Java基础知识

1.sychronized和lock区别

• sychronized基于JVM层实现，Lock基于代码层实现

• sychronized性能高于ReentrantLock

• sychronized可以同步代码块和方法，Lock需要显示的创建Lock对象

• ReentrantLock 拥有Synchronized相同的并发性和内存语义，此外还多了 锁投票，定时锁等候和中断锁等候

     线程A和B都要获取对象O的锁定，假设A获取了对象O锁，B将等待A释放对O的锁定，

     如果使用 synchronized ，如果A不释放，B将一直等下去，不能被中断

     如果 使用ReentrantLock，如果A不释放，可以使B在等待了足够长的时间以后，中断等待，而干别的事情

      ReentrantLock获取锁定与三种方式：

       a)  lock(), 如果获取了锁立即返回，如果别的线程持有锁，当前线程则一直处于休眠状态，直到获取锁

       b) tryLock(), 如果获取了锁立即返回true，如果别的线程正持有锁，立即返回false；

       c)tryLock(long timeout,TimeUnit unit)，   如果获取了锁定立即返回true，如果别的线程正持有锁，会等待参数给定的时间，在等待的过程中，如果获取了锁定，就返回true，如果等待超时，返回false；

     d) lockInterruptibly:如果获取了锁定立即返回，如果没有获取锁定，当前线程处于休眠状态，直到或者锁定，或者当前线程被别的线程中断

• synchronized是在JVM层面上实现的，不但可以通过一些监控工具监控synchronized的锁定，而且在代码执行时出现异常，JVM会自动释放锁定，但是使用Lock则不行，lock是通过代码实现的，要保证锁定一定会被释放，就必须将unLock()放到finally{}中

• 在资源竞争不是很激烈的情况下，Synchronized的性能要优于ReetrantLock，但是在资源竞争很激烈的情况下，Synchronized的性能会下降几十倍，但是ReetrantLock的性能能维持常态；

2.一致性Hash算法

作用：解决服务器均衡问题，在移除 / 添加一个 cache 时，它能够尽可能小的改变已存在 key 映射关系，尽可能的满足单调性的要求。

例如手机朋友网有n个服务器，为了方便用户的访问会在服务器上缓存数据，因此用户每次访问的时候最好能保持同一台服务器。已有的做法是根据ServerIPIndex[QQNUM%n]得到请求的服务器，这种方法很方便将用户分到不同的服务器上去。但是如果一台服务器死掉了，那么n就变为了n-1，那么ServerIPIndex[QQNUM%n]与ServerIPIndex[QQNUM%（n-1）]基本上都不一样了，所以大多数用户的请求都会转到其他服务器，这样会发生大量访问错误。

 问：  如何改进或者换一种方法，使得：

（1）一台服务器死掉后，不会造成大面积的访问错误，

（2）原有的访问基本还是停留在同一台服务器上；

（3）尽量考虑负载均衡。

原则：

单调性：单调性是指如果已经有一些内容通过哈希分派到了相应的缓冲中，又有新的缓冲加入到系统中。哈希的结果应能够保证原有已分配的内容可以被映射到新的缓冲中去，而不会被映射到旧的缓冲集合中的其他缓冲区。

平衡性是指哈希的结果能够尽可能分布到所有的缓冲中去，这样可以使得所有的缓冲空间都得到利用。

3.AOP实现方式

3.1 动态代理

    1.   获取 RealSubject上的所有接口列表；
    2.   确定要生成的代理类的类名，默认为：com.sun.proxy.$ProxyXXXX ；

    3.   根据需要实现的接口信息，在代码中动态创建 该Proxy类的字节码；

    4 .  将对应的字节码转换为对应的class 对象；

    5.   创建InvocationHandler 实例handler，用来处理Proxy所有方法调用；

    6.   Proxy 的class对象 以创建的handler对象为参数，实例化一个proxy对象

    而对于InvocationHandler，我们需要实现下列的invoke方法：

在调用代理对象中的每一个方法时，在代码内部，都是直接调用了InvocationHandler 的invoke方法，而invoke方法根据代理类传递给自己的method参数来区分是什么方法。

3.2 CGLIB

    CGLib创建的动态代理对象性能比JDK创建的动态代理对象的性能高不少，但是CGLib在创建代理对象时所花费的时间却比JDK多得多，所以对于单例的对象，因为无需频繁创建对象，用CGLib合适，反之，使用JDK方式要更为合适一些。同时，由于CGLib由于是采用动态创建子类的方法，对于final方法，无法进行代理。

CGLIB原理：动态生成一个要代理类的子类，子类重写要代理的类的所有不是final的方法。在子类中采用方法拦截的技术拦截所有父类方法的调用，顺势织入横切逻辑。它比使用java反射的JDK动态代理要快。

CGLIB底层：使用字节码处理框架ASM，来转换字节码并生成新的类。不鼓励直接使用ASM，因为它要求你必须对JVM内部结构包括class文件的格式和指令集都很熟悉。

