Java面經總結
阿新 • • 發佈：2019-01-26
執行緒安全
1.什麼是不安全？
1.1 不同執行緒，對同一資源的訪問或修改。 1.2 原子性 JVM規範定義了執行緒對主存的操作指令：read，load，use，assign，store，write 1.3 可見性------------------------------------------------volatile,final,synchronized, 1.4 有序性-------------read-load，從主存載入資料到執行緒自己的工作記憶體中，即保留一個副本，assign，修改之後， 變數副本會同步到主儲存區(store- write)，何時同步不一定，導致最後在記憶體中的值不是想象中的。
2.為什麼會產生？
1. CPU快取記憶體
2、主記憶體
3.如何避免？
1.強同步：synchronized 關鍵字。 當一段程式碼會修改共享變數，這一段程式碼成為互斥區或臨界區，用synchronized標識起來，共享物件作為鎖，否則沒有意義。
每個鎖物件都有兩個佇列，一個是就緒佇列，一個是阻塞佇列，就緒佇列儲存了將要獲得鎖的執行緒，阻塞佇列儲存了被阻塞的執行緒，當一個被執行緒被喚醒 (notify)後，才會進入到就緒佇列，等待cpu的排程
一個執行緒執行臨界區程式碼過程如下：
1 獲得同步鎖
2 清空工作記憶體
3 從主存拷貝變數副本到工作記憶體
4 對這些變數計算
5 將變數從工作記憶體寫回到主存
6 釋放鎖
2.生產者/消費者模式
lock.wait -----釋放鎖，
lock.notify ----通知lock中阻塞佇列裡面的某個執行緒，進入就緒佇列。
lcok.notifyAll ---通知所有阻塞佇列裡的執行緒。
3.volitle
對變數修改回寫到記憶體，相當於 （store- write)
防止指令重排
4.共享物件不可變
5.原子操作，原子類，底層CAS實現，但是會導致快取一致性流量，bus風暴，效能降低
MESI協議實現，
底層實現：
1.read,load,assign,use,store,write (底層原子操作) 2.lock,unlock.開放api給使用者用，位元組碼為monitorenter,monitorexit (Syncronized 關鍵字的底層) 其實是物件頭，包含一個鎖的位置：
物件頭：
各種鎖：
1. ReentrantLock
在同步競爭不激烈時用synchronized，激烈時用ReentrantLock
ReentrantLock提供了lockInterruptibly()方法可以優先考慮響應中斷，而不是像synchronized那樣不響應interrupt()操作
同一個執行緒，持有鎖，可以重新獲取該鎖，即重進入，避免了死鎖，內部實現有一個計數器和一個標誌位，標誌佔有的執行緒。
需要手動釋放鎖
2.synchronized + 內部鎖，或叫互斥鎖，會阻塞或等待，直到獲取鎖，無法重進入，產生死鎖
+static 類鎖
3.公平鎖，非公平鎖
公平鎖是指多個執行緒在等待同一個鎖時，必須按照申請鎖的先後順序來一次獲得鎖。
4.自旋鎖
執行緒執行一個忙迴圈（自旋），等待其他執行緒釋放鎖。
5.其他
併發工具
一.CountDownLatch用法
await()
await(long timeout,TimeUnit unit)
countDown();
二.CyclicBarrier用法
await()
await(long timeout,TimeUnit unit)
第一個版本比較常用，用來掛起當前執行緒，直至所有執行緒都到達barrier狀態再同時執行後續任務；
第二個版本是讓這些執行緒等待至一定的時間，如果還有執行緒沒有到達barrier狀態就直接讓到達barrier的執行緒執行後續任務。
三.Semaphore用法
1
2
3
4
public void acquire() throws InterruptedException { } //獲取一個許可
public void acquire(int permits) throws InterruptedException { } //獲取permits個許可
public void release() { } //釋放一個許可
public void release(int permits) { } //釋放permits個許可
控制資源能夠被多少執行緒訪問，類似於鎖。
class 載入
雙親委派模型的工作流程是：如果一個類載入器收到了類載入的請求，它首先不會自己去嘗試載入這個類，而是把請求委託給父載入器去完成，依次向上，因此，所有的類載入請求最終都應該被傳遞到頂層的啟動類載入器中，只有當父載入器在它的搜尋範圍中沒有找到所需的類時，即無法完成該載入，子載入器才會嘗試自己去載入該類。
