14个常见的Java面试题

小灰灰 2020-06-04 13:32 863阅读 0赞

# 14个常见的Java面试题

**1.synchronized 和 reentrantlock 异同**

**相同点**

都实现了多线程同步和内存可见性语义，都是可重入锁

**不同点**

实现机制不同 synchronized 通过 java 对象头锁标记和 Monitor 对象实现 reentrantlock 通过CAS、ASQ（AbstractQueuedSynchronizer）和 locksupport（用于阻塞和解除阻塞）实现synchronized 依赖 jvm 内存模型保证包含共享变量的多线程内存可见性 reentrantlock 通过 ASQ 的volatile state 保证包含共享变量的多线程内存可见性

使用方式不同 synchronized 可以修饰实例方法（锁住实例对象）、静态方法（锁住类对象）、代码块（显示指定锁对象）reentrantlock 显示调用 trylock()/lock() 方法，需要在 finally 块中释放锁功能丰富程度不同 reentrantlock

提供有限时间等候锁（设置过期时间）、可中断锁（lockInterruptibly）、condition（提供 await、signal等方法）等丰富语义 reentrantlock 提供公平锁和非公平锁实现 synchronized不可设置等待时间、不可被中断（interrupted）

**2. concurrenthashmap 为何读不用加锁**

jdk1.7

1）HashEntry 中的 key、hash、next 均为 final 型，只能表头插入、删除结点

2）HashEntry 类的 value 域被声明为 volatile 型

3）不允许用 null 作为键和值，当读线程读到某个 HashEntry 的 value 域的值为 null时，便知道产生了冲突——发生了重排序现象（put 设置新 value 对象的字节码指令重排序），需要加锁后重新读入这个 value 值

4）volatile 变量 count 协调读写线程之间的内存可见性，写操作后修改 count，读操作先读 count，根据happen-before 传递性原则写操作的修改读操作能够看到

jdk1.8

1）Node 的 val 和 next 均为 volatile 型

2）tabAt 和 casTabAt 对应的 unsafe 操作实现了 volatile 语义

**3. ContextClassLoader（线程上下文类加载器）的作用**

越过类加载器的双亲委派机制去加载类，如 serviceloader 实现使用线程上下文类加载器加载类，要注意保证多个需要通信的线程间的类加载器应该是同一个，防止因为不同的类加载器导致类型转换异常(ClassCastException)

**4. tomcat 类加载机制**

不同应用使用不同的 webapp 类加载器，实现应用隔离的效果，webapp 类加载器下面是jsp类加载器；不同应用共享的 jar 包可以放到 Shared 类加载器 /shared 目录下

**5. osgi 类加载机制**

osgi 类加载模型是网状的，可以在模块（Bundle）间互相委托

osgi 实现模块化热部署的关键是自定义类加载器机制的实现，每个 Bundle 都有一个自己的类加载器，当需要更换一个 Bundle时，就把 Bundle 连同类加载器一起换掉以实现代码的热替换

当收到类加载请求时，osgi 将按照下面的顺序进行类搜索：

1）将以 java.* 开头的类委派给父类加载器加载

2）否则，将委派列表名单（配置文件 org.osgi.framework.bootdelegation 中定义）内的类委派给父类加载器加载

3）否则，检查是否在 Import-Package 中声明，如果是，则委派给 Export 这个类的 Bundle 的类加载器加载

4）否则，检查是否在 Require-Bundle 中声明，如果是，则将类加载请求委托给 required bundle 的类加载器

5）否则，查找当前 Bundle 的 ClassPath，使用自己的类加载器加载

6）否则，查找类是否在自己的 Fragment Bundle 中，如果在，则委派给 Fragment Bundle 的类加载器加载

7）否则，查找 Dynamic Import-Package（Dynamic Import 只有在真正用到此 Package的时候才进行加载）的 Bundle，委派给对应 Bundle 的类加载器加载

