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本文分为十九个模块,分别是:「Java 基础、容器、多线程、反射、对象拷贝、Java Web 、异常、网络、设计模式、Spring/Spring
MVC、Spring Boot/Spring
Cloud、Hibernate、MyBatis、RabbitMQ、Kafka、Zookeeper、MySQL、Redis、JVM」
具体来说 JDK 其实包含了 JRE,同时还包含了编译 Java 源码的编译器 Javac,还包含了很多 Java
程序调试和分析的工具。简单来说:如果你需要运行 Java 程序,只需安装 JRE 就可以了,如果你需要编写 Java 程序,需要安装 JDK。
「== 解读」
对于基本类型和引用类型 == 的作用效果是不同的,如下所示:
代码示例:
String z = new String("string");
System.out.println(x==y); // true
System.out.println(x==z); // false
System.out.println(x.equals(y)); // true
System.out.println(x.equals(z)); // true
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代码解读:因为 x 和 y 指向的是同一个引用,所以 == 也是 true,而 new String()方法则重写开辟了内存空间,所以 == 结果为
false,而 equals 比较的一直是值,所以结果都为 true。
「equals 解读」
equals 本质上就是 ==,只不过 String 和 Integer 等重写了 equals 方法,把它变成了值比较。看下面的代码就明白了。
首先来看默认情况下 equals 比较一个有相同值的对象,代码如下:
publicCat(String name){
this.name = name;
public String getName(){
publicvoidsetName(String name){
this.name = name;
System.out.println(c1.equals(c2)); // false
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输出结果出乎我们的意料,竟然是 false?这是怎么回事,看了 equals 源码就知道了,源码如下:
publicbooleanequals(Object obj){
return (this == obj);
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原来 equals 本质上就是 ==。
那问题来了,两个相同值的 String 对象,为什么返回的是 true?代码如下:
String s1 = new String("老王");
String s2 = new String("老王");
System.out.println(s1.equals(s2)); // true
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同样的,当我们进入 String 的 equals 方法,找到了答案,代码如下:
publicbooleanequals(Object anObject){ if (this == anObject) { if (anObject instanceof String) { String anotherString = (String)anObject; int n = value.length; if (n == anotherString.value.length) { char v1[] = value; char v2[] = anotherString.value; while (n-- != 0) { if (v1[i] != v2[i]) return false;
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原来是 String 重写了 Object 的 equals 方法,把引用比较改成了值比较。
「总结」 :== 对于基本类型来说是值比较,对于引用类型来说是比较的是引用;而 equals 默认情况下是引用比较,只是很多类重新了 equals
方法,比如 String、Integer 等把它变成了值比较,所以一般情况下 equals 比较的是值是否相等。
不对,两个对象的 hashCode() 相同,equals() 不一定 true。
代码示例:
Sysem. out. println(String. format("str1:%d | str2:%d", str1. hashCode(),str2. hashCode()));
System. out. println(str1. equals(str2));
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执行的结果:
str1:1179395 | str2:1179395
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代码解读:很显然“通话”和“重地”的 hashCode() 相同,然而 equals() 则为 false,因为在散列表中,hashCode()
相等即两个键值对的哈希值相等,然而哈希值相等,并不一定能得出键值对相等。
等于 -1,因为在数轴上取值时,中间值(0.5)向右取整,所以正 0.5 是往上取整,负 0.5 是直接舍弃。
