過于簡單的就不說了胯杭，比如“equals()和==”有什么區(qū)別，相信大家都會受啥。

Java與JVM知識

JVM的內(nèi)存結(jié)構(gòu)

1. 程序計數(shù)器（Program Counter Register）：是線程私有的一塊內(nèi)存做个，記錄當前線程執(zhí)行的字節(jié)碼指令位置鸽心。
2. Java虛擬機棧（Java Virtual Machine Stacks）：也是線程私有的，用于存儲局部變量表居暖、操作數(shù)棧顽频、動態(tài)鏈接、方法出口等信息太闺。每個方法的調(diào)用都會在Java虛擬機棧中生成一個棧幀糯景，用于存儲方法的局部變量等信息。
3. 本地方法棧（Native Method Stack）：也是線程私有的省骂，為Java虛擬機調(diào)用Native方法服務(wù)蟀淮。
4. Java堆（Java Heap）：是所有線程共享的一塊內(nèi)存區(qū)域，用于存儲對象實例钞澳。Java堆還可以分為新生代和老年代怠惶，分別用于存儲不同生命周期的對象實例。
5. 方法區(qū)（Method Area）：也是所有線程共享的轧粟，用于存儲類信息策治、常量池、靜態(tài)變量兰吟、即時編譯器編譯后的代碼等數(shù)據(jù)通惫。
   對于線程私有的內(nèi)存結(jié)構(gòu)（程序計數(shù)器、Java虛擬機棧揽祥、本地方法棧）讽膏，不同線程之間互不干擾，是各自獨立的拄丰。而對于所有線程共享的內(nèi)存結(jié)構(gòu)（Java堆府树、方法區(qū)），需要進行線程同步料按，保證線程安全奄侠。

JVM的內(nèi)存一般分為五個區(qū)域。

注意：

• 程序計數(shù)器很小垄潮，不會溢出內(nèi)存（Out Of Memory）。
• 虛擬機堆是垃圾回收的重點照顧區(qū)域闷盔。
• 諸如int等8種基本變量不在堆里弯洗，而是在棧里；而常量逢勾、靜態(tài)變量也不在堆里牡整，在方法區(qū)。

JVM虛擬機堆的內(nèi)存結(jié)構(gòu)

JVM虛擬機堆主要包括老生代溺拱、新生代逃贝、元空間三部分谣辞。其中新生代又包括了 Eden、S0沐扳、S1三個區(qū)域泥从。

（編者注：Eden 是英文里“伊甸園”的含義，大家可以理解為產(chǎn)房沪摄。Survivor 0躯嫉、Survivor 1 兩個區(qū)域意思是“幸存者0”“幸存者1”，簡稱為 S0卓起、S1）

堆的唯一目的就是存放對象實例和敬，幾乎所有的對象實例以及數(shù)組都在這里分配內(nèi)存。

大部分情況戏阅，對象都會首先在 Eden 區(qū)域分配昼弟，在一次新生代垃圾回收后，如果對象還存活奕筐，則會進入 S0 或者 S1舱痘，并且對象的年齡還會加 1(Eden 區(qū)->Survivor 區(qū)后對象的初始年齡變?yōu)?1)，當它的年齡增加到一定程度（默認為 15 歲）离赫，就會被晉升到老年代中芭逝。對象晉升到老年代的年齡閾值，可以通過參數(shù) -XX:MaxTenuringThreshold 來設(shè)置渊胸。

一個對象誕生于 Eden 區(qū)旬盯。當 Eden 區(qū)人滿為患時，JVM 使用 minor gc翎猛，把 Eden 區(qū)已經(jīng)死掉的對象清理掉胖翰。然后把 S0 中的對象、Eden 區(qū)幸存的對象切厘，移動到 S1 區(qū)萨咳。（當然，也可以是從 S1 移動到 S0 區(qū)）這個時候所有的對象“年齡”都 +1疫稿。當年齡達到一定程度時培他，就會被移動到老生區(qū)。

死亡對象判斷方法

引用計數(shù)法

如果別的地方有對這個對象的引用遗座，那么引用計數(shù) +1舀凛。如果沒有別的地方引用了，就判斷這個對象死亡途蒋。
這個算法不是很好猛遍，因為如果兩個對象相互引用，而不被其它的地方引用，那么他們并不會被判斷死亡螃壤。

可達性分析法

把對象之間的引用關(guān)系看做一張圖（或一棵樹），從垃圾回收根節(jié)點（GC Roots）出發(fā)筋帖，能夠達到的對象奸晴，就是還存活的。無法達到的對象日麸，就是已經(jīng)死亡的寄啼。

Java的垃圾回收是怎樣的機制

Java中的垃圾回收是自動化的，它會在程序運行時自行管理內(nèi)存的分配和回收代箭。Java的垃圾回收機制會定期掃描堆內(nèi)存中的對象墩划，標記出無法回收的對象并清除掉不再被引用的對象以釋放內(nèi)存。Java采用了可達性分析算法來判斷對象是否可以回收嗡综。如果一個對象再也無法通過任何引用達到乙帮，那么它就可以被回收。此外极景，Java還提供了finalize()方法讓開發(fā)人員在對象被回收之前做一些清理工作察净。

