面向面试知识--Lottery项目

面向面试知识–Lottery项目

1.设计模式

1. 为什么需要设计模式？

（设计模式是什么？优点有哪些？）

1. 设计模式是一套经过验证的有效的软件开发指导思想/解决方案；
2. 提高代码的可重用性和可维护性；
3. 提高团队合作开发效率；
4. 为了项目开发的代码更加具有可扩展性和灵活性，提高程序开发的效率，而提出了基于×××等原则的一些程序/项目设计模式。

2. 设计模式的原则？

1. 开放封闭原则Open-Closed Principle：对修改关闭，对扩展开放。是设计模式原则的总纲。其他的设计模式原则都是该总纲的具体实现。（父类没有实现的功能，不要直接在此修改，在子类中实现新功能，并调用子类的方法来使用。）软件实体应该在不修改原有代码基础上做扩展。
   面向对象编程在开发时都要强调开放封闭原则。
2. 单一职责原则Simple Responsibility Principle：每个类应该实现单一的职责，否则应该拆分。如果一个类的功能过多，会很臃肿，复用性也比较差。
3. 里氏替换原则Liskov Substitution Principle：使用父类的地方都能使用子类来替换；子类的所有方法必须在父类中声明。在定义时，尽量用父类对对象进行声明，在使用时用子类进行方法调用，比如定义为animal对象，用dog.eat()或者cat.eat()调用方法，类似于java的多态。子类能够替换父类而不产生异常。
4. 依赖倒置原则Dependence Inversion Principle：自上而下的设计原则；对接口编程，依赖于抽象，而不依赖于具体，面向接口编程。
5. 接口隔离原则Interface Segregation Principle：一个类对另一个类的依赖应该建立在最小的接口上。一个类不应该依赖他不需要的接口，每个接口不应该存在其子类不需要的方法，否则要将接口拆分。多个专门的接口好于一个通用的接口
   参考视频：谈谈设计模式6大原则

3. 常用/使用过的设计模式有哪些？

1. 单例模式：确保一个类只有一个实例存在，并且自行实例化并向整个系统提供这个实例。
   那么，这个类不能在外部被初始化，因此构造方法应该是private的；
   该类自行实例化，那么其构造方法以及相关成员变量要是static的，以在编译阶段自行生成。
   单个的实例为整个系统提供服务，则需要一个静态方法，作为外界访问该实例的入口。
   分为饿汉式和懒汉式：饿汉式在类加载时初始化单例实例，直接定义时new；懒汉式在第一次被访问时初始化，（示例访问方法）实例化。
   懒汉式需要加锁防止被多线程多次实例化；还有一种双重检查锁的实现方式，如图。
   
   单例模式的缺点：状态值可能会被修改，因此建议单例模式用在无状态的工具类
2. 简单工厂模式：专门定义一个类来负责创建其他类的实例。是类创建模式的一种，被创建的实例通常都具有共同的父类。（状态模式的一种特例）
   缺点是不够灵活，如果创建新的类，就需要在工厂类中添加代码；
3. 策略模式：提前定义一组算法，将每个算法都封装起来，并且他们之间可以互换。策略模式让算法独立于使用它的客户而变化。比如洗衣机选择清洗模式的例子。
4. 组合模式：太抽象了，是一种结构型设计模式，可以使用它将对象组合成树状结构，并且能够像使用独立对象一样使用它们。
5. 模板模式：定义一个操作中的算法框架，而将一些步骤延迟到子类中。使得子类可以不改变算法结构即可重新定义该算法的某些特定步骤。（提前规定好业务执行的流程顺序，子类只需要逐个实现相应方法即可。）
   
   父类控制框架流程，子类负责某些方法的具体实现
   缺点是：类的个数会增多。

参考视频：五分钟学设计模式

2.SQL调优

1. 什么契机需要进行SQL调优？

a) 大数量查询慢；
b) 多表联查时效率；
c) 查询语句应该如何优化；
d) 如何编写一个高效的查询语句；
e) 如何正确的使用索引；
f) 索引的实现原理是什么？
g) 索引失效的场景有哪些？

2. 有哪些调优方法？如何实现？

1. 表结构优化：

2. SQL语句优化：
   a) 避免使用SELECT *；而是使用具体的列；
   b) 用union all 代替union；union可以排除重复的数据，union all无法排除重复语句；
   c) 小表驱动大表：小表在前，则用exist接大表；大表在前，则用in关键字接小表；
   ① 比如：order表1w条数据，大表；user表100条数据，小表；如果order表在左边，使用in关键字性能更好，因为in关键字先在小表user中查；如果user表在左边，则用exist关键字性能更好，因为exist关键字先查小表user；
   d) 批量操作：比如批量插入，需要控制没批数据在500行以内，多余500可分多批次处理；
   e) 多用limit：用SQL语句排序查找第一或者最新数据时，可以加上limit1，只返回一条数据即可；
   f) 业务代码优化，见5.
   g) 增量查询：对于查询整个数据库，然后同步到另一个数据库，会用到select *，对于这种情况，可以分轮次，按照id和时间顺序，每轮查询100条，增量查询。
   h) 高效的分页：反例：
   优化为：
   ①但是该方案要求id连续且有序；
   ②between优化分页：
   
