1.保证并发安全的三大特性？
原子性：一次或多次操作在执行期间不被其他线程影响
可见性：当一个线程在工作内存修改了变量，其他线程能立刻知道
有序性：JVM对指令的优化会让指令执行顺序改变，有序性是禁止指令重排
2.volatile
保证变量的可见性和有序性，不保证原子性。使用了 volatile 修饰变量后，在变量修改后会立即同步到主存中，每次用这个变量前会从主存刷新。
单例模式双重校验锁变量为什么使用 volatile 修饰？ 禁止 JVM 指令重排序，new Object()分为三个步骤：为实例对象分配内存，用构造器初始化成员变量，将实例对象引用指向分配的内存；实例对象在分配内存后实才不为null。如果分配内存后还未初始化就先将实例对象指向了内存，那么此时最外层的if会判断实例对象已经不等于null就直接将实例对象返回。而此时初始化还没有完成。
3.线程使用方式
(1)继承 Tread 类
(2)实现 Runnable 接口
(3)实现 Callable 接口：带有返回值
(4)线程池创建线程
4.ThreadLocal原理
原理是为每个线程创建变量副本，不同线程之间不可见，保证线程安全。每个线程内部都维护了一个Map，key为threadLocal实例，value为要保存的副本。
但是使用ThreadLocal会存在内存泄露问题，因为key为弱引用，而value为强引用，每次gc时key都会回收，而value不会被回收。所以为了解决内存泄漏问题，可以在每次使用完后删除value或者使用static修饰ThreadLocal，可以随时获取value
5.什么是CAS锁
CAS锁可以保证原子性，思想是更新内存时会判断内存值是否被别人修改过，如果没有就直接更新。如果被修改，就重新获取值，直到更新完成为止。这样的缺点是
（1）只能支持一个变量的原子操作，不能保证整个代码块的原子操作
（2）CAS频繁失败导致CPU开销大
（3）ABS问题:线程1和线程2同时去修改一个变量，将值从A改为B，但线程1突然阻塞，此时线程2将A改为B,然后线程3又将B改成A,此时线程1将A又改为B,这个过程线程2是不知道的，这就是ABA问题，可以通过版本号或时间戳解决
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6.Synchronized锁原理和优化
Synchronize是通过对象头的markwordk来表明监视器的，监视器本质是依赖操作系统的互斥锁实现的。操作系统实现线程切换要从用户态切换为核心态，成本很高，此时这种锁叫重量级锁，在JDK1.6以后引入了偏向锁、轻量级锁、重量级锁
偏向锁：当一段代码没有别的线程访问，此时线程去访问会直接获取偏向锁
轻量级锁：当锁是偏向锁时，有另外一个线程来访问，会升级为轻量级锁。线程会通过CAS方式获取锁，不会阻塞，提高性能，
重量级锁：轻量级锁自旋一段时间后线程还没有获取到锁，会升级为重量级锁，重量级锁时，来竞争锁的所有线程都会阻塞，性能降低
注意，锁只能升级不能降级
7.如何根据 CPU 核心数设计线程池线程数量
IO 密集型：线程中十分消耗Io的线程数*2
CPU密集型： cpu线程数量
8.AtomicInteger的使用场景
AtomicInteger是一个提供原子操作的Integer类，使用CAS+volatile实来现线程安全的数值操作。
因为volatile禁止了jvm的排序优化,所以它不适合在并发量小的时候使用，只适合在一些高并发程序中使用
三.JVM篇
1.JVM运行时数据区（内存结构）
线程私有区：
（1）虚拟机栈：每次调用方法都会在虚拟机栈中产生一个栈帧，每个栈帧中都有方法的参数、局部变量、方法出口等信息，方法执行完毕后释放栈帧
（2）本地方法栈：为native修饰的本地方法提供的空间，在HotSpot中与虚拟机合二为一
（3）程序计数器：保存指令执行的地址，方便线程切回后能继续执行代码
线程共享区：
（4）堆内存：Jvm进行垃圾回收的主要区域，存放对象信息，分为新生代和老年代，内存比例为1：2，新生代的Eden区内存不够时时发生MinorGC,老年代内存不够时发生FullGC
（5）方法区：存放类信息、静态变量、常量、运行时常量池等信息。JDK1.8之前用持久代实现，JDK1.8后用元空间实现，元空间使用的是本地内存，而非在JVM内存结构中
2.什么情况下会内存溢出？
堆内存溢出：（1）当对象一直创建而不被回收时（2）加载的类越来越多时（3)虚拟机栈的线程越来越多时
栈溢出：方法调用次数过多，一般是递归不当造成
3.JVM有哪些垃圾回收算法？
（1）标记清除算法： 标记不需要回收的对象，然后清除没有标记的对象，会造成许多内存碎片。
（2）复制算法： 将内存分为两块，只使用一块，进行垃圾回收时，先将存活的对象复制到另一块区域，然后清空之前的区域。用在新生代