因為垃圾回收機制和內(nèi)存管理是由虛擬機完成的，所以Java程序員無需自己手動釋放內(nèi)存盼樟，這是Java的自動化垃圾回收機制帶來的好處氢卡。

Java垃圾回收常用的算法包括標記-清除、標記-整理晨缴、復(fù)制算法和分代算法译秦。

• 標記-清除算法會標記不需要回收的對象，然后清除掉需要回收的對象击碗；

• 標記-整理算法會對所有存活的對象進行整理以減少內(nèi)存碎片筑悴；

• 標記-復(fù)制算法會將存活的對象復(fù)制到新的空間中，然后清除舊空間延都；

• 而分代算法則是將對象按照生命周期的長短分為不同的代雷猪，在不同的代中采用不同的回收算法來提升垃圾回收效率。

Java的異常/錯誤及其分類

Java中的異常主要分為三類：受檢異常晰房、運行時異常和錯誤求摇。

1. 受檢異常（Checked Exception）：這類異常在編譯期就需要被檢查到并進行處理，否則編譯器會報錯殊者。如IOException和SQLException等与境。這類異常在處理時需要使用try-catch語句或者throws聲明拋出。
2. 運行時異常（Unchecked Exception）：這類異常在程序運行時才會拋出猖吴，如空指針異常（NullPointerException）和數(shù)組下標越界異常（ArrayIndexOutOfBoundsException）等摔刁。這種異常通常是由于程序邏輯錯誤或者意外情況導(dǎo)致的。程序員通常不需要對此類異常進行特別處理海蔽。
3. 錯誤（Error）：這類異常通常是由于系統(tǒng)錯誤或者資源耗盡等嚴重問題導(dǎo)致的共屈，如OutOfMemoryError等绑谣。與運行時異常類似，錯誤也不需要特別處理拗引，通常會導(dǎo)致程序崩潰借宵，而需要排查和修復(fù)錯誤產(chǎn)生的根本原因。

所以矾削，處理異常需要根據(jù)異常類型和情況選擇合適的方式進行處理壤玫，通常我們會對受檢異常進行捕獲和處理，對于運行時異常和錯誤則不需要特別處理哼凯。

Java的反射

反射是Java程序運行時獲取程序結(jié)構(gòu)（如類欲间、接口、變量断部、方法猎贴、注解等）信息的一種能力。它允許程序在運行時獲取一個類的完整構(gòu)造家坎，并進行操作嘱能，比如實例化對象、獲取屬性虱疏、調(diào)用方法等惹骂。通過反射，程序可以動態(tài)地創(chuàng)建對象做瞪、讀取和修改對象的屬性值和調(diào)用對象的方法对粪，同時也可以操作類的元數(shù)據(jù)，例如泛型信息装蓬、注解等著拭。
用途：

1. 動態(tài)地創(chuàng)建對象：通過反射可以在運行時根據(jù)類名動態(tài)地創(chuàng)建對象。
2. 訪問私有變量和方法：反射可以訪問和修改類中的私有變量和方法牍帚，這在某些情況下是十分必要的儡遮。
3. 動態(tài)代理：通過反射可以動態(tài)地生成代理類，從而實現(xiàn)AOP編程暗赶。
4. 編寫通用代碼：反射可以使代碼更加通用鄙币，從而減少代碼量。

使用JDBC時蹂随，為什么要反射

動態(tài)加載JDBC驅(qū)動程序的類十嘿，從而使得JDBC驅(qū)動程序能夠被使用。因為JDBC驅(qū)動程序不是由Java語言編寫的岳锁，它們是通過本地代碼實現(xiàn)的绩衷，因此需要使用本地庫。而在Java中，通過反射機制可以動態(tài)獲取并加載本地庫咳燕，使得JDBC驅(qū)動程序能夠被正確加載和使用勿决。

Java類加載的過程

Java類加載的過程可分為三個階段：

1. 加載：通過類加載器將class文件加載到JVM中，并生成對應(yīng)的Class對象招盲。
2. 鏈接：
   2.1. 驗證：確保加載的類符合Java語言規(guī)范和JVM規(guī)范剥险，避免安全問題。
   2.2. 準備：為類變量分配內(nèi)存空間宪肖，并設(shè)置默認值。
   2.3. 解析：將符號引用轉(zhuǎn)換為直接引用健爬，如將變量或方法的名字轉(zhuǎn)換為內(nèi)存地址控乾。
3. 初始化：為類變量賦初始值，并執(zhí)行靜態(tài)代碼塊娜遵。
   如果有父類蜕衡，則先進行父類加載。如果這些階段中存在錯誤设拟，便會拋出ClassNotFoundException慨仿、NoClassDefFoundError等異常。

(編者注：其它書籍纳胧、文檔镰吆、博客可能會使用別的說法，例如把2.鏈接中的三個步驟拆開來跑慕。)

Java中和class有關(guān)的Exception

1. ClassNotFoundException万皿，表示在運行時找不到指定的類，通常是因為類路徑或者類名稱不正確核行。檢查型牢硅。
2. NoClassDefFoundError，表示無法找到類定義芝雪，通常是因為代碼試圖使用某個類减余，但找不到該類的定義。非檢查型惩系，而且是Error位岔。
3. NoSuchMethodError，表示代碼試圖調(diào)用不存在的方法蛆挫，通常是因為當前版本的類庫與代碼編譯時使用的類庫不同赃承。
4. IllegalAccessException，表示試圖訪問私有成員或受保護的成員悴侵，但沒有足夠的權(quán)限瞧剖。
5. InstantiationException，表示試圖創(chuàng)建抽象類或接口的實例，或試圖創(chuàng)建沒有無參構(gòu)造函數(shù)的類的實例抓于。

Class.forName()做粤、ClassLoader.loadClass()有什么區(qū)別

• Class.forName() 在加載類的過程中，會對類進行初始化捉撮。
• ClassLoader.loadClass() 不會自動初始化類怕品，需要顯式調(diào)用Class.newInstance() 或 Class.getDeclaredConstructor() 創(chuàng)建實例對象來啟動初始化。

Java并發(fā)編程知識

進程與線程的概念是什么巾遭？有什么區(qū)別肉康？

進程是程序在執(zhí)行過程中分配和管理資源的基本單位。包含了代碼灼舍、數(shù)據(jù)以及執(zhí)行的上下文等相關(guān)信息吼和。操作系統(tǒng)會為每一個進程分配一定的資源，例如內(nèi)存骑素、CPU時間片等炫乓。

線程是進程中的一個執(zhí)行單元，一個進程可以包含多個線程献丑。線程共享進程的資源末捣，包括代碼、數(shù)據(jù)和上下文等创橄，因此在同一個進程中的多個線程之間可以直接共享數(shù)據(jù)尖啡。同時闹击，線程也有自己的椥ǎ空間和寄存器數(shù)據(jù)岔乔。

