Java面试题(第三天)

1.HashMap和HashTable的区别？

a.区别

• 多线程环境下，HashTable比HashMap更安全，因为HashTable都加了一个synchronized修饰
• HashMap允许key和value为null，而HashTable不允许

b.HashMap底层实现

数组+链表

jdk8开始链表高度到8，数组长度超过64，链表转变为红黑树，元素以内部类Node节点存在

• 计算key的hash值，二次hash然后对数组长度取模，对应到数组下标
• 如果没有产生hash冲突（下标位置没有元素），则直接创建Node存入数组
• 如果产生hash冲突，先进行equals比较，相同则取代该元素，不同，则判断链表高度插入链表，链表高度达到8，并且数组长度到64则转变为红黑树，长度低于6则将红黑树转回链表
• key为null，存在下标0的位置

2.ConcurrentHashMap原理？JDK7和JDK8区别？

a.JDK7

数据结构：ReentrantLock+Segment+HashEntry，一个Segment中包含一个HashEntry数组，每个HashEntry又是一个链表结构

元素查询：二次hash，第一次Hash定位到Segment，第二次Hash定位到元素所在的链表的头部

锁：Segment分段锁Segment继承了ReentrantLock，锁定操作的Segment，其他的Segment不受影响，并发长度为Segment个数，可以通过构造函数制定，数组扩容不会影响其他的Segment

get方法无需加锁，volatile保证

b.JDK8

数据结构：synchronized+CAS+Node+红黑树，Node的val和next都用volatile修饰，保证可见性查找，替换，赋值操作都使用CAS

锁：锁链表的head节点，不影响其他元素的读写，锁粒度更细，效率更高，扩容时，阻塞所有的读写操作，并发扩容

读操作无锁：

​ Node的val和next使用volatile修饰，读写线程对该变量互相可见

​ 数组用volatile修饰，保证扩容时被读线程感知

3.IOC容器

1.什么是IOC

控制反转IOC(Inversion of Control)，是一种思想，DI(依赖注入)是实现IOC的一种方法，也有人认为DI只是IOC的另一种说法。没有IOC的程序中，我们使用面向切面编程，对象的创建与对象间的依赖关系完全硬编码在程序中，对象的创建由程序自己控制，控制反转后将对象的创建转移给第三方，个人认为所谓控制反转就是：获得依赖对象的方式反转了。

采用XML方式配置Bean的时候，Bean的定义信息和实现分离的，而采用注解的方式可以把两者合为一体，Bean的定义信息直接以注解的形式定义在实现类中，从而达到了零配置的目的。

控制反转是一种描述(XML或注解)并通过第三方去生产或获取特定对象的方式，在Spring中实现控制反转的容器的IOC容器，其实现方法是依赖注入(Dependency Injection,DI).

2.如何实现一个IOC容器

1.配置文件配置包扫描路径

2.递归包扫描获取.class文件

3.反射，确定需要交给IOC管理的类

4.对需要注入的类进行依赖注入

• 配置文件中制定需要扫描的包路径
• 定义一些注解，分别表示访问控制层、业务服务层、数据持久层、依赖注入注解、获取配置文件注解
• 从配置文件中获取需要扫描的包路径，获取到当前路径下的文件信息及文件夹信息，我们将当前路径下所有以.class结尾的文件添加到一个Set集合中进行存储
• 遍历这个Set集合，获取在类上有制定注解的类，并将其交给IOC容器，定义一个安全的Map用来存储这些对象
• 遍历这个IOC容器，获取到每一个类的实例，判断里面是有依赖其他的类的实例，然后进行递归注入。

4.字节码

1.什么是字节码？

Java中的编译器和解释器：
Java中引入了虚拟机的概念，即在机器和编译程序之间加入了一层抽象的虚拟的机器，这台虚拟的机器在任何平台上都提供给编译程序一个共同的接口。

编译程序只需要面向虚拟机，生成虚拟机能够理解的代码，然后由解释器来将虚拟机代码转换为特定系统的机器码执行，在Java中，这种提供虚拟机理解的代码就叫做字节码（即扩展名为.class文件），它不面向任何特定的处理器，只面向虚拟机

每一种平台的解释器是不同的，但是实现的虚拟机是相同的，Java源程序经过编译器编译后变成字节码，字节码由虚拟机解释执行，虚拟机将每一条要执行的字节码发送个解释器，解释器将其翻译成特定机器上的机器码，然后在特定的机器上运行，这也解释了Java的编译与解释并存的特定

Java源代码---->编译器---->JVM可执行的Java字节码(即虚拟指令)---->jvm----->jvm中解释器--->机器可执行的二进制机器码--->程序运行。

字节码的作用是什么？

Java语言通过字节码的方式，在一定程度上解决了传统解释型语言执行效率低的问题，同时又保留了解释型语言可移植的特定。所以Java程序运行时比较搞笑，而且，由于字节码并不专对一种特定的机器，因此，Java程序无需重新编译可以在多种不同的计算机上运行。

5.Java类加载器有哪些？

JDK自带有三个类加载器：bootstrap ClassLoader、extClassLoader、AppClassLoader

bootstrap ClassLoader是extClassLoader的父类加载器，默认负责加载%JAVA_HOME%lib下的jar包和class文件(父类不是直接的继承关系，有一个parent属性维护)

extClassLoader是AppClassLoader的父类加载器，负责加载%JAVA_HOME%lib/ext下的jar包和class类

AppClassLoader是自定以加载的父类，负责加载classpath下的类文件。系统加载器，线程上下文加载器

（意思就是这三个加载器中，app加载器贯穿于三个加载器，三个加载器都可以对其进行访问）

继承ClassLoader实现自定义类加载器