高级java面试题

其他 2018-05-21 10:21:22 阅读次数: 2
集群session 共享如何实现?

1.粘性session

粘性session是指Ngnix每次都将同一用户的所有请求转发至同一台服务器上，即将用户与服务器绑定。

2.服务器session复制

即每次session发生变化时，创建或者修改，就广播给所有集群中的服务器，使所有的服务器上的session相同。

3.session共享

缓存session，使用redis， memcached。

4.session持久化

将session存储至数据库中，像操作数据一样才做session。
关于redis 集群数据如何做同步?(上一题的延伸)?

1 全量同步

　　Redis全量复制一般发生在Slave初始化阶段，这时Slave需要将Master上的所有数据都复制一份。具体步骤如下： 
　　1）从服务器连接主服务器，发送SYNC命令； 
　　2）主服务器接收到SYNC命名后，开始执行BGSAVE命令生成RDB文件并使用缓冲区记录此后执行的所有写命令； 
　　3）主服务器BGSAVE执行完后，向所有从服务器发送快照文件，并在发送期间继续记录被执行的写命令； 
　　4）从服务器收到快照文件后丢弃所有旧数据，载入收到的快照； 
　　5）主服务器快照发送完毕后开始向从服务器发送缓冲区中的写命令； 
　　6）从服务器完成对快照的载入，开始接收命令请求，并执行来自主服务器缓冲区的写命令； 

2 增量同步

　　Redis增量复制是指Slave初始化后开始正常工作时主服务器发生的写操作同步到从服务器的过程。 
增量复制的过程主要是主服务器每执行一个写命令就会向从服务器发送相同的写命令，从服务器接收并执行收到的写命令。

3 Redis主从同步策略

　　主从刚刚连接的时候，进行全量同步；全同步结束后，进行增量同步。当然，如果有需要，slave 在任何时候都可以发起全量同步。redis 策略是，无论如何，首先会尝试进行增量同步，如不成功，要求从机进行全量同步。
高并发下Redis 如何保持数据一致性(避免读后写)

1、按日期进行存储——将redis的key按日期进行划分，比如用户ID为123的key从redis_123变为redis_123_20171225。这样的话，其实相当于避免了读写同一份数据。

2、限制并发。方法一是使定义一或二不成立，从而解决读后写的问题。这里就不再在定义一或二上做文章了，下面换一个思路。 
读后写归根结底其实还是并发下才会出现问题。因此这里介绍一个釜底抽薪的方法，限制并发！ 
一说到限制并发，可能第一反应就是加锁，自己在代码中加锁当然是一种办法，但是相对来说成本还是高一些（如何加锁可以参考我之前的一篇博文《用redis实现悲观锁》），这里就不再赘述。
高并发秒杀系统该如何设计?

高并发系统设计原则

高并发的接口/系统有一个共同的特性，那就是”快”。 
在系统其它条件既定的情况下，系统处理请求越快，用户得到反馈的时间就越短，单位时间内服务器能够处理请求的数量就会越多。所以”快”几乎可以算是高并发系统的要满足的必要条件，要评估一个系统性能如何，某次优化是否提高系统的容量，”快”是一个很直观的衡量标准。

那么，如何才能做得快呢？有两个需要注意的原则 
1. 做得少，一方面是指在功能特性上有所为，有所不为，另一方面是指一次处理的信息量要少。 
2. 做得巧，根据业务自身的特点，选择合理的业务实现方式，选择合理的缓存类型和缓存调用时机。

做得少

功能特性有选择

处理信息量要少

做得巧

根据业务特性选择实现方式

合适选择和调用缓存
解释一下行锁和表锁?

表锁：不会出现死锁，发生锁冲突几率高，并发低。

行锁：会出现死锁，发生锁冲突几率低，并发高。

1.行锁必须有索引才能实现，否则会自动锁全表，那么就不是行锁了。

2.两个事务不能锁同一个索引

行锁分 共享锁 和 排它锁。

共享锁又称：读锁。当一个事务对某几行上读锁时，允许其他事务对这几行进行读操作，但不允许其进行写操作，也不允许其他事务给这几行上排它锁，但允许上读锁。

排它锁又称：写锁。当一个事务对某几个上写锁时，不允许其他事务写，但允许读。更不允许其他事务给这几行上任何锁。包括写锁。
JVM 的内存数据区域有哪些?分别有什么用?

