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发布时间:2019-02-21

原标题:金三银四跳槽季,BAT美团滴滴java面试大纲(带答案版)之一:Java基础篇

只要在冥界大门将自己的灵魂吸进去之前复活,那么一切就不成问题了,只不过危险程度有多大只有纲手她是最清楚的,而经历过一次之后她已经了解的清清楚楚,并且也将之告诉刘皓了。

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婆勒川在这一带变得宽阔起来,河宽三十丈,水深流激,而且可渡河处极为狭窄,仅两里宽,其余地段,河水都是紧靠着峭壁流淌。
韩非觉得事态严重了,唐长官已经撤退下去的可能性很大,于是他急忙对“狐狸”说道:“你立即带着‘老虎’他们赶去金陵女大,与陈少校会合,看看那边的情况怎么样?如果控制不了那些溃兵的事态,那就找潘团长,让他想办法找唐长官,只有找到唐长官,才能命令那些已经失去指挥的散兵游勇的,否则一旦事态扩大,那南京城内就要上演自己人打自己人的惨剧了!”

主持人道:“十七万,有位红色贵宾出价到十七万金魂币,还有没有再加价的?”

Java基础篇:

题记:本系列文章,会尽量模拟面试现场对话情景, 用口语而非书面语 ,采用问答形式来展现。另外每一个问题都附上“延伸”,这部分内容是帮助小伙伴们更深的理解一些底层细节的补充,在面试中可能很少直接涉及,权当是提高自身水平的知识储备吧。

第一部分:java容器相关

1.问:List 和 Set 都有什么区别?

分析:这种问题面试官一般想考察的都是你对这两种数据结构的了解,已经使用时候的选择依据,所以可以从数据结构和一些使用案例入手分别做个介绍

答:List,列表,元素可重复。常用的实现ArrayList和LinkedList,前者是数组方式来实现,后者是通过链表来实现,在使用选择的时候,一般考虑的是基本数据结构的特性,比如,数组读取效率较高,链表插入时效率较高。

Set,集合,特点就是存储的元素不可重复。常用是实现,是HashSet和TreeSet,分开来谈:

    HashSet,底层实现是HashMap,存储时,把值存在key,而value统一存储一个object对象。排重的时候,是先通过对象的hashcode来判断,如果不相等,直接存储。如果相等,会再对key做equals判断,如果依然相等,不存储,如果不相等,则存入,我们知道,HashMap是数组+链表的基本结构,同样的,在HashSet中,也是通过同样的策略,存储在相同的数组位置下的链表中。

    TreeSet,存入自定义对象时,对象需要实现Comparable接口,重写排序规则。使用场景一般是需要保证存储数据的有序和唯一性。底层数据结构是自平衡的二叉排序树(红黑树)

延伸:

    a.在说到HashMap时,可能会直接引到HashMap相关话题,我发现这个问题面试官非常喜欢问,可能是因为HashMap可聊的较多,也能很好的考验下应聘者对底层实现细节、源码阅读、刨根问底的态度。

    b.涉及到二叉树了,小端就遇到过一次问红黑树特性的,因为之前准备过,胸有成竹的啪啪啪正要一一道来呢,结果刚说到第二个特性,面试官就问:红黑树和普通的平衡二叉树有什么区别?当时一脸懵逼样...回来后赶紧补足,核心区别就是:红黑树也是二叉查找树的一种,二叉树需要通过自旋、或其他方式(比如红黑树还能通过变色)来保证平衡(否则就成了链表结构了,没有时间复杂度上的优势了),红黑树限定的条件相对来说比较宽松,也就是说在平衡的过程中,消耗相对较小。

  c.由于HashSet无序,为了实现有序的目的,又不想用其他数据结构,可以用LinkedHashSet。简要说明,同HashSet和HashMap关系一样,也是使用了一个LinkedHashMap,LinkedHashMap和普通的HashMap的区别就是,在原有数据结构之上,采用双向链表的形式将所有entry(注意,是前面讲过的数组+链表中的各个链表里的元素,做了连接)连起来,顺序就是entry的插入顺序,这样可以保证元素的迭代顺序和插入顺序相同(有序性)

2.HashMap 是线程安全的吗,为什么不是线程安全的?

