每日面试题Day03

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什么是JVM内存结构?

image.png jvm将虚拟机分为5大区域,程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈、java堆、方法区;

  • 程序计数器:线程私有的,是一块很小的内存空间,作为当前线程的行号指示器,用于记录当前虚拟机正在执行的线程指令地址;
  • 虚拟机栈:线程私有的,每个方法执行的时候都会创建一个栈帧,用于存储局部变量表、操作数、动态链接和方法返回等信息,当线程请求的栈深度超过了虚拟机允许的最大深度时,就会抛出StackOverFlowError;
  • 本地方法栈:线程私有的,保存的是native方法的信息,当一个jvm创建的线程调用native方法后,jvm不会在虚拟机栈中为该线程创建栈帧,而是简单的动态链接并直接调用该方法;
  • 堆:java堆是所有线程共享的一块内存,几乎所有对象的实例和数组都要在堆上分配内存,因此该区域经常发生垃圾回收的操作;
  • 方法区:存放已被加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码数据。即永久代,在jdk1.8中不存在方法区了,被元数据区替代了,原方法区被分成两部分;1:加载的类信息,2:运行时常量池;加载的类信息被保存在元数据区中,运行时常量池保存在堆中;

ArrayList与LinkedList相同点与不同点?

  • 是否保证线程安全: ArrayList 和 LinkedList 都是不同步的,也就是不保证线程安全;
  • 底层数据结构: Arraylist 底层使用的是Object数组;LinkedList 底层使用的是双向循环链表数据结构;
  • 插入和删除是否受元素位置的影响: ArrayList 采用数组存储,所以插入和删除元素的时间复杂度受元素位置的影响。 比如:执行add(E e)方法的时候, ArrayList 会默认在将指定的元素追加到此列表的末尾,这种情况时间复杂度就是O(1)。但是如果要在指定位置 i 插入和删除元素的话(add(int index, E element))时间复杂度就为 O(n-i)。因为在进行上述操作的时候集合中第 i 和第 i 个元素之后的(n-i)个元素都要执行向后位/向前移一位的操作。 LinkedList 采用链表存储,所以插入,删除元素时间复杂度不受元素位置的影响,都是近似 O(1)而数组为近似 O(n)。
  • 是否支持快速随机访问: LinkedList 不支持高效的随机元素访问,而ArrayList 实现了RandomAccess 接口,所以有随机访问功能。快速随机访问就是通过元素的序号快速获取元素对象(对应于get(int index)方法)。
  • 内存空间占用: ArrayList的空 间浪费主要体现在在list列表的结尾会预留一定的容量空间,而LinkedList的空间花费则体现在它的每一个元素都需要消耗比ArrayList更多的空间(因为要存放直接后继和直接前驱以及数据)。

说说ArrayList的扩容机制?

ArrayList扩容的本质就是计算出新的扩容数组的size后实例化,并将原有数组内容复制到新数组中去。默认情况下,新的容量会是原容量的1.5倍。 以JDK1.8为例说明:

public boolean add(E e) {
    //判断是否可以容纳e,若能,则直接添加在末尾;若不能,则进行扩容,然后再把e添加在末尾
    ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
    //将e添加到数组末尾
    elementData[size++] = e;
    return true;
    }

// 每次在add()一个元素时,arraylist都需要对这个list的容量进行一个判断。通过ensureCapacityInternal()方法确保当前ArrayList维护的数组具有存储新元素的能力,经过处理之后将元素存储在数组elementData的尾部

private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
      ensureExplicitCapacity(calculateCapacity(elementData, minCapacity));
}

private static int calculateCapacity(Object[] elementData, int minCapacity) {
        //如果传入的是个空数组则最小容量取默认容量与minCapacity之间的最大值
        if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
            return Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
        }
        return minCapacity;
    }
    
  private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
        modCount++;
        // 若ArrayList已有的存储能力满足最低存储要求,则返回add直接添加元素;如果最低要求的存储能力>ArrayList已有的存储能力,这就表示ArrayList的存储能力不足,因此需要调用 grow();方法进行扩容
        if (minCapacity - elementData.length > 0)
            grow(minCapacity);
    }


private void grow(int minCapacity) {
        // 获取elementData数组的内存空间长度
        int oldCapacity = elementData.length;
        // 扩容至原来的1.5倍
        int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
        //校验容量是否够
        if (newCapacity - minCapacity < 0)
            newCapacity = minCapacity;
        //若预设值大于默认的最大值,检查是否溢出
        if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
            newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
        // 调用Arrays.copyOf方法将elementData数组指向新的内存空间
         //并将elementData的数据复制到新的内存空间
        elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
    }

BeanFactory 和ApplicationContext区别?

image.png BeanFactory和ApplicationContext的优缺点分析: BeanFactory的优缺点:

  • 优点:应用启动的时候占用资源很少,对资源要求较高的应用,比较有优势;
  • 缺点:运行速度会相对来说慢一些。而且有可能会出现空指针异常的错误,而且通过Bean工厂创建的Bean生命周期会简单一些。

ApplicationContext的优缺点:

  • 优点:所有的Bean在启动的时候都进行了加载,系统运行的速度快;在系统启动的时候,可以发现系统中的配置问题。
  • 缺点:把费时的操作放到系统启动中完成,所有的对象都可以预加载,缺点就是内存占用较大。

AOP有哪些实现方式?

实现 AOP 的技术,主要分为两大类:

  • 静态代理 - 指使用 AOP 框架提供的命令进行编译,从而在编译阶段就可生成 AOP 代理类,因此也称为编译时增强;
    • 编译时编织(特殊编译器实现)
    • 类加载时编织(特殊的类加载器实现)。
  • 动态代理 - 在运行时在内存中“临时”生成 AOP 动态代理类,因此也被称为运行时增强。
    • JDK 动态代理:通过反射来接收被代理的类,并且要求被代理的类必须实现一个接口 。JDK 动态代理的核心是 InvocationHandler 接口和 Proxy 类 。
    • CGLIB动态代理: 如果目标类没有实现接口,那么 Spring AOP 会选择使用 CGLIB 来动态代理目标类 。CGLIB ( Code Generation Library ),是一个代码生成的类库,可以在运行时动态的生成某个类的子类,注意, CGLIB 是通过继承的方式做的动态代理,因此如果某个类被标记为 final ,那么它是无法使用 CGLIB 做动态代理的。

进程和线程的区别?