java复习面试知识点

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类的加载

类的加载器机制： 我们编写的java文件都是.java为后缀的，编译器把.java转化成.class文件，类的加载机制就是将.class中的二进制数据存到内存中，并对数据进行校验，解释，初始化。然后在方法区存放相对应的元数据，在堆中创建相对应的class对象

类加载的三个阶段：加载，连接（验证，准备，解释），初始化

双亲委派机制：如图

Snipaste_2023-02-06_22-44-50.png

I/O流 java中有几种类型的流？
字节流继承inputStream和OutputStream
字符流继承自Reade和Writer。
输入流就是从外部文件输入到内存，输出流主要是从内存输出到文件。

字节流和字符流的区别：

字符流带有缓存，字节流没有。

字符流处理的单元为2个字节的Unicode字符，分别操作字符、字符数组或字符串，而字节流处理单元为1个字节，操作字节和字节数组。

字符流和字节流，一个属性范围小，一个属性范围大，字符流只能是字符这一种类型，但是字节流中可以是字符，可以是二进制文件，可以是音频，可以是各种各样的类型，只要符合字节形式存储的都可以接字节流，而字符流只能接字符。

集合

Java 容器都有哪些？

list：ArraryList, LinkedList

set；Treeset , hashset

map:hashmap ,hashtable,treemap

list与Set区别

(1）List,Set都是继承自Collection接口

（2）List特点：元素有放入顺序，元素可重复 ，Set特点：元素无放入顺序，元素不可重复，重复元素会覆盖掉，（元素虽然无放入顺序，但是元素在set中的位置是有该元素的HashCode决定的，其位置其实是固定的，加入Set 的Object必须定义equals()方法 ，另外list支持for循环，也就是通过下标来遍历，也可以用迭代器，但是set只能用迭代，因为他无序，无法用下标来取得想要的值。）

（3）Set和List对比：

Set：检索元素效率低下，删除和插入效率高，插入和删除不会引起元素位置改变。 List：和数组类似，List可以动态增长，查找元素效率高，插入删除元素效率低，因为会引起其他元素位置改变。

了解ConcurrentHashMap吗?为什么性能比hashtable高，说下原理

ConcurrentHashMap是线程安全的Map容器，JDK8之前，ConcurrentHashMap使用锁分段技术，将数据分成一段段存储，每个数据段配置一把锁，即segment类，这个类继承ReentrantLock来保证线程安全，JKD8 的版本取消Segment这个分段锁数据结构，底层也是使用Node数组+链表+红黑树，从而实现对每一段数据就 行加锁，也减少了并发冲突的概率。

hashtable类基本上所有的方法都是采用synchronized进行线程安全控制，高并发情况下效率就降低 ， ConcurrentHashMap是采用了分段锁的思想提高性能，锁粒度更细化

HashMap的put的流程

Snipaste_2023-02-01_21-15-06.png 如果是红黑树就直接插入树中，如果是链表会判断链表长度是否大于8，如果大于8就转为红黑树

ps:如果通过hash函数算出数组下标元素不为空需要判断key是否相等，如果相等会覆盖原来的key-value达到去重

ConcurrentHashMap的put流程

ConCurrentHashMap的put操作主要由putVal()方法实现，该方法中对value的插入，采用了CAS操作和synchronized的操作，从而保证了并发环境下的安全性。

put步骤大致如下：

判断key和value是否为null，如果是的话抛出NullPointerException并结束（ConCurrentHashMap不允许存放null型的key和value，这点和HashMap也不同） 通过key计算得到hashcode 判断是否需要进行初始化 利用hash值定位Node，如果当前位置没有Node，则依据CAS机制尝试插入。如果插入失败，则通过自旋保证插入成功 判断是否正在进行扩容，如果需要进行扩容，则执行helpTransfer方法（如果头节点是ForwardingNode类型，则表明正在扩容） 如果是在无需进行初始化，hash值计算得到的位置存在Node，并且无需扩容的情况下，则利用synchronized锁来写入数据（这个过程又会分为在普通链表中put和在红黑树中put） 上述操作后，如果当前数量超过了TREEIFY_THRESHOLD（8，跟HashMap中的值大小相同），则转化为红黑树结构。