c++——-> bootstrap classloader ———->extension classloader —-> application classloader ——–>selfdefined classloader
垃圾回收
1. new Object --> eden , if not enough ---> YoungGC(Minor GC)
2. Survivor Mem not enough ---> YoungGC(Major GC : Old Generation)
3. Old Generation Mem not enough ---> Full GC (Old: CMS)
引用演算法：
引用分類：強，軟，弱，虛
1.引用計數， 存在迴圈引用
2.可達性分析演算法，即判斷一個物件能否到達GC-roots，GC-roots：
虛擬機器棧（棧幀中的本地變量表）中引用的物件。
方法區中類靜態屬性引用的物件。
方法區中常量引用的物件。
本地方法棧中JNI（即一般說的Native方法）引用的物件。
垃圾收集演算法：
1.標記-清除 ，直接清除當前位置。
2.複製演算法 即複製到另一半，然後回收另一半，一塊大eden區，兩塊小survivor區，將eden區中存活的複製到一塊空的survivor區，清理eden和第一個survivor
3.標記-整理，然所有存活物件移動到另一端，清除另一端。
4.分代收集
5.hot-spot的實現：
各個收集器。採用不同的垃圾收集演算法
5.1 serial 收集器，單執行緒，新生代收集器，標記-整理
5.2 ParNew，多執行緒的serial。
5.3 Parallel Scavenge，新生代，複製演算法。
5.4 serial-old
5.5 ParalleOld
5.6 CMS,很短暫的停頓。不會stop the world，標記-清除
eden----> survivor--->old---->perm
年齡，大物件，往後放6.G1收集器，牛逼，即 將jvm的堆區，劃分為大小相等的region，remembered Set (referrence counting)
分為以下4各階段：
初始標記（GCroots）
併發標記
最終標記
篩選回收1 .分代收集：仍然有分代的概念，不需要其他收集器配合，獨立管理整個GC堆。
2 .空間整合：從整體看，是基於“標記-整理”演算法實現的，從區域性（兩個Region之間）看是基於“復 制”演算法的。在執行期間不會產生記憶體碎片。
3 .可預測的停頓：G1跟蹤各個Region裡垃圾堆積值的價值大小，維護一個優先順序佇列，每次根據允許 的時間，優先回收價值最大的Region。（這也是Garbage First的由來）虛擬機器GC引數設定
http://unixboy.iteye.com/blog/174173
-Xms
-Xmx JVM 最大記憶體
-Xmn 年輕代大小
-XX:SuvirorRatio=8 eden:survivor = 8:1
-XX:PretenureSizeThreshold 設定大物件閾值，超過，則直接分配到老年代 只對 parnew 和Serail 收集器有效
-XX:MaxPretenuringThreshold 設定晉升old的閾值 即age的max
-XX:+UseParNewGC:
-XX:+UseG1GC
eden --> survivor age:1
minor GC, age ++
if age >= 15 ----> Old Generation
Class:
1.Magic Num :0xCAFFEBABE
2.constant_pool :
1. literal
2. reference name
底層進階：
執行緒實現
1.使用核心執行緒實現(KLT）。由核心分配，核心Scheduler排程。 但一般用LWP（輕量級程序），即KLT的一種介面。(user mode ,kernel mode切換消耗資源)
2.使用使用者執行緒實現
3.LWP和使用者執行緒混合
SunJdk中用LWP（win，linux）
執行緒排程（java，搶佔式）
常見集合原理原始碼
Map系： HashMap,LinkedHashMap,TreeMap, WeakHashMap, EnumMap，ConcurrentHashMap
List系：ArrayList, LinkedList, Vector, Stack
Set系：HashSet, LinkedHashSet, TreeSet