN 到服务器上。
只允许有需要的服务器可以访问外网，其它全部禁止。
做好软件层面的防护。
设置 nginx_waf 模块防止 SQL 注入。

把 Web 服务使用 www 用户启动，更改网站目录的所有者和所属组为 www 。

11.什么叫 CC 攻击？什么叫 DDOS 攻击？

攻击：即是通过大量合法的请求占用大量网络资源，以达到瘫痪网络的目的。

CC 攻击:主要是用来攻击页面的，模拟多个用户不停的对你的页面进行访问，从而使你的系统资源消耗殆尽。

DDOS 攻击:DDoS攻击一般指分布式拒绝攻击，是一种攻击者操纵大量计算机，或位于不同位置的多个攻击者，在短时间内通过将攻击伪装成大量的合法请求，向服务器资源发动的攻击，导致请求数量超过了服务器的处理能力，造成服务器运行缓慢或者宕机。通常由僵尸网络用于执行此恶意任务，由于攻击的发出点是分布在不同地方的，这类攻击称为分布式拒绝服务攻击。

怎么预防 CC 攻击和 DDOS 攻击？

防 CC、DDOS 攻击，这些只能是用硬件防火墙做流量清洗，将攻击流量引入黑洞。

流量清洗这一块，主要是买 ISP 服务商的防攻击的服务就可以，机房一般有空余流量，我们一般是买服务，毕竟攻击不会是持续长时间。

12.请问当用户反馈网站访问慢，你会如何处理？

有哪些方面的因素会导致网站网站访问慢？

1、服务器出口带宽不够用

本身服务器购买的出口带宽比较小。一旦并发量大的话，就会造成分给每个用户的出口带宽就小，访问速度自然就会慢。

跨运营商网络导致带宽缩减。例如，公司网站放在电信的网络上，那么客户这边对接是长城宽带或联通，这也可能导致带宽的缩减。

2、服务器负载过大，导致响应不过来

可以从两个方面入手分析：

分析系统负载，使用 w 命令或者 uptime 命令查看系统负载。如果负载很高，则使用 top 命令查看 CPU ，MEM 等占用情况，要么是 CPU 繁忙，要么是内存不够。

如果这二者都正常，再去使用 sar 命令分析网卡流量，分析是不是遭到了攻击。一旦分析出问题的原因，采取对应的措施解决，如决定要不要杀死一些进程，或者禁止一些访问等。

3、数据库瓶颈

如果慢查询比较多。那么就要开发人员或 DBA 协助进行 SQL 语句的优化。

如果数据库响应慢，考虑可以加一个数据库缓存，如 Redis 等。然后，也可以搭建 MySQL 主从，一台 MySQL 服务器负责写，其他几台从数据库负责读。

4、网站开发代码没有优化好

例如 SQL 语句没有优化，导致数据库读写相当耗时。

针对网站访问慢，怎么去排查？

1、首先要确定是用户端还是服务端的问题。当接到用户反馈访问慢，那边自己立即访问网站看看，如果自己这边访问快，基本断定是用户端问题，就需要耐心跟客户解释，协助客户解决问题。不要上来就看服务端的问题。一定要从源头开始，逐步逐步往下。

2、如果访问也慢，那么可以利用浏览器的调试功能，看看加载那一项数据消耗时间过多，是图片加载慢，还是某些数据加载慢。

3、针对服务器负载情况。查看服务器硬件(网络、CPU、内存)的消耗情况。如果是购买的云主机，比如阿里云，可以登录阿里云平台提供各方面的监控，比如 CPU、内存、带宽的使用情况。

4、如果发现硬件资源消耗都不高，那么就需要通过查日志，比如看看 MySQL慢查询的日志，看看是不是某条 SQL 语句查询慢，导致网站访问慢。怎么去解决？

如果是出口带宽问题，那么久申请加大出口带宽。
如果慢查询比较多，那么就要开发人员或 DBA 协助进行 SQL 语句的优化。
如果数据库响应慢，考虑可以加一个数据库缓存，如 Redis 等等。然后也可以搭建MySQL 主从，一台 MySQL 服务器负责写，其他几台从数据库负责读。
申请购买 CDN 服务，加载用户的访问。

