【面試題】Java面試題--技術深度--個人學習記錄
1、有沒有看過JDK原始碼，看過的類實現原理是什麼。
2、HTTP協議
3、TCP協議
4、一致性Hash演算法
5、JVM如何載入位元組碼檔案
loading、verification、preparation 、 Resolution、initialization 、using 、unloading
6、類載入器如何解除安裝位元組碼（不是很清楚）
堆中的相應物件置為null，清空方法區中對應的二進位制資料結構及其他資料變數等。
7、IO和NIO的區別，NIO優點
同步非同步IO：同步非同步指的是 應用程式與作業系統OS之間的關係，同步需要等待作業系統切換到核心狀態進行IO，等待IO結束後，切換到使用者狀態，繼續執行 ；或者，使用者程式輪詢訪問IO。即同步IO需要參與到IO這個過程。而非同步是交給OS一個IO任務，IO完成後OS會通知應用程式。同異步體現在操作IO的主體，同步的主體是使用者執行緒需要執行最後的IO（包括輪詢），而非同步IO是作業系統執行最後的IO，使用者執行緒只需要獲取資料即可。
阻塞非阻塞IO：
同步非阻塞：NIO初版。引入buffer，同步即操作主體仍然為使用者執行緒，非阻塞即不會阻塞線上程，但是需要執行緒輪詢檢查IO狀態，buffer的迴圈讀取。
非同步非阻塞：NIO2.0，buffer和回撥，操作主體為核心，OS完成之後即回撥給使用者執行緒並通知。更不會阻塞執行緒。
傳統IO：面向流。即輸入輸出字元位元組流 InputStream、Reader。之後加上了buffer緩衝。總之是字元位元組流的所有擴充套件API。
NIO：面向塊。同步非阻塞IO。引入channel和buffer，檔案輸入流獲取channel→讀入buffer→buffer寫入channel→channel寫入檔案。
NIO優點：1、網路NIO無阻塞（很重要） 2、引入buffer，能夠減少檔案操作次數 3、面向塊，操作速度比傳統IO快。
示例：
public static void copyFileUseNIO(String src,String dst) throws IOException {
//宣告原始檔和目標檔案
FileInputStream fi = new FileInputStream(new File(src));
FileOutputStream fo = new FileOutputStream(new File(dst));
//獲得傳輸通道channel
FileChannel inChannel = fi.getChannel();
FileChannel outChannel = fo.getChannel();
//獲得容器buffer
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
while (true) {
//判斷是否讀完檔案
int eof = inChannel.read(buffer);
if (eof == -1) {
break;
}
//重設一下buffer的position=0，limit=position
buffer.flip();
//開始寫
outChannel.write(buffer);
//寫完要重置buffer，重設position=0,limit=capacity
buffer.clear();
}
inChannel.close();
outChannel.close();
fi.close();
fo.close();
}
關於NIO的網路程式設計：此處體現了非阻塞的IO。
流程簡述：有些類似於 severSocket 與 Socket 程式設計。
伺服器端：ServerSocketChannel監聽埠，並多開幾個channel，同時將channel註冊到selector元件裡面，並給selector設定channel發來的感興趣事件（此處是client與server都會設定的東西，4種值），設定好事件後，需要對channel進行迴圈監聽，並且判斷client過來的事件屬性，做出channel資料接收。
客戶端：SocketChannle，初始化hostname與port，將輸入輸入封裝為byte[] → byte陣列put進入byteBuffer → bufferBuffer寫入channel。
8、Java執行緒池的實現原理，keepAliveTime等引數的作用。
執行緒池，對提交上的執行緒進行統一的管理。使用者建立執行緒但是由執行緒池來管理執行，以及所有執行緒的執行順序、生命週期等，都是由執行緒池管理，使用者不再需要關心執行緒池何時清除。執行緒池
4個建構函式，引數分別是下面引數的部分組合。
執行緒池執行流程是：提交執行緒 → 核心執行緒是否滿？繼續：建立 → 等待對列是否滿？繼續 : 入隊 → 是否超出最大執行緒數？異常處理handler : 繼續 → 非核心是否滿？建立 圖
- corePoolSize：核心池的大小，這個引數跟後面講述的執行緒池的實現原理有非常大的關係。在建立了執行緒池後，預設情況下，執行緒池中並沒有任何執行緒，而是等待有任務到來才建立執行緒去執行任務，除非呼叫了prestartAllCoreThreads()或者prestartCoreThread()方法，從這2個方法的名字就可以看出，是預建立執行緒的意思，即在沒有任務到來之前就建立corePoolSize個執行緒或者一個執行緒。預設情況下，在建立了執行緒池後，執行緒池中的執行緒數為0，當有任務來之後，就會建立一個執行緒去執行任務，當執行緒池中的執行緒數目達到corePoolSize後，就會把到達的任務放到快取隊列當中；
- maximumPoolSize：執行緒池最大執行緒數，這個引數也是一個非常重要的引數，它表示線上程池中最多能建立多少個執行緒；