進程和線程的主要區(qū)別在于：

1. 進程之間相互隔離，不能直接訪問和修改對方的內(nèi)存空間咖熟；而線程之間可以共享同一個進程的資源圃酵；
2. 每個進程有獨立的內(nèi)存空間，但是進程內(nèi)的多個線程共享同一個內(nèi)存空間馍管；
3. 創(chuàng)建和銷毀線程的開銷比創(chuàng)建和銷毀進程的開銷小郭赐，因此多用于并發(fā)環(huán)境下的處理。

（編者注：可能在其它的博客确沸、文檔捌锭、書籍里，有說得更清楚的罗捎。）

為什么要多線程編程观谦？什么場景下使用多線程編程？

多線程編程可以提高程序的執(zhí)行效率和響應(yīng)速度桨菜。當程序需要處理多個任務(wù)時豁状，使用多線程可以讓不同的任務(wù)并行執(zhí)行捉偏，避免單線程阻塞導(dǎo)致程序響應(yīng)緩慢。

多線程編程適用于以下場景：

• 當程序需要執(zhí)行一些耗時的操作時泻红，使用多線程可以將這些操作放到另一個線程中執(zhí)行夭禽，讓主線程可以繼續(xù)響應(yīng)用戶的操作，提高程序的響應(yīng)速度谊路。
• 當程序需要執(zhí)行多個任務(wù)時讹躯，使用多線程可以同時執(zhí)行這些任務(wù)，提高了程序的并發(fā)能力缠劝。
• 當需要使用某些第三方庫或API時潮梯，這些庫可能是阻塞式的，也就是說在執(zhí)行過程中會阻塞當前線程惨恭，影響程序的響應(yīng)速度酷麦。使用多線程可以將這些操作放到另一個線程中執(zhí)行，保持主線程的響應(yīng)速度喉恋。

有哪些并發(fā)問題？

1. 競態(tài)條件：多個線程（或進程）同時訪問共享數(shù)據(jù)母廷，導(dǎo)致數(shù)據(jù)的狀態(tài)不確定性和不一致性轻黑。

2. 死鎖和活鎖：多個線程持有互斥鎖，但是它們彼此需要對方釋放鎖才能繼續(xù)執(zhí)行琴昆，導(dǎo)致線程無法前進氓鄙。

3. 資源不足：多個線程競爭資源，但是資源數(shù)限制业舍，導(dǎo)致某些進程無法獲取所需資源抖拦。

4. 數(shù)據(jù)同步問題：多線程訪問同一數(shù)據(jù)源可能會導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一致，需要使用同步技術(shù)來保證數(shù)據(jù)的一致性舷暮。

5. 上下文切換開銷：多個線程在并發(fā)執(zhí)行時态罪，會頻繁地發(fā)生上下文切換，導(dǎo)致系統(tǒng)開銷增加下面。

進程間通信复颈、線程間通信的方法有哪些？

進程間通信的方式包括管道沥割、命名管道耗啦、共享內(nèi)存、消息隊列机杜、信號量和套接字等帜讲。其中，管道和命名管道用于單向通信椒拗，共享內(nèi)存和消息隊列用于數(shù)據(jù)共享似将，信號量用于進程間進行同步和互斥获黔，套接字則可以實現(xiàn)不同機器間的通信。（筆者注：這套說辭僅適用于Java玩郊，應(yīng)該不是隨便兩個進程都可以這樣的肢执。）

線程間通信的方式包括鎖、條件變量译红、信號量预茄、讀寫鎖和原子變量等。其中侦厚，鎖用于實現(xiàn)線程之間的互斥耻陕，條件變量用于線程之間的通信，信號量也可以用于線程間同步和互斥刨沦。讀寫鎖則用于讀取和修改共享數(shù)據(jù)的場景诗宣，原子變量則可以保證某些操作的原子性。

線程安全是什么含義想诅？

"線程安全"是指在多線程應(yīng)用程序中召庞，當多個線程同時訪問共享資源時，不會發(fā)生不確定的来破、意外的結(jié)果篮灼。

線程安全要求：原子性、可見性徘禁、有序性诅诱。

• 原子性（atomicity）指的是一個操作是不可被中斷的整體，在對多個數(shù)據(jù)進行操作的時候送朱，要么所有數(shù)據(jù)同時發(fā)生變化娘荡，要么所有數(shù)據(jù)都不發(fā)生變化。

• 可見性（visibility）指的是一個線程修改的變量能否被其他線程及時感知到驶沼。在多線程編程中炮沐，如果不保證可見性，可能會出現(xiàn)一個線程修改了共享變量的值回怜，但是其他線程仍然讀取的是舊值的情況央拖。

• 有序性（ordering）指的是一個線程中的操作與其他線程中的操作發(fā)生的先后順序可能會存在差異，需要通過特定的機制來保證一定的順序鹉戚，以及保證在一個線程中的操作順序鲜戒。

引申：用synchronized上鎖保證三個特性。用volatile保證可見性抹凳、有序性遏餐，不保證原子性。

守護線程是什么赢底？

守護線程（daemon thread）失都，是服務(wù)其他的線程柏蘑。當所有的非守護線程結(jié)束運行時，守護線程會隨著虛擬機的關(guān)閉而結(jié)束運行粹庞。

守護線程主要用于在后臺執(zhí)行支持性任務(wù)咳焚，比如Java垃圾回收線程就是一個典型的守護線程。

start()方法和 run()方法有什么區(qū)別庞溜？

調(diào)用 start() 方法會創(chuàng)建一個新的線程并在新的線程中執(zhí)行 run() 方法革半。
而調(diào)用 run() 方法則只是在當前線程中直接執(zhí)行 run() 方法。如果直接調(diào)用 run() 方法流码，那么就不會創(chuàng)建新的線程又官，而是在當前線程中直接執(zhí)行，這可能會阻塞主線程漫试。

