java开发基础知识

Damon_cn
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HashMap

  • 1.HashMap线程不安全的原因：在多线程情况下，会导致hashmap出现链表闭环，一旦进入了闭环get数据，程序就会进入死循环，所以导致HashMap是非线程安全的。
  • 2.多线程情况下使用map的方案： 1）Collections.synchronizedMap 2）Hashtable 3)ConcurrentHashMap
  • 3.使用场景：非并发操作下存储键值对，防止出现链表闭环，导致cpu过高，系统崩溃。并发条件下使用Hashtable，但推荐使用ConcurrentHashMap，效率更高。

ConcurrentHashMap

  • 1.实现原理：底层是使用段实现的，每个段是一个Hashtable，Hashtable是线程安全的，当多个操作发生在不同的段上，就可以并发执行，执行效率比Hashtable高
  • 2.使用场景：并发操作下使用，效率比Hashtable高

List

  • ArrayList: 1.数组结构 2.查找较快 3.增删较慢 4.线程不安全
  • LinkedList 1.链表结构 2.查找较慢 3.增删较快 4.线程不安全
  • Vector 1.数组结构 2.查找较快 3.增删较慢 4.线程安全
  • Stack 1.继承Vector 2.线程安全
  • 使用场景： 1.对于需要增删的使用LinkedList 2.对于单线程需要查找的使用ArrayList 3.对于并发，只有单线程操作就使用ArrayList，对于多线程，并发操作列表的就使用Vector

NIO

  • NIO的优点：1.不用read或者write就可以操作文件 2.采用虚拟内存技术，提高了IO的效率 3.修改自动flash到文件

线程

  • 类锁：synchroized修饰静态方法，对该类的所有对象生效，同一时间只能有一个线程获取该锁，其他线程则阻塞等待
  • 对象锁：synchronized修饰非静态方法或者是对象的同步代码块，只对该对象生效，即同一时间只能有一个线程获取该对象锁，对象锁和类锁是不一样的锁，一个线程可以同时获得对象锁和类锁
  • wait：线程等待，释放对象锁，放弃cpu的控制权，等待被唤醒，yield是让给优先级高的进行，wait等待，所有线程竞争资源 notify：唤醒一个正在等待的线程 notifyAll：唤醒所有等待的线程 以上3个方法多是final的，不能被重写，wait，notify与notifyAll都是配合着synchronized使用的，达到线程间的互斥访问
  • 线程通信的常见方式： 1.共享内存 2.socket通信 3.信号量 4.消息队列：piedInputstream和pipedOutputStream
  • 线程与进程的区别：一个程序就是一个进程，进程可以包含多个线程，线程是程序种一个最小单元
  • happens-before规则：如果两个操作时happed-before的关系，则前一个操作对后一个操作可见
  • CAS无锁算法：乐观锁技术，有3个值，内存知V，预期值A，修改值B，若A=V，则修改，否则什么都不会做

Redis

  • redis常见的数据库结构: 1.key-value 2.List 3.Hash 4.Set 5.Sort-Set
  • redis常见的持久化机制: RDB，默认开启，每5分钟生成一次快照，同时也可以触发生成，save和bgsave命令 AOF，默认不开启，每秒钟附加命令到备份文件，备份数据最高的一种持久化方式
  • redis与memcache比较:
    • 1、Redis和Memcache都是将数据存放在内存中，都是内存数据库。不过memcache还可用于缓存其他东西，例如图片、视频等等；
    • 2、Redis不仅仅支持简单的k/v类型的数据，同时还提供list，set，hash等数据结构的存储；
    • 3、虚拟内存–Redis当物理内存用完时，可以将一些很久没用到的value 交换到磁盘；
    • 4、过期策略–memcache在set时就指定，例如set key1 0 0 8,即永不过期。Redis可以通过例如expire 设定，例如expire name 10；
    • 5、分布式–设定memcache集群，利用magent做一主多从;redis可以做一主多从。都可以一主一从；
    • 6、存储数据安全–memcache挂掉后，数据没了；redis可以定期保存到磁盘（持久化）；
    • 7、灾难恢复–memcache挂掉后，数据不可恢复; redis数据丢失后可以通过aof恢复；
    • 8、Redis支持数据的备份，即master-slave模式的数据备份；
    • 9、应用场景不一样：Redis出来作为NoSQL数据库使用外，还能用做消息队列、数据堆栈和数据缓存等；Memcached适合于缓存SQL语句、数据集、用户临时性数据、延迟查询数据和session等。
  • redis实现分布式锁:
    • 1.互斥性，同一时间只有一个客户端获取到锁
    • 2.不会发生死锁，如果一个客户端获取到锁后奔溃了，下一个客户端能正常获取锁
    • 3.释放性，谁获得锁就谁来解锁
    • 4.容错性，只要redis大部分节点正常，客户端就能正常的获取锁和解锁 关键代码：String result = jedis.set(lockKey, requestId, SET_IF_NOT_EXIST, SET_WITH_EXPIRE_TIME, expireTime);
  • redis单机性能:redis读取性能最高在7w/s以上

