20230909java面经整理

1.java常用集合

ArrayList动态数组，动态调整大小，实现List接口
LinkedList双向链表，实现list和queue接口，适用于频繁插入和删除操作
HashSet无序，使用哈希表实现
TreeSet有序，使用红黑树实现
HashMap无序，使用哈希表
TreeMap有序，使用红黑树
LinkedHashMap有序，使用哈希表和双向链表，保持插入顺序
Queue队列
PriorityQueue优先队列，按照优先级排序
Stack栈，后进先出

2.红黑树相比b+树的区别和使用场景

应用场景：java集合中的TreeSet和TreeMap，HashMap链表大于8转化红黑树；cpp的stl中的set和map；linux虚拟内存的管理
红黑树相比b+树的优点：rbt用于内部排序而b+t用于外存是一个磁盘友好的数据结构；红黑树具有较快的插入删除查找的时间复杂度

3.ArrayList和LinkedList对比

1.ArrayList是动态数组，LinkedList是链表
2.随机访问array快，linked增加删除快
3.arraylist需要手动设置固定大小，link自由度动态变化
4.arraylist扩容到1.5倍

4.ArrayList使用注意事项

1.线程不安全问题1：两个线程同时添加元素，判断ensureCapacity都成功，导致数组越界
2.线程不安全问题2：元素值覆盖为空问题，多线程同时写入
安全处理：synchronizedList，给add加锁，copyonwirteArrayList（写时复制），使用ThreadLocal确保线程封闭性

5.java线程池核心参数

corePoolSize：核心线程数，没有任务时线程池的基本大小
maximunPoolSize：线程池最大的线程数量
keepAliveTime：大于core时，多余的空闲线程在等待时期最长存活时间
unit：keepAliveTime时间单位
workQueue：存放待执行任务的阻塞队列
threadFactory：创建新线程的工厂类
handler：当线程池到达最大线程数量且任务队列已满，常见策略有抛出一场、丢弃任务、丢弃最老任务、直接在调用者线程个中执行

6.线程池工作原理

1.小于core，直接创建并执行在核心线程池
2.大于等于core，加入队列等待
3.queue满，创建非核心线程并立刻执行
4.queue满，大于等于max，handler处理
5.任务执行完移除，同时取下一个线程
6.空闲时间超过alivetime，且大于core，会停止回收多出来的线程

7.为什么要用阻塞队列

1.协调和控制线程执行，防止任务丢失或积压
2.任务缓冲，确保不会立即执行，有效平衡任务的生产和消费速度
3.线程管理，当线程池线程忙碌时，新任务在队列中等待

如果使用非阻塞队列，会产生
1.线程数不受控制，耗尽资源
2.任务丢失，如果队列已满新任务立刻丢弃
3.竞态条件，可能会导致数据一致性问题

8.hashMap的rehash

每个键的hashCode处以桶数组大小len，rehash的意思就是len变大，但是还是均匀的

9.CPU密集时如何设计线程池

采用cpu核数+1个线程，+1保证发生缺页中断阻塞时，额外的线程可以顶上去
最理想cpu所有的核心都在运行线程池中的线程

10.io密集如何设计线程池

最佳线程数 = 1 + io耗时/cpu耗时，从而提高cpu和io的利用率

11.threadlocal原理和使用场景

指线程本地变量，使得每个变量副本对于每一个 线程都是独立的，实现变量隔离性。
每个线程都有一个成员变量threadlocalmap，可以用来存数据
使用场景：
1.全局存储用户信息
2.进行线程隔离的变量使用threadlocal进行封装
3.多个方法使用同一个对象时，使用threadlocal替代参数的传递，减少代码耦合；例如@transaction中的就使用了threadlocal保存了connection

12.threadlocal使用注意

内存泄漏问题：指程序中动态分配的堆内存由于某种原因没有释放或无法释放，造成内存浪费，导致系统崩溃，最后堆积导致内存溢出。

由于entry对象被弱引用修饰，会在下次垃圾回收中清除掉，实现threadlocal和线程生命周期的解绑
，这个时候entry的key是null，但是threadlocalmap中存在current thread ref强引用，因此value无法清楚。

因此，需要我们手动remove掉entry对象。

使用弱引用的原因是因为在set和getEntry过程中会对key进行判断，如果key是null，value也会设置为null，这样即使忘了调用remove，当threadlocal被销毁，value值也会被清空

ThreadLocal中一个设计亮点是ThreadLocalMap中的Entry结构的Key用到了弱引用。试想如果使用强引用，等于ThreadLocalMap中的所有数据都是与Thread的生命周期绑定，这样很容易出现因为大量线程持续活跃导致的内存泄漏。使用了弱引用的话，JVM触发GC回收弱引用后，ThreadLocal在下一次调用get()、set()、remove()方法就可以删除那些ThreadLocalMap中Key为null的值，起到了惰性删除释放内存的作用。

其次就是在ThreadLocalMap会存在相应的遍历来查看key为null的槽位并且进行删除哦~