运行时数据区通常包括这几个部分：

程序计数器(Program Counter Register)、

Java栈(VM Stack)、

本地方法栈(Native Method Stack)、

方法区(Method Area)、

堆(Heap)。

1.程序计数器

　　程序计数器（Program Counter Register），也有称作为PC寄存器。想必学过汇编语言的朋友对程序计数器这个概念并不陌生，在汇编语言中，程序计数器是指CPU中的寄存器，它保存的是程序当前执行的指令的地址（也可以说保存下一条指令的所在存储单元的地址），当CPU需要执行指令时，需要从程序计数器中得到当前需要执行的指令所在存储单元的地址，然后根据得到的地址获取到指令，在得到指令之后，程序计数器便自动加1或者根据转移指针得到下一条指令的地址，如此循环，直至执行完所有的指令。

　　虽然JVM中的程序计数器并不像汇编语言中的程序计数器一样是物理概念上的CPU寄存器，但是JVM中的程序计数器的功能跟汇编语言中的程序计数器的功能在逻辑上是等同的，也就是说是用来指示 执行哪条指令的。

　　由于在JVM中，多线程是通过线程轮流切换来获得CPU执行时间的，因此，在任一具体时刻，一个CPU的内核只会执行一条线程中的指令，因此，为了能够使得每个线程都在线程切换后能够恢复在切换之前的程序执行位置，每个线程都需要有自己独立的程序计数器，并且不能互相被干扰，否则就会影响到程序的正常执行次序。因此，可以这么说，程序计数器是每个线程所私有的。

　　在JVM规范中规定，如果线程执行的是非native方法，则程序计数器中保存的是当前需要执行的指令的地址；如果线程执行的是native方法，则程序计数器中的值是undefined。

　　由于程序计数器中存储的数据所占空间的大小不会随程序的执行而发生改变，因此，对于程序计数器是不会发生内存溢出现象(OutOfMemory)的。

2.Java栈

　　Java栈也称作虚拟机栈（Java Vitual Machine Stack），也就是我们常常所说的栈，跟C语言的数据段中的栈类似。事实上，Java栈是Java方法执行的内存模型。为什么这么说呢？下面就来解释一下其中的原因。

　　Java栈中存放的是一个个的栈帧，每个栈帧对应一个被调用的方法，在栈帧中包括局部变量表(Local Variables)、操作数栈(Operand Stack)、指向当前方法所属的类的运行时常量池（运行时常量池的概念在方法区部分会谈到）的引用(Reference to runtime constant pool)、方法返回地址(Return Address)和一些额外的附加信息。当线程执行一个方法时，就会随之创建一个对应的栈帧，并将建立的栈帧压栈。当方法执行完毕之后，便会将栈帧出栈。因此可知，线程当前执行的方法所对应的栈帧必定位于Java栈的顶部。讲到这里，大家就应该会明白为什么 在 使用 递归方法的时候容易导致栈内存溢出的现象了以及为什么栈区的空间不用程序员去管理了（当然在Java中，程序员基本不用关系到内存分配和释放的事情，因为Java有自己的垃圾回收机制），这部分空间的分配和释放都是由系统自动实施的。对于所有的程序设计语言来说，栈这部分空间对程序员来说是不透明的。下图表示了一个Java栈的模型：

　　局部变量表，顾名思义，想必不用解释大家应该明白它的作用了吧。就是用来存储方法中的局部变量（包括在方法中声明的非静态变量以及函数形参）。对于基本数据类型的变量，则直接存储它的值，对于引用类型的变量，则存的是指向对象的引用。局部变量表的大小在编译器就可以确定其大小了，因此在程序执行期间局部变量表的大小是不会改变的。

