java基础

• 为什么重写equals()要重写hashCode()
  可以借助HashMap定位的逻辑来看,先根据HashCode锁定桶,再在桶中遍历使用equals对比
  如果不重写hashCode,应该判定为相等的实例hashCode却不同,则可能定位到不同的桶,即是HashMap中已经有了,因为在另一个桶中都没有找到,可能导致认为没有这个key,多次放入
  Set中也是,equals()方法和hashCode()方法是组合使用的

• Object类中的方法

1. protected Object clone()
2. boolean equals(Object obj)
3. protected void finalize()
4. Class<?> getClass()
5. int hashCode()
6. void notify()唤醒等待该对象的某个线程
7. void notifyAll()唤醒等待该对象的所有线程
8. String toString()
9. void wait()
10. void wait(long timeout)
11. void wait(long timeout, int nanos)

• 讲讲java中的集合
  java中的集合主要是两个顶级接口:Collection和Map,Collection接口下又有接口List,Set,Queue
  其中Map侧重于存储键值对,List侧重于存储元素的有序,Set侧重与元素的独一无二性,Queue侧重于排队
  具体实现的话:
  List的实现有ArrayList,LinkedList,Vector,Stack(FILO)
  Queue的实现有PriorityQueue(优先队列),LinkedList
  Map的实现有HashMap,HashTable,LinkedHashMap,TreeMap(有序)
  Set的实现有HashSet,LinkedHashSet,TreeSet

• ArrayList和LinkedList的区别

1. ArrayList基于数组实现的,LinkedList是基于(双向)链表实现的
2. ArrayList根据下标搜索快,LinkedList的增加删除操作效率更高
3. LinkedList还实现了Queue的接口,可以用作队列

• ArrayList的扩容机制
  ArrayList底层是用数组实现的,有变量size,capacity,当期望容量大于capacity时,比较1.5*capacity和期望容量,如果期望容量小,则扩容1.5倍.如果期望容量大,则扩容至期望容量

  可以调用ensureCapacity(int capacity)方法手动扩容
  ArrayList没有缩容,但是会把不用的设为null

• HashSet和HashMap的区别

1. HashSet是对Set接口的实现,存储的是一个元素;而HashMap是对Map接口的实现,存储的是key-value键值对
2. HashSet求hashcode使用的是元素,而HashMap使用键值对中的key求hashcode
3. HashSet底层是依靠HashMap实现的,其将元素存在HashMap的key中,value为一个静态的Object()对象

• HashTable和ConcurrentHashMap的区别

1. HashTable锁全表
2. ConcurrentHashMap锁每一个桶头

• 线程安全的集合
  HashTable, ConcurrentHashMap, Vector, CopyOnWriteArrayList, CopyOnWriteArraySet
  ConcurrentSkipList, ConcurrentSkipSet

• CopyOnWriteArrayList
  写加锁,读不加锁. 当写的时候新开一个数组然后将数据写入,完成后将数组的引用指向新数组

• java创建线程的方法

1. 继承Thread类,并重写run方法,thread.run()执行线程
2. 实现Runnable接口,并重写run方法,然后作为target参数构造thread

   Thread thread = new Thread(runnable);

3. 实现Callable接口,并重写call方法,以callable为参数构造FutureTask,以futureTask为参数构造thread

   Callable<Integer> callable = new Callable<Integer>() {
       @Override
       public Integer call() throws Exception {
           System.out.println("calling....");
           return 1;
       }
   };
   
   FutureTask<Integer> ft = new FutureTask<>(callable);
   
   new Thread(ft).run();
   System.out.println(ft.get());

• synchronized给实例方法加和给静态方法加有什么区别
  给实例方法加synchronized本质上是给this加
  给静态方法加本质上是给class加

• synchronized底层的实现
  重量锁(jdk1.6之前只有重量锁)的实现: 通过Monitor实现的,当线程进入同步块时,会用CAS的方式将Monitor的owner设为自己的id,count+1,如果已经是本线程则recursion+1,当释放同步块时,count-1,recursion-1.recursion=0表示释放锁了
  monitor又是通过MonitorEnter和MonitorExit指令实现的

• jdk1.6为什么要对synchronized做优化
  因为这之前synchronized是使用Monitor实现的,Monitor又是使用os Mutex lock实现的,操作系统线程之前切换需要从用户态切换到内核态,性能较低

• 什么时候从无锁升级到偏向锁
  无锁状态对对象的操作就是CAS操作,如果CAS操作失败则升级为偏向锁

• 什么时候从偏向升级为轻量级锁
  发现是偏向锁后会先对比对象对应的monitor的owner和当前线程,如果不同则CAS操作修改,操作失败则升级为轻量级锁

• 什么时候从轻量级锁升级为重量级锁
  轻量级锁会自旋,当自旋次数超过一定的次数或者一个线程持有锁,一个在自旋,第三个线程来了则会升级

• 为什么要有偏向锁
  在同步块只有一个线程运行时,减小获取释放锁的消耗

• 为什么要有轻量级锁
  当多个线程交替的访问共享资源时,减小获取释放锁的消耗

• synchronized和ReentrantLock的区别

1. synchronized是关键字,ReentrantLock是类
2. synchronized不需要显式加锁,ReentrantLock需要显式加锁和释放锁
3. RetrantLock还可以实现公平锁,synchronized是非公平锁
4. 实现原理: synchronized是基于jvm实现的,重量级锁是通过Monitor实现的,偏向锁轻量级锁则是通过对象头部实现的. ReentrantLock是通过AQS实现的.

• 如何让threadLocal中的值在父子线程之间传递
  使用InheritableThreadLocal(InheritableThreadLocal是ThreadLocal的子类)
  底层是在建子线程时浅拷贝了一份线程变量