CGLIB缺点：对于final方法，无法进行代理。

4.Java垃圾回收

4.1、为什么要垃圾回收

    --JVM自动检测和释放不再使用的内存。 

    --Java 运行时JVM会执行 GC，这样程序员不再需要显式释放对象。 

4.2、垃圾回收（GC）的分类

    --Minor GC

    --Full GC

4.3、垃圾回收（GC）的产生过程

     1）新生成的对象在Eden区完成内存分配

     2）当Eden区满了，再创建对象，会因为申请不到空间，触发minorGC，进行young(eden+1survivor)区的垃圾回收。（为什么是eden+1survivor：两个survivor中始终有一个survivor是空的，空的那个被标记成To Survivor）

     3）minorGC时，Eden不能被回收的对象被放入到空的survivor（也就是放到To Survivor，同时Eden肯定会被清空），另一个survivor（From Survivor）里不能被GC回收的对象也会被放入这个survivor（To Survivor），始终保证一个survivor是空的。（MinorGC完成之后，To Survivor 和 From Survivor的标记互换）

     4）当做第3步的时候，如果发现存放对象的那个survivor满了，则这些对象被copy到old区，或者survivor区没有满，但是有些对象已经足够Old（通过XX:MaxTenuringThreshold参数来设置），也被放入Old区

     5）当Old区被放满的之后，进行完整的垃圾回收，即 Full GC

     6）Full GC时，整理的是Old Generation里的对象，把存活的对象放入到Permanent Generation里。

 Minor GC ，Full GC 触发条件

Minor GC触发条件：当Eden区满时，触发Minor GC。

4.5 Full GC触发条件：

（1）调用System.gc时，系统建议执行Full GC，但是不必然执行

（2）老年代空间不足

（3）方法去空间不足

（4）通过Minor GC后进入老年代的平均大小大于老年代的可用内存

（5）由Eden区、From Space区向To Space区复制时，对象大小大于To Space可用内存，则把该对象转存到老年代，且老年代的可用内存小于该对象大小

4.6Java语言中，可作为GC Roots的对象包括下面几种：

1) 虚拟机栈(栈帧中的本地变量表)中引用的对象

2) 方法区中类静态属性引用的对象

3) 方法区中常量引用的对象

4) 本地方法栈中JNI(即一般说的Native方法)引用的对象

5.类的加载过程  

JVM将类加载过程分为三个步骤：装载（Load），链接（Link）和初始化(Initialize)链接又分为三个步骤，如下图所示：

1) 装载：查找并加载类的二进制数据；

2)链接：

验证：确保被加载类的正确性；

准备：为类的静态变量分配内存，并将其初始化为默认值；

解析：把类中的符号引用转换为直接引用；

3)初始化：为类的静态变量赋予正确的初始值；

          那为什么我要有验证这一步骤呢？首先如果由编译器生成的class文件，它肯定是符合JVM字节码格式的，但是万一有高手自己写一个class文件，让JVM加载并运行，用于恶意用途，就不妙了，因此这个class文件要先过验证这一关，不符合的话不会让它继续执行的，也是为了安全考虑吧。

        准备阶段和初始化阶段看似有点牟盾，其实是不牟盾的，如果类中有语句：private static int a = 10，它的执行过程是这样的，首先字节码文件被加载到内存后，先进行链接的验证这一步骤，验证通过后准备阶段，给a分配内存，因为变量a是static的，所以此时a等于int类型的默认初始值0，即a=0,然后到解析（后面在说），到初始化这一步骤时，才把a的真正的值10赋给a,此时a=10。

6.加载器

来自http://blog.csdn.net/cutesource/article/details/5904501

JVM的类加载是通过ClassLoader及其子类来完成的，类的层次关系和加载顺序可以由下图来描述：

1）Bootstrap ClassLoader

负责加载$JAVA_HOME中jre/lib/rt.jar里所有的class，由C++实现，不是ClassLoader子类

2）Extension ClassLoader

负责加载java平台中扩展功能的一些jar包，包括$JAVA_HOME中jre/lib/*.jar或-Djava.ext.dirs指定目录下的jar包

3）App ClassLoader

负责记载classpath中指定的jar包及目录中class

4）Custom ClassLoader

属于应用程序根据自身需要自定义的ClassLoader，如tomcat、jboss都会根据j2ee规范自行实现ClassLoader

加载过程中会先检查类是否被已加载，检查顺序是自底向上，从Custom ClassLoader到BootStrap ClassLoader逐层检查，只要某个classloader已加载就视为已加载此类，保证此类只所有ClassLoader加载一次。而加载的顺序是自顶向下，也就是由上层来逐层尝试加载此类。

7.hashCode()作用

 想要弄明白hashCode的作用，必须要先知道Java中的集合。　　
       总的来说，Java中的集合（Collection）有两类，一类是List，再有一类是Set。前者集合内的元素是有序的，元素可以重复；后者元素无序，但元素不可重复。这里就引出一个问题：要想保证元素不重复，可两个元素是否重复应该依据什么来判断呢？
        这就是Object.equals方法了。但是，如果每增加一个元素就检查一次，那么当元素很多时，后添加到集合中的元素比较的次数就非常多了。也就是说，如果集合中现在已经有1000个元素，那么第1001个元素加入集合时，它就要调用1000次equals方法。这显然会大大降低效率。   
       于是，Java采用了哈希表的原理。哈希（Hash）实际上是个人名，由于他提出一哈希算法的概念，所以就以他的名字命名了。哈希算法也称为散列算法，是将数据依特定算法直接指定到一个地址上，初学者可以简单理解，hashCode方法实际上返回的就是对象存储的物理地址（实际可能并不是）。  
       这样一来，当集合要添加新的元素时，先调用这个元素的hashCode方法，就一下子能定位到它应该放置的物理位置上。如果这个位置上没有元素，它就可以直接存储在这个位置上，不用再进行任何比较了；如果这个位置上已经有元素了，就调用它的equals方法与新元素进行比较，相同的话就不存了，不相同就散列其它的地址。所以这里存在一个冲突解决的问题。这样一来实际调用equals方法的次数就大大降低了，几乎只需要一两次。