（3）标记整理算法： 与标记清除算法类似，但是在标记之后，将存活对象向一端移动，然后清除边界外的垃圾对象。用在老年代
4.GC如何判断对象可以被回收？
（1）引用计数法：已淘汰，为每个对象添加引用计数器，引用为0时判定可以回收，会有两个对象相互引用无法回收的问题
（2）可达性分析法：从GCRoot开始往下搜索，搜索过的路径称为引用链，若一个对象GCRoot没有任何的引用链，则判定可以回收
GCRoot有：虚拟机栈中引用的对象，方法区中静态变量引用的对象，本地方法栈中引用的对象
5.典型垃圾回收器
CMS:以最小的停顿时间为目标、只运行在老年代的垃圾回收器，使用标记-清除算法，可以并发收集。
G1 ：JDK1.9以后的默认垃圾回收器，注重响应速度，支持并发，采用标记整理+复制算法回收内存，使用可达性分析法来判断对象是否可以被回收。
6.类加载器和双亲委派机制
从父类加载器到子类加载器分别为：
BootStrapClassLoader 加载路径为：JAVA_HOME/jre/lib
ExtensionClassLoader 加载路径为：JAVA_HOME/jre/lib/ext
ApplicationClassLoader 加载路径为：classpath
还有一个自定义类加载器
当一个类加载器收到类加载请求时，会先把这个请求交给父类加载器处理，若父类加载器找不到该类，再由自己去寻找。该机制可以避免类被重复加载，还可以避免系统级别的类被篡改
7.JVM中有哪些引用？
强引用：new的对象。哪怕内存溢出也不会回收
软引用：只有内存不足时才会回收
弱引用：每次垃圾回收都会回收
虚引用：必须配合引用队列使用，一般用于追踪垃圾回收动作
8.类加载过程
（1）加载 ：把字节码通过二进制的方式转化到方法区中的运行数据区
（2）连接：
验证：验证字节码文件的正确性。
准备：正式为类变量在方法区中分配内存，并设置初始值，final类型的变量在编译时已经赋值了
解析：将常量池中的符号引用（如类的全限定名）解析为直接引用（类在实际内存中的地址）
（3）初始化 ：执行类构造器（不是常规的构造方法），为静态变量赋初值并初始化静态代码块。
9.JVM类初始化顺序
父类静态代码块和静态成员变量->子类静态代码块和静态成员变量->父类代码块和普通成员变量->父类构造方法->子类代码块和普成员变量->子类构造方法
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10..对象的创建过程
（1）检查类是否已被加载，没有加载就先加载类
（2）为对象在堆中分配内存，使用CAS方式分配，防止在为A分配内存时，执行当前地址的指针还没有来得及修改，对象B就拿来分配内存。
（3）初始化，将对象中的属性都分配0值或null
（4）设置对象头
（5）为属性赋值和执行构造方法
11.对象头中有哪些信息
对象头中有两部分，一部分是MarkWork,存储对象运行时的数据，如对象的hashcode、GC分代年龄、GC标记、锁的状态、获取到锁的线程ID等；另外一部分是表明对象所属类，如果是数组，还有一个部分存放数组长度
12.JVM内存参数
-Xmx[]:堆空间最大内存
-Xms[]:堆空间最小内存，一般设置成跟堆空间最大内存一样的
-Xmn[]:新生代的最大内存
-xx:[survivorRatio=3]:eden区与from+to区的比例为3：1，默认为4：1
-xx[use 垃圾回收器名称]：指定垃圾回收器
-xss:设置单个线程栈大小
一般设堆空间为最大可用物理地址的百分之80
13.GC的回收机制和原理
GC的目的实现内存的自动释放，使用可达性分析法判断对象是否可回收，采用了分代回收思想，
将堆分为新生代、老年代，新生代中采用复制算法，老年代采用整理算法，当新生代内存不足时会发生minorGC,老年代不足时会发送fullGC
四.Mysql篇
1.MyIsAm和InnoDB的区别
InnoDB有三大特性，分别是事务、外键、行级锁，这些都是MyIsAm不支持的，
另外InnoDB是聚簇索引，MyIAm是非聚簇索引，
InnoDB不支持全文索引，MyIAm支持
InnoDB支持自增和MVCC模式的读写，MyIAm不支持
MyIsAM的访问速度一般InnoDB快，差异在于innodb的mvcc、行锁会比较消耗性能，还可能有回表的过程（先去辅助索引中查询数据，找到数据对应的key之后，再通过key回表到聚簇索引树查找数据）
2.mysql事务特性
原子性：一个事务内的操作统一成功或失败
一致性：事务前后的数据总量不变
隔离性：事务与事务之间相互不影响
持久性：事务一旦提交发生的改变不可逆
3.事务靠什么保证
原子性：由undolog日志保证，他记录了需要回滚的日志信息，回滚时撤销已执行的sql
一致性：由其他三大特性共同保证，是事务的目的