如果访问还比较慢，那就需要从整体架构上进行优化咯。做到专角色专用，多台服务器提供同一个服务。

13. 命令

1、文件管理命令 cat 命令

cat 命令用于连接文件并打印到标准输出设备上。

cat 主要有三大功能：

1.一次显示整个文件:

cat filename

2.从键盘创建一个文件

cat > filename

只能创建新文件,不能编辑已有文件

3.将几个文件合并为一个文件:

cat file1 file2 > file

2. chmod 命令

Linux/Unix 的文件调用权限分为三级 : 文件拥有者、群组、其他。利用 chmod 可以控制文件如何被他人所调用。

用于改变 linux 系统文件或目录的访问权限。用它控制文件或目录的访问权限。该命令有两种用法。一种是包含字母和操作符表达式的文字设定法；另一种是包含数字的数字设定法。

每一文件或目录的访问权限都有三组，每组用三位表示，分别为文件属主的读、写和执行权限；与属主同组的用户的读、写和执行权限；系统中其他用户的读、写和执行权限。可使用 ls -l test.txt 查找。

3. chown 命令

chown 将指定文件的拥有者改为指定的用户或组，用户可以是用户名或者用户 ID；组可以是组名或者组 ID；文件是以空格分开的要改变权限的文件列表，支持通配符。

1	‐c 显示更改的部分的信息
2	‐R 处理指定目录及子目录

实例：

（1）改变拥有者和群组并显示改变信息

1 chown ‐c mail:mail log2012.log

（1）改变文件群组

1 chown ‐c :mail t.log

（2）改变文件夹及子文件目录属主及属组为 mail

1 chown ‐cR mail: test/

4. cp 命令

将源文件复制至目标文件，或将多个源文件复制至目标目录。

注意：命令行复制，如果目标文件已经存在会提示是否覆盖，而在 shell 脚本中，如果不加 -i 参数，则不会提示，而是直接覆盖！

1	‐i 提示
2	‐r 复制目录及目录内所有项目
3	‐a 复制的文件与原文件时间一样

实例：

（1）复制 a.txt 到 test 目录下，保持原文件时间，如果原文件存在提示是否覆盖。

1 cp ‐ai a.txt test

（2）为 a.txt 建议一个链接（快捷方式）

1 cp ‐s a.txt link_a.txt

5.find 命令

用于在文件树中查找文件，并作出相应的处理。

6. head 命令

head 用来显示档案的开头至标准输出中，默认 head 命令打印其相应文件的开头 10 行。常用参数：

1 ‐n 显示的行数（行数为复数表示从最后向前数）

实例：

（1）显示 1.log 文件中前 20 行

1 head 1.log ‐n 20

（2）显示 1.log 文件前 20 字节

1 head ‐c 20 log2014.log

（3）显示 t.log 后 10 行

1 head ‐n ‐10 t.log

7.mv 命令

移动文件或修改文件名，根据第二参数类型（如目录，则移动文件；如为文件则重命令该文件）。

当第二个参数为目录时，第一个参数可以是多个以空格分隔的文件或目录，然后移动第一个参数指定的多个文件到第二个参数指定的目录中。

实例：

（1）将文件 test.log 重命名为 test1.txt

1 mv test.log test1.txt

（2）将文件 log1.txt,log2.txt,log3.txt 移动到根的 test3 目录中

1 mv llog1.txt log2.txt log3.txt /test3

（3）将文件 file1 改名为 file2，如果 file2 已经存在，则询问是否覆盖

1 mv ‐i log1.txt log2.txt

（4）移动当前文件夹下的所有文件到上一级目录

1 mv * ../

8. rm 命令

删除一个目录中的一个或多个文件或目录，如果没有使用 -r 选项，则 rm 不会删除目录。如果使用 rm 来删除文件，通常仍可以将该文件恢复原状。

1 rm[选项] 文件…

实例：

（1）删除任何 .log 文件，删除前逐一询问确认：

1 rm ‐i *.log

（2）删除 test 子目录及子目录中所有档案删除，并且不用一一确认：

1 rm ‐rf test

（3）删除以 -f 开头的文件

1 rm ‐‐ ‐f*

9.tail 命令

用于显示指定文件末尾内容，不指定文件时，作为输入信息进行处理。常用查看日志文件。常用参数：

1	‐f 循环读取（常用于查看递增的日志文件）
2	‐n 显示行数（从后向前）

（1）循环读取逐渐增加的文件内容

1 ping 127.0.0.1 > ping.log &

后台运行：可使用 jobs -l 查看，也可使用 fg 将其移到前台运行。

1 tail ‐f ping.log

10. vim 命令

Vim是从 vi 发展出来的一个文本编辑器。代码补完、编译及错误跳转等方便编程的功能特别丰富，在程序员中被广泛使用。

11. mkdir 命令

mkdir 命令用于创建文件夹。

可用选项：

-m: 对新建目录设置存取权限，也可以用 chmod 命令设置;