8.线程池 

在什么情况下使用线程池？ 

    1.单个任务处理的时间比较短 
    2.将需处理的任务的数量大 
    使用线程池的好处: 
    1.减少在创建和销毁线程上所花的时间以及系统资源的开销 
    2.如不使用线程池，有可能造成系统创建大量线程而导致消耗完系统内存以及”过度切换”。 
线程池工作原理：http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-jtp0730/ 
该文章里有个例子，简单的描述了线程池的内部实现，建议根据里面的例子来了解JAVA 线程池的原理。同时，里面还详细描述了使用线程池存在的优点和弊端，大家可以研究下，我觉得是篇非常好的文章。 
    JDK自带线程池总类介绍介绍： 
    1、newFixedThreadPool创建一个指定工作线程数量的线程池。每当提交一个任务就创建一个工作线程，如果工作线程数量达到线程池初始的最大数，则将提交的任务存入到池队列中。 
    2、newCachedThreadPool创建一个可缓存的线程池。这种类型的线程池特点是： 
    1).工作线程的创建数量几乎没有限制(其实也有限制的,数目为Interger. MAX_VALUE), 这样可灵活的往线程池中添加线程。 
    2).如果长时间没有往线程池中提交任务，即如果工作线程空闲了指定的时间(默认为1分钟)，则该工作线程将自动终止。终止后，如果你又提交了新的任务，则线程池重新创建一个工作线程。 
    3、newSingleThreadExecutor创建一个单线程化的Executor，即只创建唯一的工作者线程来执行任务，如果这个线程异常结束，会有另一个取代它，保证顺序执行(我觉得这点是它的特色)。单工作线程最大的特点是可保证顺序地执行各个任务，并且在任意给定的时间不会有多个线程是活动的 。 
    4、newScheduleThreadPool创建一个定长的线程池，而且支持定时的以及周期性的任务执行，类似于Timer。(这种线程池原理暂还没完全了解透彻) 
    总结：

• .FixedThreadPool是一个典型且优秀的线程池，它具有线程池提高程序效率和节省创建线程时所耗的开销的优点。但是，在线程池空闲时，即线程池中没有可运行任务时，它不会释放工作线程，还会占用一定的系统资源。 

• CachedThreadPool的特点就是在线程池空闲时，即线程池中没有可运行任务时，它会释放工作线程，从而释放工作线程所占用的资源。但是，但当出现新任务时，又要创建一新的工作线程，又要一定的系统开销。并且，在使用CachedThreadPool时，一定要注意控制任务的数量，否则，由于大量线程同时运行，很有会造成系统瘫痪。 

 

阻塞队列 (BlockingQueue)是Java util.concurrent包下重要的数据结构，BlockingQueue提供了线程安全的队列访问方式：当阻塞队列进行插入数据时，如果队列已满，线程将会阻塞等待直到队列非满；从阻塞队列取数据时，如果队列已空，线程将会阻塞等待直到队列非空。并发包下很多高级同步类的实现都是基于BlockingQueue实现的。

BlockingQueue 的操作方法

BlockingQueue 具有 4 组不同的方法用于插入、移除以及对队列中的元素进行检查。如果请求的操作不能得到立即执行的话，每个方法的表现也不同。这些方法如下： 

四组不同的行为方式解释：

• 抛异常：如果试图的操作无法立即执行，抛一个异常。

• 特定值：如果试图的操作无法立即执行，返回一个特定的值(常常是 true / false)。

• 阻塞：如果试图的操作无法立即执行，该方法调用将会发生阻塞，直到能够执行。

• 超时：如果试图的操作无法立即执行，该方法调用将会发生阻塞，直到能够执行，但等待时间不会超过给定值。返回一个特定值以告知该操作是否成功(典型的是true / false)。

无法向一个 BlockingQueue 中插入 null。如果你试图插入 null，BlockingQueue 将会抛出一个 NullPointerException。

可以访问到 BlockingQueue 中的所有元素，而不仅仅是开始和结束的元素。比如说，你将一个对象放入队列之中以等待处理，但你的应用想要将其取消掉。那么你可以调用诸如 remove(o) 方法来将队列之中的特定对象进行移除。但是这么干效率并不高(译者注：基于队列的数据结构，获取除开始或结束位置的其他对象的效率不会太高)，因此你尽量不要用这一类的方法，除非你确实不得不那么做。

BlockingQueue 的实现类

BlockingQueue 是个接口，你需要使用它的实现之一来使用BlockingQueue，Java.util.concurrent包下具有以下 BlockingQueue 接口的实现类：