String 不属于基础类型,基础类型有 8 种:byte、boolean、char、short、int、float、long、double,而
String 属于对象。
操作字符串的类有:String、StringBuffer、StringBuilder。
String 和 StringBuffer、StringBuilder 的区别在于 String 声明的是不可变的对象,每次操作都会生成新的 String
对象,然后将指针指向新的 String 对象,而 StringBuffer、StringBuilder
可以在原有对象的基础上进行操作,所以在经常改变字符串内容的情况下最好不要使用 String。
StringBuffer 和 StringBuilder 最大的区别在于,StringBuffer 是线程安全的,而 StringBuilder
是非线程安全的,但 StringBuilder 的性能却高于 StringBuffer,所以在单线程环境下推荐使用 StringBuilder,
多线程环境下推荐使用
StringBuffer。
不一样,因为内存的分配方式不一样。String str="i"的方式,Java 虚拟机会将其分配到常量池中;而 String str=new
String(“i”) 则会被分到堆内存中。
使用 StringBuilder 或者 stringBuffer 的 reverse() 方法。
示例代码:
StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer();
stringBuffer. append("abcdefg");
System. out. println(stringBuffer. reverse()); // gfedcba
StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
stringBuilder. append("abcdefg");
System. out. println(stringBuilder. reverse()); // gfedcba
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不需要,抽象类不一定非要有抽象方法。
示例代码:
publicstaticvoidsayHi(){
System. out. println("hi~");
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上面代码,抽象类并没有抽象方法但完全可以正常运行。
不能,定义抽象类就是让其他类继承的,如果定义为 final 该类就不能被继承,这样彼此就会产生矛盾,所以 final
不能修饰抽象类,如下图所示,编辑器也会提示错误信息:
按功能来分:输入流(input)、输出流(output)。
按类型来分:字节流和字符流。
字节流和字符流的区别是:字节流按 8 位传输以字节为单位输入输出数据,字符流按 16 位传输以字符为单位输入输出数据。
Java 容器分为 Collection 和 Map 两大类,其下又有很多子类,如下所示:
List、Set、Map 的区别主要体现在两个方面:元素是否有序、是否允许元素重复。
三者之间的区别,如下表:
对于在 Map 中插入、删除、定位一个元素这类操作,HashMap 是最好的选择,因为相对而言 HashMap 的插入会更快,但如果你要对一个 key
集合进行有序的遍历,那
TreeMap 是更好的选择。
HashMap 基于 Hash 算法实现的,我们通过 put(key,value)存储,get(key)来获取。当传入 key 时,HashMap 会根据
key. hashCode() 计算出 hash 值,根据 hash 值将 value 保存在 bucket 里。当计算出的 hash 值相同时,我们称之为
hash 冲突,HashMap 的做法是用链表和红黑树存储相同 hash 值的 value。当 hash 冲突的个数比较少时,使用链表否则使用红黑树。
HashSet 是基于 HashMap 实现的,HashSet 底层使用 HashMap 来保存所有元素,因此 HashSet 的实现比较简单,相关
HashSet 的操作,基本上都是直接调用底层 HashMap 的相关方法来完成,HashSet 不允许重复的值。
综合来说,在需要频繁读取集合中的元素时,更推荐使用 ArrayList,而在插入和删除操作较多时,更推荐使用 LinkedList。
代码示例:
List<String> list = new ArrayList<String>();
String[] array = new String[]{"王磊","的博客"};
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代码示例:
Queue<String> queue = new LinkedList<String>();
queue. offer("string"); // add
System. out. println(queue. poll());
System. out. println(queue. remove());
System. out. println(queue. size());
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Vector、Hashtable、Stack 都是线程安全的,而像 HashMap 则是非线程安全的,不过在 JDK 1.5 之后随着 Java.
util. concurrent 并发包的出现,它们也有了自己对应的线程安全类,比如 HashMap 对应的线程安全类就是
ConcurrentHashMap。