-p: 可以是一个路径名称。此时若路径中的某些目录尚不存在,加上此选项后，系统将自动建立好那些尚不在的目录，即一次可以建立多个目录。

实例：

（1）当前工作目录下创建名为 t的文件夹

1 mkdir t

（2）在 tmp 目录下创建路径为 test/t1/t 的目录，若不存在，则创建：

1 mkdir ‐p /tmp/test/t1/t

12.pwd 命令

pwd 命令用于查看当前工作目录路径。

实例：

（1）查看当前路径

1 pwd

（2）查看软链接的实际路径

1 pwd

13.rmdir 命令

从一个目录中删除一个或多个子目录项，删除某目录时也必须具有对其父目录的写权限。

注意：不能删除非空目录实例：

（1）当 parent 子目录被删除后使它也成为空目录的话，则顺便一并删除：

1 rmdir ‐p parent/child/child11

14. netstat 命令

Linux netstat命令用于显示网络状态。

15. ping 命令

Linux ping命令用于检测主机。

执行ping指令会使用ICMP传输协议，发出要求回应的信息，若远端主机的网络功能没有问题，就会回应该信息，因而得知该主机运作正常。指定接收包的次数

ping ‐c 2 www.baidu.com

十、Redis

1.什么是Redis

Redis(Remote Dictionary Server) 是一个使用 C 语言编写的，开源的（BSD许可）高性能非关系型（NoSQL）的键值对数据库。

Redis 可以存储键和五种不同类型的值之间的映射。键的类型只能为字符串，值支持五种数据类型：字符串、列表、集合、散列表、有序集合。

与传统数据库不同的是 Redis 的数据是存在内存中的，所以读写速度非常快，因此 redis 被广泛应用于缓存方向，每秒可以处理超过 10万次读写操作，是已知性能快的Key-Value DB。

另外，Redis 也经常用来做分布式锁。除此之外，Redis 支持事务、持久化、LUA脚本、LRU驱动事件、多种集群方案。

2.Redis有哪些优缺点

优点

读写性能优异， Redis能读的速度是110000次/s，写的速度是81000次/s。
支持数据持久化，支持AOF和RDB两种持久化方式。
支持事务，Redis的所有操作都是原子性的，同时Redis还支持对几个操作合并后的原子性执行。
数据结构丰富，除了支持string类型的value外还支持hash、set、zset、list等数据结构。

支持主从复制，主机会自动将数据同步到从机，可以进行读写分离。

缺点

数据库容量受到物理内存的限制，不能用作海量数据的高性能读写，因此Redis 适合的场景主要局限在较小数据量的高性能操作和运算上。
Redis 不具备自动容错和恢复功能，主机从机的宕机都会导致前端部分读写请求失败，需要等待机器重启或者手动切换前端的IP才能恢复。
主机宕机，宕机前有部分数据未能及时同步到从机，切换IP后还会引入数据不一致的问题，降低了系统的可用性。

Redis 较难支持在线扩容，在集群容量达到上限时在线扩容会变得很复杂。为避免这一问题，运维人员在系统上线时必须确保有足够的空间，这对资源造成了很大的浪费。

3. 为什么要用 Redis /为什么要用缓存

主要从“高性能”和“高并发”这两点来看待这个问题。

高性能：

假如用户第一次访问数据库中的某些数据。这个过程会比较慢，因为是从硬盘上读取的。将该用户访问的数据存在数缓存中，这样下一次再访问这些数据的时候就可以直接从缓存中获取了。操作缓存就是直接操作内存，所以速度相当快。如果数据库中的对应数据改变的之后，同步改变缓存中相应的数据即可！

高并发：

直接操作缓存能够承受的请求是远远大于直接访问数据库的，所以我们可以考虑把数据库中的部分数据转移到缓存中去，这样用户的一部分请求会直接到缓存这里而不用经过数据库。

4.为什么要用 Redis 而不用 map/guava 做缓存?