ArrayBlockingQueue：ArrayBlockingQueue 是一个有界的阻塞队列，其内部实现是将对象放到一个数组里。有界也就意味着，它不能够存储无限多数量的元素。它有一个同一时间能够存储元素数量的上限。你可以在对其初始化的时候设定这个上限，但之后就无法对这个上限进行修改了(译者注：因为它是基于数组实现的，也就具有数组的特性：一旦初始化，大小就无法修改)。ArrayBlockingQueue在生产者放入数据和消费者获取数据，都是共用同一个锁对象，由此也意味着两者无法真正并行运行，这点尤其不同于LinkedBlockingQueue；

•  

• DelayQueue：DelayQueue 对元素进行持有直到一个特定的延迟到期。注入其中的元素必须实现 java.util.concurrent.Delayed 接口。

• LinkedBlockingQueue：LinkedBlockingQueue 内部以一个链式结构(链接节点)对其元素进行存储。如果需要的话，这一链式结构可以选择一个上限。如果没有定义上限，将使用 Integer.MAX_VALUE 作为上限。

• PriorityBlockingQueue：PriorityBlockingQueue 是一个无界的并发队列。它使用了和类 java.util.PriorityQueue 一样的排序规则。你无法向这个队列中插入 null 值。所有插入到 PriorityBlockingQueue 的元素必须实现 java.lang.Comparable 接口。因此该队列中元素的排序就取决于你自己的 Comparable 实现。

• SynchronousQueue：SynchronousQueue 是一个特殊的队列，它的内部同时只能够容纳单个元素。如果该队列已有一元素的话，试图向队列中插入一个新元素的线程将会阻塞，直到另一个线程将该元素从队列中抽走。同样，如果该队列为空，试图向队列中抽取一个元素的线程将会阻塞，直到另一个线程向队列中插入了一条新的元素。据此，把这个类称作一个队列显然是夸大其词了。它更多像是一个汇合点。

9 线程同步方式

• 同步方法

• 同步代码块

• 可重入锁

• volatile

 10.Concurrent包

CountDownLatch，一个同步辅助类，在完成一组正在其他线程中执行的操作之前，它允许一个或多个线程一直等待。

主要方法

 public CountDownLatch(int count);

 public void countDown();

 public void await() throws InterruptedException

构造方法参数指定了计数的次数

countDown方法，当前线程调用此方法，则计数减一

awaint方法，调用此方法会一直阻塞当前线程，直到计时器的值为0

CountDownLatch 是能使一组线程等另一组线程都跑完了再继续跑；CyclicBarrier 能够使一组线程在一个时间点上达到同步，可以是一起开始执行全部任务或者一部分任务。同时，它是可以循环使用的；Semaphore 是只允许一定数量的线程同时执行一段任务。

wait 

导致当前的线程等待，直到其他线程调用此对象的 notify方法或 notifyAll 方法。当前的线程必须拥有此对象监视器。该线程发布对此监视器的所有权并等待，直到其他线程通过调用 notify 方法，或 notifyAll 方法通知在此对象的监视器上等待的线程醒来。然后该线程将等到重新获得对监视器的所有权后才能继续执行

sleep

在指定的毫秒数内让当前正在执行的线程休眠（暂停执行）。该线程不丢失任何监视器的所属权。

wait与sleep

Wait是Object类的方法，范围是使该Object实例所处的线程。

Sleep()是Thread类专属的静态方法，针对一个特定的线程。

Wait方法使实体所处线程暂停执行，从而使对象进入等待状态，直到被notify方法通知或者wait的等待的时间到。Sleep方法使持有的线程暂停运行，从而使线程进入休眠状态，直到用interrupt方法来打断他的休眠或者sleep的休眠的时间到。Wait方法进入等待状态时会释放同步锁(如上例中的lock对象)，而Sleep方法不会释放同步锁。所以，当一个线程无限Sleep时又没有任何人去interrupt它的时候，程序就产生大麻烦了notify是用来通知线程，但在notify之前线程是需要获得lock的。另个意思就是必须写在synchronized(lockobj) {...}之中。wait也是这个样子，一个线程需要释放某个lock，也是在其获得lock情况下才能够释放，所以wait也需要放在synchronized(lockobj) {...}之中。

Sleep与interrupt

interrupt是个很暴力的方法，打断一个线程的Sleep时并不需要获得该线程的lock。虽然暴力却也有暴力的用处。在一个线程无时限sleep的时候也只有interrupt能够唤醒他。在interrupt的时候会抛出InterruptedException，这个Exception是由Thread 类自动抛出的。因此Interrupt带有强烈的阻塞味道。

wait与interrupt

interrupt同样可以打断wait的等待，与打断sleep不同的是，被打断的wait的线程在重新获得lock之前是不会抛出InterruptedException。

resume和suspend已经被Java遗弃，因为他们天生会引起线程的死锁。

suspend是个贪婪的家伙，当一个线程在suspend的时候，线程会停下来，但却仍然持有在这之前获得的锁定。其他线程无法使用他锁定的任何资源，除非这个挂起的线程被resume之后，他才会继续运行。对于线程的同步，使用wait与notify要安全的多。