隔离性：由MVCC保证
持久性：由redolog日志和内存保证，mysql修改数据时内存和redolog会记录操作，宕机时可恢复
4.事务的隔离级别
在高并发情况下，并发事务会产生脏读、不可重复读、幻读问题，这时需要用隔离级别来控制
读未提交： 允许一个事务读取另一个事务已提交的数据，可能出现不可重复读，幻读。
读提交： 只允许事务读取另一个事务没有提交的数据可能出现不可重复读，幻读。
可重复读： 确保同一字段多次读取结果一致，可能出现欢幻读。
可串行化： 所有事务逐次执行，没有并发问日
Inno DB 默认隔离级别为可重复读级别，分为快照度和当前读，并且通过间隙锁解决了幻读问题。
5.什么是快照读和当前读
*快照读读取的是当前数据的可见版本，可能是会过期数据，不加锁的select就是快照都
*当前读读取的是数据的最新版本，并且当前读返回的记录都会上锁，保证其他事务不会并发修改这条记录。如update、insert、delete、select for undate（排他锁）、select lockin share mode（共享锁） 都是当前读
6.MVCC是什么
MVCC是多版本并发控制，为每次事务生成一个新版本数据，每个事务都由自己的版本，从而不加锁就决绝读写冲突，这种读叫做快照读。只在读已提交和可重复读中生效。
实现原理由四个东西保证，他们是
undolog日志：记录了数据历史版本
readView:事务进行快照读时动态生成产生的视图，记录了当前系统中活跃的事务id，控制哪个历史版本对当前事务可见
隐藏字段DB_TRC_ID： 最近修改记录的事务ID
隐藏字段DB_Roll_PTR： 回滚指针，配合undolog指向数据的上一个版本
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7.MySQL有哪些索引
主键索引：一张表只能有一个主键索引，主键索引列不能有空值和重复值
唯一索引：唯一索引不能有相同值，但允许为空
普通索引：允许出现重复值
组合索引：对多个字段建立一个联合索引，减少索引开销，遵循最左匹配原则
全文索引：myisam引擎支持，通过建立倒排索引提升检索效率，广泛用于搜索引擎
8.聚簇索引和非聚簇索引的区别
聚簇索引：聚簇索引的叶子节点存放的是主键值和数据行；辅助索引（在聚簇索引上创建的其它索引）的叶子节点存放的是主键值或指向数据行的指针。
优点：根据索引可以直接获取值，所以他获取数据更快；对于主键的排序查找和范围查找效率更高；
缺点：如果主键值很大的话，辅助索引也会变得很大；如果用uuid作为主键，数据存储会很稀疏；修改主键或乱序插入会让数据行移动导致页分裂；所以一般我们定义主键时尽量让主键值小，并且定义为自增和不可修改。
非聚簇索引（辅助索引）：叶子节点存放的是数据行地址，先根据索引找到数据地址，再根据地址去找数据
他们都是b+数结构
9.MySQL如何做慢SQL优化
可以查看执行计划分析数据的扫描类型、索引是否生效，常见的慢查询优化有：
（1）尽量减少select的数据列，尽量使用覆盖索引
（2）orderby查找时使用索引进行排序，否则的话需要进行回表
（3）groupby查询时，同样要用索引，避免使用到临时表
（4）分页查询时，如果limit 后面的数字太大，可以使用子查询查出主键，再limit主键后n条数据就能走覆盖索引
（5） 使用复杂查询时，使用关联查询来代替子查询，并且最好使用内连接
（6）使用count函数时直接使用count的话count(*)的效率最高
count(*)或count(唯一索引)或count(数字):表中总记录数，count(字段)不会统计null
(7) 在写update语句时，where条件要使用索引，否则会锁会从行锁升级为表锁
（8）表中数据是否太大，是不是要分库分表
10.为什么要用内连接而不用外连接？
用外连接的话连接顺序是固定死的，比如left join，他必须先对左表进行全表扫描，然后一条条到右表去匹配；而内连接的话mysql会自己根据查询优化器去判断用哪个表做驱动。
子查询的话同样也会对驱动表进行全表扫描，所以尽量用小表做驱动表。
11.MySQL整个查询的过程
（1）客户端向 MySQL 服务器发送一条查询请求
（2）服务器首先检查查询缓存，如果命中缓存，则返回存储在缓存中的结果。否则进入下一阶段
（3）服务器进行 SQL 解析、预处理、再由优化器生成对应的执行计划
（4）MySQL 根据执行计划，调用存储引擎的 API 来执行查询
（5）将结果返回给客户端，同时缓存查询结果
注意：只有在8.0之前才有查询缓存，8.0之后查询缓存被去掉了
12.执行计划中有哪些字段？
我们想看一个sql的执行计划使用的语句是explain+SQL，表中的字段包括：