线程的创建方式

1）继承Thread类创建线程

2）实现Runnable接口创建线程

3）使用Callable和Future创建线程

4）使用线程池创建线程

线程池的工作流程

1、如果正在运行的线程数量小于 corePoolSize，那么马上创建线程运行这个任务

2、如果正在运行的线程数量大于或等于 corePoolSize，那么将这个任务放入队列

3、如果这时候队列满了，而且正在运行的线程数量小于 maximumPoolSize，那么还是要创建非核心线程立

刻运行这个任务

4、如果队列满了，而且正在运行的线程数量大于或等于 maximumPoolSize，那么线程池会抛出异常

RejectExecutionException

你是怎么理解反射的？、

（1）反射机制:所谓的反射机制就是java语言在运行时拥有一项自观的能力。通过这种能力可以彻底的了解自 身的情况为下一步的动作做准备。

Java的反射机制的实现要借助于4个类：class，Constructor，Field，Method; 其中class代表的时类对象，Constructor－类的构造器对象，Field－类的属性对象，Method－类的方法 对象。通过这四个对象我们可以粗略的看到一个类的各个组成部分。

（2）Java反射的作用：在Java运行时环境中，对于任意一个类，可以知道这个类有哪些属性和方法。对于任 意一个对象，可以调用它的任意一个方法。这种动态获取类的信息以及动态调用对象的方法的功能来自于Java 语言的反射（Reflection）机制。

（3）Java 反射机制提供功能在运行时判断任意一个对象所属的类。在运行时构造任意一个类的对象。

MySQL索引原理

MySQL的Innodb和MyISAM引擎索引都是通过B+树来实现的。

索引失效的场景

  1. 如果条件中有or，即使其中有条件带索引也不会使用(这也是为什么尽量少用or的原因) 要想使用or，又 想让索引生效，只能将or条件中的每个列都加上索引
  2. 对于多列索引，不是使用的第一部分，则不会使用索引
  3. like查询以%开头
  4. 如果列类型是字符串，那一定要在条件中将数据使用引号引用起来,否则不使用索引
  5. 如果mysql估计使用全表扫描要比使用索引快,则不使用索引
  6. 组合索引要遵循最左匹配原则

SQL优化

（1）尽量选择较小的列

（2）将where中用的比较频繁的字段建立索引

（3）select子句中避免使用‘*’

（4）避免在索引列上使用计算、not in 和<>等操作

（5）当只需要一行数据的时候使用limit 1

（6）保证单表数据不超过200W，适时分割表。针对查询较慢的语句，可以使用explain 来分析该语句具体 的执行情况。

（7）避免改变索引列的类型。

（8）选择最有效的表名顺序，from字句中写在最后的表是基础表，将被最先处理，在from子句中包含多个表 的情况下，你必须选择记录条数最少的表作为基础表。

（9）避免在索引列上面进行计算。

（10）尽量缩小子查询的结果

数据库分表操作

可以说使用Mycat或者ShardingSphere等中间件来做，具体怎么做就要结合具体的场景进行分析了。

如何进行表设计

  1. 数据库设计的实用原则是：

  1. 在数据冗余和处理速度之间找到合适的平衡点。原则是相对的，不是绝对的。

  2. 做表设计，读懂需求就对了。先不要管性能，先实现需求。表设计好了，写SQL的时候再考虑该合 并，合并，该拆分，拆分。另外最关键的就是搞清楚一对一还是一对多。

  1. 表设计范式：

  1. 保证每列的原子性，不可分解，意思表达要清楚，不能含糊，高度概括字段的含义，能用一个字段表 达清楚的绝不使用第二个字段，可以用两个字段表达清楚的绝不使用一个字段