Iterator 接口提供遍历任何 Collection 的接口。我们可以从一个 Collection 中使用迭代器方法来获取迭代器实例。迭代器取代了
Java 集合
框架中的
Enumeration,迭代器允许调用者在迭代过程中移除元素。
Iterator 使用代码如下:
List<String> list = new ArrayList<>();
Iterator<String> it = list. iterator();
String obj = it. next();
System. out. println(obj);
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Iterator 的特点是更加安全,因为它可以确保,在当前遍历的集合元素被更改的时候,就会抛出
ConcurrentModificationException 异常。
可以使用 Collections. unmodifiableCollection(Collection c)
方法来创建一个只读集合,这样改变集合的任何操作都会抛出 Java. lang. UnsupportedOperationException 异常。
示例代码如下:
List<String> list = new ArrayList<>();
Collection<String> clist = Collections. unmodifiableCollection(list);
clist. add("y"); // 运行时此行报错
System. out. println(list. size());
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如下图:
并发 = 两个队列和一台咖啡机。
并行 = 两个队列和两台咖啡机。
一个程序下至少有一个进程,一个进程下至少有一个线程,一个进程下也可以有多个线程来增加程序的执行速度。
守护线程是运行在后台的一种特殊进程。它独立于控制终端并且周期性地执行某种任务或等待处理某些发生的事件。在 Java 中垃圾回收线程就是特殊的守护线程。
创建线程有三种方式:
runnable 没有返回值,callable 可以拿到有返回值,callable 可以看作是 runnable 的补充。
线程的状态:
notifyAll()会唤醒所有的线程,notify()之后唤醒一个线程。notifyAll()
调用后,会将全部线程由等待池移到锁池,然后参与锁的竞争,竞争成功则继续执行,如果不成功则留在锁池等待锁被释放后再次参与竞争。而
notify()只会唤醒一个线程,具体唤醒哪一个线程由虚拟机控制。
start() 方法用于启动线程,run() 方法用于执行线程的运行时代码。run() 可以重复调用,而 start() 只能调用一次。
线程池创建有七种方式,最核心的是最后一种:
Callable 类型的任务可以获取执行的返回值,而 Runnable 执行无返回值。
手动锁 Java 示例代码如下:
Lock lock = new ReentrantLock();
System. out. println("获得锁");
// TODO: handle exception
System. out. println("释放锁");
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synchronized 锁升级原理:在锁对象的对象头里面有一个 threadid 字段,在第一次访问的时候 threadid 为空,
jvm
让其持有偏向锁,并将 threadid 设置为其线程 id,再次进入的时候会先判断 threadid 是否与其线程 id
一致,如果一致则可以直接使用此对象,如果不一致,则升级偏向锁为轻量级锁,通过自旋循环一定次数来获取锁,执行一定次数之后,如果还没有正常获取到要使用的对象,此时就会把锁从轻量级升级为重量级锁,此过程就构成了
synchronized 锁的升级。
锁的升级的目的:锁升级是为了减低了锁带来的性能消耗。在 Java 6 之后优化 synchronized
的实现方式,使用了偏向锁升级为轻量级锁再升级到重量级锁的方式,从而减低了锁带来的性能消耗。
当线程 A 持有独占锁a,并尝试去获取独占锁 b 的同时,线程 B 持有独占锁 b,并尝试获取独占锁 a 的情况下,就会发生 AB
两个线程由于互相持有对方需要的锁,而发生的阻塞现象,我们称为死锁。
ThreadLocal 为每个使用该变量的线程提供独立的变量副本,所以每一个线程都可以独立地改变自己的副本,而不会影响其它线程所对应的副本。
ThreadLocal 的经典使用场景是数据库连接和 session 管理等。
synchronized 是由一对 monitorenter/monitorexit 指令实现的,monitor 对象是同步的基本实现单元。在 Java 6
之前,monitor 的实现完全是依靠操作系统内部的互斥锁,因为需要进行用户态到内核态的切换,所以同步操作是一个无差别的重量级操作,性能也很低。但在
Java 6 的时候,Java 虚拟机 对此进行了大刀阔斧地改进,提供了三种不同的 monitor 实现,也就是常说的三种不同的锁:偏向锁(Biased
Locking)、轻量级锁和重量级锁,大大改进了其性能。
synchronized 早期的实现比较低效,对比 ReentrantLock,大多数场景性能都相差较大,但是在 Java 6 中对
synchronized 进行了非常多的改进。
主要区别如下:
atomic 主要利用 CAS (Compare And Wwap) 和 volatile 和 native 方法来保证原子操作,从而避免
synchronized 的高开销,执行效率大为提升。