分析:这种问题,既然面试官问起,肯定是在这方面有的聊的。这个问题,在多数情况下,能清晰、全面的描述出问题来龙去脉即可,很少有面试官真的拿一段源码来考。当然,作为应聘者,如果能理解的很透彻,再用简单的图边写边讲,作为补充,还是非常出彩的。

答:嗯,不是线程安全的。主要从两个方面来说:

        a.在插入新数据的时候,多线程hash后的结果相同,插入位置也就会定位到数组的相同下标下的同一个链表中。在插入时,假如第二个线程在第一个线程插入的瞬间也插入,就可能会导致,覆盖前面插入的值。

        b.第二个非线程安全的影响是在扩容的时候,扩容会把所有值重新hash,插入到新的扩容后的“数组+链表”结构中。可能会导致环状链表情况出现,这样在读取节点的next节点时,永不为空,也就是著名的扩容时CPU使用率100%情况。

 延伸:

要做到心中有底,还是需要知其然知其所以然才行,所以,撸下源码好好想想,才能做到临阵不乱。

        a.建议好好看看源码,源码量不大,结构也比较清晰。

        b.针对环状链表的情况,我是看了别人写的图文并茂版的文章弄明白的,这里放上链接,供参考:HashMap高并发问题

3.问:那你是用什么数据结构来作为替代,满足线程安全的场景要求呢?

分析:这里一般面试官想考察的是对ConcurrentHashMap的了解,但是也有个别情况,会涉及到HashTable,小端就吃过这方面的亏,明明可以一笔带过的小知识点,却由于准备不充分,而没能答完整。

答:在Java里,提供了以下数据结构,可以解决线程安全问题:

a.HashTable,实现原理是通过Synchronize同步锁来把读写方法都加锁的方式。虽然线程安全了,但是效率低下,只要有读写,就不能做其他操作。

b.SynchronizedMap(涉及较少,了解即可),有条件的同步,是Collections类提供的一个方法返回的HashMap的多线程版本。实现是把基本的方法都加了同步锁。

c.ConcurrentHashMap(重头戏):根据jdk版本不同,实现也有差别。

java8以前,是用segment(锁住map一段实现,默认是16段也就是可以并发数支持到16,也可自定义。读不受影响),数据结构为数组(segment)+数组(entry)+链表,适用于读多写少的场景。提供原子操作putIfAbsent()(没有则添加)。segment继承自ReentrantLock,来作为锁。

java8,元素结构为Node(实现Entry接口),数据结构为数组+链表;直接对Node进行加锁,粒度更小。当链表长度大于8,转换为红黑树,当然在转换前,先看下数组长度,如果小于64,那先通过扩容来实现;插入元素时,如果该位置为null,用CAS插入;如果不为null,则加Synchronize锁插入到链表;

扩展:

        a.我们看到,数组的默认长度都是16,那么这个数字有什么深意吗?有!做运算时效率高!属于取巧的设计。一个是扩容的时候,直接向左位操作,移一位,扩张为二倍;二是hash取模的时候,hash值是32位,右移28位,剩高四位,然后与这个length-1也就是15(1111)按位与操作,使数据均匀分布。

        b.ConcurrentHashMap在获取size时候是怎么计算的呢?

1.7size(),先获取segment的大小,然后判断是否修改过,如果是,在加锁重新获取segment大小,然后把所有segment大小加在一起;

1.8size()的实现是用一个volatile 变量来做CAS修改,如果高并发,还会把部分值存到一个volatile数组。取值时,把这两部分的值加在一起。mappingcount()方法和size()方法实现方式一样

        c.hashmap可以使用null作为key和value,存储于table数组第一个节点;hashtable不允许key和value为null.(这个在一个小公司被面试官问倒了,汗颜)

        d.了解一些其他的数据结构:

ConcurrentSkipListMap 数据有序

ConcurrentSkipListSet 能去重

        e.hashset是用hashmap实现,内部存的是key,所有的value都是同一个object

 

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编辑:北董戏

发布时间:2019-02-21 17:00:05

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责任编辑:安密

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