  2. 表及其字段之间的关系, 应尽量满足第三范式。但是，满足第三范式的数据库设计，往往不是最好的 设计。为了提高数据库的运行效率，常常需要降低范式标准：适当增加冗余，达到以空间换时间的目的。 例如：表内有商品单价和数量字段，我们设计的时候加上了一个金额的字段，这虽然违背了数据库设计的 第三范式，但以查询统计，这能大大提高查询的速度，这就是空间换时间的做法。

3、表关系设计：

  1. 最好做好静态表和动态表的分离。这里解释一下静态表和动态表的含义，静态表：存储着一些固定不 变的资源，比如城市/地区名/国家。动态表：一些频繁修改的表

  2. 不要有null值，有null值的话，数据库在进行索引的时候查询的时间更久，从而浪费更多的时间！ 建议可以为null的值转换成not null default

  3. 2张表的多对多的表关系，最好设计成3张表，即增加一张中间表，之前的两张表和中间表的关系是一 对多的关系。

  4. 建表的时候，字段长度尽量要比实际业务的字段大3-5个字段左右（考虑到合理性和伸缩性），最好 是2的n次方幂值。不能建比实际业务太大的字段长度，这是因为如果字段长度过大，在进行查询的时候索引在 B-Tree树上遍历会越耗费时间，从而查询的时间会越久；但是绝对不能建小，否则mysql数据会报错，程序会

抛出异常；

  1. 对于频繁修改的字段（一般是指状态类字段）最好用独立的数字或者单个字母去表示，不用使用汉字 或者英文

  2. 数据库不要存储任何资源文件，比如照片/视频/网站等，可以用文件路径/外链用来代替，这样可以 在程序中通过路径，链接等来进行索引

  3. 关系映射：多对一或者一对多的关系,关联一张表最好通过id去建立关系，而不是去做重复数据，这 样做最大的好处就是中间的关系表比较清楚明白。

  4. 通过单一字段表示该行记录是否可用，通过一个单一字段去控制表是否可用，比如通常起名为 isVaild，预制的含义为0为有效，1为无效，这样便于以后我们去剔除数据或者重整数据，使其成为boolean 性质的数据 更加便于我们去操控。

  5. 预留备用字段：在设计一张表的时候应该预制2到3个空白字段，用于以后的扩展，因为你也不是确定 这张表以后不会扩展。

4、主键的使用：

  1. 主键不要与业务逻辑有所关联，最好是毫无意义的一串独立不重复的数字，常见的比如UUID或者将主 键设置为Auto_increment;

  2. 主键：主键可以是一无物理意义的数字串, 由程序自动加1来实现。也可以是有物理意义的字段名或 字段名的组合。不过前者比后者好。当PK是字段名的组合时，建议字段的个数不要太多，多了不但索引占用空 间大，而且速度也慢。

  3. 一个表中组合主键的字段个数越少越好。因为主键的作用，一是建主键索引，二是做为子表的外键， 所以组合主键的字段个数少了，不仅节省了运行时间，而且节省了索引存储空间；

5、提高数据库运行效率的办法 在系统硬件和系统软件条件确定的情况下，提高数据库系统的运行效率的办法是：

  1. 在数据库物理设计时，降低范式，增加冗余，少用触发器, 多用存储过程。

  2. 当计算非常复杂、而且记录条数非常巨大时（例如一千万条），复杂计算要先在数据库外面，以文件 系统方式用C++语言计算处理完成之后，最后才入库追加到表中去。这是电信计费系统设计的经验。

  3. 发现某个表的记录太多，例如超过一千万条，则要对该表进行水平分割。水平分割的做法是，以该表 主键PK的某个值为界线，将该表的记录水平分割为两个表。若发现某个表的字段太多，例如超过八十个，则垂 直分割该表，将原来的一个表分解为两个表。

  4. 对数据库管理系统DBMS进行系统优化，即优化各种系统参数，如缓冲区个数。

  5. 在使用面向数据的SQL语言进行程序设计时，尽量采取优化算法。

  6. 如果进行更新表的数据量较大，例如，更新的字段的值，需要重新从子表查询，且是全表查询，

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