java并發(fā)面試問題:

1.聊聊你對(duì)CAS的理解:

并發(fā)包下的autoInteger的底層實(shí)現(xiàn),當(dāng)autointeger調(diào)用increment方法的時(shí)候蚂且，多個(gè)線程去調(diào)用這個(gè)方法浅蚪，首先查詢獲取當(dāng)前變量的值俱两，對(duì)變量值進(jìn)行修改，修改后繼續(xù)查詢當(dāng)前值是否為以前的值通孽，如果是的話做加一操作，如果不是前面的值，就獲取最新的值繼續(xù)上面這個(gè)操作产弹，直到修改成功。

image.png

2.concurrentHashMap的實(shí)現(xiàn)原理解析:
java.1.7 把大數(shù)組拆分成多個(gè)小數(shù)組弯囊，每個(gè)數(shù)組對(duì)應(yīng)一把鎖痰哨。
java 1.8 對(duì)鎖的粒度更加細(xì)化，存儲(chǔ)還是一個(gè)大數(shù)組匾嘱，如果兩個(gè)線程對(duì)同一個(gè)位置進(jìn)行put操作的時(shí)候斤斧，同一時(shí)間內(nèi)只有一個(gè)線程能執(zhí)行cas操作，就是剛開始獲取一下數(shù)組[5]這個(gè)位置的值奄毡，然后執(zhí)行CAS,線程1先去比較一下折欠，如果沒有變化，進(jìn)行修改吼过，同一時(shí)間其他線程執(zhí)行CAS都會(huì)失敗锐秦，如果其他人失敗了，就需要在這個(gè)位置基于紅黑樹+鏈表的模式盗忱，synchronized(數(shù)組[5]),加鎖酱床，基于鏈表 或者紅黑樹在這個(gè)位置插進(jìn)去自己的數(shù)據(jù)。

3.AQS的理解:

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線程一和線程二都進(jìn)行CAS獲取鎖趟佃，當(dāng)線程1獲取鎖后扇谣，線程二進(jìn)入一個(gè)隊(duì)列中進(jìn)行等待，如果為非公平鎖闲昭，當(dāng)線程3進(jìn)行CAS的時(shí)候罐寨，剛才鎖釋放，線程三就會(huì)獲取到鎖序矩，如果是公平鎖的話鸯绿，首先判斷隊(duì)列中有沒有線程等待，如果有的話簸淀，先執(zhí)行線程二瓶蝴，
4.線程池的原理:

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線程池原理，首先有了任務(wù)當(dāng)線程池沒有滿的時(shí)候租幕，直接在線程池中執(zhí)行舷手，當(dāng)線程池滿了的時(shí)候就進(jìn)入到阻塞隊(duì)列中，線程池有空余線程了就會(huì)從阻塞隊(duì)列中獲取任務(wù)并且執(zhí)行

5.線程池參數(shù)理解:

corePoolSize:核心線程數(shù)
maximumPoolSize：最大線程數(shù)
keepAliveTime：60s 非核心線程數(shù)的空閑時(shí)間
new ArrayBlockingQueue<Runnable>（200）

線程圖

實(shí)現(xiàn)功能圖: 當(dāng)有任務(wù)進(jìn)來的時(shí)候首先創(chuàng)建核心線程數(shù)劲绪，當(dāng)核心線程數(shù)都滿了的情況男窟，下來的任務(wù)進(jìn)入阻塞隊(duì)列中盆赤，當(dāng)阻塞隊(duì)列也滿了的話，就查看是否設(shè)置了最大線程數(shù)是否大于核心線程數(shù)蝎宇，如果設(shè)置了就開始創(chuàng)建非核心線程數(shù)弟劲，非核心線程就會(huì)去執(zhí)行多余的任務(wù)當(dāng)任務(wù)執(zhí)行完了的話就會(huì)從隊(duì)列中獲取任務(wù)執(zhí)行，當(dāng)任務(wù)都執(zhí)行完了的話姥芥，查看空閑時(shí)間兔乞，空閑時(shí)間到了非核心線程就會(huì)消亡。
如果非核心線程數(shù)數(shù)量也滿了凉唐，就要傳入RejectedExecutionHandler.選擇拒絕策略庸追。