需要注意的有以下几点：1，wait()、notify()、notifyAll()都需要在拥有对象监视器的前提下执行，否则就会抛出java.lang.IllegalMonitorStateException异常。2，多个线程可以同时在一个对象上等待。3，notify()是随机唤醒一个在对象上等待的线程，若没有等待的线程，则什么也不做。4，notify()唤醒的线程，并不是在notify()执行以后就立即唤醒，而是在notify()线程释放了对象监视器之后才真正执行被唤醒的线程。

11.过滤器监听器拦截器区别

• 过滤器：所谓过滤器顾名思义是用来过滤的，在Java web中，你传入的request,response提前过滤掉一些信息，或者提前设置一些参数，然后再传入servlet或者struts的action进行业务逻辑，比如过滤掉非法url（不是login.do的地址请求，如果用户没有登陆都过滤掉）,或者在传入servlet或者struts的action前统一设置字符集，或者去除掉一些非法字符（聊天室经常用到的，一些骂人的话）。filter 流程是线性的， url传来之后，检查之后，可保持原来的流程继续向下执行，被下一个filter, servlet接收等.

• 监听器：这个东西在c/s模式里面经常用到，他会对特定的事件产生产生一个处理。监听在很多模式下用到。比如说观察者模式，就是一个监听来的。又比如struts可以用监听来启动。Servlet监听器用于监听一些重要事件的发生，监听器对象可以在事情发生前、发生后可以做一些必要的处理。

• java的拦截器 主要是用在插件上，扩展件上比如 hivernate spring struts2等 有点类似面向切片的技术，在用之前先要在配置文件即xml文件里声明一段的那个东西。

12.Java8新特性

•  接口的默认方法和静态方法

Java 8使用两个新概念扩展了接口的含义：默认方法和静态方法。默认方法使得接口有点类似traits，不过要实现的目标不一样。默认方法使得开发者可以在 不破坏二进制兼容性的前提下，往现存接口中添加新的方法，即不强制那些实现了该接口的类也同时实现这个新加的方法。

默认方法和抽象方法之间的区别在于抽象方法需要实现，而默认方法不需要。接口提供的默认方法会被接口的实现类继承或者覆写，例子代码如下：

private interface Defaulable { // Interfaces now allow default methods, the implementer may or // may not implement (override) them. default String notRequired() { return "Default implementation"; } }

• 重复注解

自从Java 5中引入注解以来，这个特性开始变得非常流行，并在各个框架和项目中被广泛使用。不过，注解有一个很大的限制是：在同一个地方不能多次使用同一个注解。Java 8打破了这个限制，引入了重复注解的概念，允许在同一个地方多次使用同一个注解。

在Java 8中使用@Repeatable注解定义重复注解，实际上，这并不是语言层面的改进，而是编译器做的一个trick，底层的技术仍然相同。可以利用下面的代码说明：

• Lambda表达式

Lambda表达式可以说是Java 8最大的卖点，她将函数式编程引入了Java。Lambda允许把函数作为一个方法的参数，或者把代码看成数据。

一个Lambda表达式可以由用逗号分隔的参数列表、–>符号与函数体三部分表示。例如：

Arrays.asList( "p", "k", "u","f", "o", "r","k").forEach( e -> System.out.println( e ) );

 1 Arrays.asList( "p", "k", "u","f", "o", "r","k").forEach( e -> System.out.println( e ) ); 

为了使现有函数更好的支持Lambda表达式，Java 8引入了函数式接口的概念。函数式接口就是只有一个方法的普通接口。java.lang.Runnable与java.util.concurrent.Callable是函数式接口最典型的例子。为此，Java 8增加了一种特殊的注解@FunctionalInterface：

1 @FunctionalInterface 2 public interface Functional { 3 void method(); 4 }

• Date/Time API (JSR 310)

Java 8新的Date-Time API (JSR 310)受Joda-Time的影响，提供了新的java.time包，可以用来替代 java.util.Date和java.util.Calendar。一般会用到Clock、LocaleDate、LocalTime、LocaleDateTime、ZonedDateTime、Duration这些类，对于时间日期的改进还是非常不错的。

13.索引分类

  普通索引 主键索引 唯一索引 组合索引

14.自旋锁和互斥锁

自旋锁(Spin lock) 

自旋锁与互斥锁有点类似，只是自旋锁不会引起调用者睡眠，如果自旋锁已经被别的执行单元保持，调用者就一直循环在那里看是 否该自旋锁的保持者已经释放了锁，"自旋"一词就是因此而得名。其作用是为了解决某项资源的互斥使用。因为自旋锁不会引起调用者睡眠，所以自旋锁的效率远 高于互斥锁。虽然它的效率比互斥锁高，但是它也有些不足之处：
    1、自旋锁一直占用CPU，他在未获得锁的情况下，一直运行－－自旋，所以占用着CPU，如果不能在很短的时 间内获得锁，这无疑会使CPU效率降低。
    2、在用自旋锁时有可能造成死锁，当递归调用时有可能造成死锁，调用有些其他函数也可能造成死锁，如 copy_to_user()、copy_from_user()、kmalloc()等。
因此我们要慎重使用自旋锁，自旋锁只有在内核可抢占式或SMP的情况下才真正需要，在单CPU且不可抢占式的内核下，自旋锁的操作为空操作。自旋锁适用于锁使用者保持锁时间比较短的情况下。

