java面试题整理（4）
JAVA常考点4
目录
1、 Set集合如何保证不重复 1
2、Java中Integer型和int型的区别 3
3、接口可以继承接口吗？抽象类可以继承接口吗？ 4
4、数据库索引的作用 4
5、如何修改数据库中的字段类型 4
6、having的作用 5
7、快速排序与归并排序的区别 5
8、final关键词作用有哪些？ 5
9、servlet里面有哪些方法？说一说get和post方法的区别 5
10、线性表的的顺序存储与链式存储的特点 6
11、详解synchronized与Lock的区别与使用 6
12、悲观锁，乐观锁，行锁，表锁，页锁，共享锁，排他锁 17
- Set集合如何保证不重复
弄清怎么个逻辑达到元素不重复的，源码先上
HashSet 类中的add()方法：
public boolean add(E e) {
return map.put(e, PRESENT)==null;
}
类中map和PARENT的定义：
private transient HashMap<E,Object> map;
// Dummy value to associate with an Object in the backing Map用来匹配Map中后面的对象的一个虚拟值
private static final Object PRESENT = new Object();
put()方法：
public V put(K key, V value) {
if (key == null)
return putForNullKey(value);
int hash = hash(key.hashCode());
int i = indexFor(hash, table.length);
for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {
Object k;
if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
。V oldValue = e.value;
。e.value = value;
。e.recordAccess(this);
return oldValue;
}
}
modCount++;
addEntry(hash, key, value, i);
return null;
}
可以看到for循环中，遍历table中的元素，
如果hash码值不相同，说明是一个新元素，存；
如果没有元素和传入对象（也就是add的元素）的hash值相等，那么就认为这个元素在table中不存在，将其添加进table；
如果hash码值相同，且equles判断相等，说明元素已经存在，不存；
如果hash码值相同，且equles判断不相等，说明元素不存在，存；
如果有元素和传入对象的hash值相等，那么，继续进行equles()判断，如果仍然相等，那么就认为传入元素已经存在，不再添加，结束，否则仍然添加；
可见hashcode()和equles()在此显得很关键了，下面就来解读一下hashcode和equles：
首先要明确：只通过hash码值来判断两个对象时否相同合适吗？答案是不合适的，因为有可能两个不同的对象的hash码值相同；
什么是hash码值？
在java中存在一种hash表结构，它通过一个算法，计算出的结果就是hash码值；这个算法叫hash算法；
hash算法是怎么计算的呢？
是通过对象中的成员来计算出来的结果；
如果成员变量是基本数据类型的值， 那么用这个值 直接参与计算；
如果成员变量是引用数据类型的值，那么获取到这个成员变量的哈希码值后，再参数计算
如:新建一个Person对象，重写hashCode方法
public int hashCode() {
final int prime = 31;
int result = 1;
result = prime * result + age;
result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());
return result;
}
可以看出，Person对象内两个参数name，age，hash码值是这两者计算后的记过，那么完全有可能两个对象name，age都不同，hash码值相同；
下面看下equles()方法：
public boolean equals(Object obj) {
if (this == obj)
return true;
if (obj == null)
return false;
if (getClass() != obj.getClass())
return false;
Person other = (Person) obj;
if (age != other.age)
return false;
if (name == null) {
if (other.name != null)
return false;
} else if (!name.equals(other.name))
return false;
