java初级必备面试知识

来自一名毕业半年的程序媛关于初级程序员面试所必备技能的总结，请大家多多指教。

JVM（虚拟机）

1、JAVA运行时的内存划分

程序计数器：

用来记录当前线程所执行的字节码的行号，以便于获取下一条所要执行的字节码；当多线程运行时，每个线程的切换需要知道线程上一次所执行的状态、位置。因此程序计数器是线程是有的。

虚拟机栈：

由一个一个栈帧组成的，栈帧是在方法调用时产生的，栈帧是由局部变量区、操作数栈等组成的。每创建一个栈帧压栈，在方法执行完成之后出栈。
会有两种异常的出现：
1：*error，出现死循环时，会造成栈帧过多。线程执行过程中栈帧大小超出虚拟机栈限制。
2：OutOfMemoryerror：若虚拟机允许动态扩容，但尝试时内存不足，或者创建新线程时，申请不到足够的内存。

Java堆：

虚拟机内最大的内存分配区域，所有的对象都是在这里进行内存分配。java堆也是垃圾回收器重点管理的区域。

方法区：

存放已经被加载的类信息（永久代）。

元数据区：

在jdk1.8之后，取代方法区，会根据使用情况动态调整，但是不能无限。

运行时常量池：

存放一些符号引用，当new一个对象时，会检查是否有这个对象的引用。

直接内存（堆外内存）：

不是由虚拟机管理，由操作系统管理，通过堆内存的directbytebuffer对象操作的堆外内存，由老年代的fullGc或者system.gc()回收。
2、类的生命周期
加载——验证——准备——解析——初始化——使用——卸载
类的加载：将.class文件中的二进制读入到内存中，将其放入运行时数据区的方法区内，然后在堆区创建一个.java.lang.class对象，用来封装在方法区的数据结构，类的加载最终是在方法区的class对象，class对象封装了在方法区的数据结构。
验证：元数据、文件格式、符号引用、字节码的验证。
准备：对静态变量分配内存，并初始化默认值。
解析：将类中的符号转换为直接引用。
初始化：对静态变量，静态代码块执行初始化操作。、
双亲委派模型：当收到类加载的信息时，子类加载器不会立即加载，会先传到父类加载器加载，依次向上，所以所有的类加载请求都会上传到*启动类加载器中，只有当父类加载器找不到类信息，才会交给子类加载器加载。
3、内存结构：三大块（方法区、堆内存、栈）
堆内存分为新生代和老年代；新生代又分为Eden区、fromsurvivor、tosurvivor（内存比例为8：1：1）当Eden内存不足时，会发生minorGc（E——S）
4、垃圾回收
对象是否存活？
引用计数法：每个对象都有引用计数属性，当增加加一，释放减一，当计数为0时，对象被回收。
可达性分析：通过GcRoot对象向下搜索，整个搜索路径就称为引用链。当一个对象到GcRoot没有引用链时，就可回收。
可以当做GcRoot对象的有：虚拟机栈中引用的对象，方法区中常量引用的对象，方法区中类静态性实体引用的对象。
垃圾收集算法：
标记清除法：把不需要被回收的对象进行标记，对需要回收的对象进行回收。缺点：太多碎片化，没有可连续引用的空间。
标记整理法：把不需要被回收的对象标记放到片区域，将这片区域之外的尽心回收。
复制：将内存分为两块区域：把左边这块区域不需要被回收的对象复制到右边，然后将左边的对象回收。
分代回收法：新生代用复制法，老年代用标记清除和标记整理
垃圾收集器：cms(concurrent Mark sweep)并发标记清楚：是一种以最短回收停顿时间为目标的收集器。
初始标记：快速的找到GcRoot所关联的对象
并发标记：跟踪GcRoot
重新标记：修改并发标记因用户程序变动的内容
并发清除
优点：并发收集，低停顿。缺点：产生大量碎片化空间
Java集合
1、collection——（list、queue、set）
list（ArrayList、linkedlist、vector、stack）
set（hashset、linkedhashset）
ArrayList：是基于动态数组实现的，实现了list、randomaccess，所以支持随即访问。
扩容：添加元素时会进入到ensurecapacityinternal()方法来保证容量是足够的，不高的话会调用grow()方法进行扩容，新容量的大小为oldcapacity+（oldcapacity>>1），也就是旧容量的1.5倍，扩容要调用arrays.copyof()把原数组整个复制到新数组，所以在创建数组是最好确定容量大小，减少扩容操作。
删除，调用system.arraycopy()将index+1后面的元素赋值到index上
序列化：transient修饰
vector：在ArrayList的基础上每个方法都加了synchronized，保证线程的安全，但是效率低。
linkedlist：是一个双向链表结构，新增和删除通过指针操作，查询如果指针离头近，就从头开始遍历，离尾巴近就从尾巴开始遍历。
hashmap：基于数组+单向链表+红黑树
实现原理：一般使用hashmap存储key-value类型的数据，当put时，首先会对key计算出hash值，通过hash值计算出放在数组的位置。
如果数组为空，直接放入，如果不为空发生hash冲突，先用链表把冲突的元素串起来，如果链条的长度达到了8，hash表的大小达到了64，则把链表转换为红黑树。
在hashmap由负载因子和初始容量影响性能，
扩容：首先得到新容量值和新的扩容阈值，默认都是原来的2倍，
根据新容量创建新的数组
把元素从旧数组迁移到新数组中。
currenthashmap使用了分段锁
hashset：不允许重复的集合，用hashmap的key来存放元素
linkedhashmap：linked保证了顺序性
线程
创建方式：1、实现runnable接口2、继承tread类3、通过线程池创建
生命周期：操作系统层面的线程状态