反射是在运行状态中,对于任意一个类,都能够知道这个类的所有属性和方法;对于任意一个对象,都能够调用它的任意一个方法和属性;这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为
Java 语言的反射机制。
Java 序列化是为了保存各种对象在内存中的状态,并且可以把保存的对象状态再读出来。
以下情况需要使用 Java 序列化:
动态代理是运行时动态生成代理类。
动态代理的应用有 spring aop、
hibernate
数据查询、测试框架的后端 mock、rpc,Java注解对象获取等。
JDK 原生动态代理和 cglib 动态代理。JDK 原生动态代理是基于接口实现的,而 cglib 是基于继承当前类的子类实现的。
克隆的对象可能包含一些已经修改过的属性,而 new 出来的对象的属性都还是初始化时候的值,所以当需要一个新的对象来保存当前对象的“状态”就靠克隆方法了。
JSP 是 servlet 技术的扩展,本质上就是 servlet 的简易方式。servlet 和 JSP 最主要的不同点在于,servlet
的应用逻辑是在 Java 文件中,并且完全从表示层中的 html 里分离开来,而 JSP 的情况是 Java 和 html 可以组合成一个扩展名为 JSP
的文件。JSP 侧重于视图,servlet 主要用于控制逻辑。
JSP 有 9 大内置对象:
session 的工作原理是客户端登录完成之后,服务器会创建对应的 session,session 创建完之后,会把 session 的 id
发送给客户端,客户端再存储到浏览器中。这样客户端每次访问服务器时,都会带着 sessionid,服务器拿到 sessionid 之后,在内存找到与之对应的
session 这样就可以正常工作了。
可以用,session 只是依赖 cookie 存储 sessionid,如果 cookie 被禁用了,可以使用 url 中添加 sessionid
的方式保证 session 能正常使用。
XSS 攻击:即跨站脚本攻击,它是 Web 程序中常见的漏洞。原理是攻击者往 Web 页面里插入恶意的脚本代码(css 代码、Javascript
代码等),当用户浏览该页面时,嵌入其中的脚本代码会被执行,从而达到恶意攻击用户的目的,如盗取用户 cookie、破坏页面结构、重定向到其他网站等。
预防 XSS 的核心是必须对输入的数据做过滤处理。
CSRF:Cross-Site Request
Forgery(中文:跨站请求伪造),可以理解为攻击者盗用了你的身份,以你的名义发送恶意请求,比如:以你名义发送邮件、发消息、购买商品,虚拟货币转账等。
防御手段:
try-catch-finally 其中 catch 和 finally 都可以被省略,但是不能同时省略,也就是说有 try 的时候,必须后面跟一个
catch 或者 finally。
finally 一定会执行,即使是 catch 中 return 了,catch 中的 return 会等 finally 中的代码执行完之后,才会执行。
301:永久重定向。
302:暂时重定向。
它们的区别是,301 对搜索引擎优化(SEO)更加有利;302 有被提示为网络拦截的风险。
forward 是转发 和 redirect 是重定向:
tcp 和 udp 是 OSI 模型中的运输层中的协议。tcp 提供可靠的通信传输,而 udp 则常被用于让广播和细节控制交给应用的通信传输。
两者的区别大致如下:
如果采用两次握手,那么只要服务器发出确认数据包就会建立连接,但由于客户端此时并未响应服务器端的请求,那此时服务器端就会一直在等待客户端,这样服务器端就白白浪费了一定的资源。若采用三次握手,服务器端没有收到来自客户端的再此确认,则就会知道客户端并没有要求建立请求,就不会浪费服务器的资源。
tcp 粘包可能发生在发送端或者接收端,分别来看两端各种产生粘包的原因:
实现跨域有以下几种方案:
jsonp:JSON with Padding,它是利用script标签的 src 连接可以访问不同源的特性,加载远程返回的“JS 函数”来执行的。
aop 是面向切面编程,通过预编译方式和运行期动态代理实现程序功能的统一维护的一种技术。
简单来说就是统一处理某一“切面”(类)的问题的编程思想,比如统一处理日志、异常等。
ioc:Inversionof Control(中文:控制反转)是 spring 的核心,对于 spring 框架来说,就是由 spring
来负责控制对象的生命周期和对象间的关系。
简单来说,控制指的是当前对象对内部成员的控制权;控制反转指的是,这种控制权不由当前对象管理了,由其他(类,第三方容器)来管理。
spring 中的 bean 默认是单例模式,spring 框架并没有对单例 bean 进行多线程的封装处理。
实际上大部分时候 spring bean 无状态的(比如 dao 类),所有某种程度上来说 bean 也是安全的,但如果 bean 有状态的话(比如
view model 对象),那就要开发者自己去保证线程安全了,最简单的就是改变 bean
的作用域,把“singleton”变更为“prototype”,这样请求 bean 相当于 new Bean()了,所以就可以保证线程安全了。
spring 支持 5 种作用域,如下:
「注意:」 使用 prototype 作用域需要慎重的思考,因为频繁创建和销毁 bean 会带来很大的性能开销。
spring 有五大隔离级别,默认值为 ISOLATION_DEFAULT(使用数据库的设置),其他四个隔离级别和数据库的隔离级别一致:
ISOLATION_DEFAULT:用底层数据库的设置隔离级别,数据库设置的是什么我就用什么;
ISOLATIONREADUNCOMMITTED:未提交读,最低隔离级别、事务未提交前,就可被其他事务读取(会出现幻读、脏读、不可重复读);