return true;
}
equles方法内部是分别对name，age进行判断，是否相等。
综合上述，在向hashSet中add()元素时，判断元素是否存在的依据，不仅仅是hash码值就能够确定的，同时还要结合equles方法。
2、Java中Integer型和int型的区别
a.Java 中的数据类型分为基本数据类型和引用数据类型。int是基本数据类型，直接存放值，而而Integer是对象，用一个引用指向这个对象。Ingeter是int的包装类，int的初值为0，Ingeter的初值为null。
b.初始化
int i =1；
Integer i= new Integer(1)；
有了自动装箱和拆箱，使得对Integer类也可使用：
Integer i= 100；
实际上上面这个代码调用了：
Integer i = Integer.valueOf(100);
c.Integer是int的封装类,int和Integer都可以表示某一个数值,int和Integer不能够互用，因为他们两种不同的数据类型；
3、接口可以继承接口吗？抽象类可以继承接口吗？
接口不仅可以继承接口，而且一个接口可以继承多个接口，接口是特殊的抽象类。
抽象类不可以继承接口，但可以实现接口。抽象类可以继承实体类，但是不能继承接口。
4、数据库索引的作用
优点：创建索引主要可以大大提高系统性能，主要优势有以下5点：
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。
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。
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。
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。
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：
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。
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。
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。
索引主要有两个特征：唯一性索引和复合索引。
5、如何修改数据库中的字段类型
ALTER TABLE 表名 MODIFY COLUMN 字段名 字段类型定义;（注意不是update）
6、having的作用
HAVING 就像WHERE条件一样，按指定要求来取数据集。只不过WHERE一般数据查询来指定条件，HAVING是用在GROUP BY 分组来指定条件。HAVING 子句运做起来非常象 WHERE 子句， 只用于对那些满足 HAVING 子句里面给出的条件的组进行计算。 其实，WHERE 在分组和聚集之前过滤掉我们不需要的输入行， 而 HAVING 在 GROUP 之后那些不需要的组． 因此，WHERE 无法使用一个聚集函数的结果． 而另一方面，我们也没有理由写一个不涉及聚集函数的 HAVING． 如果你的条件不包含聚集，那么你也可以把它写在 WHERE 里面， 这样就可以避免对那些你准备抛弃的行进行的聚集运算．
7、快速排序与归并排序的区别
归并排序：简单来说就是先将数组不断细分成最小的单位，然后每个单位分别排序，排序完毕后合并，重复以上过程最后就可以得到排序结果。复杂度：O（nlogn） 稳当
快速排序：简单来说就是先选定一个基准元素，然后以该基准元素划分数组，再在被划分的部分重复以上过程，最后可以得到排序结果。 复杂度：O（nlogn） 不稳定
两者都是用分治法的思想，不过最后归并排序的合并操作比快速排序的要繁琐。
8、final关键词作用有哪些？
final修饰类，类不能被继承
final修饰方法，方法不能被覆写
final修饰的变量初始化后则不能被修改。
9、servlet里面有哪些方法？说一说get和post方法的区别
init() 、destroy() 、service()等。
在servlet开发中，以doGet()和doPost()分别处理get和post方法。另外还有一个doService(), 它是一个调度方法，当一个请求发生时，首先执行doService(),不管是get还是post。在HttpServlet这个基类中实现了一个角度，首先判断是请求时get还是post,如果是get就调用doGet(), 如果是post就调用doPost()。你也可以直接过载doService()方法，这样你可以不管是get还是post。都会执行这个方法。
get和post方法的区别：
10、线性表的的顺序存储与链式存储的特点
a）顺序存储结构：
优点：
随机读取（时间复杂度为O(1)）
无需为表示表中元素之间的逻辑关系而增加额外的存储空间
缺点：
插入、删除操作需要移动大量元素，效率低（时间复杂度为O(n)）；
表的长度难以确定
b）链式存储结构.