   i) 用连接查询代替子查询：反例：
   
   优化为连接查询：
   j) join表不宜过多：join表不应该超过三个（阿里开发者手册），如果表内数据量不太大，可以适当允许更多表的联查；即视情况而定。
   k) join时要注意：尽量用inner join，如果非要用left join，则left join左边的表最好是小表，右边可以用大表；
   l) 控制索引的数量：索引占用一定的内存，能加快查表速度，但是当需要插入（insert）/更新（update）/删除（delete）数据时，需要修改索引，会有一定的性能消耗，因此不能太多索引。阿里巴巴开发者手册：高并发场景下，单表的索引数量控制在五个以内。能建立联合索引就不要建立单个索引
   m) 选择合理的字段类型；varchar和char的选择；能用int尽量用int；
   n) 提升group by的效率：group by的作用就是去除重复和分组，通常和having一起使用；先group by 再设定范围：
   反例：
   
   优化：
   o) 索引优化：使用explain命令查看数据库的执行计划，看其是否走了索引；

3. 合理的使用索引：

3. 索引
   索引优化的具体内容可以看该文章：

a） 控制索引的数量：索引占用一定的内存，能加快查表速度，但是当需要插入（insert）/更新（update）/删除（delete）数据时，需要修改索引，会有一定的性能消耗，因此不能太多索引。阿里巴巴开发者手册：高并发场景下，单表的索引数量控制在五个以内。能建立联合索引就不要建立单个索引
b) 索引优化：
索引失效是SQL查询语句效率不太高的原因之一；

4. 事务（四种隔离等级）
5. 业务代码优化：

业务代码：大范围的查询，手动分批次查，每批不大于500个的查；

6. ？

3.Redis

1. 为什么使用redis?
2. Redis如何保证数据一致性？
3. Redis中缓存击穿、缓存雪崩、缓存穿透出现的原因和解决方案？
   详见文章：

4.消息重复（Redis实现消息队列）

1. 什么是消息队列？
2. 为什么需要消息队列？
3. 如何保证消息队列中的消息不重复、不丢失？

5.补充内容

1. 抽象类和接口的本质区别是什么？

本质区别一般要从设计层面进行回答：
抽象类是自下而上的设计，是对一些类的向上抽象，可以包含方法的具体实现；而接口是自上而下的设计，约束和规范实现类的方法。

2. static关键字的作用？

对于类中的变量，如果被static修饰，那么该变量就是类变量，其在没有创建对象时就可以使用，该类的所有对象共享该静态变量；
对于类中的方法，如果被static修饰，则在编译阶段就静态绑定该方法，无法访问非静态成员，不允许子类重写；
对于static修饰的类，不能被实例化，一般用来提供一组静态变量和静态成员方法，不需要实例化就可以被访问，以实现一些特定的功能；

3. 反射机制是？

4. JavaIO的知识点有哪些？

5. Abstract修饰的类必须被继承，Abstract修饰的方法必须被重写。
6. SQL语句limit：单个int数，取个数，比如limit 5；取5条数据；两个int表示范围，比如：limit 2,7；第三个到第九个，共7个。
7. ？

编程小技巧

1. 在字符串对比时，为了防止变量为null，可以用"ABC".equals(s);而不是s.equals("ABC");；

项目面试问题汇总

1. 微信红包如何在群红包中设置随机红包？
   a) 二倍均值法，实时产生。
   b) 服务器产生，并存至redis，用的时候取就行了。
   c) 设定规则，比如不能是0，总额一定；个数一定；然后公开了的微信源码是二倍均值法。
2. 微信红包如何保证随机红包，产生的红包大小都在一个数附近？
   二倍均值法；
   如何实现微信红包功能？
   发5个总额100元的红包。随机数不能是0，避免有0元红包；避免出现一个99.6的情况；
   二倍均值算法；
   此次的金额，在特定范围内抽取：[0.01,(X/Y)*2)范围内随机抽，其中X为当前剩余总金额，Y为剩下红包个数。
   最后一个不用随机抽，剩多少是多少。
   

如何解决并发？

1. 基于分布式锁解决并发抢红包问题；
2. 基于红包预分配方式结合Redis无锁原子化操作规避并发争抢；
   红包预分配：提前分配好N个红包，放在队列中，
   如何推到Redis？

3. 为什么叫Lottery？
   中文“乐透”的对应英文，彩票抽奖。
4. 如何保证一等奖名额只有一个？（感觉超买超卖问题）
   超买超卖问题，可以通过加锁来实现：
   a) Redis实现分布式锁;
   b) 标N库存，实际库存M（M>N）;
5. Redis是什么？如何保证数据一致性？
   见文章