Java有哪些常見的線程安全的容器六敬？

Java中的線程安全容器主要有以下幾種：

1. ConcurrentHashMap：適用于高并發(fā)環(huán)境的哈希表，支持高效的并發(fā)讀寫操作驾荣。
2. CopyOnWriteArrayList：一個線程安全的ArrayList外构，它采用了一種寫時復(fù)制的思想，在寫操作時播掷，會進行數(shù)據(jù)的復(fù)制审编，因此讀操作不會阻塞寫操作。
3. ConcurrentLinkedQueue：基于鏈表實現(xiàn)的線程安全隊列叮趴，適用于高并發(fā)的生產(chǎn)者消費者模型。
4. BlockingQueue：Java中提供的阻塞隊列接口权烧，提供了put眯亦、take等阻塞方法，能夠很好地支持生產(chǎn)者消費者模式般码。
   還有一些其他的線程安全容器妻率，如ThreadLocal等，不過它們的作用和上述容器不太相同板祝。

ConcurrentHashMap是怎么實現(xiàn)線程安全的宫静？

ConcurrentHashMap實現(xiàn)了分段鎖，將整個Map的存儲空間分成了若干個小段券时，每一小段都是一個獨立的鎖孤里。不同的線程可以同時訪問這些小段上的不同數(shù)據(jù)，從而提高了并發(fā)性能橘洞。
分段鎖的另一個好處是捌袜，當一個線程訪問其中一個小段時，其他線程可以并行地訪問其他小段炸枣，不會被阻塞虏等。這種機制在高并發(fā)的場景下非常有效弄唧，可以極大提升ConcurrentHashMap的性能。

CopyOnWriteArrayList是怎么實現(xiàn)線程安全的霍衫？

CopyOnWriteArrayList是通過在修改元素的時候不直接修改原始數(shù)組候引，而是先將原始數(shù)組復(fù)制一份，并在副本上進行修改的方式實現(xiàn)線程安全的敦跌。當有線程要修改CopyOnWriteArrayList時澄干，先復(fù)制一份當前的元素數(shù)組，在副本上進行修改操作峰髓，并最終將修改后的副本替換掉原始的元素數(shù)組傻寂，這樣就避免了多線程并發(fā)修改同一個數(shù)組時可能會出現(xiàn)的問題。
在讀取元素時携兵，CopyOnWriteArrayList會直接從原始的數(shù)組中讀取數(shù)據(jù)疾掰，因為在多線程并發(fā)訪問的情況下，讀取數(shù)據(jù)是線程安全的徐紧。
因此静檬，CopyOnWriteArrayList適用于讀多寫少的場景，因為每次寫入數(shù)據(jù)都需要復(fù)制一份原始數(shù)組并级，這會占用一定的內(nèi)存空間拂檩，加重GC負擔，并且會造成數(shù)據(jù)不一致的問題嘲碧。

Java線程池的核心參數(shù)

1. corePoolSize：線程池中保持的最小線程數(shù)量稻励。
2. maximumPoolSize：線程池中允許的最大線程數(shù)量。
3. keepAliveTime：當線程池中線程數(shù)量超過corePoolSize時愈涩，多余的空閑線程的存活時間望抽。
4. unit：keepAliveTime的時間單位。
5. workQueue：用來保存等待執(zhí)行的任務(wù)的阻塞隊列履婉。
6. threadFactory：創(chuàng)建新線程的工廠煤篙。
7. handler：當線程池中的工作隊列已滿且無法再添加新線程時，線程池將用handler來拒絕新提交的任務(wù)毁腿。

corePoolSize和maximumPoolSize的區(qū)別

corePoolSize表示核心線程池大小辑奈，也就是線程池中保持活動狀態(tài)的線程數(shù)，即使這些線程處于空閑狀態(tài)已烤，也不會被回收鸠窗。
maximumPoolSize則是線程池最大的線程數(shù)，如果隊列滿了胯究，且當前線程數(shù)小于最大線程數(shù)塌鸯，那就會創(chuàng)建新的線程來處理任務(wù)。

關(guān)于線程池的demo程序

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class ThreadPoolDemo {

    public static void main(String[] args) {
        // 定義一個線程池唐片，其中最多有5個線程并行執(zhí)行
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5);

        // 向線程池提交10個任務(wù)
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            executorService.execute(new Task(i + 1));
        }

        // 關(guān)閉線程池
        executorService.shutdown();
    }

    /**
     * 自定義的任務(wù)類丙猬，實現(xiàn)Runnable接口
     */
    static class Task implements Runnable {
        private int taskNum;

        public Task(int taskNum) {
            this.taskNum = taskNum;
        }

        @Override
        public void run() {
            // 執(zhí)行任務(wù)涨颜，打印任務(wù)編號和當前線程名稱
            System.out.println("Task " + taskNum + " is running. Thread name: " + Thread.currentThread().getName());

            // 睡眠一段時間，模擬任務(wù)的執(zhí)行時間
            try {
                Thread.sleep(2000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            // 任務(wù)執(zhí)行完畢茧球，打印結(jié)束信息
            System.out.println("Task " + taskNum + " is finished. Thread name: " + Thread.currentThread().getName());
        }
    }
}

死鎖的4個條件

1. 互斥條件：一個資源每次只能被一個進程使用庭瑰。
2. 請求與保持條件：一個進程因請求資源而阻塞時，對已獲得的資源保持不放抢埋。
3. 不剝奪條件：進程已獲得的資源弹灭，在未完成使用之前，不能被強行剝奪揪垄，只能由進程自己釋放穷吮。
4. 循環(huán)等待條件：若干進程之間形成一種頭尾相接的循環(huán)等待資源關(guān)系。

悲觀鎖和樂觀鎖的含義

（概念）悲觀鎖默認其他線程可能會修改它饥努，因此在訪問前會先對資源進行加鎖捡鱼，以防止其他線程的干擾。（應(yīng)用場景）悲觀鎖一般采用互斥鎖酷愧、讀寫鎖等機制來實現(xiàn)驾诈。悲觀鎖適用于寫操作比較頻繁的場景，如數(shù)據(jù)庫的更新操作溶浴。