15.Java内存泄漏

•    1.长生命周期对象引用短生命周期的对象

•    2.带有close方法的操作  比如 文件操作 网络操作 数据库链接池

•   3.容器的使用  ArrayList vector pop操作其实际还是持有对象的引用

16 抽象类和接口的区别

• 抽象类和接口都不能直接实例化，如果要实例化，抽象类变量必须指向实现所有抽象方法的子类对象，接口变量必须指向实现所有接口方法的类对象。

• 2、抽象类要被子类继承，接口要被类实现。

• 3、接口只能做方法申明，抽象类中可以做方法申明，也可以做方法实现

• 4、接口里定义的变量只能是公共的静态的常量，抽象类中的变量是普通变量。

• 5、抽象类里的抽象方法必须全部被子类所实现，如果子类不能全部实现父类抽象方法，那么该子类只能是抽象类。同样，一个实现接口的时候，如不能全部实现接口方法，那么该类也只能为抽象类。

• 6、抽象方法只能申明，不能实现，接口是设计的结果 ，抽象类是重构的结果

• 7、抽象类里可以没有抽象方法

• 8、如果一个类里有抽象方法，那么这个类只能是抽象类

• 9、抽象方法要被实现，所以不能是静态的，也不能是私有的。

• 10、接口可继承接口，并可多继承接口，但类只能单根继承。

17 孤儿进程与僵尸进程

• 1、前言

• 　　之前在看《unix环境高级编程》第八章进程时候，提到孤儿进程和僵尸进程，一直对这两个概念比较模糊。今天被人问到什么是孤儿进程和僵尸进程，会带来什么问题，怎么解决，我只停留在概念上面，没有深入，倍感惭愧。晚上回来google了一下，再次参考APUE，认真总结一下，加深理解。
• 2、基本概念
• 　　我们知道在unix/linux中，正常情况下，子进程是通过父进程创建的，子进程在创建新的进程。子进程的结束和父进程的运行是一个异步过程,即父进程永远无法预测子进程 到底什么时候结束。 当一个 进程完成它的工作终止之后，它的父进程需要调用wait()或者waitpid()系统调用取得子进程的终止状态。
• 　　孤儿进程：一个父进程退出，而它的一个或多个子进程还在运行，那么那些子进程将成为孤儿进程。孤儿进程将被init进程(进程号为1)所收养，并由init进程对它们完成状态收集工作。
• 　　僵尸进程：一个进程使用fork创建子进程，如果子进程退出，而父进程并没有调用wait或waitpid获取子进程的状态信息，那么子进程的进程描述符仍然保存在系统中。这种进程称之为僵死进程。
• 3、问题及危害
• 　　unix提供了一种机制可以保证只要父进程想知道子进程结束时的状态信息， 就可以得到。这种机制就是: 在每个进程退出的时候,内核释放该进程所有的资源,包括打开的文件,占用的内存等。 但是仍然为其保留一定的信息(包括进程号the process ID,退出状态the termination status of the process,运行时间the amount of CPU time taken by the process等)。直到父进程通过wait / waitpid来取时才释放。 但这样就导致了问题，如果进程不调用wait / waitpid的话， 那么保留的那段信息就不会释放，其进程号就会一直被占用，但是系统所能使用的进程号是有限的，如果大量的产生僵死进程，将因为没有可用的进程号而导致系统不能产生新的进程. 此即为僵尸进程的危害，应当避免。
• 　　孤儿进程是没有父进程的进程，孤儿进程这个重任就落到了init进程身上，init进程就好像是一个民政局，专门负责处理孤儿进程的善后工作。每当出现一个孤儿进程的时候，内核就把孤 儿进程的父进程设置为init，而init进程会循环地wait()它的已经退出的子进程。这样，当一个孤儿进程凄凉地结束了其生命周期的时候，init进程就会代表党和政府出面处理它的一切善后工作。因此孤儿进程并不会有什么危害。
• 　　任何一个子进程(init除外)在exit()之后，并非马上就消失掉，而是留下一个称为僵尸进程(Zombie)的数据结构，等待父进程处理。这是每个 子进程在结束时都要经过的阶段。如果子进程在exit()之后，父进程没有来得及处理，这时用ps命令就能看到子进程的状态是“Z”。如果父进程能及时 处理，可能用ps命令就来不及看到子进程的僵尸状态，但这并不等于子进程不经过僵尸状态。  如果父进程在子进程结束之前退出，则子进程将由init接管。init将会以父进程的身份对僵尸状态的子进程进行处理。
• 　　僵尸进程危害场景：
• 　　例如有个进程，它定期的产 生一个子进程，这个子进程需要做的事情很少，做完它该做的事情之后就退出了，因此这个子进程的生命周期很短，但是，父进程只管生成新的子进程，至于子进程 退出之后的事情，则一概不闻不问，这样，系统运行上一段时间之后，系统中就会存在很多的僵死进程，倘若用ps命令查看的话，就会看到很多状态为Z的进程。 严格地来说，僵死进程并不是问题的根源，罪魁祸首是产生出大量僵死进程的那个父进程。因此，当我们寻求如何消灭系统中大量的僵死进程时，答案就是把产生大 量僵死进程的那个元凶枪毙掉（也就是通过kill发送SIGTERM或者SIGKILL信号啦）。枪毙了元凶进程之后，它产生的僵死进程就变成了孤儿进 程，这些孤儿进程会被init进程接管，init进程会wait()这些孤儿进程，释放它们占用的系统进程表中的资源，这样，这些已经僵死的孤儿进程 就能瞑目而去了。