缓存分为本地缓存和分布式缓存。以 Java 为例，使用自带的 map 或者 guava 实现的是本地缓存，主要的特点是轻量以及快速，生命周期随着 jvm 的销毁而结束，并且在多实例的情况下，每个实例都需要各自保存一份缓存，缓存不具有一致性。

使用 redis 或 memcached 之类的称为分布式缓存，在多实例的情况下，各实例共用一份缓存数据，缓存具有一致性。缺点是需要保持 redis 或 memcached 服务的高可用，整个程序架构上较为复杂。

5. Redis为什么这么快

完全基于内存，绝大部分请求是纯粹的内存操作，非常快速。数据存在内存中，类似于 HashMap，HashMap 的优势就是查找和操作的时间复杂度都是 O(1)；
数据结构简单，对数据操作也简单，Redis 中的数据结构是专门进行设计的；
采用单线程，避免了不必要的上下文切换和竞争条件，也不存在多进程或者多线程导致的切换而消耗 CPU，不用去考虑各种锁的问题，不存在加锁释放锁操作，没有因为可能出现死锁而导致的性能消耗；
使用多路 I/O 复用模型，非阻塞 IO；
使用底层模型不同，它们之间底层实现方式以及与客户端之间通信的应用协议不一样，Redis 直接自己构建了 VM 机制，因为一般的系统调用系统函数的话，会浪费一定的时间去移动和请求；

6.Redis有哪些数据类型

Redis主要有5种数据类型，包括String，List，Set，Zset，Hash，满足大部分的使用要求数据类型可以存储的值操作应用场景

数据类型	可以存储的值	操作	应用场景
STRING	字符串、整数或者浮点数	对整个字符串或者字符串的其中一部分执行操作对整数和浮点数执行自增或者自减操作	做简单的键值对缓存
LIST	列表	从两端压入或者弹出元素对单个或者多个元素进行修剪，只保留一个范围内的元素	存储一些列表型的数据结构，类似粉丝列表、文章的评论列表之类的数据
SET	无序集合	添加、获取、移除单个元素检查一个元素是否存在于集合中	交集、并集、差集的操作，比如交集，可以把两个人的粉丝列
HASH	包含键值对的无序散列表	添加、获取、移除单个键值对获取所有键值对检查某个键是否存在	结构化的数据，比如一个对象
ZSET	有序集合	添加、获取、删除元素根据分值范围或者成员来获取元素计算一个键的排名	去重但可以排序，如获取排名前几名的用户

7.Redis的应用场景

总结一

计数器

可以对 String 进行自增自减运算，从而实现计数器功能。Redis 这种内存型数据库的读写性能非常高，很适合存储频繁读写的计数量。

缓存

将热点数据放到内存中，设置内存的大使用量以及淘汰策略来保证缓存的命中率。

会话缓存

可以使用 Redis 来统一存储多台应用服务器的会话信息。当应用服务器不再存储用户的会话信息，也就不再具有状态，一个用户可以请求任意一个应用服务器，从而更容易实现高可用性以及可伸缩性。

全页缓存（FPC）

除基本的会话token之外，Redis还提供很简便的FPC平台。以Magento为例， Magento提供一个插件来使用Redis作为全页缓存后端。此外，对WordPress的用户来说，Pantheon有一个非常好的插件 wp-redis，这个插件能帮助你以快速度加载你曾浏览过的页面。

查找表

例如 DNS 记录就很适合使用 Redis 进行存储。查找表和缓存类似，也是利用了 Redis 快速的查找特性。但是查找表的内容不能失效，而缓存的内容可以失效，因为缓存不作为可靠的数据来源。

消息队列(发布/订阅功能)

List 是一个双向链表，可以通过 lpush 和 rpop 写入和读取消息。不过好使用 Kafka、RabbitMQ 等消息中间件。

分布式锁实现在分布式场景下，无法使用单机环境下的锁来对多个节点上的进程进行同步。可以使用 Redis 自带的 SETNX 命令实现分布式锁，除此之外，还可以使用官方提供的 RedLock 分布式锁实现。