8）否则，类查找失败

**6. 如何结束一个一直运行的线程**

使用退出标志，这个 flag 变量要多线程可见

使用 interrupt，结合 isInterrupted() 使用

**7. threadlocal 使用场景及问题**

threadlocal 并不能解决多线程共享变量的问题，同一个 threadlocal 所包含的对象，在不同的 thread中有不同的副本，互不干扰

用于存放线程上下文变量，方便同一线程对变量的前后多次读取，如事务、数据库 connection 连接，在 web 编程中使用的更多

问题： 注意线程池场景使用 threadlocal，因为实际变量值存放在了 thread 的 threadlocalmap类型变量中，如果该值没有 remove，也没有先 set 的话，可能会得到以前的旧值

问题： 注意线程池场景下的内存泄露，虽然 threadlocal 的 get/set 会清除 key（key 为 threadlocal的弱引用，value 是强引用，导致 value 不释放）为 null 的 entry，但是最好 remove

**8. 线程池从启动到工作的流程**

刚创建时，里面没有线程调用 execute() 添加任务时：

1）如果正在运行的线程数量小于核心参数 corePoolSize，继续创建线程运行这个任务

2）否则，如果正在运行的线程数量大于或等于 corePoolSize，将任务加入到阻塞队列中

3）否则，如果队列已满，同时正在运行的线程数量小于核心参数 maximumPoolSize，继续创建线程运行这个任务

4）否则，如果队列已满，同时正在运行的线程数量大于或等于 maximumPoolSize，根据设置的拒绝策略处理

5）完成一个任务，继续取下一个任务处理

6）没有任务继续处理，线程被中断或者线程池被关闭时，线程退出执行，如果线程池被关闭，线程结束

7）否则，判断线程池正在运行的线程数量是否大于核心线程数，如果是，线程结束，否则线程阻塞。因此线程池任务全部执行完成后，继续留存的线程池大小为corePoolSize

**9. 阻塞队列 BlockingQueue take 和 poll 区别**

poll(time)：取走 BlockingQueue 里排在首位的对象, 若不能立即取出，则可以等 time参数规定的时间，取不到时返回 null

take()：取走 BlockingQueue 里排在首位的对象，若 BlockingQueue 为空，阻塞直到BlockingQueue 有新的对象被加入

**10. 如何从 FutureTask 不阻塞获取结果**

get(long timeout,TimeUnit unit)，超时则返回

轮询，先通过 isDone()判断是否结束，然后调用 get()

**11. blockingqueue 如果存放了比较关键的数据，系统宕机该如何处理**

将队列持久化，比较麻烦，需要将生产数据持久化到磁盘，持久化成功才返回，消费者线程从磁盘加载数据到内存阻塞队列中，维护消费offset，启动时，根据消费 offset 从磁盘加载数据加入消息队列，保证消息不丢失，生成序列号，消费幂等，根据消费进程决定系统重启后的生产状态

**12. NIO 与传统 I/O 的区别**

节约线程，NIO 由原来的每个线程都需要阻塞读写变成了由单线程（即 Selector）负责处理多个 channel注册（register）的兴趣事件（SelectionKey）集合（底层借助操作系统提供的 epoll()），netty bossgroup 处理 accept 连接，workergroup 处理具体业务流程和数据读写NIO 提供非阻塞操作传统 I/O 以流的方式处理数据，而 NIO 以块的方式处理数据，NIO 提供 bytebuffer，分为堆内和堆外缓冲区，读写时均先放到该缓冲区中，然后由内核通过 channel传输到对端，堆外缓冲区不走内核，提升了性能

**13. list 中存放可重复字符串，如何删除某个字符串**

调用 iterator 相关方法删除倒删，防止正序删除导致的数组重排，index 跳过数组元素问题

**14. 有哪些 GC ROOTS（跟日常开发比较相关的是和此相关的内存泄露）**

所有 Java 线程当前活跃的栈帧里指向 GC 堆里的对象的引用，因此用不到的对象及时置 null，提升内存回收效率

静态变量引用的对象，因此减少静态变量特别是静态集合变量的大小，集合存放的对象覆写 euqls()和 hashcode()，防止持续增长

本地方法 JNI 引用的对象

方法区中的常量引用的对象，因此减少在长字符串上调用 String.intern()

classloader 加载的 class 对象，因此自定义 classloader 无效时及时置 null并且注意类加载器加载对象之间的隔离jvm 里的一些静态数据结构里指向 GC 堆里的对象的引用