18.异常分类

异常指不期而至的各种状况，如：文件找不到、网络连接失败、非法参数等。异常是一个事件，它发生在程序运行期间，干扰了正常的指令流程。Java通 过API中Throwable类的众多子类描述各种不同的异常。因而，Java异常都是对象，是Throwable子类的实例，描述了出现在一段编码中的 错误条件。当条件生成时，错误将引发异常。

      Java异常类层次结构图：

        

                                                                    图1 Java异常类层次结构图

   

        在 Java 中，所有的异常都有一个共同的祖先 Throwable（可抛出）。Throwable 指定代码中可用异常传播机制通过 Java 应用程序传输的任何问题的共性。
       Throwable： 有两个重要的子类：Exception（异常）和 Error（错误），二者都是 Java 异常处理的重要子类，各自都包含大量子类。

       Error（错误）:是程序无法处理的错误，表示运行应用程序中较严重问题。大多数错误与代码编写者执行的操作无关，而表示代码运行时 JVM（Java 虚拟机）出现的问题。例如，Java虚拟机运行错误（Virtual MachineError），当 JVM 不再有继续执行操作所需的内存资源时，将出现 OutOfMemoryError。这些异常发生时，Java虚拟机（JVM）一般会选择线程终止。

。这些错误表示故障发生于虚拟机自身、或者发生在虚拟机试图执行应用时，如Java虚拟机运行错误（Virtual MachineError）、类定义错误（NoClassDefFoundError）等。这些错误是不可查的，因为它们在应用程序的控制和处理能力之 外，而且绝大多数是程序运行时不允许出现的状况。对于设计合理的应用程序来说，即使确实发生了错误，本质上也不应该试图去处理它所引起的异常状况。在 Java中，错误通过Error的子类描述。

       Exception（异常）:是程序本身可以处理的异常。

       Exception 类有一个重要的子类 RuntimeException。RuntimeException 类及其子类表示“JVM 常用操作”引发的错误。例如，若试图使用空值对象引用、除数为零或数组越界，则分别引发运行时异常（NullPointerException、ArithmeticException）和 ArrayIndexOutOfBoundException。

   注意：异常和错误的区别：异常能被程序本身可以处理，错误是无法处理。

   通常，Java的异常(包括Exception和Error)分为可查的异常（checked exceptions）和不可查的异常（unchecked exceptions）。
      可查异常（编译器要求必须处置的异常）：正确的程序在运行中，很容易出现的、情理可容的异常状况。可查异常虽然是异常状况，但在一定程度上它的发生是可以预计的，而且一旦发生这种异常状况，就必须采取某种方式进行处理。

      除了RuntimeException及其子类以外，其他的Exception类及其子类都属于可查异常。这种异常的特点是Java编译器会检查它，也就是说，当程序中可能出现这类异常，要么用try-catch语句捕获它，要么用throws子句声明抛出它，否则编译不会通过。

     不可查异常(编译器不要求强制处置的异常):包括运行时异常（RuntimeException与其子类）和错误（Error）。

     Exception 这种异常分两大类运行时异常和非运行时异常(编译异常)。程序中应当尽可能去处理这些异常。

       运行时异常：都是RuntimeException类及其子类异常，如NullPointerException(空指针异常)、IndexOutOfBoundsException(下标越界异常)等，这些异常是不检查异常，程序中可以选择捕获处理，也可以不处理。这些异常一般是由程序逻辑错误引起的，程序应该从逻辑角度尽可能避免这类异常的发生。

      运行时异常的特点是Java编译器不会检查它，也就是说，当程序中可能出现这类异常，即使没有用try-catch语句捕获它，也没有用throws子句声明抛出它，也会编译通过。
       非运行时异常 （编译异常）：是RuntimeException以外的异常，类型上都属于Exception类及其子类。从程序语法角度讲是必须进行处理的异常，如果不处理，程序就不能编译通过。如IOException、SQLException等以及用户自定义的Exception异常，一般情况下不自定义检查异常。

19. Java泛型

在于Java中的泛型这一概念提出的目的，导致其只是作用于代码编译阶段，在编译过程中，对于正确检验泛型结果后，会将泛型的相关信息擦出，也就是说，成功编译过后的class文件中是不包含任何泛型信息的。泛型信息不会进入到运行时阶段。