ISOLATIONREADCOMMITTED:提交读,一个事务提交后才能被其他事务读取到(会造成幻读、不可重复读),SQL server 的默认级别;
ISOLATIONREPEATABLEREAD:可重复读,保证多次读取同一个数据时,其值都和事务开始时候的内容是一致,禁止读取到别的事务未提交的数据(会造成幻读),MySQL
的默认级别;
ISOLATION_SERIALIZABLE:序列化,代价最高最可靠的隔离级别,该隔离级别能防止脏读、不可重复读、幻读。
「脏读」 :表示一个事务能够读取另一个事务中还未提交的数据。比如,某个事务尝试插入记录 A,此时该事务还未提交,然后另一个事务尝试读取到了记录 A。
「不可重复读」 :是指在一个事务内,多次读同一数据。
「幻读」 :指同一个事务内多次查询返回的结果集不一样。比如同一个事务 A 第一次查询时候有 n 条记录,但是第二次同等条件下查询却有 n+1
条记录,这就好像产生了幻觉。发生幻读的原因也是另外一个事务新增或者删除或者修改了第一个事务结果集里面的数据,同一个记录的数据内容被修改了,所有数据行的记录就变多或者变少了。
将 http 请求映射到相应的类/方法上。
@Autowired 它可以对类成员变量、方法及构造函数进行标注,完成自动装配的工作,通过@Autowired 的使用来消除 set/get 方法。
spring boot 是为 spring 服务的,是用来简化新 spring 应用的初始搭建以及开发过程的。
spring boot 核心的两个配置文件:
配置文件有 . properties 格式和 . yml 格式,它们主要的区别是书法风格不同。
. properties 配置如下:
spring.RabbitMQ.port=5672
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. yml 配置如下:
yml 格式不支持 @PropertySource 注解导入。
jpa 全称 Java Persistence API,是 Java 持久化接口规范,hibernate 属于 jpa 的具体实现。
spring cloud 是一系列框架的有序集合。它利用 spring boot
的开发便利性巧妙地简化了分布式系统基础设施的开发,如服务发现注册、配置中心、消息总线、负载均衡、断路器、数据监控等,都可以用 spring boot
的开发风格做到一键启动和部署。
在分布式架构中,断路器模式的作用也是类似的,当某个服务单元发生故障(类似用电器发生短路)之后,通过断路器的故障监控(类似熔断保险丝),向调用方返回一个错误响应,而不是长时间的等待。这样就不会使得线程因调用故障服务被长时间占用不释放,避免了故障在分布式系统中的蔓延。
ORM(Object Relation Mapping)对象关系映射,是把数据库中的关系数据映射成为程序中的对象。
使用 ORM 的优点:提高了开发效率降低了开发成本、开发更简单更对象化、可移植更强。
在 Config 里面把 hibernate. show_SQL 设置为 true 就可以。但不建议开启,开启之后会降低程序的运行效率。
三种:hql、原生 SQL、条件查询 Criteria。
实体类可以定义为 final 类,但这样的话就不能使用 hibernate 代理模式下的延迟关联提供性能了,所以不建议定义实体类为 final。
Integer 类型为对象,它的值允许为 null,而 int 属于基础数据类型,值不能为 null。
hibernate 常用的缓存有一级缓存和二级缓存:
一级缓存:也叫 Session 缓存,只在 Session 作用范围内有效,不需要用户干涉,由 hibernate
自身维护,可以通过:evict(object)清除 object 的缓存;clear()清除一级缓存中的所有缓存;flush()刷出缓存;
二级缓存:应用级别的缓存,在所有 Session 中都有效,支持配置第三方的缓存,如:EhCache。
hibernate 中每个实体类必须提供一个无参构造函数,因为 hibernate 框架要使用 reflection api,通过调用
ClassnewInstance() 来创建实体类的实例,如果没有无参的构造函数就会抛出异常。
\#{}
是预编译处理,${}
是字符替换。在使用 #{}
时,
MyBatis
会将 SQL 中的 #{}
替换成“?”,配合 PreparedStatement 的 set 方法赋值,这样可以有效的防止 SQL
注入,保证程序的运行安全。
分页方式:逻辑分页和物理分页。
「逻辑分页:」 使用 MyBatis 自带的 RowBounds 进行分页,它是一次性查询很多数据,然后在数据中再进行检索。
「物理分页:」 自己手写 SQL 分页或使用分页插件 PageHelper,去数据库查询指定条数的分页数据的形式。
RowBounds 表面是在“所有”数据中检索数据,其实并非是一次性查询出所有数据,因为 MyBatis 是对 jdbc 的封装,在 jdbc 驱动中有一个
Fetch Size 的配置,它规定了每次最多从数据库查询多少条数据,假如你要查询更多数据,它会在你执行
next()的时候,去查询更多的数据。就好比你去自动取款机取 10000 元,但取款机每次最多能取 2500 元,所以你要取 4 次才能把钱取完。只是对于
jdbc 来说,当你调用 next()的时候会自动帮你完成查询工作。这样做的好处可以有效的防止内存溢出。
MyBatis 支持延迟加载,设置 lazyLoadingEnabled=true 即可。
延迟加载的原理的是调用的时候触发加载,而不是在初始化的时候就加载信息。比如调用 a. getB(). getName(),这个时候发现 a. getB()
的值为 null,此时会单独触发事先保存好的关联 B 对象的 SQL,先查询出来 B,然后再调用 a. setB(b),而这时候再调用 a. getB().