（概念）樂觀鎖默認認為對共享資源的修改是少數(shù)乍迄，因此不用加鎖。而是在更新數(shù)據(jù)時比較數(shù)據(jù)版本號等信息士败，如果版本號匹配闯两，就執(zhí)行更新操作，否則認為數(shù)據(jù)沖突谅将，需要回滾或者重試漾狼。樂觀鎖一般采用版本號、時間戳等機制來實現(xiàn)戏自。（應(yīng)用場景）樂觀鎖適用于讀操作比較頻繁而寫操作比較少的場景邦投，如多用戶訪問同一筆數(shù)據(jù)的場景伤锚。

樂觀鎖的CAS算法

CAS（Compare And Swap）算法通過比較內(nèi)存中的值是否與期望值相同擅笔，如果相同，則將新值寫入該內(nèi)存地址屯援；如果不同猛们，則表明有其他線程已經(jīng)修改過內(nèi)存中的值，此時需要重新讀取內(nèi)存中的值并再次比較和嘗試修改狞洋，直到修改成功弯淘。這種算法避免了多線程同時寫入數(shù)據(jù)時出現(xiàn)數(shù)據(jù)混亂的問題，提高了程序的并發(fā)性能吉懊。

算法

編者按：算法這里就不多說了庐橙，就聊聊排序算法吧假勿，被問到的概率比較大。

快速排序算法

快速排序的思路是選取一個基準元素态鳖，將數(shù)組中小于該元素的放在左邊转培，大于該元素的放在右邊，然后遞歸地對左邊和右邊重復(fù)這個過程浆竭，直到排序完成浸须。

以下是Java實現(xiàn)的快速排序函數(shù)：

public static void quickSort(int[] arr, int left, int right) {
    if (left >= right) { // 如果左右指針相遇或交錯，則返回
        return;
    }
    int pivot = partition(arr, left, right);  // 選取基準元素
    quickSort(arr, left, pivot - 1);  // 對左半部分進行快速排序
    quickSort(arr, pivot + 1, right); // 對右半部分進行快速排序
}

public static int partition(int[] arr, int left, int right) {
    int pivot = arr[right];  // 基準元素選擇最右邊的一個
    int i = left - 1; // 定義i為小于基準元素的區(qū)間的末尾
    for (int j = left; j < right; j++) {
        if (arr[j] < pivot) {  // 如果當前元素比基準元素小
            i++;  // i擴大區(qū)間
            swap(arr, i, j);  // 交換i和j所指的元素
        }
    }
    swap(arr, i+1, right);  // 交換i+1和基準元素
    return i + 1;
}

public static void swap(int[] arr, int i, int j) {
    int temp = arr[i];
    arr[i] = arr[j];
    arr[j] = temp;
}

快速排序最好邦泄、平均和最壞情況下的時間復(fù)雜度分別為删窒、和。

Java自帶的排序算法

Java自帶的排序顺囊，例如Arrays.sort()肌索，并不是快速排序算法。而是Tim算法包蓝。

Arrays.sort()使用了一種名為TimSort的排序算法驶社。它是一種基于歸并排序和插入排序的混合排序算法，在處理小數(shù)組時使用插入排序测萎，在處理大數(shù)組時使用歸并排序亡电，并嘗試通過充分利用已排序的子序列來提高性能。

常見的排序算法

排序算法	最好時間復(fù)雜度	最壞時間復(fù)雜度	平均時間復(fù)雜度	是否穩(wěn)定
冒泡排序				穩(wěn)定
選擇排序				不穩(wěn)定
插入排序				穩(wěn)定
快速排序				不穩(wěn)定
歸并排序				穩(wěn)定
堆排序				不穩(wěn)定

MySQL數(shù)據(jù)庫

MySQL的引擎

1. InnoDB是MySQL默認的引擎硅瞧，支持事務(wù)處理和行級鎖份乒，適合數(shù)據(jù)更新較頻繁的應(yīng)用。只支持BTREE索引腕唧，不支持HASH索引或辖。
2. MyISAM不支持事務(wù)處理，但對讀操作性能好枣接，適合于數(shù)據(jù)量大但更新不頻繁的應(yīng)用颂暇。
3. Memory引擎將表存儲在內(nèi)存中，讀寫速度非车蹋快耳鸯，但數(shù)據(jù)不是持久的，重啟后數(shù)據(jù)將會丟失膀曾。

BTREE索引和HASH索引對比

BTREE索引使用B-tree數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行存儲县爬，它可以對索引列進行排序，支持范圍查找和順序遍歷添谊，適合處理范圍查詢财喳，比如大于、小于、比較等耳高。但是在進行等值查詢時扎瓶，BTREE索引的查詢性能可能會有些許劣化。
HASH索引使用哈希表進行存儲泌枪，它可以快速進行等值查詢栗弟，查找時間近乎恒定，適合處理等值查詢工闺，比如"="和"IN"等乍赫。但是HASH索引對于范圍查詢和ORDER BY排序操作較為困難，而且因為哈希表的特性陆蟆，散列值沖突的情況較多雷厂，可能會降低其查詢效率。
總之叠殷，BTREE索引適合處理復(fù)雜的查詢改鲫，而HASH索引適合處理簡單的等值查詢。

MySQL數(shù)據(jù)庫中 索引的作用

MySQL數(shù)據(jù)庫的索引是用來加速數(shù)據(jù)庫表中的數(shù)據(jù)檢索和查詢的林束。通過在表中創(chuàng)建索引像棘，可以大大提高查詢的速度。
（編者注：具體到MySQL數(shù)據(jù)庫壶冒，索引index同時就是鍵key缕题，可以創(chuàng)建唯一鍵來讓某個字段的內(nèi)容互不相同，從而幫助實現(xiàn)數(shù)據(jù)約束胖腾。）

MySQL索引失效的情況

1. 使用了NOT IN烟零。使用了OR。
2. 對索引列進行了函數(shù)操作咸作，如使用了函數(shù)锨阿、類型轉(zhuǎn)換或者運算符。
3. 對索引列使用了LIKE操作符记罚，并且通配符在開頭（如 LIKE '%abc'）墅诡。
4. 對于多列索引，只使用了索引中部分列進行查詢桐智。
5. 數(shù)據(jù)量過大末早，導(dǎo)致MySQL優(yōu)化器選擇全表掃描而非使用索引。
6. 對于InnoDB存儲引擎酵使，在高并發(fā)環(huán)境下荐吉，若使用的是非主鍵索引焙糟，則可能會發(fā)生死鎖而導(dǎo)致索引失效口渔。

