备战秋招：面试题3

JAVA多线程实现的四种方式

Java多线程实现方式主要有四种：

1. 继承Thread类
2. 实现Runnable接口
3. 实现Callable接口通过FutureTask包装器来创建Thread线程
4. 使用ExecutorService、Callable、Future实现有返回结果的多线程。

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HashMap和HashTable区别

• 线程安全不同
• 是否允许null值不同
• 继承实现方式不同
• 初始容量和扩容策略不同
• 计算hash的方法不同

线程安全不同

HashTable是线程安全的
HashMap是线程不安全的

是否允许null值不同

HashMap可以使用null作为key、value，并且null元素会计入size。
Hashtable不允许null作为key、value，当出现null值会抛出异常

继承实现方式不同

HashMap和Hashtable都实现了Map、Cloneable、java.io.Serializable接口。

实现了Map接口，意味着它们都支持key-value键值对操作。支持“添加key-value键值对”、“获取key”、“获取value”、“获取map大小”、“清空map”等基本的key-value键值对操作。

实现了Cloneable接口，意味着它能被克隆。

实现了java.io.Serializable接口，意味着它们支持序列化，能通过序列化去传输。

HashMap继承于AbstractMap，而Hashtable继承于Dictionary。

Dictionary是一个抽象类，它直接继承于Object类，没有实现任何接口。Dictionary类是JDK 1.0的引入的。虽然Dictionary也支持“添加key-value键值对”、“获取value”、“获取大小”等基本操作，但它的API函数比Map少；而且Dictionary一般是通过Enumeration(枚举类)去遍历，Map则是通过Iterator(迭代器)去遍历。 然而‘由于Hashtable也实现了Map接口，所以，它既支持Enumeration遍历，也支持Iterator遍历。

初始容量和扩容策略不同

HashMap的初始容量为16，Hashtable初始容量为11，两者的填充因子默认都是0.75

HashMap扩容时是当前容量翻倍即：capacity2，Hashtable扩容时是容量翻倍+1即capacity2+1

计算hash的方法不同

Hashtable计算hash是直接使用key的hashcode对table数组的长度直接进行取模

int hash = key.hashCode();
int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;

HashMap计算hash对key的hashcode进行了二次hash，以获得更好的散列值，然后对table数组长度取摸

static int hash(int h) {
        // This function ensures that hashCodes that differ only by
        // constant multiples at each bit position have a bounded
        // number of collisions (approximately 8 at default load factor).
        h ^= (h >>> 20) ^ (h >>> 12);
        return h ^ (h >>> 7) ^ (h >>> 4);
}
 
static int indexFor(int h, int length) {
        return h & (length-1);
}

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乐观锁和悲观锁

乐观锁

总是认为不会产生并发问题，每次去取数据的时候总认为不会有其他线程对数据进行修改，因此不会上锁，但是在更新时会判断其他线程在这之前有没有对数据进行修改，一般会使用版本号机制或CAS操作实现。

version方式：一般是在数据表中加上一个数据版本号version字段，表示数据被修改的次数，当数据被修改时，version值会加一。当线程A要更新数据值时，在读取数据的同时也会读取version值，在提交更新时，若刚才读取到的version值为当前数据库中的version值相等时才更新，否则重试更新操作，直到更新成功。

CAS操作方式：即compare and swap 或者 compare and set，涉及到三个操作数，数据所在的内存值，预期值，新值。当需要更新时，判断当前内存值与之前取到的值是否相等，若相等，则用新值更新，若失败则重试，一般情况下是一个自旋操作，即不断的重试。

悲观锁

总是假设最坏的情况，每次取数据时都认为其他线程会修改，所以都会加锁（读锁、写锁、行锁等），当其他线程想要访问数据时，都需要阻塞挂起。可以依靠数据库实现，如行锁、读锁和写锁等，都是在操作之前加锁，在Java中，synchronized的思想也是悲观锁。

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数据库四种隔离级别

1.READ UNCIMMITTED（未提交读）

事务中的修改，即使没有提交，其他事务也可以看得到，这种隔离级别会引起很多问题，如无必要，不要随便使用

　　例子:还是售票系统，小明和小花是售票员，他们分别是两个不同窗口的员工，现在售票系统只剩下3张票，此时A来小华这里买3张票，B来小明买票，小华查到余票还有就给接了订单，就要执行第三步的时候，小明接到B的请求查询有没有余票。看到小华卖出了3张票，于是拒绝卖票。但是小华系统出了问题，第三步执行失败，数据库为保证原子性，数据进行了回滚，也就是说一张票都没卖出去。

总结:这就是事务还没提交，而别的事务可以看到他其中修改的数据的后果，也就是脏读。

2.READ COMMITTED（提交读）

大多数数据库系统的默认隔离级别是READ COMMITTED，这种隔离级别就是一个事务的开始，只能看到已经完成的事务的结果，正在执行的，是无法被其他事务看到的。这种级别会出现读取旧数据的现象

例子:还是小明小华销售员，余票3张，A来小华那里请求3张订票单，小华接受订单，要卖出3张票，上面的销售步骤执行中的时候，B也来小明那里买票，由于小华的销售事务执行到一半，小明事务没有看到小华的事务执行，读到的票数是3，准备接受订单的时候，小华的销售事务完成了，此时小明的系统变成显示0张票，小明刚想按下鼠标点击接受订单的手又连忙缩了回去。