getName() 就有值了,这就是延迟加载的基本原理。
开启二级缓存数据查询流程:二级缓存 -> 一级缓存 -> 数据库。
缓存更新机制:当某一个作用域(一级缓存 Session/二级缓存 Mapper)进行了C/U/D 操作后,默认该作用域下所有 select 中的缓存将被
clear。
MyBatis 有三种基本的Executor执行器:
分页插件的基本原理是使用 MyBatis 提供的插件接口,实现自定义插件,在插件的拦截方法内拦截待执行的 SQL,然后重写 SQL,根据 dialect
方言,添加对应的物理分页语句和物理分页参数。
「自定义插件实现原理」
MyBatis 自定义插件针对 MyBatis
四大对象(Executor、StatementHandler、ParameterHandler、ResultSetHandler)进行拦截:
「自定义插件实现关键」
MyBatis 插件要实现 Interceptor 接口,接口包含的方法,如下:
public interfaceInterceptor{
Object intercept(Invocation invocation)throws Throwable;
Object plugin(Object target);
voidsetProperties(Properties properties);
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「自定义插件实现示例」
官方插件实现:
@Intercepts({@Signature(type = Executor. class, method= "query", args = {MappedStatement. class, Object. class, RowBounds. class, ResultHandler. class})}) publicclassTestInterceptorimplementsInterceptor{ public Object intercept(Invocation invocation)throws Throwable { Object target = invocation. getTarget(); //被代理对象 Method method = invocation. getMethod(); //代理方法 Object[] args = invocation. getArgs(); //方法参数 // do something . . . . . . 方法拦截前执行代码块 Object result = invocation. proceed(); // do something . . . . . . . 方法拦截后执行代码块 public Object plugin(Object target){ return Plugin. wrap(target, this);
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RabbitMQ
中重要的角色有:生产者、消费者和代理:
vhost:每个 RabbitMQ 都能创建很多 vhost,我们称之为虚拟主机,每个虚拟主机其实都是 mini
版的RabbitMQ,它拥有自己的队列,交换器和绑定,拥有自己的权限机制。
首先客户端必须连接到 RabbitMQ 服务器才能发布和消费消息,客户端和 rabbit server 之间会创建一个 tcp 连接,一旦 tcp
打开并通过了认证(认证就是你发送给 rabbit 服务器的用户名和密码),你的客户端和 RabbitMQ 就创建了一条 amqp
信道(channel),信道是创建在“真实” tcp 上的虚拟连接,amqp 命令都是通过信道发送出去的,每个信道都会有一个唯一的
id,不论是发布消息,订阅队列都是通过这个信道完成的。
以上四个条件都满足才能保证消息持久化成功。
持久化的缺地就是降低了服务器的吞吐量,因为使用的是磁盘而非内存存储,从而降低了吞吐量。可尽量使用 ssd 硬盘来缓解吞吐量的问题。
延迟队列的实现有两种方式:
集群主要有以下两个用途:
不是,原因有以下两个:
如果唯一磁盘的磁盘节点崩溃了,不能进行以下操作:
唯一磁盘节点崩溃了,集群是可以保持运行的,但你不能更改任何东西。
RabbitMQ 对集群的停止的顺序是有要求的,应该先关闭内存节点,最后再关闭磁盘节点。如果顺序恰好相反的话,可能会造成消息的丢失。
kafka
不能脱离 zookeeper 单独使用,因为 kafka 使用 zookeeper 管理和协调 kafka 的节点服务器。
kafka 有两种数据保存策略:按照过期时间保留和按照存储的消息大小保留。
这个时候 kafka 会执行数据清除工作,时间和大小不论那个满足条件,都会清空数据。