（編者注：不止這些。但是面試時也不必全部答出來穿撮。其它的博客缺脉、文檔痪欲、書籍可能會有更豐富的答案。）

MySQL的索引最左匹配原則

MySQL的索引最左匹配原則是指攻礼，在使用復(fù)合索引進行查詢時业踢，MySQL會優(yōu)先匹配索引最左邊的列，只有當查詢條件包含索引最左邊的列時礁扮，才能充分利用索引知举。如果查詢條件不包含最左邊的列，即使后面有匹配的列也不能利用索引太伊，查詢效率會降低雇锡。

例如，有一個復(fù)合索引 (a,b,c)僚焦，如果查詢條件為 a=1锰提，那么MySQL會利用該索引查找到所有a=1的行，再在結(jié)果中進行b芳悲、c列的篩選立肘。如果查詢條件為 b=2，那么最左列a并沒有被用到名扛，MySQL無法利用該索引進行優(yōu)化谅年，會掃描整個表進行查找，查詢會變得非常慢肮韧。

數(shù)據(jù)庫的ACID屬性

ACID屬性是指數(shù)據(jù)庫在事務(wù)處理中需要滿足的一些基本性質(zhì)踢故，其中：

• 原子性（Atomicity）：事務(wù)是一個不可分割的操作序列，要么全部執(zhí)行成功惹苗，要么全部失敗回滾殿较，不允許部分執(zhí)行。
• 一致性（Consistency）：事務(wù)執(zhí)行前后桩蓉，數(shù)據(jù)庫的狀態(tài)必須保持一致淋纲，不會因為操作錯誤或者其他異常情況導(dǎo)致數(shù)據(jù)的邏輯錯誤或者不一致。
• 隔離性（Isolation）：事務(wù)執(zhí)行時院究，對其他事務(wù)是隔離的洽瞬，每個事務(wù)都認為自己是唯一的操作，不受其他事務(wù)的干擾业汰。
• 持久性（Durability）：事務(wù)執(zhí)行成功后伙窃，對數(shù)據(jù)庫的影響必須是永久性的，即使在系統(tǒng)崩潰或者重啟的情況下样漆，數(shù)據(jù)也能夠得到恢復(fù)为障。

臟讀、不可重復(fù)讀、幻讀

• 臟讀是指當一個事務(wù)讀取了另一個事務(wù)未提交的數(shù)據(jù)鳍怨，然后這些數(shù)據(jù)被回滾或修改呻右，導(dǎo)致第一個事務(wù)讀取了不正確的數(shù)據(jù)。

• 不可重復(fù)讀是指在一個事務(wù)的執(zhí)行過程中鞋喇，由于其他事務(wù)修改或刪除了已經(jīng)查詢的數(shù)據(jù)声滥，導(dǎo)致第一個事務(wù)后續(xù)的查詢結(jié)果和前面的查詢結(jié)果不同。

• 幻讀是指在一個事務(wù)的執(zhí)行過程中侦香，由于其他事務(wù)插入了新的數(shù)據(jù)落塑，導(dǎo)致第一個事務(wù)后續(xù)查詢時出現(xiàn)了一些新的行，使得之前的結(jié)果變得不合法罐韩。

數(shù)據(jù)庫的隔離級別

MySQL處理并發(fā)問題的隔離級別如下：

1. 讀未提交（READ UNCOMMITTED）：在該級別下芜赌，一個事務(wù)可以讀取另一個事務(wù)未提交的數(shù)據(jù)（臟讀），容易出現(xiàn)幻讀和不可重復(fù)讀的問題伴逸。
2. 讀已提交（READ COMMITTED）：在該級別下缠沈，一個事務(wù)只能讀取已經(jīng)提交的數(shù)據(jù)，相對于讀未提交級別错蝴，此級別可以避免臟讀問題洲愤，但是幻讀和不可重復(fù)讀的問題仍可能出現(xiàn)。
3. 可重復(fù)讀（REPEATABLE READ）：在該級別下顷锰，一個事務(wù)執(zhí)行期間多次讀取相同的數(shù)據(jù)柬赐，總是得到同樣的結(jié)果，即只能讀取到自己的操作官紫，不能讀取未提交的數(shù)據(jù)肛宋，可以解決臟讀和不可重復(fù)讀問題。
4. 串行化（SERIALIZABLE）：在該級別下束世，MySQL使用悲觀鎖酝陈，對所有數(shù)據(jù)進行鎖定，可以避免臟讀毁涉、不可重復(fù)讀和幻讀的出現(xiàn)沉帮，但是會造成大量的鎖等待，降低數(shù)據(jù)庫的并發(fā)性能贫堰。

CHAR穆壕，VARCHAR 和 Text 的比較

CHAR是固定長度的，而VARCHAR是可變長度的其屏。相比之下喇勋，CHAR處理固定長度的字符串時速度更快，但是浪費存儲空間偎行，而VARCHAR適用于處理可變長度的字符串川背，節(jié)省存儲空間贰拿，但是在索引和比較時速度稍慢一些。

Text則是一種特殊的VARCHAR類型渗常，可以存儲大量的文本數(shù)據(jù)。相對而言汗盘，Text類型能夠存儲更長的文本皱碘，但在處理較小的數(shù)據(jù)時相對會浪費存儲空間和一定的查詢效率。因此隐孽，當需要存儲大量文本數(shù)據(jù)時癌椿，應(yīng)使用Text類型。

設(shè)計數(shù)據(jù)表的第一菱阵、二踢俄、三范式

1. 第一范式（1NF）：表中的所有列都是不可分割的原子值，即每一列都只包含單一的數(shù)據(jù)項晴及，不可再分都办。

2. 第二范式（2NF）：表中的非主鍵列必須完全依賴于主鍵，而非部分依賴虑稼。也就是說琳钉，一個表必須有一個唯一的主鍵，并且所有的非主鍵列必須和主鍵列有完全依賴關(guān)系蛛倦。