- keepAliveTime：表示執行緒沒有任務執行時最多保持多久時間會終止。預設情況下，只有當執行緒池中的執行緒數大於corePoolSize時，keepAliveTime才會起作用，直到執行緒池中的執行緒數不大於corePoolSize，即當執行緒池中的執行緒數大於corePoolSize時，如果一個執行緒空閒的時間達到keepAliveTime，則會終止，直到執行緒池中的執行緒數不超過corePoolSize。但是如果呼叫了allowCoreThreadTimeOut(boolean)方法，線上程池中的執行緒數不大於corePoolSize時，keepAliveTime引數也會起作用，直到執行緒池中的執行緒數為0；
- unit：引數keepAliveTime的時間單位，有7種取值，在TimeUnit類中有7種靜態屬性：
TimeUnit.DAYS; //天 TimeUnit.HOURS; //小時 TimeUnit.MINUTES; //分鐘 TimeUnit.SECONDS; //秒 TimeUnit.MILLISECONDS; //毫秒 TimeUnit.MICROSECONDS; //微妙 TimeUnit.NANOSECONDS; //納秒
- workQueue：一個阻塞佇列，用來儲存等待執行的任務，這個引數的選擇也很重要，會對執行緒池的執行過程產生重大影響，一般來說，這裡的阻塞佇列有以下幾種選擇：
ArrayBlockingQueue; LinkedBlockingQueue; SynchronousQueue;ArrayBlockingQueue和PriorityBlockingQueue使用較少，一般使用LinkedBlockingQueue和Synchronous。執行緒池的排隊策略與BlockingQueue有關。
- threadFactory：執行緒工廠，主要用來建立執行緒；
- handler：表示當拒絕處理任務時的策略，有以下四種取值：
ThreadPoolExecutor.AbortPolicy:丟棄任務並丟擲RejectedExecutionException異常。 ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy：也是丟棄任務，但是不丟擲異常。 ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy：丟棄佇列最前面的任務，然後重新嘗試執行任務（重複此過程） ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy：由呼叫執行緒處理該任務具體引數的配置與執行緒池的關係將在下一節講述。
而官方不推薦這種方法，而是給出了Executors中的4個靜態建立執行緒池方法，已經定義好部分引數。
CachedThreadPool:可快取的執行緒池，該執行緒池中沒有核心執行緒，非核心執行緒的數量為Integer.max_value，就是無限大，當有需要時建立執行緒來執行任務，沒有需要時回收執行緒，適用於耗時少，任務量大的情況。同步排隊策略
SecudleThreadPool:週期性執行任務的執行緒池，按照某種特定的計劃執行執行緒中的任務，有核心執行緒，但也有非核心執行緒，非核心執行緒的大小也為無限大。適用於執行週期性的任務。特定的一種延遲排隊策略
SingleThreadPool:只有一條執行緒來執行任務，適用於有順序的任務的應用場景。linked排隊策略
FixedThreadPool:定長的執行緒池，有核心執行緒，核心執行緒的即為最大的執行緒數量，沒有非核心執行緒。linked排隊策略
針對排隊策略的深層探討：
ArrayBlockingQueue：陣列形式的，有界排隊策略，可以避記憶體被耗光。AQS 抽象排隊同步器
LinkedBlockingQueue：連結串列形式的排隊策略，無界。AQS
SynchronousQueue：同步的，佇列中只能存一個，且這個必須被取走後下一個才能進入。 CAS 比較並交換
AQS 與 CAS（？？？？？？？？）：AQS CAS AQS
AQS 即抽象排隊同步器，可重入 reenstrantLock 也是根據內部實現一個自定義同步器來實現的，同步器又分為了 獨佔鎖 和 共享模式，自定義同步器只需要重寫部分方法即可。 並且其中還有 公平 與 非公平的策略提高併發量。
CAS 即比較並交換，現有的值 A 與期待值 B 不一樣，則將現有值 A 賦值為 C，否則不操作，不斷的迴圈請求，並且現有值 A 是通過 volatile 關鍵字修飾的，可以保證每次get的 A 是最新的值，這樣就可以確保執行的執行緒是一個有序的執行緒序列，實現了不加鎖的同步方式。因為CAS是基於樂觀鎖的，也就是說當寫入的時候，如果暫存器舊值已經不等於現值，說明有其他CPU在修改，那就繼續嘗試。所以這就保證了操作的原子性。其中有ABA的缺點，即經過幾次修改變回之前的值A，而被阻塞的執行緒只會判斷值，所以引入版本判別，記錄更改記錄。使用volatile（省掉鎖，卻不能原子性，因為一次賦值操作分為了三步，copy到本地→賦值→重新整理到快取），而Atomic（volatile+CAS），同時起作用實現鎖。關於 volatile 非原子性
參考：
https://www.cnblogs.com/xzn-smy/p/9172555.html
https://blog.csdn.net/wbb_1216/article/details/62882921
http://m.blog.sina.com.cn/s/blog_ee34aa660102wsuv.html#page=7
9、HTTP連線池實現原理
主要是用來降低 連線次數，因為每次請求都經過三次握手、四次釋放，網路延遲很大。（具體使用方法及原理？？？？？等計算機網路學完部分）
10、資料庫連線池實現原理
建立一個管理機制，對connection、statement、result三種資源進行統一的管理，即開有限次資源的介面，交給一個數據結構進行統一的管理，然後釋放執行緒對這個介面的使用權，通過併發控制來決定執行緒擁有公有訪問介面的權利及順序。很類似與執行緒池。https://www.cnblogs.com/newpanderking/p/3875749.html
11、資料庫的實現原理
參考：
http://blog.jobbole.com/100349/
資料庫實現原理：