对此总结成一句话：泛型类型在逻辑上看以看成是多个不同的类型，实际上都是相同的基本类型。

为什么不可以定义泛型数组？

在Java中，Object[]数组可以是任何数组的父类，或者说，任何一个数组都可以向上转型成它在定义时指定元素类型的父类的数组，这个时候如果我们往里面放不同于原始数据类型 但是满足后来使用的父类类型的话，编译不会有问题，但是在运行时会检查加入数组的对象的类型，于是会抛ArrayStoreException：
String[]strArray=newString[20];
Object[]objArray=strArray;
objArray[0]=newInteger(1);// throws ArrayStoreException at runtime
因为Java的范型会在编译后将类型信息抹掉，这样如果Java允许我们使用类似Map<Integer,String>[]mapArray=newMap<Integer,String>[20];这样的语句的话，我们在随后的代码中可以把它转型为Object[]然后往里面放Map<Double, String>实例。这样做不但编译器不能发现类型错误，就连运行时的数组存储检查对它也无能为力，它能看到的是我们往里面放Map的对象，我们定义的<Integer, String>在这个时候已经被抹掉了，于是而对它而言，只要是Map，都是合法的。想想看，我们本来定义的是装Map<Integer, String>的数组，结果我们却可以往里面放任何Map，接下来如果有代码试图按原有的定义去取值，后果是什么不言自明。

20.静态代码块和静态方法区别

•   静态代码块在类加载只执行一次，且是主动执行
•  静态方法只是在调用时候执行，是被动执行

   执行顺序：  

      父类静态代码块->子类静态代码块->父类构造代码块->父类构造函数->子类构造代码块→子类构造函数

•   静态代码块只是在类加载时候执行一次

•  构造代码块在每次创建对象时候执行一次

21.Java中四种引用类型

 对象的强、软、弱和虚引用
在JDK 1.2以前的版本中，若一个对象不被任何变量引用，那么程序就无法再使用这个对象。也就是说，只有对象处于可触及（reachable）状态，程序才能使用它。从JDK 1.2版本开始，把对象的引用分为4种级别，从而使程序能更加灵活地控制对象的生命周期。这4种级别由高到低依次为：强引用、软引用、弱引用和虚引用。

⑴强引用（StrongReference）
强引用是使用最普遍的引用。如果一个对象具有强引用，那垃圾回收器绝不会回收它。当内存空间不足，Java虚拟机宁愿抛出OutOfMemoryError错误，使程序异常终止，也不会靠随意回收具有强引用的对象来解决内存不足的问题。  ps：强引用其实也就是我们平时A a = new A()这个意思。
⑵软引用（SoftReference）
如果一个对象只具有软引用，则内存空间足够，垃圾回收器就不会回收它；如果内存空间不足了，就会回收这些对象的内存。只要垃圾回收器没有回收它，该对象就可以被程序使用。软引用可用来实现内存敏感的高速缓存（下文给出示例）。
软引用可以和一个引用队列（ReferenceQueue）联合使用，如果软引用所引用的对象被垃圾回收器回收，Java虚拟机就会把这个软引用加入到与之关联的引用队列中。
⑶弱引用（WeakReference）
弱引用与软引用的区别在于：只具有弱引用的对象拥有更短暂的生命周期。在垃圾回收器线程扫描它所管辖的内存区域的过程中，一旦发现了只具有弱引用的对象，不管当前内存空间足够与否，都会回收它的内存。不过，由于垃圾回收器是一个优先级很低的线程，因此不一定会很快发现那些只具有弱引用的对象。
弱引用可以和一个引用队列（ReferenceQueue）联合使用，如果弱引用所引用的对象被垃圾回收，Java虚拟机就会把这个弱引用加入到与之关联的引用队列中。
⑷虚引用（PhantomReference）
“虚引用”顾名思义，就是形同虚设，与其他几种引用都不同，虚引用并不会决定对象的生命周期。如果一个对象仅持有虚引用，那么它就和没有任何引用一样，在任何时候都可能被垃圾回收器回收。
虚引用主要用来跟踪对象被垃圾回收器回收的活动。虚引用与软引用和弱引用的一个区别在于：虚引用必须和引用队列 （ReferenceQueue）联合使用。当垃圾回收器准备回收一个对象时，如果发现它还有虚引用，就会在回收对象的内存之前，把这个虚引用加入到与之 关联的引用队列中。

　1.HashMap继承于AbstractMap，而Hashtable继承于Dictionary； 
　　2.线程安全不同。Hashtable的几乎所有函数都是同步的，即它是线程安全的，支持多线程。而HashMap的函数则是非同步的，它不是线程安全的。若要在多线程中使用HashMap，需要我们额外的进行同步处理； 
　　3.null值。HashMap的key、value都可以为null。Hashtable的key、value都不可以为null； 
　　4.迭代器(Iterator)。HashMap的迭代器(Iterator)是fail-fast迭代器，而Hashtable的enumerator迭代器不是fail-fast的。所以当有其它线程改变了HashMap的结构（增加或者移除元素），将会抛出ConcurrentModificationException。 
　　5.容量的初始值和增加方式都不一样：HashMap默认的容量大小是16；增加容量时，每次将容量变为“原始容量x2”。Hashtable默认的容量大小是11；增加容量时，每次将容量变为“原始容量x2 + 1”； 
　　6.添加key-value时的hash值算法不同：HashMap添加元素时，是使用自定义的哈希算法。Hashtable没有自定义哈希算法，而直接采用的key的hashCode()。 
　　7.速度。由于Hashtable是线程安全的也是synchronized，所以在单线程环境下它比HashMap要慢。如果你不需要同步，只需要单一线程，那么使用HashMap性能要好过Hashtable。