优点：
插入、删除不需要移动数据，效率高（时间复杂度为O(1)）；
缺点：
存取时需要遍历，效率低（时间复杂度为O(n)）；
顺序存储结构一般用于：频繁查找，很少插入、删除；而链式存储结构一般用于频繁插入、删除；
11、详解synchronized与Lock的区别与使用
引言：
昨天在学习别人分享的面试经验时，看到Lock的使用。想起自己在上次面试也遇到了synchronized与Lock的区别与使用。于是，我整理了两者的区别和使用情况，同时，对synchronized的使用过程一些常见问题的总结，最后是参照源码和说明文档，对Lock的使用写了几个简单的Demo。请大家批评指正。
技术点：
（1）线程与进程：
在开始之前先把进程与线程进行区分一下，一个程序最少需要一个进程，而一个进程最少需要一个线程。关系是线程–>进程–>程序的大致组成结构。所以线程是程序执行流的最小单位，而进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。以下我们所有讨论的都是建立在线程基础之上。
（2）Thread的几个重要方法：
我们先了解一下Thread的几个重要方法。a、start()方法，调用该方法开始执行该线程；b、stop()方法，调用该方法强制结束该线程执行；c、join方法，调用该方法等待该线程结束。d、sleep()方法，调用该方法该线程进入等待。e、run()方法，调用该方法直接执行线程的run()方法，但是线程调用start()方法时也会运行run()方法，区别就是一个是由线程调度运行run()方法，一个是直接调用了线程中的run()方法！！
看到这里，可能有些人就会问啦，那wait()和notify()呢？要注意，其实wait()与notify()方法是Object的方法，不是Thread的方法！！同时，wait()与notify()会配合使用，分别表示线程挂起和线程恢复。
这里还有一个很常见的问题，顺带提一下：wait()与sleep()的区别，简单来说wait()会释放对象锁而sleep()不会释放对象锁。这些问题有很多的资料，不再赘述。
（3）线程状态：
线程总共有5大状态，通过上面第二个知识点的介绍，理解起来就简单了。
新建状态：新建线程对象，并没有调用start()方法之前
就绪状态：调用start()方法之后线程就进入就绪状态，但是并不是说只要调用start()方法线程就马上变为当前线程，在变为当前线程之前都是为就绪状态。值得一提的是，线程在睡眠和挂起中恢复的时候也会进入就绪状态哦。
运行状态：线程被设置为当前线程，开始执行run()方法。就是线程进入运行状态
阻塞状态：线程被暂停，比如说调用sleep()方法后线程就进入阻塞状态
死亡状态：线程执行结束
（4）锁类型
可重入锁：在执行对象中所有同步方法不用再次获得锁
可中断锁：在等待获取锁过程中可中断
公平锁： 按等待获取锁的线程的等待时间进行获取，等待时间长的具有优先获取锁权利
读写锁：对资源读取和写入的时候拆分为2部分处理，读的时候可以多线程一起读，写的时候必须同步地写
synchronized与Lock的区别
（1））我把两者的区别分类到了一个表中，方便大家对比：
或许，看到这里还对LOCK所知甚少，那么接下来，我们进入LOCK的深入学习。
Lock详细介绍与Demo
以下是Lock接口的源码，笔者修剪之后的结果：
public interface Lock {
/**
* Acquires the lock.
*/
void lock();
/**
* Acquires the lock unless the current thread is
* {@linkplain Thread#interrupt interrupted}.
*/
void lockInterruptibly() throws InterruptedException;
/**
* Acquires the lock only if it is free at the time of invocation.
*/
boolean tryLock();
/**
* Acquires the lock if it is free within the given waiting time and the
* current thread has not been {@linkplain Thread#interrupt interrupted}.
*/
boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException;
/**
* Releases the lock.