zookeeper
是一个分布式的,开放源码的分布式应用程序协调服务,是 google chubby 的开源实现,是 hadoop 和 hbase
的重要组件。它是一个为分布式应用提供一致性服务的软件,提供的功能包括:配置维护、域名服务、分布式同步、组服务等。
zookeeper 有三种部署模式:
zookeeper 的核心是原子广播,这个机制保证了各个 server 之间的同步。实现这个机制的协议叫做 zab 协议。zab
协议有两种模式,分别是恢复模式(选主)和广播模式(同步)。当服务启动或者在领导者崩溃后,zab 就进入了恢复模式,当领导者被选举出来,且大多数 server
完成了和 leader 的状态同步以后,恢复模式就结束了。状态同步保证了 leader 和 server 具有相同的系统状态。
在分布式环境中,有些业务逻辑只需要集群中的某一台机器进行执行,其他的机器可以共享这个结果,这样可以大大减少重复计算,提高性能,所以就需要主节点。
可以继续使用,单数服务器只要没超过一半的服务器宕机就可以继续使用。
客户端端会对某个 znode 建立一个 watcher 事件,当该 znode 发生变化时,这些客户端会收到 zookeeper 的通知,然后客户端可以根据
znode 变化来做出业务上的改变。
InnoDB 表只会把自增主键的最大 id 记录在内存中,所以重启之后会导致最大 id 丢失。
使用 select version() 获取当前 MySQL 数据库版本。
chat 优点:效率高;缺点:占用空间;适用场景:存储密码的 md5 值,固定长度的,使用 char 非常合适。
所以,从空间上考虑 varcahr 比较合适;从效率上考虑 char 比较合适,二者使用需要权衡。
内连接关键字:inner join;左连接:left join;右连接:right join。
内连接是把匹配的关联数据显示出来;左连接是左边的表全部显示出来,右边的表显示出符合条件的数据;右连接正好相反。
索引是满足某种特定查找算法的数据结构,而这些数据结构会以某种方式指向数据,从而实现高效查找数据。
具体来说 MySQL 中的索引,不同的数据引擎实现有所不同,但目前主流的数据库引擎的索引都是 B+ 树实现的,B+
树的搜索效率,可以到达二分法的性能,找到数据区域之后就找到了完整的数据结构了,所有索引的性能也是更好的。
使用 explain 查看 SQL 是如何执行查询语句的,从而分析你的索引是否满足需求。
explain 语法:explain select * from table where type=1。
MySQL 的事务隔离是在 MySQL. ini 配置文件里添加的,在文件的最后添加:
❝transaction-isolation = REPEATABLE-READ ❞
可用的配置值:READ-UNCOMMITTED、READ-COMMITTED、REPEATABLE-READ、SERIALIZABLE。
「脏读」 :表示一个事务能够读取另一个事务中还未提交的数据。比如,某个事务尝试插入记录 A,此时该事务还未提交,然后另一个事务尝试读取到了记录 A。
「不可重复读」 :是指在一个事务内,多次读同一数据。
「幻读」 :指同一个事务内多次查询返回的结果集不一样。比如同一个事务 A 第一次查询时候有 n 条记录,但是第二次同等条件下查询却有 n+1
条记录,这就好像产生了幻觉。发生幻读的原因也是另外一个事务新增或者删除或者修改了第一个事务结果集里面的数据,同一个记录的数据内容被修改了,所有数据行的记录就变多或者变少了。
MyISAM 只支持表锁,InnoDB 支持表锁和行锁,默认为行锁。
数据库的乐观锁需要自己实现,在表里面添加一个 version 字段,每次修改成功值加 1,这样每次修改的时候先对比一下,自己拥有的 version
和数据库现在的 version 是否一致,如果不一致就不修改,这样就实现了乐观锁。
Redis 是一个使用 C 语言开发的高速缓存数据库。
Redis 使用场景:
因为 cpu 不是 Redis 的瓶颈,Redis 的瓶颈最有可能是机器内存或者网络带宽。既然单线程容易实现,而且 cpu
又不会成为瓶颈,那就顺理成章地采用单线程的方案了。
关于 Redis 的性能,官方网站也有,普通笔记本轻松处理每秒几十万的请求。
而且单线程并不代表就慢 nginx 和 nodejs 也都是高性能单线程的代表。
缓存穿透:指查询一个一定不存在的数据,由于缓存是不命中时需要从数据库查询,查不到数据则不写入缓存,这将导致这个不存在的数据每次请求都要到数据库去查询,造成缓存穿透。
解决方案:最简单粗暴的方法如果一个查询返回的数据为空(不管是数据不存在,还是系统故障),我们就把这个空结果进行缓存,但它的过期时间会很短,最长不超过五分钟。