总结:这就是小华的事务执行到一半，而小明看不到他执行的操作，所以看到的是旧数据，也就是无效的数据

3.REPEATABLE READ（可重复读）

REPEATABLE READ解决了脏读的问题，该级别保证了每行的记录的结果是一致的，也就是上面说的读了旧数据的问题，但是却无法解决另一个问题，幻行，顾名思义就是突然蹦出来的行数据。指的就是某个事务在读取某个范围的数据，但是另一个事务又向这个范围的数据去插入数据，导致多次读取的时候，数据的行数不一致。

例子:销售部门有规定，如果销售记录低于规定的值，要扣工资，此时经理在后端控制台查看了一下小明的销售记录，发现销售记录达不到规定的次数，心里暗喜，准备打印好销售清单，理直气壮和小明提出，没想到打印出来的时候发现销售清单里面销售数量增多了几条，刚刚好达到要求，气的经理撕了清单纸。原来是小明在就要打印的瞬间卖出了几张票，因此避过了减工资的血光之灾。

总结:虽然读取同一条数据可以保证一致性，但是却不能保证没有插入新的数据

4.SERIALIZABLE（可串行化）

SERIALIZABLE是最高的隔离级别，它通过强制事务串行执行（注意是串行），避免了前面的幻读情况，由于他大量加上锁，导致大量的请求超时，因此性能会比较底下，再特别需要数据一致性且并发量不需要那么大的时候才可能考虑这个隔离级别
　　
1：Read uncommitted(读未提交)：最低级别，任何情况都会发生。
2：Read Committed(读已提交)：可避免脏读的发生。
3：Repeatable read(可重复读)：可避免脏读、不可重复读的发生。
4：Serializable(串行化)：避免脏读、不可重复读，幻读的发生。

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Spring框架中bean的生命周期。

1、实例化一个Bean－－也就是我们常说的new；

2、按照Spring上下文对实例化的Bean进行配置－－也就是IOC注入；

3、如果这个Bean已经实现了BeanNameAware接口，会调用它实现的setBeanName(String)方法，此处传递的就是Spring配置文件中Bean的id值

4、如果这个Bean已经实现了BeanFactoryAware接口，会调用它实现的setBeanFactory(setBeanFactory(BeanFactory)传递的是Spring工厂自身（可以用这个方式来获取其它Bean，只需在Spring配置文件中配置一个普通的Bean就可以）；

5、如果这个Bean已经实现了ApplicationContextAware接口，会调用setApplicationContext(ApplicationContext)方法，传入Spring上下文（同样这个方式也可以实现步骤4的内容，但比4更好，因为ApplicationContext是BeanFactory的子接口，有更多的实现方法）；

6、如果这个Bean关联了BeanPostProcessor接口，将会调用postProcessBeforeInitialization(Object obj, String s)方法，BeanPostProcessor经常被用作是Bean内容的更改，并且由于这个是在Bean初始化结束时调用那个的方法，也可以被应用于内存或缓存技术；

7、如果Bean在Spring配置文件中配置了init-method属性会自动调用其配置的初始化方法。

8、如果这个Bean关联了BeanPostProcessor接口，将会调用postProcessAfterInitialization(Object obj, String s)方法、；

注：以上工作完成以后就可以应用这个Bean了，那这个Bean是一个Singleton的，所以一般情况下我们调用同一个id的Bean会是在内容地址相同的实例，当然在Spring配置文件中也可以配置非Singleton，这里我们不做赘述。

9、当Bean不再需要时，会经过清理阶段，如果Bean实现了DisposableBean这个接口，会调用那个其实现的destroy()方法；

10、最后，如果这个Bean的Spring配置中配置了destroy-method属性，会自动调用其配置的销毁方法。

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CAS

CAS 操作包含三个操作数 —— 内存位置（V）、预期原值（A）和新值(B)。 如果内存位置的值与预期原值相匹配，那么处理器会自动将该位置值更新为新值 。否则，处理器不做任何操作。无论哪种情况，它都会在 CAS 指令之前返回该 位置的值。

通常将 CAS 用于同步的方式是从地址 V 读取值 A，执行多步计算来获得新 值 B，然后使用 CAS 将 V 的值从 A 改为 B。如果 V 处的值尚未同时更改，则 CAS 操作成功

改进：ABA问题的解决思路就是使用版本号。在变量前面追加上版本号，每次变量更新的时候把版本号加一，那么A－B－A 就会变成1A-2B－3A。

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JUC包示意图

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TCP滑动窗口

窗口是缓存的一部分，用来暂时存放字节流。发送方和接收方各有一个窗口，接收方通过 TCP 报文段中的窗口字段告诉发送方自己的窗口大小，发送方根据这个值和其它信息设置自己的窗口大小。

发送窗口内的字节都允许被发送，接收窗口内的字节都允许被接收。如果发送窗口左部的字节已经发送并且收到了确认，那么就将发送窗口向右滑动一定距离，直到左部第一个字节不是已发送并且已确认的状态；接收窗口的滑动类似，接收窗口左部字节已经发送确认并交付主机，就向右滑动接收窗口。

接收窗口只会对窗口内最后一个按序到达的字节进行确认，例如接收窗口已经收到的字节为 {31, 34, 35}，其中 {31} 按序到达，而 {34, 35} 就不是，因此只对字节 31 进行确认。发送方得到一个字节的确认之后，就知道这个字节之前的所有字节都已经被接收。