其它

Set 可以实现交集、并集等操作，从而实现共同好友等功能。ZSet 可以实现有序性操作，从而实现排行榜等功能。

总结二

Redis相比其他缓存，有一个非常大的优势，就是支持多种数据类型。

数据类型说明string字符串，简单的k-v存储hashhash格式，value为field和 value，适合ID-Detail这样的场景。list简单的list，顺序列表，支持首位或者末尾插入数据set无序list，查找速度快，适合交集、并集、差集处理sorted set有序的set

其实，通过上面的数据类型的特性，基本就能想到合适的应用场景了。

string——适合简单的k-v存储，类似于memcached的存储结构，短信验证码，配置信息等，就用这种类型来存储。

hash——一般key为ID或者唯一标示，value对应的就是详情了。如商品详情，个人信息详情，新闻详情等。

list——因为list是有序的，比较适合存储一些有序且数据相对固定的数据。如省市区表、字典表等。因为list是有序的，适合根据写入的时间来排序，如：新的***，消息队列等。

set——可以简单的理解为ID-List的模式，如微博中一个人有哪些好友，set 牛的地方在于，可以对两个set提供交集、并集、差集操作。例如：查找两个人共同的好友等。

Sorted Set——是set的增强版本，增加了一个score参数，自动会根据score的值进行排序。比较适合类似于top 10等不根据插入的时间来排序的数据。如上所述，虽然Redis不像关系数据库那么复杂的数据结构，但是，也能适合很多场景，比一般的缓存数据结构要多。了解每种数据结构适合的业务场景，不仅有利于提升开发效率，也能有效利用Redis的性能。

8.什么是Redis持久化？

持久化就是把内存的数据写到磁盘中去，防止服务宕机了内存数据丢失。

9.Redis 的持久化机制是什么？各自的优缺点？

Redis 提供两种持久化机制 RDB（默认）和 AOF 机制:

RDB：是Redis DataBase缩写快照

RDB是Redis默认的持久化方式。按照一定的时间将内存的数据以快照的形式保存到硬盘中，对应产生的数据文件为dump.rdb。通过配置文件中的save参数来定义快照的周期。

优点：

只有一个文件 dump.rdb，方便持久化。
容灾性好，一个文件可以保存到安全的磁盘。
性能大化，fork 子进程来完成写操作，让主进程继续处理命令，所以是 IO 大化。使用单独子进程来进行持久化，主进程不会进行任何 IO 操作，保证了 redis 的高性能
相对于数据集大时，比 AOF 的启动效率更高。

缺点：

数据安全性低。RDB 是间隔一段时间进行持久化，如果持久化之间 redis 发生故障，会发生数据丢失。所以这种方式更适合数据要求不严谨的时候)
AOF（Append-only file)持久化方式：是指所有的命令行记录以 redis 命令请求协议的格式完全持久化存储)保存为 aof 文件。

AOF：持久化

AOF持久化(即Append Only File持久化)，则是将Redis执行的每次写命令记录到单独的日志文件中，当重启Redis会重新将持久化的日志中文件恢复数据。当两种方式同时开启时，数据恢复Redis会优先选择AOF恢复。

优点：

数据安全，aof 持久化可以配置 appendfsync 属性，有 always，每进行一次命令操作就记录到 aof 文件中一次。
通过 append 模式写文件，即使中途服务器宕机，可以通过 redis-checkaof 工具解决数据一致性问题。
AOF 机制的 rewrite 模式。AOF 文件没被 rewrite 之前（文件过大时会对命令进行合并重写），可以删除其中的某些命令（比如误操作的 flushall）)

缺点：

AOF 文件比 RDB 文件大，且恢复速度慢。
数据集大的时候，比 rdb 启动效率低。

优缺点是什么？

AOF文件比RDB更新频率高，优先使用AOF还原数据。
AOF比RDB更安全也更大
RDB性能比AOF好
如果两个都配了优先加载AOF
10.如何选择合适的持久化方式
- 一般来说，如果想达到足以媲美PostgreSQL的数据安全性，你应该同时使用两种持久化功能。在这种情况下，当 Redis 重启的时候会优先载入AOF文件来恢复原始的数据，因为在通常情况下AOF文件保存的数据集要比RDB文件保存的数据集要完整。
- 如果你非常关心你的数据，但仍然可以承受数分钟以内的数据丢失，那么你可以只使用RDB持久化。
- 有很多用户都只使用AOF持久化，但并不推荐这种方式，因为定时生成RDB快照（snapshot）非常便于进行数据库备份，并且 RDB 恢复数据集的速度也要比AOF恢复的速度要快，除此之外，使用RDB还可以避免 AOF程序的bug。
- 如果你只希望你的数据在服务器运行的时候存在，你也可以不使用任何持久化方式。
  11.Redis持久化数据和缓存怎么做扩容？
  