Redis 支持的数据类型:string(字符串)、list(列表)、hash(字典)、set(集合)、zset(有序集合)。
支持的 Java 客户端有 Redisson、jedis、lettuce 等。
Redis 的持久化有两种方式,或者说有两种策略:
Redis 分布式锁其实就是在系统里面占一个“坑”,其他程序也要占“坑”的时候,占用成功了就可以继续执行,失败了就只能放弃或稍后重试。
占坑一般使用 setnx(set if not exists)指令,只允许被一个程序占有,使用完调用 del 释放锁。
Redis 分布式锁不能解决超时的问题,分布式锁有一个超时时间,程序的执行如果超出了锁的超时时间就会出现问题。
尽量使用 Redis 的散列表,把相关的信息放到散列表里面存储,而不是把每个字段单独存储,这样可以有效的减少内存使用。比如将 Web
系统的用户对象,应该放到散列表里面再整体存储到 Redis,而不是把用户的姓名、年龄、密码、邮箱等字段分别设置 key 进行存储。
「组件的作用:」 首先通过类加载器(ClassLoader)会把 Java 代码转换成字节码,运行时数据区(Runtime Data
Area)再把字节码加载到内存中,而字节码文件只是 JVM
的一套指令集规范,并不能直接交给底层操作系统去执行,因此需要特定的命令解析器执行引擎(Execution Engine),将字节码翻译成底层系统指令,再交由
CPU 去执行,而这个过程中需要调用其他语言的本地库接口(Native Interface)来实现整个程序的功能。
不同虚拟机的运行时数据区可能略微有所不同,但都会遵从 Java 虚拟机规范, Java 虚拟机规范规定的区域分为以下 5 个部分:
队列和栈都是被用来预存储数据的。
队列允许先进先出检索元素,但也有例外的情况,Deque 接口允许从两端检索元素。
栈和队列很相似,但它运行对元素进行后进先出进行检索。
在介绍双亲委派模型之前先说下类加载器。对于任意一个类,都需要由加载它的类加载器和这个类本身一同确立在 JVM
中的唯一性,每一个类加载器,都有一个独立的类名称空间。类加载器就是根据指定全限定名称将 class 文件加载到 JVM 内存,然后再转化为 class
对象。
类加载器分类:
双亲委派模型:如果一个类加载器收到了类加载的请求,它首先不会自己去加载这个类,而是把这个请求委派给父类加载器去完成,每一层的类加载器都是如此,这样所有的加载请求都会被传送到顶层的启动类加载器中,只有当父加载无法完成加载请求(它的搜索范围中没找到所需的类)时,子加载器才会尝试去加载类。
类装载分为以下 5 个步骤:
一般有两种方法来判断:
CMS 是英文 Concurrent Mark-Sweep
的简称,是以牺牲吞吐量为代价来获得最短回收停顿时间的垃圾回收器。对于要求服务器响应速度的应用上,这种垃圾回收器非常适合。在启动 JVM
的参数加上“-XX:+UseConcMarkSweepGC”来指定使用 CMS 垃圾回收器。
CMS 使用的是标记-清除的算法实现的,所以在 gc 的时候回产生大量的内存碎片,当剩余内存不能满足程序运行要求时,系统将会出现 Concurrent
Mode Failure,临时 CMS 会采用 Serial Old 回收器进行垃圾清除,此时的性能将会被降低。
新生代垃圾回收器一般采用的是复制算法,复制算法的优点是效率高,缺点是内存利用率低;老年代回收器一般采用的是标记-整理的算法进行垃圾回收。
分代回收器有两个分区:老生代和新生代,新生代默认的空间占比总空间的 1/3,老生代的默认占比是 2/3。
新生代使用的是复制算法,新生代里有 3 个分区:Eden、To Survivor、From Survivor,它们的默认占比是
8:1:1,它的执行流程如下:
每次在 From Survivor 到 To Survivor 移动时都存活的对象,年龄就 +1,当年龄到达 15(默认配置是
15)时,升级为老生代。大对象也会直接进入老生代。
老生代当空间占用到达某个值之后就会触发全局垃圾收回,一般使用标记整理的执行算法。以上这些循环往复就构成了整个分代垃圾回收的整体执行流程。
JDK 自带了很多监控工具,都位于 JDK 的 bin 目录下,其中最常用的是 jconsole 和 jvisualvm 这两款视图监控工具。
这不止是一份面试清单,更是一种“被期望的责任”,因为有无数个待面试着,希望从这篇文章中,找出通往期望公司的“钥匙”,所以上面的每道选题都是结合我自身的经验,于千万个面试题中经过艰辛的两周,一个题一个题筛选出来再校对好答案和格式做出来的,面试的答案也是再三斟酌,生怕误人子弟是小,影响他人的“仕途”才是大过,所以如有纰漏,还请读者朋友们在评论区不吝指出。
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