6.[并發(fā)]java內(nèi)存模型的理解:

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package container;

import java.util.*;

public class TestHashMap {
    private static int i=0;
    public static void main(String[] args) {
        Map<String,String> map=new HashMap<String,String>();
        new Thread(new Runnable(){
            @Override
            public void run() {
                i++;
            }
        }).start();
        new Thread(new Runnable(){
            @Override
            public void run() {
                i++;
            }
        }).start();
    }
}

兩個(gè)線程去修改當(dāng)前的的值，類中有主內(nèi)存台囱，每個(gè)線程有自己的一片工作內(nèi)存淡溯，首先一個(gè)線程使用read讀取數(shù)值，使用load加載到自己的工作內(nèi)存簿训，使用use進(jìn)行操作咱娶，使用assign返回給工作內(nèi)存，把工作內(nèi)存中的一個(gè)值傳遞給主內(nèi)存强品，write寫入主內(nèi)存膘侮，線程二也是相同的操作，所以會(huì)出現(xiàn)并發(fā)問題的榛。這就是并發(fā)線程模型琼了。

7.syncronized和reentrantlock的區(qū)別

syncronized可以鎖代碼塊、方法和對(duì)象
syncronized隱式的獲得釋放鎖夫晌，ReentrantLock顯示的獲得鎖雕薪，或者釋放鎖，
reentrantlock可以實(shí)現(xiàn)公平鎖晓淀，
syncronized是同步阻塞所袁，使用悲觀并發(fā)的策略，Reentranklock使用同步非阻塞凶掰，采用的是樂觀并發(fā)策略燥爷。
syncronized在發(fā)生異常時(shí)，會(huì)自動(dòng)釋放線程占有的鎖锄俄，因此不會(huì)導(dǎo)致死鎖現(xiàn)象發(fā)生，而reentranklock在發(fā)生異常時(shí)勺拣，如果沒有主動(dòng)通知unLock()去釋放鎖奶赠，就會(huì)造成死鎖現(xiàn)象。因此需要在finally塊中釋放鎖药有。
ReentrankLock是API級(jí)別的毅戈，syncronized是JVM級(jí)別苹丸。
ReentrantLock的實(shí)現(xiàn)是一種自旋鎖，通過循環(huán)調(diào)用CAS操作來實(shí)現(xiàn)加鎖苇经，
syncronized在1.6之前是重量級(jí)鎖赘理，在1.6之后對(duì)syncronized進(jìn)行了進(jìn)一步的優(yōu)化，
Java虛擬機(jī)是通過進(jìn)入和退出Monitor對(duì)象來實(shí)現(xiàn)代碼塊同步和方法同步的扇单，代碼塊同步使用的是monitorenter和 monitorexit 指令實(shí)現(xiàn)的商模，而方法同步是通過Acc_syncronized后面的標(biāo)識(shí)來確定該方法是否為同步方法。

• 1.6之后syncronized引入了鎖升級(jí)蜘澜，引入了偏向鎖施流，和輕量級(jí)鎖，鎖的狀態(tài)變?yōu)榱怂姆N鄙信，
  -鎖膨脹指鎖從無鎖->偏向鎖->輕量級(jí)鎖->重量級(jí)鎖的單項(xiàng)升級(jí)
• 消除指的是在某些情況下瞪醋，JVM 虛擬機(jī)如果檢測(cè)不到某段代碼被共享和競(jìng)爭(zhēng)的可能性，就會(huì)將這段代碼所屬的同步鎖消除掉装诡，從而到底提高程序性能的目的
  -鎖粗化是指银受，將多個(gè)連續(xù)的加鎖、解鎖操作連接在一起鸦采，擴(kuò)展成一個(gè)范圍更大的鎖

public String method() {
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
// 偽代碼：加鎖操作
sb.append( + i);
// 偽代碼：解鎖操作
}
return sb.toString();
}

-自旋鎖是指通過自身循環(huán)宾巍，嘗試獲取鎖的一種方式，偽代碼實(shí)現(xiàn)如下：
自旋鎖優(yōu)點(diǎn)在于它避免一些線程的掛起和恢復(fù)操作赖淤，因?yàn)閽炱鹁€程和恢復(fù)線程都需要從用戶態(tài)轉(zhuǎn)入內(nèi)核態(tài)蜀漆，這個(gè)過程是比較慢的，所以通過自旋的方式可以一定程度上避免線程掛起和恢復(fù)所造成的性能開銷咱旱。