MySQL

常见的MySQL引擎类型

  • InnoDB:支持提交，回滚，崩溃恢复等事务安全，行锁，外键，能缓存索引，也能缓存数据， 使用场景：需要提供提交，回滚，奔溃恢复等事务安全能力，提供并发控制

  • MyISAM:不支持事务，表级锁定，读取和写入互相阻塞，索引缓存， 使用场景：如果只是提供数据的插入和查询，并且数据以读为主，并发少，MyISAM是很好的选择

  • Memory:存在内存中，查询速度快， 使用场景：如果存储一些临时数据，数据量不大，该引擎会是最好的选择，如一些临时的数据

  • Archive:不支持事务，不支持索引，只支持SELECT和INSERT操作 使用场景：如果表操作只有SELECT和INSERT，该引擎是最好的选择，Archive支持高并发的插入操作，但不是事务安全的，该引擎经常用来存储归档信息，如一些日志记录信息

  • SQL语句执行慢如何排查解决 1.用explain分析SQL语句 2.是否能单表查询，若不能，若是多表连接查询，看连接类型，最好到最差const、eq_reg、ref、range、indexhe和ALL 3.一般在where，group by语句后面使用索引字段

  • 常见的SQL优化手段 1）不使用子查询 2）避免函数索引 3）用IN来替换OR 4）like双%号无法使用到索引 5）读取适当的记录LIMIT N,M 6）避免数据类型不一致 7）分组统计可以禁止排序 8）禁止随机取数据 9）避免不必要的ORDER BY 10）批量INSERT插入

  • 索引作用

    • 优点： 1）通过创建唯一性索引，可以保证数据库表中每一行数据的唯一性。 2）可以大大加快 数据的检索速度，这也是创建索引的最主要的原因。 3）可以加速表和表之间的连接，特别是在实现数据的参考完整性方面特别有意义。 4）在使用分组和排序 子句进行数据检索时，同样可以显著减少查询中分组和排序的时间。 5）通过使用索引，可以在查询的过程中，使用优化隐藏器，提高系统的性能。

  • 缺点： 1）创建索引和维护索引要耗费时间，这种时间随着数据量的增加而增加。 2）索引需要占物理空间，除了数据表占数据空间之外，每一个索引还要占一定的物理空间，如果要建立聚簇索引，那么需要的空间就会更大。 3）当对表中的数据进行增加、删除和修改的时候，索引也要动态的维护，这样就降低了数据的维护速度。

  • 创建索引：索引的创建可以在 CREATE TABLE 语句中进行，也可以单独用 CREATE INDEX 或 ALTER TABLE 来给表增加索引

  • 数据结构：B-树和B+树，通过该数据结构快速的达到快速的查找的目的

Kafka

基本介绍：Kafka是一个分布式的消息缓存系统，稳定性高，吞吐量高，适合并发量高的开发项目 优点： 1.分布式 2.实时 3.高吞吐量 4.消息持久化 应用场景： 1.异步处理：如用户注册系统，发送短信，发送邮件与注册系统分开 2.应用解耦的，如订单系统与库存系统 3.流量削锋，如秒杀活动 4.日志系统，如大量日志的采集与落地 5.聊天室系统

Elasticsearch

  • 基本介绍：是一个实时的分布式搜索引擎 优点： 1）分布式 2）高性能 3）实时搜索大量数据，搜索速度快
  • 应用场景：大数据检索应用，如栈内搜索，大数据全文检索等系统

ZooKeeper

  • 基本介绍：是一个分布式的协调服务，如提供主从协调，配置管理，分布式共享锁，服务器节点动态上下线，统一的命名服务
  • 优点： 1）分布式 2）高性能
  • 基本原理：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
  • 应用场景： 1）消息的发布与订阅 2）统一的命名服务 3）心跳检测 4）配置管理

Mybatis

  • 基本介绍：Mybatis是支持SQL查询，存储过程和高度映射的优秀持久化层框架，它消除了几乎所有的JDBC代码基本实现原理：mybatis底层还是采用原生jdbc来对数据库进行操作的，只是通过 SqlSessionFactory，SqlSessionExecutor,StatementHandler，ParameterHandler,ResultHandler和TypeHandler等几个处理器封装了这些过程
  • 使用场景：主要应用在一些需求较多的项目，互联网项目，敏捷开发

Dubbo

  • 基本介绍：Dubbo 是阿里巴巴开源项目的一个分布式服务框架。其致力于提供高性能和透明化的 RPC 远程调用方案，以及 SOA 服务治理方案。
  • 基本原理:使用ZooKeeper的主从协调与订阅/发布的服务，利用RMI远程方法调用实现分布式的微服务框架
  • 使用场景: 1）商城做活动流量暴涨：防止系统崩掉 可以通过dubbo来控制访问量 2）分布式服务器rpc过程调用压力分担

计算机网络

  • 为什么是4次挥手而不是3次？ 因为当Server端收到Client端的SYN连接请求报文后，可以直接发送SYN+ACK报文。 其中ACK报文是用来应答的，SYN报文是用来同步的。但是关闭连接时，当Server端收到FIN报文时，很可能并不会立即关闭SOCKET，所以只能先回复一个ACK报文，告诉Client端，"你发的FIN报文我收到了"。只有等到我Server端所有的报文都发送完了，我才能发送FIN报文，因此不能一起发送。故需要四步握手
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