[常见java八股]java常见面试题

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• ThreadLocal 是什么？ 作用？原理？
  ThreadLocal类允许每个线程绑定自己的值，拥有自己的本地变量。创建一个ThreadLocal变量时，每个线程都会拥有一个独立的副本，通过get与set方法访问这个副本，来解决线程安全的问题
  其本质是，每个线程依靠维护threadlocalmap来存放变量 键是threadlocal，值是要存的数据对象，通过getmap()方法来获取对应的值
  key是弱引用 value是强引用 垃圾回收会回收没有指向的threadlocal实例 使得key为空 但是threadlocalmap在线程池中仍然存在 value无法被回收 需要手动释放remove
• 线程池 怎么理解？怎么用？哪些参数？
  线程池是存放一堆线程的资源池，主要为了防止每次都去获取资源带来的消耗，提高资源利用率。可以通过ThreadPoolExecutor构造器来创建，最主要的三个参数：核心线程数、最大线程数、任务队列。来新任务时，先塞核心线程，再塞进任务队列，最后塞进非核心线程，直到全满了再采用拒绝策略。
  拒绝策略包括拒绝新任务、丢弃新任务、丢弃最早的没处理任务、自己解决(执行者caller自己的线程来处理任务，会阻塞主进程) 而任务队列又分为有界阻塞队列(大小为max_value，队列不可能放满)、同步队列(队列容量为0，来一个处理一个，可能会导致创建大量线程)还有延迟队列(按照延迟的长短作为优先级(堆)考虑处理，满了就扩容0.5倍，直到max_value)。
  关于核心线程数的设定 如果是cpu密集型就设定为N+1(万一出现意外，cpu闲了就可以用多出来的那1个线程来处理)，IO密集型就设置为2N(系统在处理IO的时候不用cpu，可以用来处理线程的任务)
• 谈一谈GC机制？
  java的垃圾回收主要针对堆内存的对象分配与回收，回收不再被引用的对象。
  堆内存主要有三部分（新生代(Eden+S0+S1) 老生代、永久代/元空间），Eden区满了就进行一次Minor GC(Young GC) 如果能存活就进入Survivor空间(S0/S1区),并设定年龄为1，每经历一次MinorGC/YongGC就年龄+1，直到15岁(默认)进入老生代，大对象(字符串等)可以直接进入老生代，FullGC则是回收整合堆的内存。
  可以通过引用计数法(被引用就+1，引用失效就-1)和可达性分析算法(以GC Roots(虚拟机栈中的对象/本地方法栈的对象)为根，向下搜索，能够被引用的对象就不是垃圾)来判断对象能否存活。
  垃圾回收算法包括：标记-清除法(老生代)、标记-整理法(老生代)、复制法(新生代)、分代收集法。
  常见垃圾回收器包括：Serial(串行)收集器、ParNew(前者的并行版)收集器、CMS(并发)收集器(追求最短停顿，GC线程与用户线程同时工作，依靠标记-清除法) 、G1收集器(并行+并发、停顿可预测、分代混合收集、基于分区整合)，其中G1收集器是jdk7默认收集器，将堆划分为多个小区域，优先选择回收价值最大的区域，整体基于“标记-整理”算法，局部来看是基于“标记-复制”(两个区域之间)算法实现，适用于多核心大内存的服务器。
• Java内存结构与java内存模型(JMM)？
   JVM 内存结构定义运行时如何分区存储数据，JMM主要涉及并发编程，决定了线程和主内存之间的关系。
  关于JMM：主要解决并发编程中的可见性、原子性和有序性问题，主内存存放实例对象，本地内存存储线程的共享变量副本，JMM遵从happens-before原则，定义了各个操作之间的执行顺序，确保一个操作的结果对其他操作的可见性。