8.java內(nèi)存模型中的原子性确丢，有序性，可見性

• 一次操作或者多次操作吐限，要么所有的操作全部都得到有效的執(zhí)行并且不會(huì)受到任何因素的干擾而中斷鲜侥，要么都不執(zhí)行。
• 當(dāng)一個(gè)線程對(duì)共享變量進(jìn)行了修改诸典，其他的線程都是立即可以看到修改后的最新值描函。
  volatile（易變關(guān)鍵字）
  它可以用來修飾成員變量和靜態(tài)成員變量，他可以避免線程從自己的工作緩存中查找變量的值狐粱，必須到主存中獲取它的值舀寓，線程操作 volatile 變量都是直接操作主內(nèi)存（指示 JVM，這個(gè)變量是共享且不穩(wěn)定肌蜻，每次使用它都到主存中進(jìn)行讀然ツ埂）
  -有序性 由于指令重排序問題，代碼的執(zhí)行順序未必就是編寫代碼時(shí)候的順序蒋搜。

      static int num = 0;
    static int r1 = 0;

     static boolean ready = false;
    public static void main(String[] args) {
        new Thread(new Runnable(){
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("r1執(zhí)行1111");
                if(ready) {
                    r1 = num + num;
                    System.out.println("r1進(jìn)入8888");
                    System.out.println("r1true");
                } else {
                    System.out.println("r1false");
                    r1 = 1;
                }            }
        }).start();
        new Thread(new Runnable(){
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("r2先執(zhí)行");
                num = 2;
                ready = true;            }
        }).start();
    }

• volatile 加上volatile字段可以阻止指令重排篡撵。

mysql面試問題

1.myIsam和innodb的區(qū)別

• myIsam不支持事務(wù)判莉，不支持外鍵約束，索引文件和數(shù)據(jù)文件分開育谬，對(duì)查詢效果會(huì)很好券盅，支持表鎖，
• innodb 1.支持行鎖膛檀，2.支持外鍵锰镀，3.支持事物，4.讀的效率低于myisam 5.寫的效率高于myisam,6.支持自增AUTO_INCREMENT屬性宿刮。

2. mysql的索引實(shí)現(xiàn)原理:

從B樹來分析:B是一種多路平衡樹搜索樹互站，比平衡二叉樹存儲(chǔ)更多的結(jié)點(diǎn)，相對(duì)于平衡二叉樹每個(gè)結(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)更多結(jié)點(diǎn)僵缺，子節(jié)點(diǎn)最大的個(gè)數(shù)為B樹的階數(shù)胡桃，對(duì)比平衡二叉樹高度也更低，結(jié)點(diǎn)上存儲(chǔ)著鍵和值磕潮。
B+數(shù)是對(duì)B-數(shù)的更好的優(yōu)化:B+數(shù)非葉子節(jié)點(diǎn)不存儲(chǔ)數(shù)據(jù)翠胰，只有葉子節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，并且相鄰的葉子節(jié)點(diǎn)之間連接起來自脯，方便按照范圍查找之景。
b+樹的高度一般在2-4層，而每次IO能查100次膏潮，所以查詢到數(shù)據(jù)為0.02到0.04秒
myIsam的索引文件和數(shù)據(jù)文件是分開的锻狗，B+數(shù)最后存儲(chǔ)的是一個(gè)key鍵和物理地址，通過物理地區(qū)去數(shù)據(jù)文件中獲取數(shù)據(jù)焕参。
innodb要求必須要有主鍵(即使不創(chuàng)建主鍵系統(tǒng)也會(huì)默認(rèn)創(chuàng)建一個(gè)主鍵)轻纪，默認(rèn)使用主鍵建立索引，他的索引文件也是數(shù)據(jù)文件叠纷。