*/
void unlock();
}
从Lock接口中我们可以看到主要有个方法，这些方法的功能从注释中可以看出：
lock()：获取锁，如果锁被暂用则一直等待
unlock():释放锁
tryLock(): 注意返回类型是boolean，如果获取锁的时候锁被占用就返回false，否则返回true
tryLock(long time, TimeUnit unit)：比起tryLock()就是给了一个时间期限，保证等待参数时间
lockInterruptibly()：用该锁的获得方式，如果线程在获取锁的阶段进入了等待，那么可以中断此线程，先去做别的事
通过 以上的解释，大致可以解释在上个部分中“锁类型(lockInterruptibly())”，“锁状态(tryLock())”等问题，还有就是前面子所获取的过程我所写的“大致就是可以尝试获得锁，线程可以不会一直等待”用了“可以”的原因。
下面是Lock一般使用的例子，注意ReentrantLock是Lock接口的实现。
lock()：
package com.brickworkers;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
public class LockTest {
private Lock lock = new ReentrantLock();
//需要参与同步的方法
private void method(Thread thread){
lock.lock();
try {
System.out.println("线程名"+thread.getName() + "获得了锁");
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
} finally {
System.out.println("线程名"+thread.getName() + "释放了锁");
lock.unlock();
}
}
public static void main(String[] args) {
LockTest lockTest = new LockTest();
//线程1
Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
lockTest.method(Thread.currentThread());
}
}, "t1");
Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
lockTest.method(Thread.currentThread());
}
}, "t2");
。t1.start();
。t2.start();
}
}
//执行情况：线程名t1获得了锁
// 线程名t1释放了锁
// 线程名t2获得了锁
// 线程名t2释放了锁
tryLock():
package com.brickworkers;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
public class LockTest {
private Lock lock = new ReentrantLock();
//需要参与同步的方法
private void method(Thread thread){
/* lock.lock();
try {
System.out.println("线程名"+thread.getName() + "获得了锁");
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
} finally {
System.out.println("线程名"+thread.getName() + "释放了锁");
lock.unlock();
}*/
if(lock.tryLock()){
try {
System.out.println("线程名"+thread.getName() + "获得了锁");
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
} finally {
System.out.println("线程名"+thread.getName() + "释放了锁");
lock.unlock();
}
}else{
System.out.println("我是"+Thread.currentThread().getName()+"有人占着锁，我就不要啦");
}
}
public static void main(String[] args) {
LockTest lockTest = new LockTest();
//线程1
Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
lockTest.method(Thread.currentThread());
}
}, "t1");
Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
lockTest.method(Thread.currentThread());
}
}, "t2");
。t1.start();
。t2.start();
}
}
//执行结果： 线程名t2获得了锁
// 我是t1有人占着锁，我就不要啦
// 线程名t2释放了锁
看到这里相信大家也都会使用如何使用Lock了吧，关于tryLock(long time, TimeUnit unit)和lockInterruptibly()不再赘述。前者主要存在一个等待时间，在测试代码中写入一个等待时间，后者主要是等待中断，会抛出一个中断异常，常用度不高，喜欢探究可以自己深入研究。
前面比较重提到“公平锁”，在这里可以提一下ReentrantLock对于平衡锁的定义，在源码中有这么两段：
/**
* Sync object for non-fair locks
*/
static final class NonfairSync extends Sync {
private static final long serialVersionUID = 7316153563782823691L;
/**
* Performs lock. Try immediate barge, backing up to normal
* acquire on failure.
*/
final void lock() {
if (compareAndSetState(0, 1))
setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());
else
acquire(1);
}
protected final boolean tryAcquire(int acquires) {
return nonfairTryAcquire(acquires);
}
}
/**
* Sync object for fair locks
*/
static final class FairSync extends Sync {
private static final long serialVersionUID = -3000897897090466540L;
final void lock() {
acquire(1);
}
/**
* Fair version of tryAcquire. Don't grant access unless
* recursive call or no waiters or is first.