3. 第三范式（3NF）：表中的所有列必須和主鍵列直接相關(guān)歌懒，而不能與依賴于其他列。換句話說溯壶，表中的每一列都應(yīng)該只和主鍵列直接相關(guān)及皂，而不是間接相關(guān)。

實現(xiàn)了第一范式且改，保證了數(shù)據(jù)不會出現(xiàn)多余的重復(fù)字段验烧。實現(xiàn)了第二范式，則保證數(shù)據(jù)的唯一性和正確性又跛。實現(xiàn)了第三范式噪窘，則保證了數(shù)據(jù)只存儲在一個地方，避免了數(shù)據(jù)的冗余效扫。

計算機網(wǎng)絡(luò)知識

域名解析的過程

1. 用戶在瀏覽器中輸入網(wǎng)址倔监，瀏覽器會向本地域名解析器（通常為路由器）發(fā)起查詢。

2. 如果本地解析器中已經(jīng)有了這個域名的緩存記錄菌仁，那么它會直接返回IP地址給瀏覽器浩习；否則，它會向上級DNS服務(wù)器發(fā)出查詢請求济丘。

3. 上級DNS服務(wù)器也可能會有緩存記錄谱秽，如果有洽蛀，就返回給本地解析器；否則疟赊，它會向更高層級的DNS服務(wù)器發(fā)出請求吝羞。 這個過程會一直重復(fù)战坤，直到查詢到根域名服務(wù)器（Root Name Server）。根域名服務(wù)器會返回下一級DNS服務(wù)器的地址（通常是頂級域名服務(wù)器，比如“.com”）判族，本地解析器然后向下一級DNS服務(wù)器發(fā)出查詢請求就谜。

4. DNS服務(wù)器返回目標域名對應(yīng)的IP地址給本地解析器挺益，本地解析器再將結(jié)果緩存起來牲尺，同時將IP地址返回給瀏覽器。

5. 瀏覽器通過IP地址向目標服務(wù)器發(fā)出請求戳玫，服務(wù)器響應(yīng)后將網(wǎng)頁內(nèi)容返回給瀏覽器熙掺，完成整個過程。

（編者注：不必分為什么第一步咕宿、第二步……等币绩。像講故事一樣講出來，言之有理即可府阀。）

TCP和UDP

聯(lián)系

1. 都是用來將數(shù)據(jù)從一個應(yīng)用程序傳輸?shù)搅硪粋€應(yīng)用程序类浪。

2. 都需要運用一些特定的協(xié)議來完成數(shù)據(jù)傳輸。

3. 都支持面向連接和無連接的通信方式肌似。

區(qū)別

1. TCP是面向連接的協(xié)議费就，UDP是無連接的協(xié)議。

2. TCP提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸川队，而UDP則不保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

3. TCP使用流量控制力细、擁塞控制和錯誤校驗來確保可靠性固额，而UDP則只提供基本的錯誤檢測眠蚂。

4. TCP通信速度較慢，UDP通信速度較快斗躏。

5. TCP可以適應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)狀況逝慧，而UDP則更適用于高速數(shù)據(jù)傳輸。

建立于TCP啄糙、UDP的應(yīng)用層協(xié)議

TCP協(xié)議對應(yīng)的應(yīng)用層協(xié)議有HTTP笛臣、FTP、SMTP隧饼、TELNET沈堡、SSH等；
UDP協(xié)議對應(yīng)的應(yīng)用層協(xié)議有DNS燕雁、DHCP诞丽、TFTP等鲸拥。

TCP的三次握手、四次揮手

（編者按僧免，老掉牙了刑赶，去看別的書籍、博客懂衩，這里就不寫了撞叨。別人寫得很詳細了。）

TCP的滑動窗口

TCP協(xié)議的滑動窗口（Sliding Window）是一種流量控制機制勃痴，用于在發(fā)送端和接收端之間進行數(shù)據(jù)傳輸時的數(shù)據(jù)包確認和窗口大小調(diào)整谒所。

滑動窗口的基本原理是热康，在發(fā)送數(shù)據(jù)包之后沛申，發(fā)送方維護一個大小為N的窗口。N是指可以一次性發(fā)送多少個數(shù)據(jù)包未收到接收方的確認信息姐军。接收方收到數(shù)據(jù)包后铁材，會發(fā)送確認信息給發(fā)送方，告訴發(fā)送方已經(jīng)收到了數(shù)據(jù)奕锌，以及下一個期望接收的數(shù)據(jù)包的序號（ACK）著觉。在發(fā)送方收到ACK之后，就可以將窗口向前滑動一位惊暴，發(fā)送下一個數(shù)據(jù)包饼丘。接收方也可以根據(jù)當前情況調(diào)整窗口大小，從而控制傳輸速率辽话。

滑動窗口的作用是通過動態(tài)調(diào)整窗口大小來適應(yīng)不同網(wǎng)絡(luò)條件下的數(shù)據(jù)傳輸肄鸽。通過控制發(fā)送方發(fā)送數(shù)據(jù)包的速率，可以防止數(shù)據(jù)擁塞油啤、傳輸錯誤等問題的發(fā)生典徘。同時，滑動窗口也提供了一種簡便的流量控制機制益咬，可以確保高效逮诲、可靠地進行數(shù)據(jù)傳輸。

TCP的擁塞控制

TCP通過擁塞窗口來實現(xiàn)擁塞控制幽告。擁塞窗口是TCP用來控制發(fā)送數(shù)據(jù)量的一個參數(shù)梅鹦。當擁塞窗口較小時，TCP發(fā)送數(shù)據(jù)包的速度也會相應(yīng)較慢冗锁，以此來避免網(wǎng)絡(luò)擁塞帘瞭。TCP還會根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的擁塞情況不斷調(diào)整擁塞窗口的大小，以達到更為合理的擁塞控制蒿讥。此外蝶念，TCP還通過重傳機制來保證數(shù)據(jù)的可靠性抛腕，同時避免持續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)擁塞的情況∶窖常總之担敌，TCP的擁塞控制機制使其能夠在網(wǎng)絡(luò)擁塞的情況下自適應(yīng)地調(diào)整發(fā)送數(shù)據(jù)的速度，從而保證網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)馁|(zhì)量和穩(wěn)定性廷蓉。