3.聚簇索引和非聚簇索引

innodb中根據(jù)主鍵建立的索引也叫做聚簇索引刻帚，非聚集索引與聚集索引的區(qū)別在于非聚集索引的葉子節(jié)點(diǎn)不存儲(chǔ)表中的數(shù)據(jù)，而是存儲(chǔ)該列對(duì)應(yīng)的主鍵涩嚣，
想要查找數(shù)據(jù)我們還需要根據(jù)主鍵再去聚集索引中進(jìn)行查找崇众，這個(gè)再根據(jù)聚集索引查找數(shù)據(jù)的過程，我們稱為回表

4.索引的使用規(guī)則

-全列匹配
有三個(gè)列航厚，剛好有三個(gè)列顷歌，索引執(zhí)行

• 最左匹配原則
  指的是聯(lián)合索引中，優(yōu)先走最左邊列的索引幔睬。對(duì)于多個(gè)字段的聯(lián)合索引眯漩，也同理。如 index(a,b,c) 聯(lián)合索引溪窒，則相當(dāng)于創(chuàng)建了 a 單列索引坤塞，(a,b)聯(lián)合索引，和(a,b,c)聯(lián)合索引
  -最左前綴匹配澈蚌，中間某個(gè)值沒有匹配摹芙，先根據(jù)最左邊的開始找，走索引宛瞄，找到后在再這些數(shù)據(jù)中找
• 如果是范圍查詢>=,<=between等操作浮禾，你只能符合最左匹配原則才可以范圍，范圍后的就不走索引了
• 如果對(duì)某列用了函數(shù)這一列就不用索引了

5.mysql中事物的ACID:

• 原子性(atomicity):一個(gè)原子事物要么完全執(zhí)行成功份汗，要么干脆不執(zhí)行
• 一致性(Consistency)：執(zhí)行事物前后盈电，數(shù)據(jù)保持一致，例如轉(zhuǎn)賬杯活，轉(zhuǎn)賬者和收款者的總額應(yīng)該保持一致
• 隔離性(Isolation):并發(fā)訪問數(shù)據(jù)庫匆帚，一個(gè)用戶的事物不被其他事物所干擾，各并發(fā)事物之間數(shù)據(jù)庫是獨(dú)立的旁钧。
• 持久性(Durability) 一個(gè)事物被提交之后吸重，它對(duì)數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的改變是持久的，即使數(shù)據(jù)庫發(fā)生了故障也不應(yīng)該對(duì)其有任何的影響

6.mysql的事物隔離級(jí)別

• 讀未提交 read uncommitted
  所有事物都可以看到未提交事物的執(zhí)行結(jié)果歪今，在這種隔離級(jí)別會(huì)產(chǎn)生各種的問題嚎幸，本隔離級(jí)別很少用于事件中，因?yàn)樽x取未提交的會(huì)產(chǎn)生臟讀的情況寄猩。
• 讀已提交 read committed
  大多數(shù)數(shù)據(jù)庫采用的隔離級(jí)別(但不是mysql采取的隔離級(jí)別) 只能看見別人已經(jīng)提交的數(shù)據(jù)嫉晶，當(dāng)用戶第一次查詢結(jié)果，和第二次查詢結(jié)果中間出現(xiàn)了一次提交數(shù)據(jù)修改田篇，那第一次查詢的結(jié)果和第二次查詢的結(jié)果產(chǎn)生不一樣的結(jié)果替废，這個(gè)隔離級(jí)別也支持所謂的’不可重復(fù)讀’
• 可重復(fù)讀 repeatable read 可重復(fù)讀
  Mysql使用當(dāng)前的隔離級(jí)別，該級(jí)別解決了不可重復(fù)讀的問題斯辰，同一個(gè)事物在并 發(fā)讀取事物時(shí)舶担，會(huì)看到同樣的結(jié)果，不過這會(huì)導(dǎo)致一個(gè)棘手的問題幻讀
• Serializeble 可串行化彬呻，
  該為最高的隔離級(jí)別衣陶，它通過強(qiáng)制事物排序，使之不可互相沖突闸氮，從而解決幻讀的問題剪况，簡(jiǎn)言之，serializeble是在每個(gè)讀取數(shù)據(jù)上加鎖蒲跨，在這個(gè)級(jí)別中可能導(dǎo)致Timeout與鎖競(jìng)爭(zhēng)Lock Contention ,實(shí)際項(xiàng)目中很少使用到這個(gè)級(jí)別译断，但如果用戶的應(yīng)用為了數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，需要強(qiáng)制減少并發(fā)的話或悲，也可以使用當(dāng)前的隔離級(jí)別孙咪。
• 幻讀: 第一次讀取數(shù)據(jù)可能是一行堪唐，但第二次再次讀取數(shù)據(jù)的時(shí)候因?yàn)閯偤糜芯€程插入了數(shù)據(jù)，這時(shí)候數(shù)據(jù)變成了兩行翎蹈，從而出現(xiàn)第一次和第二次讀取數(shù)據(jù)不一樣的情況淮菠。

