每天10个java面试题-day2

• 1.CurrentHashMap原理，jdk7和jdk8区别
• 2.如何实现一个IOC容器
• 3.什么是字节码?采用字节码的好处是什么？
• 3.java类加载器有哪些？
• 4.双亲委派模型
• 5.java中的异常体系
• 6.GC如何判断对象可以被回收
• 7.线程的生命周期，线程有哪些状态
• 8.sleep()、wait()、join()、yield()的区别
• 9.说说你对线程安全的理解
• 10.Thread和Runnable的区别

1.CurrentHashMap原理，jdk7和jdk8区别

jdk7:
数据结构：ReenTrantLock+segment+HashEntry,一个Segment中包含一个HashEntry数组，每个HashEntry又是一个链表数组
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，并发度为segment个数，可以通过构造函数指定，数组扩容不会影响到其他的segment
get方法无需加锁，volatile保证

jdk8：
数据结构：synchronized+CAS+Node+红黑树,Node的value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，锁力度更细，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value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

2.如何实现一个IOC容器

精简版

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，确定要交给IOC管理的类
4. 对需要注入的类进行依赖注入

详细版：

• 配置文件中指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、依赖注入层、获取配置文件注解
• 从配置文件中获取需要扫描的包路径，获取到当前文件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，获取在类上有指定注解的类，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，判断里面是否有依赖其他的类的实例，然后进行递归注入

3.什么是字节码?采用字节码的好处是什么？

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，生成虚拟机能够识别的代码，然后用解释器来将虚拟机代码转化为特定系统的机器码执行。在java中，这种虚拟机理解的代码叫做字节码（即扩展名为.class的文件），它不面向任何的处理器，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形成字节码，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。这也就解释了java的编译与解释并存的特点。
  java源代码---->编译器---->jvm可执行的字节码（即虚拟指令）---->jvm---->jvm中的解释器 ---->机器可执行的二进制机器码---->机器运行
  采用字节码的好处：
  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点。所以java程序运行时比较高效，而且，由于字节码并不专对一种特定的机器，因此，java程序无需重新编译便可在多种不同的计算机上运行。

3.java类加载器有哪些？

JDK自带有三个类加载器:
bootstrapClassLoader、ExtClassLoader（扩展类加载器）、AppClassLoader（系统类加载器）

• bootstrapClassLoader：是ExtClassLoader父类加载器，默认负责加载%JAVA_HOME%lib下的jar包和class文件
• ExtClassLoader：是AppClassLoader的父类加载器，负责加载%JAVA_HOME%lib/ext文件夹下的jar包和class类
• AppClassLoader：是自定义加载器的父类，负责加载classpath下的类文件。系统类加载器，线程上下文加载器继承ClassLoader实现自定义类加载器

4.双亲委派模型

双亲委派的好处：

• 主要是为了安全性，避免用户自己编写的类动态替换java的一些核心类， 比如String
• 同时也避免了一些类的重复加载，因为jvm中区分不同类，不仅仅是根据类名，相同的class文件被不同的classLoader加载就是不同的两个类

5.java中的异常体系

• java中所有的异常都来自顶级父类Throwable
• Throwable下有两个子类：Exception和Error
• Error是程序无法处理的错误，一旦出现这个错误，则程序将被迫停止运行
• Exception不会导致停止，又分为两个部分，RuntimeException运行时异常和CheckedException检查异常。
• RuntimeException常常发生在程序运行过程中，会导致程序当前线程执行失败。checkedException常常发生在程序编译过程中，会导致程序编译不通过。

6.GC如何判断对象可以被回收

• 引用计数法：每个对象都有一个引用计数属性，新增一个引用时计数加1，引用释放时，计数减1，计数为0时可以回收

• 可达性分析法：从GC root开始向下搜索，搜索所走过的路径称为引用链。当一个对象到GC Roots没有任何引用链相连时，则证明此对象是不可用的，那么虚拟机就判断是可回收对象
  引用计数法，可能会出现A引用了B，B又引用了A，这时候就会出现就算他们都不再被使用了，但因为相互引用，计数器=1，永远无法被回收
  GC Roots对象有：