*/
protected final boolean tryAcquire(int acquires) {
final Thread current = Thread.currentThread();
int c = getState();
if (c == 0) {
if (!hasQueuedPredecessors() &&
compareAndSetState(0, acquires)) {
setExclusiveOwnerThread(current);
return true;
}
}
else if (current == getExclusiveOwnerThread()) {
int nextc = c + acquires;
if (nextc < 0)
throw new Error("Maximum lock count exceeded");
setState(nextc);
return true;
}
return false;
}
}
从以上源码可以看出在Lock中可以自己控制锁是否公平，而且，默认的是非公平锁，以下是ReentrantLock的构造函数：
public ReentrantLock() {
sync = new NonfairSync();//默认非公平锁
}
尾记录：
笔者水平一般，不过此博客在引言中的目的已全部达到。这只是笔者在学习过程中的总结与概括，如存在不正确的，欢迎大家批评指出。
延伸学习：对于LOCK底层的实现，大家可以参考：
点击Lock底层介绍博客
两种同步方式性能测试，大家可以参考：
点击查看两种同步方式性能测试博客
博主18年3月新增：
回来看自己博客。发现东西阐述的不够完整。这里在做补充，因为这篇博客访问较大，所以为了不误导大家，尽量介绍给大家正确的表述：
（1）两种锁的底层实现方式：
synchronized：我们知道java是用字节码指令来控制程序（这里不包括热点代码编译成机器码）。在字节指令中，存在有synchronized所包含的代码块，那么会形成2段流程的执行。
我们点击查看SyncDemo.java的源码SyncDemo.class，可以看到如下：
如上就是这段代码段字节码指令，没你想的那么难吧。言归正传，我们可以清晰段看到，其实synchronized映射成字节码指令就是增加来两个指令：monitorenter和monitorexit。当一条线程进行执行的遇到monitorenter指令的时候，它会去尝试获得锁，如果获得锁那么锁计数+1（为什么会加一呢，因为它是一个可重入锁，所以需要用这个锁计数判断锁的情况），如果没有获得锁，那么阻塞。当它遇到monitorexit的时候，锁计数器-1，当计数器为0，那么就释放锁。
那么有的朋友看到这里就疑惑了，那图上有2个monitorexit呀？马上回答这个问题：上面我以前写的文章也有表述过，synchronized锁释放有两种机制，一种就是执行完释放；另外一种就是发送异常，虚拟机释放。图中第二个monitorexit就是发生异常时执行的流程，这就是我开头说的“会有2个流程存在“。而且，从图中我们也可以看到在第13行，有一个goto指令，也就是说如果正常运行结束会跳转到19行执行。
这下，你对synchronized是不是了解的很清晰了呢。接下来我们再聊一聊Lock。
Lock：Lock实现和synchronized不一样，后者是一种悲观锁，它胆子很小，它很怕有人和它抢吃的，所以它每次吃东西前都把自己关起来。而Lock呢底层其实是CAS乐观锁的体现，它无所谓，别人抢了它吃的，它重新去拿吃的就好啦，所以它很乐观。具体底层怎么实现，博主不在细述，有机会的话，我会对concurrent包下面的机制好好和大家说说，如果面试问起，你就说底层主要靠volatile和CAS操作实现的。
现在，才是我真正想在这篇博文后面加的，我要说的是：尽可能去使用synchronized而不要去使用LOCK
什么概念呢？我和大家打个比方：你叫jdk，你生了一个孩子叫synchronized，后来呢，你领养了一个孩子叫LOCK。起初，LOCK刚来到新家的时候，它很乖，很懂事，各个方面都表现的比synchronized好。你很开心，但是你内心深处又有一点淡淡的忧伤，你不希望你自己亲生的孩子竟然还不如一个领养的孩子乖巧。这个时候，你对亲生的孩子教育更加深刻了，你想证明，你的亲生孩子synchronized并不会比领养的孩子LOCK差。（博主只是打个比方）
那如何教育呢？
在jdk1.6~jdk1.7的时候，也就是synchronized16、7岁的时候，你作为爸爸，你给他优化了，具体优化在哪里呢：
（1）线程自旋和适应性自旋
