Java基础

⭐包装类型常量池技术了解吗？

常量池也叫缓存池，主要存储一些常用的数据。基本类型除开double和float浮点数太大了，没有常量池，其他都实现了。当发生自动装箱的时候，如果基本类型的值在缓存的范围内，则不会重新创建对象，而是复用缓存池中已经创建好的对象。

不同的包装类缓存的范围不同，也可以通过jvm参数上调。

原理：

  • 装箱：调用的是XXX.valueOf()方法；在这个方法里面有缓存区间的代码。
  • 拆箱：调用的是XXX.intValue()方法。

⭐String、StringBuffer和StringBuilder的区别是什么？String为什么是不可变的？

  • 可变性：String内部的value值是final修饰的，所以它是一个不可变的类。因此每次修改String的值的时候都会new一个新的对象。而StringBuffer和StringBuilder是可变的。
  • 线程安全性：
    • String由于它的不可变性，导致了它是一个线程安全的
    • StringBuffer也是线程安全的，因为它每个方法里面都使用了synchronized关键字
    • StringBuilder不是线程安全的。
  • 性能：StringBuilder>StringBuffer>String
  • 存储：
    • String存储在字符串常量池里面
    • StringBuffer和StringBuilder是存储在堆内存空间的。其次这两个类都有一个共同的父类。

字符串常量池，是 JVM 为了提升性能和减少内存消耗针对字符串（String 类）专门开辟的一块区域，主要目的是为了避免字符串的重复创建。
具体要看JVM了。

java反射

  • 本质：是运行时动态操作类的能力
  • 实现：是直接读取操作编译之后的类.class文件，更多就是JVM了。
  • 隐患：对性能和安全是有影响的。

BIO、NIO、AIO有什么区别？

  • BIO：同步阻塞，传统的socket
  • NIO：异步阻塞，selector+channel
  • AIO：异步非阻塞，缓冲区+CompletionHandler，实用性不如NIO普及。

⭐Java集合

ArrayList自动扩容机制是什么？

ArrayList的底层存储也是一个数组（Object[]），new ArrayList()的时候在构造方法里面赋值了一个空数组，但并未真正的分配容量。在向数组添加第一个数据的时候才会开始扩容，它会判断当前数组容量是否足够存储add之后的元素个数，不能存储的时候就会调用grow方法进行扩容（第一次扩容默认是10，之后都是容量>>1，也就是1.5倍），最后使用Arrays.copyOf将数据拷贝过去。因此在能预估数组大小的时候，可以使用有参构造方法指定容量大小，避免扩容带来的性能消耗。

HashMap了解吗？它源码看过吗？底层了解吗？

它主要为了存储的key-val的键值对格式而产生的，利用hash算法快速找到key，然后根据key定位到val值。

  • 在JDK1.8之前，它是由数组+链表组成的，链表主要是为了解决hash冲突而存在的，也就是拉链法。
  • 在JDK1.8之后，为了更好的解决hash冲突，当链表长度>=8 && 数组长度>=64时，会将链表转为红黑数，以减少搜索时间。
  • 扩容因子是0.75，然每次扩容是原来的两倍。

ConcurrentHashMap线程安全的具体方式了解吗？

因为hahsmap在并发情况下是不安全的，因此诞生了ConcurrentHashMap。

  • 在JDK1.7版本的时候，它的存储结构是一个segment数组，长度默认是16（最大并发数），初始化之后不更改。数组里面存放的是hashentry数组外挂链表，有点像是在把hashmpa放在segment数组一样。
  • 但是7版本的并发不够灵活，始终受限于一开始的segment；并且锁的粒度太大，一个线程就会锁住整个segment；极端情况下，链表过长性能会退化，这也是hashmap1.8使用红黑树的原因。
  • 因此在JDK1.8版本的时候，它的存储结构就变成了，node数组 + 链表/红黑树。这样做的就是解决上个版本中的问题；
    • 并发度：segment锁的粒度更大，segment数组的一个元素中其实有多个桶，但是在并发的情况下，两个线程要访问同一个segment不同的桶的时候，会串行访问；但是node可以让他们并行访问。
    • 同时node不想segment那样初始化之后，在整个生命周期都不可以变化，node会根据当前桶数变化的。
    • 当链表冲突达到了一定的长度，链表会转成红黑树。使其拥有了更高的并发度、更强的性能和应对链表过长的极端情况。