　　操作数栈，想必学过数据结构中的栈的朋友想必对表达式求值问题不会陌生，栈最典型的一个应用就是用来对表达式求值。想想一个线程执行方法的过程中，实际上就是不断执行语句的过程，而归根到底就是进行计算的过程。因此可以这么说，程序中的所有计算过程都是在借助于操作数栈来完成的。

　　指向运行时常量池的引用，因为在方法执行的过程中有可能需要用到类中的常量，所以必须要有一个引用指向运行时常量。

　　方法返回地址，当一个方法执行完毕之后，要返回之前调用它的地方，因此在栈帧中必须保存一个方法返回地址。

　　由于每个线程正在执行的方法可能不同，因此每个线程都会有一个自己的Java栈，互不干扰。

3.本地方法栈

　　本地方法栈与Java栈的作用和原理非常相似。区别只不过是Java栈是为执行Java方法服务的，而本地方法栈则是为执行本地方法（Native Method）服务的。在JVM规范中，并没有对本地方发展的具体实现方法以及数据结构作强制规定，虚拟机可以自由实现它。在HotSopt虚拟机中直接就把本地方法栈和Java栈合二为一。

4.堆

　　在C语言中，堆这部分空间是唯一一个程序员可以管理的内存区域。程序员可以通过malloc函数和free函数在堆上申请和释放空间。那么在Java中是怎么样的呢？

　　Java中的堆是用来存储对象本身的以及数组（当然，数组引用是存放在Java栈中的）。只不过和C语言中的不同，在Java中，程序员基本不用去关心空间释放的问题，Java的垃圾回收机制会自动进行处理。因此这部分空间也是Java垃圾收集器管理的主要区域。另外，堆是被所有线程共享的，在JVM中只有一个堆。

5.方法区

　　方法区在JVM中也是一个非常重要的区域，它与堆一样，是被线程共享的区域。在方法区中，存储了每个类的信息（包括类的名称、方法信息、字段信息）、静态变量、常量以及编译器编译后的代码等。

　　在Class文件中除了类的字段、方法、接口等描述信息外，还有一项信息是常量池，用来存储编译期间生成的字面量和符号引用。

　　在方法区中有一个非常重要的部分就是运行时常量池，它是每一个类或接口的常量池的运行时表示形式，在类和接口被加载到JVM后，对应的运行时常量池就被创建出来。当然并非Class文件常量池中的内容才能进入运行时常量池，在运行期间也可将新的常量放入运行时常量池中，比如String的intern方法。

　　在JVM规范中，没有强制要求方法区必须实现垃圾回收。很多人习惯将方法区称为“永久代”，是因为HotSpot虚拟机以永久代来实现方法区，从而JVM的垃圾收集器可以像管理堆区一样管理这部分区域，从而不需要专门为这部分设计垃圾回收机制。不过自从JDK7之后，Hotspot虚拟机便将运行时常量池从永久代移除了。
乐观锁和悲观锁?

悲观锁(Pessimistic Lock), 顾名思义，就是很悲观，每次去拿数据的时候都认为别人会修改，所以每次在拿数据的时候都会上锁，这样别人想拿这个数据就会block直到它拿到锁。传统的关系型数据库里边就用到了很多这种锁机制，比如行锁，表锁等，读锁，写锁等，都是在做操作之前先上锁。

乐观锁(Optimistic Lock), 顾名思义，就是很乐观，每次去拿数据的时候都认为别人不会修改，所以不会上锁，但是在更新的时候会判断一下在此期间别人有没有去更新这个数据，可以使用版本号等机制。乐观锁适用于多读的应用类型，这样可以提高吞吐量，像数据库如果提供类似于write_condition机制的其实都是提供的乐观锁。

两种锁各有优缺点，不可认为一种好于另一种，像乐观锁适用于写比较少的情况下，即冲突真的很少发生的时候，这样可以省去了锁的开销，加大了系统的整个吞吐量。

但如果经常产生冲突，上层应用会不断的进行retry，这样反倒是降低了性能，所以这种情况下用悲观锁就比较合适。
解释一下单例模式，工厂模式，装饰者模式?
 