  关于java内存结构/区域：JVM虚拟机在运行时将内存划分成不同区域，包括：
  (私有)程序计数器用来控制代码流程、恢复上下文切换；
  (私有)虚拟机栈负责java的方法调用，由栈帧组成，包含局部变量表、动态链接、操作数栈和方法返回地址，常见两种错误：StackOverflowError(内存大小不能动态拓展时，方法调用深度超过虚拟机栈的最大深度)与OutOfMemoryError(内存大小可以动态拓展时，无法申请足够的内存空间)；
  (私有)本地方法栈负责 Native 方法服务，类似于虚拟机栈，负责其他语言的方法调用；
  (共享)堆用来存储对象实例，详细见GC堆；内含字符串常量池是为了避免字符串的重复创建带来的内存消耗；
  (共享)方法区/元空间并不真实存在(逻辑概念)，用于存放静态变量、类信息、常量等，包含运行时常量池；
  直接内存是为了提高 I/O 操作的效率，直接作用于操作系统的内存；
  对象创建的过程：
  1.类加载检查(检查是否加载过)、2.分配内存(指针碰撞/空闲列表)、3.初始化零值、4.设置对象头、5.执行初始化。
  对象在内存中的分配：
  1.对象头，包含标记字段(哈希码、CG年龄、锁信息等)和类型指针(通过这个指针来确定这个对象是哪个类的实例)；
  2.实例数据，真正存储的数据内容；
  3.对齐填充字段，为了占满8字节的整数位。
• java三大特性与理解？java的特点？
  java有封装、继承和多态的特点。封装使得对象的方法和属性被统一打包，通过一些方法接口提供给外部；继承使得子类可以继承父类的方法和属性，同时又可以自己拓展或者实现；多态则体现在重载和重写，重载是同一个方法名根据不同参数有不同的实现逻辑，重写是子类对父类方法的具体实现，也体现在动态多态，即允许父类的引用指向子类的实现。
  java具有平台无关性、面向对象、支持多线程、支持自动垃圾回收。jvm允许了java可以跨平台运行，java经过编译后生成.class字节码文件，不同平台的jvm将字节码翻译成对应的机器码。区别于C++这种编译型语言（一次性编译成机器码）和python这种解释型语言（一句句边解释为机器码边执行）。
• 类加载机制？类的生命周期？
  类的生命周期主要分为：加载-连接-初始化-使用-卸载，其中连接部分又分为验证-准备-解析；
  类加载器分为：启动类加载器、扩展类加载器、应用程序类加载器、用户自定义类加载器；
  双亲委派模型：先委托父加载器尝试加载，并依次向上递归，无法加载时，子加载器才会加载。这样是为了避免重复加载，保证安全性和一致性。
• java I/O模型？
  java I/O模型分为BIO/NIO/AIO
• 从url输入到页面显示的过程？
  1.浏览器通过DNS协议对请求的网址进行解析，得到服务器ip地址；
  2.浏览器与服务器建立TCP连接，历经三次握手；
  3.客户端向服务器发送http请求，包括请求行、请求头和请求体；
  4.服务端处理发来的请求， 返回http相应信息，包括状态行、响应头和响应体；
  5.浏览器解析HTML内容，然后构建 DOM 树、解析 CSS 和 JavaScript 文件等，最终渲染页面；
  6.tcp四次挥手结束连接。
• https和http区别？怎么加密的？
  区别在于http默认端口为80，https为443，且https通过ssl来保证加密安全，但也更耗费资源。
  https遵从ssl协议来实现数据的加密，ssl协议在tcp协议之上，采用非对称加密，握手过程如下：
  1.客户端向服务器发送请求，要求建立安全连接；
  2.服务器响应并发送其数字证书，包含公钥和由证书颁发机构（CA）认证的签名信息；
  3.客户端收到服务器的证书后，用公钥加密一个随机码发给服务端；
  4.服务器收到后用私钥解密，得到会话密钥；
  5.客户端和服务器通过会话密钥进行加密传输。