3.他人面试题

1.ReentrantLock的实现原理

　　ReentrantLock是一个可重入的互斥锁，具有尝试非阻塞地获取锁、可中断的锁获取、支持公平性等特点。ReentrantLock通过内部类Sync实现核心功能，Sync继承了AQS类（构建锁和其他同步组件的框架）。AQS通过int型的成员变量表示同步状态，通过内置的FIFO来管理线程的排队等待。

可重入性：

　　当一个线程获取了 ReentrantLock 后，它可以再次获取该锁而不会造成死锁，这是因为 ReentrantLock 会记录当前拥有锁的线程以及该线程获取锁的次数。只有当该线程释放锁的次数与它获取锁的次数相同时，锁才会被真正释放。

锁获取：

• lock()：调用此方法会使当前线程尝试获取锁。如果锁不可用，当前线程会被阻塞，直到锁可用。
• tryLock()：尝试非阻塞地获取锁。如果锁可用，当前线程获取锁并立即返回 true；否则返回 false，不会等待。
• tryLock(long timeout, TimeUnit unit)：尝试在指定的时间内获取锁。如果在给定时间内锁可用，当前线程获取锁并返回 true；如果超时或锁不可用，返回 false。

2.垃圾回收算法

　　垃圾回收器用于自动管理Java内存。垃圾回收器算法有Serial GC、Parallel GC/Parallel Old GC、CMS以及G1等算法

 Serial GC：Serial GC是单线程的垃圾回收器，垃圾回收时会暂停所有用户线程（STW）、包括新生代的Minor GC和老年代的Major GC，采用标记清除或标记压缩算法。

Parallel GC：Parallel GC是Serial GC的并行版本，在多核环境下使用多个线程进行垃圾回收，回收过程中暂停所有用户线程。多核环境行性能较好，显著缩短STW时间；并发场景下，并行处理可能导致系统负载较大；采用复制算法进行垃圾回收。

CMS：初始标记、并发标记、重新标记、并发清除。大部分工作并发执行，减少STW，适用于响应高场景。采用标记-清除算法，碎片化严重，需定期进行并发压缩。

G1：区域化管理（分代，即新生代和老年代）、并发标记、空间回收、完整GC。采用标记-整理算法进行实时垃圾回收，大量小对象回收不如其他收集器。

3.Redis的分布式锁实现

 　　Redis的分布式锁实现依赖于其原子性和高性能。

3.1.使用SETNX命令

SERNX（SET if Not eXists）命令用于在键不存在时设置键值。该命令可用于简单实现分布式锁：

• 加锁：SETNX lockKey；

1. 如果lockKey不存在，SETNX会设置键并返回1表示成功获取锁
2. 如果lockKey存在，SETNX不会设置键并返回9表示获取锁失败

• 解锁：使用DEL lockKeyy命令删除锁

3.2 使用SET命令带过期时间

SET命令可以结合EX或PX选项设置键的过期时间，避免锁无限期持有

• 加锁：SET lockKey value EX 30 或 SET lockKey value PX 30000

  • EX后跟秒数，PX后跟毫秒数，表示锁的过期时间。
  • NX选项确保只在键不存在时设置值。

• 解锁：同样使用DEL lockKey命令。

3.3 使用Lua脚本与Redis的call方法结合

3.4 RedLock算法

　　RedLock是一种更安全的分布式锁实现，它通过在多个Redis实例上尝试获取锁提高锁的可靠性。

1. 客户端获取当前时间戳。
2. 依次尝试在多个Redis实例上加锁，每个实例都需要设定相同的过期时间和随机字符串（nonce）。
3. 客户端计算加锁操作的总时间，并将其与指定的超时时间进行比较。如果总时间小于超时时间，并且超过一半的Redis实例加锁成功，则认为加锁成功。否则，客户端需要在所有实例上尝试解锁操作。

3.5 注意事项：

• 安全性：确保解锁操作只能由加锁的客户端执行，避免误删其他客户端的锁。
• 死锁预防：设置锁的过期时间以避免死锁。
• 重试机制：在获取锁失败时，可能需要重试。
• 锁的公平性：确保所有客户端都有公平的机会获取锁。

4.强引用、软引用、弱引用、虚引用

　　在Java中，对象引用分为强、软、弱、虚等四种引用。四种对象引用的强度依次减弱，对GC也有不同的影响。

强引用：

　　强引用是Java中最常见的引用类型。当对象被强引用关联时，它将一直被保留在内存中，直到强引用被显式地断开（例如，将其设置为null）。只要强引用存在，垃圾收集器就不会回收这个对象。

Object obj = new Object()

软引用：软引用关联的对象在内存不足时才会被垃圾收集器回收。软引用通常用于实现内存敏感的缓存，可以通过java.lang.ref.SoftReference类创建

SoftReference<Object>softRef = new SoftReference<>(new Object)

弱引用：只要垃圾收集器运行，弱引用关联的对象就可能被回收，不管当前内存是否充足。弱引用通常用于实现缓存等需要快速响应内存变化的场景。（ThreadLocal）

WeakReference<Object>weakRef = new WeakRefernce<>(new Object);

虚引用：虚引用几乎不阻止垃圾收集器回收关联的对象。虚引用主要用于跟踪对象被回收的状态，当对象即将被回收时，可以将虚引用加入到一个引用队列中，从而可以执行一些清理工作。