静态内部类和匿名内部类的使用和区别?

成员式内部类

在外部类内部直接定义（不在方法内部或代码块内部）的类就是成员式内部类，它可以直接使用外部类的所有变量和方法，即使是 private 的。外部类要想访问内部类的成员变量和方法，则需要通过内部类的对象来获取。

请看下面的代码：

  1. public class Outer{  
  2.     private int size;  
  3.     public class Inner {  
  4.         public void dostuff() {  
  5.             size++;  
  6.         }  
  7.     }  
  8.     public void testTheInner() {  
  9.         Inner in = new Inner();  
  10.         in.dostuff();  
  11.     }  
  12. }  



成员式内部类如同外部类的一个普通成员。

成员式内部类可以使用各种修饰符，包括 public、protected、private、static、final 和 abstract，也可以不写。

若有 static 修饰符，就为类级，否则为对象级。类级可以通过外部类直接访问，对象级需要先生成外部的对象后才能访问。

非静态内部类中不能声明任何 static 成员。

内部类可以相互调用，例如：

  1. class A {  
  2.     // B、C 间可以互相调用  
  3.     class B {}  
  4.     class C {}  
  5. }  


 

成员式内部类的访问

内部类的对象以成员变量的方式记录其所依赖的外层类对象的引用，因而可以找到该外层类对象并访问其成员。该成员变量是系统自动为非 static 的内部类添加的，名称约定为“outClassName.this”。

1) 使用内部类中定义的非静态变量和方法时，要先创建外部类的对象，再由“outObjectName.new”操作符创建内部类的对象，再调用内部类的方法，如下所示：

  1. public class Demo{  
  2.     public static void main(String[] args) {  
  3.         Outer outer = new Outer();  
  4.         Outer.Inner inner = outer.new Inner();  
  5.         inner.dostuff();  
  6.     }  
  7. }  
  8. class Outer{  
  9.     private int size;  
  10.     class Inner{  
  11.         public void dostuff() {  
  12.             size++;  
  13.         }  
  14.     }  
  15. }  




2) static 内部类相当于其外部类的 static 成员，它的对象与外部类对象间不存在依赖关系，因此可直接创建。示例如下：

  1. public class Demo{  
  2.     public static void main(String[] args) {  
  3.         Outer.Inner inner = new Outer.Inner();  
  4.         inner.dostuff();  
  5.     }  
  6. }  
  7. class Outer{  
  8.     private static int size;  
  9.     static class Inner {  
  10.         public void dostuff() {  
  11.             size++;  
  12.             System.out.println("size=" + size);  
  13.         }  
  14.     }  
  15. }  



运行结果：
size=1

3) 由于内部类可以直接访问其外部类的成分，因此当内部类与其外部类中存在同名属性或方法时，也将导致命名冲突。所以在多层调用时要指明，如下所示：

  1. public class Outer{  
  2.     private int size;  
  3.     public class Inner{  
  4.         private int size;  
  5.         public void dostuff(int size){  
  6.             size++;  // 局部变量 size;  
  7.             this.size;  // 内部类的 size  
  8.             Outer.this.size++;  // 外部类的 size  
  9.         }  
  10.     }  
  11. }  

局部内部类

局部内部类(Local class)是定义在代码块中的类。它们只在定义它们的代码块中是可见的。

局部类有几个重要特性：

  1. 仅在定义了它们的代码块中是可见的；
  2. 可以使用定义它们的代码块中的任何局部 final 变量；
  3. 局部类不可以是 static 的，里边也不能定义 static 成员；
  4. 局部类不可以用 public、private、protected 修饰，只能使用缺省的；
  5. 局部类可以是 abstract 的。