java线程状态

sql
索引：为了加速对表中数据行而创建的一种发散的数据结构
索引类型：全文索引、唯一索引、普通索引
索引数据结构：平衡二叉树，由一个个磁盘块组成的树形结构，每个磁盘块由数据项和指针组成
sql优化
1：负查询不能使用索引
2：like以通配符开头
3：数据区分不明显不能使用索引
4：字段上默认值不为空
5：不能让数据库做类型转换
mysql事务：原子性、一致性、隔离性、持久性
Redis：是一个nosql的内存数据库，使用string，set，hash，sortedset，list这5种数据类型将这些数据缓存在内存数据库中。
应用场景：缓存，共享session，分布式锁，消息队列系统
Redis过期策略：定期删除+惰性删除
内存淘汰机制：allkeys-lru：移除最近最少使用的key
Redis持久化机制：
RDB：快照形式，直接把内存中的数据保存到一个dump文件中，定时保存，AOF：把所有的对Redis的服务器进行修改的命令都存在一个文件里。
综合使用：用AOF来保证数据的不丢失，用RDB来做冷备，在AOF数据丢失时，RDB快速回复数据。
springboot
最大优势：约定大于配置
springboot启动时会去依赖的starter包中寻找resources/META_INF/spring_factories文件，根据文件中的配置去扫描项目中所依赖的jar包
根据factories的配置加载Autoconfigure类
根据@conditional注解的条件进行自动配置，并将Bean注入SpringContext
自动配置：启动注解是@SpringBootApplication包括（@configuration，@cpmponentScan，@EnableAutoConfiguration）是实现自动配置的入口，该注解通过@import注解导入了AutoConfigurationImportSelector在类中加载META-INF/spring.factories的配置文件，然后筛选出EnableAutoConfiguration为key的数据，加载到IOC容器中实现自动配置
消息队列
MQ消息中间间：为了解决异构系统
点对点模式：1-1
订阅模式：1-n
通配符模式：1x—nx
坑：
1：信息丢失：把当前数据存在磁盘里，持久化
2：接到2条一样的数据：在代码进行判断，查询是否被消费过
3：消息过多，后台信息清理

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