  • 虚拟机栈（栈帧中的本地变量表）中引用的对象
  • 方法区中类静态属性引用的对象
  • 方法区中常量引用的对象
  • 本地方法栈中JNI(即一般说的native方法)引用的对象

  7.线程的生命周期，线程有哪些状态

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  1.线程通常有五种状态：创建、就绪、运行、阻塞、死亡
  2.阻塞的情况又分为三种：

  • 1）等待阻塞：运行的线程执行wait方法，该线程会释放占用的所有资源，jvm会把线程放入等到池中。进入这个状态后，是不能自动唤醒的，必须依靠其他线程notify或notifyAll方法才能唤醒，wait是Object类的方法
  • 2）同步阻塞：运行的线程在获取对象的同步锁时，若该同步锁被别的线程占用，则jvm会把该线程放入锁池中
  • 3）其他阻塞：运行的线程执行sleep或join方法，或者发出了I/O请求时，jvm会把该线程置为阻塞状态。当sleep状态超时、join等待线程终止或者超时、或者I/O处理完毕时，线程重新转入就绪状态。sleep是Thread类的方法

1. 新建状态（New）：新创建了一个线程对象
2. 就绪状态（Runnable）：线程对象创建后，其他线程调用了该对象的start方法。该状态的线程位于可运行线程池中，变得可运行，等待获取CPU的使用权
3. 运行状态（Running）：就绪状态的线程获取了CPU，执行程序代码
4. 阻塞状态（Blocked）：阻塞状态是线程因为某种原因放弃CPU使用权，暂时停止运行。直到线程进入就绪状态，才有机会转到运行状态。

8.sleep()、wait()、join()、yield()的区别

1.锁池：
所有需要竞争同步锁的线程都会放在锁池中，比如当前对象的锁已经被其中一个线程得到，则其他线程需要在这个锁池中进行等待，当前面的线程释放同步锁后锁池中的线程 去竞争同步锁，当某个线程得到后会进行就绪队列进行等待CPU资源分配
2.等待池：
当我们调用wait()方法后，线程会放到等待池当中，等待池的线程是不会去竞争同步锁。只有调用notify()或notifyAll()后线程池的线程才会开始去竞争锁，notify是随机从等待池选出一个线程放到锁池，而notifyAll()是将等待池的所有线程放到锁池当中

• 1）sleep是Thread类的静态本地方法，wait则是Object类的本地方法
• 2）sleep方法不会释放lock，但是wait会释放，而且会加入到等待队列中
  sleep就是把cpu的执行资格和执行权释放出去，不再运行此线程，当定时时间结束再取回cpu资源，参与cpu的调度，获取到cpu资源后就可以继续运行了。而如果sleep时该线程有锁，那么sleep不会释放这个锁，而是把锁带着进入了冻结状态，也就是说其他需要这个锁的线程根本不可能获取到这个锁。也就是无法执行程序。如果在睡眠期间其他线程调用了这个线程的interrupt方法，那么这个线程也会抛出interruptException异常返回，这点和wait是一样的
• 3）.sleep不依赖于同步器synchronized，但是wait需要依赖synchronized关键字。
• 4）.sleep不需要被唤醒（休眠之后推出阻塞），但是wait需要（不指定时间，需要被别人中断）
• 5）.sleep一般用于当前线程休眠，或者轮询暂停操作wait则多用于多线程之间的通信
• 6）.sleep会让出cpu执行时间且强制上下文切换，而wait则不一定，wait后可能还是有机会重新竞争到锁继续执行的

yield():执行后线程直接进入就绪状态，马上释放了cpu的执行权，但是依然保留了cpu的执行资格，所以有可能cpu下次进行线程调度还会让这个线程获取到执行权继续执行
join():执行后线程进入阻塞状态，例如在线程B中调用线程A的join()方法，那么线程B会进入到阻塞队列，直到线程A结束或中断线程

9.说说你对线程安全的理解

10.Thread和Runnable的区别