type:扫描类型，效率从底到高为ALL（全表扫描)>index(全索引扫描，我们的需要的数据在索引中可以获取)>range(使用索引进行范围查找)>ref(使用非唯一索引列进行了关联查询)> eq_ref (使用唯一索引进行关联查询)>const(使用唯一索引查询一行数据)>system(表中只有一行数据)
extra（额外的）:mysql如何查询额外信息，常见的有：
filesort:在排序缓冲区中进行排序，需要回表查询数据
index:表示使用覆盖索引
index scan:排序时使用了索引排序，但如果是按照降序排序的话就会使用反向扫描索引
temporary:查询时要建立一个临时表存放数据
rows:找到了多少行数据
key:实际使用到的索引
id:select查询的优先级，id越大优先级越高，子查询的id一般会更大
select_type:查询的类型,是普通查询还是联合查询还是子查询，常见类型有simple（不包含子查询），primary（标记复杂查询中最外层的查询），union(标记primart只后子查询)
table：者一行的数据是数哪张表的
possible_keys（可能的）:当前查询语句可能用到的索引，可能为null(如果用了索引但是为null有可能是表数据太少innodb认为全表扫描更快)
ref（编号）:显示索引的哪一行被使用了
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13.哪些情况索引会失效
（1）where条件中有or，除非所有查询条件都有索引，否则失效
（2）like查询用%开头，索引失效
（3）索引列参与计算，索引失效
（4）违背最左匹配原则，索引失效
（5）索引字段发生类型转换，索引失效
（6）mysql觉得全表扫描更快时（数据少），索引失效
14.B和B+数的区别，为什么使用B+数
二叉树：索引字段有序，极端情况会变成链表形式
AVL数：树的高度不可控
B数：控制了树的高度，但是索引值和data都分布在每个具体的节点当中，若要进行范围查询，要进行多次回溯，IO开销大
B+树：非叶子节点只存储索引值，叶子节点再存储索引+具体数据，从小到大用链表连接在一起，范围查询可直接遍历不需要回溯7
15.MySQL有哪些锁
基于粒度：
*表级锁：对整张表加锁，粒度大并发小
*行级锁：对行加锁，粒度小并发大
*间隙锁：间隙锁，锁住表的一个区间，间隙锁之间不会冲突只在可重复读下才生效，解决了幻读
基于属性：
*共享锁：又称读锁，一个事务为表加了读锁，其它事务只能加读锁，不能加写锁
*排他锁：又称写锁，一个事务加写锁之后，其他事务不能再加任何锁，避免脏读问题
16.Mysql内连接、左连接、右连接的区别
内连接取量表交集部分，左连接取左表全部右表匹部分，右连接取右表全部坐表匹部分
17.sql执行顺序
我单独写了一篇文章 http://t.csdn.cn/6a5Y3
18.如何设计数据库？
（1）抽取实体，如用户信息，商品信息，评论
（2）分析其中属性，如用户信息：姓名、性别...
（3）分析表与表之间的关联关系
然后可以参考三大范式进行设计，设计主键时，主键要尽量小并且定义为自增和不可修改。
19.where和having的区别？
where是约束声明，having是过滤声明，where早于having执行，并且where不可以使用聚合函数，having可以
20.三大范式
第一范式：每个列都不可以再拆分。
第二范式：在第一范式的基础上，非主键列完全依赖于主键，而不能是依赖于主键的一部分。
第三范式：在第二范式的基础上，非主键列只依赖于主键，不依赖于其他非主键。
21.char和varchar的区别
char是不可变的，最大长度为255，varchar是可变的字符串，最大长度为2^16
22.InnoDB 什么情况下会产生死锁
事务1已经获取数据A的写锁，想要去获取数据B的写锁，然后事务2获取了B的写锁，想要去获取A的写锁，相互等待形成死锁。
mysql解决死锁的机制有两个：1.等待， 直到超时 2.发起死锁检测，主动回滚一条事务
死锁检测的原理是构建一个以事务为顶点、 锁为边的有向图， 判断有向图是否存在环， 存在即有死锁。
我们平时尽量减少事务操作的资源和隔离级别*
标签：面试题,事务,查询,索引,线程,内存,2024Java,合集,主键 From： https://blog.csdn.net/2401_87462361/article/details/142457005篇幅限制下面就只能给大家展示小册部分内容了，这边整理了一份核心面试笔记包括了：Java面试、Spring、JVM、MyBatis、Redis、MySQL、并发编程、微服务、Linux、Springboot、SpringCloud、MQ、Kafka 面试专题
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