请看下面的代码：

  1. public class Outer {  
  2.     public static final int TOTAL_NUMBER = 5;  
  3.     public int id = 123;  
  4.     public void func() {  
  5.         final int age = 15;  
  6.         String str = "http://www.weixueyuan.net";  
  7.         class Inner {  
  8.             public void innerTest() {  
  9.                 System.out.println(TOTAL_NUMBER);  
  10.                 System.out.println(id);  
  11.                 // System.out.println(str);不合法，只能访问本地方法的final变量  
  12.                 System.out.println(age);  
  13.             }  
  14.         }  
  15.         new Inner().innerTest();  
  16.     }  
  17.     public static void main(String[] args) {  
  18.         Outer outer = new Outer();  
  19.         outer.func();  
  20.     }  
  21. }  



运行结果：
5
123
15

匿名内部类

匿名内部类是局部内部类的一种特殊形式，也就是没有变量名指向这个类的实例，而且具体的类实现会写在这个内部类里面。

注意：匿名类必须继承一个父类或实现一个接口。

不使用匿名内部类来实现抽象方法：

  1. abstract class Person {  
  2.     public abstract void eat();  
  3. }  
  4. class Child extends Person {  
  5.     public void eat() {  
  6.         System.out.println("eat something");  
  7.     }  
  8. }  
  9. public class Demo {  
  10.     public static void main(String[] args) {  
  11.         Person p = new Child();  
  12.         p.eat();  
  13.     }  
  14. }  



运行结果：
eat something

可以看到，我们用Child继承了Person类，然后实现了Child的一个实例，将其向上转型为Person类的引用。但是，如果此处的Child类只使用一次，那么将其编写为独立的一个类岂不是很麻烦？

这个时候就引入了匿名内部类。使用匿名内部类实现：

  1. abstract class Person {  
  2.     public abstract void eat();  
  3. }  
  4. public class Demo {  
  5.     public static void main(String[] args){  
  6.          
  7.         // 继承 Person 类  
  8.         new Person() {  
  9.             public void eat() {  
  10.                 System.out.println("eat something");  
  11.             }  
  12.         }.eat();  
  13.     }  
  14. }  



可以看到，匿名类继承了 Person 类并在大括号中实现了抽象类的方法。

内部类的语法比较复杂，实际开发中也较少用到，本教程不打算进行深入讲解，各位读者也不应该将内部类作为学习Java的重点。
MySQL 主从数据库一致性怎么维护?
 
解释一下的http 三次握手和四次挥手?

因为HTTP是一个基于TCP的协议,而TCP是一种可靠的传输层协议.

建立TCP连接时会发生:三次握手(three-way handshake)

firefox > nginx [SYN] 在么

nginx > firefox [SYN, ACK] 在

firefox > nginx [ACK] 知道了

关闭TCP连接时会发生:四次挥手(four-way handshake)

firefox > nginx [FIN] 我要关闭连接了

nginx > firefox [ACK] 知道了,等我发完包先

nginx > firefox [FIN] 我也关闭连接了

firefox > nginx [ACK] 好的,知道了
redis 内存缓存和数据库的一致性同步实现?
 

分布式的环境下， MySQL和Redis如何保持数据的一致性？

1.队列同步，变跟数据2份，使用消息队列，一份给Redis消费，一份给Mysql消费。

2.后台定时任务，定时刷新Redis中箱格信息到数据库。

方案一：

读: 读redis->没有，读mysql->把mysql数据写回redis

写: 写mysql->成功，写redis。

就是读的话，先读Redis,Redis没有再读数据库，将数据库中的数据放入Redis。

写（增删改），先写数据库，然后写Redis。

可以对此稍微优化，比如要求一致性高的数据，从数据库读，比如金融，交易数据。不要求强一致性的从Reids中读取。

方案二：

基于binlog使用mysql_udf_redis，将数据库中的数据同步到Redis。

方案三：

基于MQ，也就是最上面想到的方式1。

方案四：

官方有个memcached的udf插件，如果不是那么强烈非要redis的话，也可以考虑

如果是我选择2，顺便推荐发下大神的广告：http://coolshell.cn/articles/17416.html

方案五：

用POSTGRESQL 替代 Mysql +Redis.

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转载自my.oschina.net/u/3621360/blog/1799569
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