  如果Redis被当做缓存使用，使用一致性哈希实现动态扩容缩容。
  
  如果Redis被当做一个持久化存储使用，必须使用固定的keys-tonodes映射关系，节点的数量一旦确定不能变化。否则的话(即Redis节点需要动态变化的情况），必须使用可以在运行时进行数据再平衡的一套系统，而当前只有Redis集群可以做到这样。
  
  12.Redis的过期键的删除策略
  
  我们都知道，Redis是key-value数据库，我们可以设置Redis中缓存的key的过期时间。Redis的过期策略就是指当Redis中缓存的key过期了，Redis如何处理。
  
  过期策略通常有以下三种：
  - 定时过期：每个设置过期时间的key都需要创建一个定时器，到过期时间就会立即清除。该策略可以立即清除过期的数据，对内存很友好；但是会占用大量的CPU资源去处理过期的数据，从而影响缓存的响应时间和吞吐量。
  - 惰性过期：只有当访问一个key时，才会判断该key是否已过期，过期则清除。该策略可以大化地节省CPU资源，却对内存非常不友好。极端情况可能出现大量的过期key没有再次被访问，从而不会被清除，占用大量内存。
  - 定期过期：每隔一定的时间，会扫描一定数量的数据库的expires字典中一定数量的key，并清除其中已过期的key。该策略是前两者的一个折中方案。通过调整定时扫描的时间间隔和每次扫描的限定耗时，可以在不同情况下使得CPU和内存资源达到优的平衡效果。
    
    (expires字典会保存所有设置了过期时间的key的过期时间数据，其中，key是指向键空间中的某个键的指针，value是该键的毫秒精度的UNIX时间戳表示的过期时间。键空间是指该Redis集群中保存的所有键。)
    
    Redis中同时使用了惰性过期和定期过期两种过期策略。
    
    13.Redis key的过期时间和永久有效分别怎么设置？
    
    EXPIRE和PERSIST命令。
    
    14.我们知道通过expire来设置key 的过期时间，那么对过期的数据怎么处理呢?
    
    除了缓存服务器自带的缓存失效策略之外（Redis默认的有6中策略可供选择），我们还可以根据具体的业务需求进行自定义的缓存淘汰，常见的策略有两种：
    1. 定时去清理过期的缓存；
    2. 当有用户请求过来时，再判断这个请求所用到的缓存是否过期，过期的话就去底层系统得到新数据并更新缓存。
    两者各有优劣，第一种的缺点是维护大量缓存的key是比较麻烦的，第二种的缺点就是每次用户请求过来都要判断缓存失效，逻辑相对比较复杂！具体用哪种方案，大家可以根据自己的应用场景来权衡。
    
    15. Redis的内存淘汰策略有哪些？
    
    Redis的内存淘汰策略是指在Redis的用于缓存的内存不足时，怎么处理需要新写入且需要申请额外空间的数据。
    
    全局的键空间选择性移除:
    - noeviction：当内存不足以容纳新写入数据时，新写入操作会报错。
    - allkeys-lru：当内存不足以容纳新写入数据时，在键空间中，移除近少使用的key。（这个是最常用的）
    - allkeys-random：当内存不足以容纳新写入数据时，在键空间中，随机移除某个key。(不建议)
      设置过期时间的键空间选择性移除:
      - volatile-lru：当内存不足以容纳新写入数据时，在设置了过期时间的键空间中，移除近少使用的key。
      - volatile-random：当内存不足以容纳新写入数据时，在设置了过期时间的键空间中，随机移除某个key。
      - volatile-ttl：当内存不足以容纳新写入数据时，在设置了过期时间的键空间中，有更早过期时间的key优先移除。
        总结
        