我们知道，java’线程其实是映射在内核之上的，线程的挂起和恢复会极大的影响开销。并且jdk官方人员发现，很多线程在等待锁的时候，在很短的一段时间就获得了锁，所以它们在线程等待的时候，并不需要把线程挂起，而是让他无目的的循环，一般设置10次。这样就避免了线程切换的开销，极大的提升了性能。
而适应性自旋，是赋予了自旋一种学习能力，它并不固定自旋10次一下。他可以根据它前面线程的自旋情况，从而调整它的自旋，甚至是不经过自旋而直接挂起。
（2）锁消除
什么叫锁消除呢？就是把不必要的同步在编译阶段进行移除。
那么有的小伙伴又迷糊了，我自己写的代码我会不知道这里要不要加锁？我加了锁就是表示这边会有同步呀？
并不是这样，这里所说的锁消除并不一定指代是你写的代码的锁消除，我打一个比方：
在jdk1.5以前，我们的String字符串拼接操作其实底层是StringBuffer来实现的（这个大家可以用我前面介绍的方法，写一个简单的demo，然后查看class文件中的字节码指令就清楚了），而在jdk1.5之后，那么是用StringBuilder来拼接的。我们考虑前面的情况，比如如下代码：
String str1="qwe";
String str2="asd";
String str3=str1+str2;
底层实现会变成这样：
StringBuffer sb = new StringBuffer();
sb.append("qwe");
sb.append("asd");
我们知道，StringBuffer是一个线程安全的类，也就是说两个append方法都会同步，通过指针逃逸分析（就是变量不会外泄），我们发现在这段代码并不存在线程安全问题，这个时候就会把这个同步锁消除。
（3）锁粗化
在用synchronized的时候，我们都讲究为了避免大开销，尽量同步代码块要小。那么为什么还要加粗呢？
我们继续以上面的字符串拼接为例，我们知道在这一段代码中，每一个append都需要同步一次，那么我可以把锁粗化到第一个append和最后一个append（这里不要去纠结前面的锁消除，我只是打个比方）
（4）轻量级锁
（5）偏向锁
关于最后这两种，我希望留个有缘的读者自己去查找，我不希望我把一件事情描述的那么详细，自己动手得到才是你自己的，博主可以告诉你的是，最后两种并不难。。加油吧，各位。
12、悲观锁，乐观锁，行锁，表锁，页锁，共享锁，排他锁
悲观锁：
顾名思义，很悲观，就是每次拿数据的时候都认为别的线程会修改数据，所以在每次拿的时候都会给数据上锁。上锁之后，当别的线程想要拿数据时，就会阻塞，直到给数据上锁的线程将事务提交或者回滚。传统的关系型数据库里就用到了很多这种锁机制，比如行锁，表锁，共享锁，排他锁等，都是在做操作之前先上锁。
行锁：
下面演示行锁，打开两个mysql命令行界面，两个线程分别执行如下操作：（左边先执行）
左边的线程，在事务中通过select for update语句给sid = 1的数据行上了锁。右边的线程此时可以使用select语句读取数据，但是如果也使用select for update语句，就会阻塞，使用update，add，delete也会阻塞。
当左边的线程将事务提交（或者回滚），右边的线程就会获取锁，线程不再阻塞：
此时，右边的线程获取锁，左边的线程如果执行类似操作，也会被阻塞：
表锁：
上述例子中，如果使用如下语句就是使用的表锁：
select * from student for update;
页锁：
行锁锁指定行，表锁锁整张表，页锁是折中实现，即一次锁定相邻的一组记录。
共享锁：
共享锁又称为读锁，一个线程给数据加上共享锁后，其他线程只能读数据，不能修改。
排他锁：
排他锁又称为写锁，和共享锁的区别在于，其他线程既不能读也不能修改。
乐观锁：
乐观锁其实不会上锁。顾名思义，很乐观，它默认别的线程不会修改数据，所以不会上锁。只是在更新前去判断别的线程在此期间有没有修改数据，如果修改了，会交给业务层去处理。
常用的实现方式是使用版本戳，例如在一张表中添加一个整型字段version，每更新version++，比如某个时刻version=1，线程A读取了此version=1，线程B也读取了此version=1，当线程A更新数据之前，判断version仍然为1，更新成功，version++变为2，但是当线程B再提交更新时，发现version变为2了，与之前读的version=1不一致，就知道有别的线程更新了数据，这个时候就会进行业务逻辑的处理。
通常情况下，写操作较少时，使用乐观锁，写操作较多时，使用悲观锁。
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