7.mysql的鎖

按鎖的粒度可分為：表鎖、頁面鎖荤堪、行鎖合陵、記錄鎖、間隙鎖澄阳、臨鍵鎖
按鎖的屬性可分為：共享鎖拥知、排它鎖
按加鎖機(jī)制可分為：樂觀鎖、悲觀鎖

• innodb:的行鎖:分為排他鎖(x)和共享鎖(s),當(dāng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行,insert,delete,update的時(shí)候innodb會(huì)自動(dòng)給數(shù)據(jù)加上行級(jí)的排他鎖碎赢，當(dāng)為select操作的時(shí)候低剔，是不加鎖的
• 共享鎖（又稱讀鎖、S鎖）：
  作用：防止其他事務(wù)修改當(dāng)前數(shù)據(jù)肮塞。
  加鎖方式：

在select語句末尾加上lock in share mode關(guān)鍵字户侥。

# 對(duì)id=1的用戶加讀鎖
select * from user where id=1 lock in share mode;

• 排他鎖（又稱寫鎖、X鎖）：
  作用：防止其他事務(wù)讀取或者更新當(dāng)前數(shù)據(jù)峦嗤。
  加鎖方式：
  在select語句末尾加上for update關(guān)鍵字蕊唐。

# 對(duì)id=1的用戶加寫鎖
select * from user where id=1 for update;

悲觀鎖：
總是假設(shè)別人會(huì)修改當(dāng)前數(shù)據(jù)，所以每次讀取的時(shí)候烁设，總是加鎖替梨。然后就是一個(gè)人干事情別人都干不了。
適用于寫多讀少的場(chǎng)景装黑。

# 加讀鎖
select * from user where id=1 lock in share mode;
# 加寫鎖
select * from user where id=1 for update;

樂觀鎖
總是假設(shè)別人不會(huì)修改當(dāng)前數(shù)據(jù)副瀑，所以每次讀取數(shù)據(jù)的時(shí)候都不會(huì)加鎖，只是在更新數(shù)據(jù)的時(shí)候通過version判斷別人是否修改過數(shù)據(jù)恋谭，Java的atomic包下的類就是使用樂觀鎖（CAS）實(shí)現(xiàn)的糠睡。

適用于讀多寫少的場(chǎng)景。

select id,name,age,version from user id=1;
update user set age=age+1 where id=1 and version=1;

8.mysql的優(yōu)化過程:

如何處理慢查詢問題:
1)開啟慢查詢?nèi)罩揪渭眨瑴?zhǔn)確定位到那個(gè)sql語句出現(xiàn)了問題
2)分析sql語句狈孔，看是否查詢了多余列的數(shù)據(jù)，對(duì)語句進(jìn)行分析后重寫
3)分析sql的執(zhí)行計(jì)劃材义，然后獲取使用索引的情況均抽，之后修改語句或者修改索引，使得語句可以盡可能的命中索引其掂。
4)如果對(duì)表中的優(yōu)化已經(jīng)無法進(jìn)行油挥，可以考慮表中的數(shù)據(jù)是否太大，如果是的話可以進(jìn)行橫向或者縱向的分表。

9.索引的設(shè)計(jì)原則是什么?

1)適合索引的列是出現(xiàn)在where語句中的列
2)基數(shù)較小的表深寥，索引效果差攘乒，沒必要?jiǎng)?chuàng)建索引
3)在選擇索引的時(shí)候越短越好，沒必要用全部字段做索引
4)定義有外鍵的數(shù)據(jù)列一定要建立索引
5)更新頻率大的列惋鹅，沒必要?jiǎng)?chuàng)建索引
6)大文本持灰、大對(duì)象不要?jiǎng)?chuàng)建索引。