        Redis的内存淘汰策略的选取并不会影响过期的key的处理。内存淘汰策略用于处理内存不足时的需要申请额外空间的数据；过期策略用于处理过期的缓存数据。
        
        16. Redis事务的概念
        
        Redis 事务的本质是通过MULTI、EXEC、WATCH等一组命令的集合。
        
        事务支持一次执行多个命令，一个事务中所有命令都会被序列化。在事务执行过程，会按照顺序串行化执行队列中的命令，其他客户端提交的命令请求不会插入到事务执行命令序列中。
        
        总结：redis事务就是一次性、顺序性、排他性的执行一个队列中的一系列命令。
        
        17.Redis事务的三个阶段
        
        \1. 事务开始 MULTI
        
        \2. 命令入队
        
        \3. 事务执行 EXEC
        
        事务执行过程中，如果服务端收到有EXEC、DISCARD、WATCH、MULTI之外的请求，将会把请求放入队列中排队
        
        18.说说Redis哈希槽的概念？
        
        Redis集群没有使用一致性hash,而是引入了哈希槽的概念，Redis集群有16384 个哈希槽，每个key通过CRC16校验后对16384取模来决定放置哪个槽，集群的每个节点负责一部分hash槽。
        
        19.Redis集群会有写操作丢失吗？为什么？
        
        Redis并不能保证数据的强一致性，这意味这在实际中集群在特定的条件下可能会丢失写操作。
        
        20.Redis集群之间是如何复制的？
        
        异步复制
        
        21.Redis集群最大节点个数是多少？
        
        16384个
        
        22.Redis是单线程的，如何提高多核CPU的利用率？
        
        可以在同一个服务器部署多个Redis的实例，并把他们当作不同的服务器来使用，在某些时候，无论如何一个服务器是不够的，所以，如果你想使用多个CPU，你可以考虑一下分片（shard）。
        
        23.为什么要做Redis分区？
        
        分区可以让Redis管理更大的内存，Redis将可以使用所有机器的内存。如果没有分区，你多只能使用一台机器的内存。分区使Redis的计算能力通过简单地增加计算机得到成倍提升，Redis的网络带宽也会随着计算机和网卡的增加而成倍增长。
        
        24.Redis分区有什么缺点？
        
        涉及多个key的操作通常不会被支持。例如你不能对两个集合求交集，因为他们可能被存储到不同的Redis实例（实际上这种情况也有办法，但是不能直接使用交集指令）。
        同时操作多个key,则不能使用Redis事务.
        分区使用的粒度是key，不能使用一个非常长的排序key存储一个数据集
        当使用分区的时候，数据处理会非常复杂，例如为了备份你必须从不同的Redis 实例和主机同时收集RDB / AOF文件。
        分区时动态扩容或缩容可能非常复杂。Redis集群在运行时增加或者删除Redis 节点，能做到大程度对用户透明地数据再平衡，但其他一些客户端分区或者代理分区方法则不支持这种特性。然而，有一种预分片的技术也可以较好的解决这个问题。
        25.什么是 RedLock？
        
        Redis 官方站提出了一种权威的基于 Redis 实现分布式锁的方式名叫 Redlock，此种方式比原先的单节点的方法更安全。它可以保证以下特性：
        
        安全特性：互斥访问，即永远只有一个 client 能拿到锁
        
        避免死锁：终 client 都可能拿到锁，不会出现死锁的情况，即使原本锁住某资源的 client crash 了或者出现了网络分区
        
        容错性：只要大部分 Redis 节点存活就可以正常提供服务缓存异常缓存雪崩
        
        缓存雪崩是指缓存同一时间大面积的失效，所以，后面的请求都会落到数据库上，造成数据库短时间内承受大量请求而崩掉。
        
        解决方案
        
        缓存数据的过期时间设置随机，防止同一时间大量数据过期现象发生。
        
        一般并发量不是特别多的时候，使用多的解决方案是加锁排队。
        
        给每一个缓存数据增加相应的缓存标记，记录缓存的是否失效，如果缓存标记失效，则更新数据缓存。
        
        26.缓存穿透
        
        缓存穿透是指缓存和数据库中都没有的数据，导致所有的请求都落到数据库上，造成数据库短时间内承受大量请求而崩掉。
        
        解决方案
        
        接口层增加校验，如用户鉴权校验，id做基础校验，id

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