HTTP和HTTPS的區(qū)別

HTTPS 在傳輸數(shù)據(jù)時全封，使用了TLS/SSL協(xié)議進行加密處理，使得數(shù)據(jù)傳輸過程中被竊聽或篡改的可能性大大降低桃犬。因此刹悴，當用戶訪問一個使用 HTTPS 協(xié)議的網(wǎng)站時，他們的數(shù)據(jù)會更加安全攒暇。而 HTTP 則未加密土匀，數(shù)據(jù)傳輸過程中可能會被篡改、竊聽形用，對于涉及敏感信息（如密碼就轧、銀行卡信息等）的傳輸，使用 HTTP 是不安全的田度。

HTTP的GET和POST方法

GET方法一般用來請求服務(wù)器返回某個資源妒御，它會將請求的參數(shù)編碼放在URL的后面，可以在瀏覽器地址欄中看到镇饺，因此在請求時傳遞的參數(shù)有長度限制（一般是2048個字符）乎莉，傳遞的數(shù)據(jù)量較小。GET方法是一個冪等方法奸笤，多次調(diào)用不會對資源產(chǎn)生副作用惋啃。因為GET方法的特性，它適用于請求數(shù)據(jù)揭保，但不適用于提交數(shù)據(jù)肥橙。

POST方法一般用來提交數(shù)據(jù)，它會將參數(shù)放在HTTP請求體中秸侣，參數(shù)不會出現(xiàn)在URL中存筏，因此可以傳遞大量數(shù)據(jù)。POST方法不是一個冪等方法味榛，多次調(diào)用會對資源產(chǎn)生副作用椭坚，比如在數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建或修改數(shù)據(jù)。因為POST方法的特性搏色，它適用于提交表單數(shù)據(jù)善茎、上傳文件等需要提交數(shù)據(jù)的情景。

HTTP的狀態(tài)碼

1XX：信息響應(yīng)類频轿，表示服務(wù)器已經(jīng)接收到請求垂涯，正在處理中烁焙。

2XX：成功響應(yīng)類，表示請求已經(jīng)被服務(wù)器成功地接收耕赘、理解骄蝇、并接受處理。

3XX：重定向響應(yīng)類操骡，表示需要進一步操作以完成請求九火。

4XX：客戶端錯誤響應(yīng)類，表示請求存在問題册招，服務(wù)器無法處理岔激。

5XX：服務(wù)器錯誤響應(yīng)類，表示服務(wù)器在處理請求時發(fā)生了錯誤是掰。

常見的狀態(tài)碼有：200 OK（請求成功）, 404 Not Found（請求的資源不存在）, 500 Internal Server Error（服務(wù)器內(nèi)部錯誤）等虑鼎。

（編者注：有些書籍和文檔中有非常詳細的狀態(tài)碼解釋。但是狀態(tài)碼很多冀惭，不必要每個都十分了解震叙。）

HTTP請求頭的參數(shù)

（僅說明常見的）

1. Accept：指定客戶端能夠接收的內(nèi)容類型掀鹅。

2. Accept-Encoding：指定客戶端能夠接受的編碼方式散休，比如 gzip 或 deflate。

3. Authorization：在需要認證的請求中乐尊，包含認證信息戚丸。

4. Content-Length：請求體的長度。

5. Content-Type：請求體的類型扔嵌，比如 application/json限府。

6. Cookie：包含客戶端發(fā)送給服務(wù)器的 cookie 信息。

7. User-Agent：客戶端的瀏覽器信息痢缎，用來識別客戶端的瀏覽器類型胁勺。

8. Host：請求的主機名。

HTTP相應(yīng)頭的參數(shù)

（僅說明常見的）

1. Content-Type：響應(yīng)體的傳輸類型独旷，比如text/html署穗、application/json等喵；
2. Content-Length：響應(yīng)體的長度喵嵌洼；
3. Cache-Control：控制緩存的行為案疲，比如max-age、no-cache麻养、private等喵褐啡；
4. Server：服務(wù)器的軟件和版本號喵；
5. Date：響應(yīng)的時間戳喵鳖昌；
6. Set-Cookie：設(shè)置Cookie信息喵备畦；
7. Location：重定向的URL地址喵低飒。

cookie和session

Cookie是存儲在用戶計算機上的小文本文件，由瀏覽器維護懂盐。其中可以包含任何數(shù)據(jù)逸嘀，例如用戶信息、偏好設(shè)置等等允粤。網(wǎng)站可以在用戶訪問它們的時候設(shè)置cookie崭倘，并在后續(xù)的請求中讀取。比如用戶的語言偏好类垫、購物車內(nèi)容司光、頁面皮膚等，可以使用 Cookie 存儲悉患。

Session是將數(shù)據(jù)存儲在服務(wù)器上而不是客戶端計算機上残家。 在用戶與web服務(wù)器進行會話時，服務(wù)器會為每個會話創(chuàng)建一個session對象售躁，并為該會話提供一個唯一的session ID坞淮。 session ID隨后可以在每個迭代中通過cookie或URL參數(shù)發(fā)送回客戶端。在后續(xù)請求中陪捷，服務(wù)器可以根據(jù)session ID檢索session對象回窘，并使用其中存儲的數(shù)據(jù)進行請求處理。session經(jīng)常被用于存儲敏感數(shù)據(jù)市袖，例如用戶憑證等啡直，以防止不受信任的訪問。如登錄憑證苍碟、用戶權(quán)限酒觅、用戶信息等，采用 Session 機制比較保險微峰。

本文 90% 以上的內(nèi)容由 ChatGPT 撰寫舷丹。我（編者）只進行了簡單的勘誤、注釋蜓肆、整理颜凯。