java后台面试相关知识总结（3）

Java专场:

1、虚拟机

虚拟机是一种抽象化的计算机，通过在实际的计算机上仿真模拟各种计算机功能来实现的。Java虚拟机有自己完善的硬体架构，如处理器、堆栈、寄存器等，还具有相应的指令系统。JVM屏蔽了与具体操作系统平台相关的信息，使得Java程序只需生成在Java虚拟机上运行的目标代码（字节码），就可以在多种平台上不加修改地运行。

2、所有的基类（class xx 实际上等于class xx extends Object）

Object本身包含了主要方法为clone() 、finalize() 、equals() 、toString() 、wait() 、notify() 、getClass() 、notifyAll()、hashCode()

比如 getClass().getName()

3、数据类型包装类

Interger Boolean Byte Character Double Number对应的数据类型int boolean byte char double

4、stringbuffer使用的时候也需要最好指定大小，它的底层数据实现是数组，一旦超过大小涉及到数据的复制过程。

5、集合类 概述（Iterator迭代器相当于一个游标的作用）

ArrayList 可变数组（随机访问快，插入删除不容易）

LinkedList 链表结构（插入删除简单，随机访问比较慢）

Set(不包含重复对象)

HashSet实现SET接口，由Hash表支持，不保证迭代器的顺序，允许null

TreeSet不光实现了SET接口还实现了SortedSet接口，有顺序的，必须实现compareTo接口

Map没哟继承Collection接口，提供key到value的映射，不包含相同的KEY，一个KEY只能映射一个value

HashMap同样对于删除和添加的效率比较高，但是不保证映射顺序，允许null

TreeMap 有顺序不允许null

有序否

允许元素重复否

Collection

否

是

List（vector arraylist linkedlist）

是

是

Set

AbstractSet

否

否

HashSet

TreeSet

是（用二叉树排序）

Map

AbstractMap

否

使用key-value来映射和存储数据，Key必须惟一，value可以重复

HashMap

TreeMap

是（用二叉树排序）

6、HashMap与HashTable 以及与 cocurrenthashmap

1 HashMap不是线程安全的

            hastmap是一个接口 是map接口的子接口，是将键映射到值的对象，其中键和值都是对象，并且不能包含重复键，但可以包含重复值。HashMap允许null key和null value，而hashtable不允许。

2   HashTable是线程安全的一个Collection。

HashMap是Hashtable的轻量级实现（非线程安全的实现），他们都完成了Map接口，主要区别在于HashMap允许空（null）键值（key）,由于非线程安全，效率上可能高于Hashtable。
HashMap允许将null作为一个entry的key或者value，而Hashtable不允许。
HashMap把Hashtable的contains方法去掉了，改成containsvalue和containsKey。因为contains方法容易让人引起误解。 
Hashtable继承自Dictionary类，而HashMap是Java1.2引进的Map interface的一个实现。
最大的不同是，Hashtable的方法是Synchronize的，而HashMap不是，在多个线程访问Hashtable时，不需要自己为它的方法实现同步，而HashMap 就必须为之提供外同步。 
Hashtable和HashMap采用的hash/rehash算法都大概一样，所以性能不会有很大的差异。

7、ConcurrentHashMap 原理：

http://blog.csdn.net/sunmenggmail/article/details/8117805
集合是编程中最常用的数据结构。而谈到并发，几乎总是离不开集合这类高级数据结构的支持。比如两个线程需要同时访问一个中间临界区 （Queue），比如常会用缓存作为外部文件的副本（HashMap）。这篇文章主要分析jdk1.5的3种并发集合类型 （concurrent，copyonright，queue）中的ConcurrentHashMap，让我们从原理上细致的了解它们，能够让我们在深 度项目开发中获益非浅。
    在tiger之前，我们使用得最多的数据结构之一就是HashMap和Hashtable。大家都知道，HashMap中未进行同步考虑，而Hashtable则使用了synchronized，带来的直接影响就是可选择，我们可以在单线程时使用HashMap提高效率，而多线程时用Hashtable来保证安全。
    当我们享受着jdk带来的便利时同样承受它带来的不幸恶果。通过分析Hashtable就知道，synchronized是针对整张Hash表的，即每次锁住整张表让线程独占，安全的背后是巨大的浪费，慧眼独具的Doug Lee立马拿出了解决方案----ConcurrentHashMap。
    ConcurrentHashMap和Hashtable主要区别就是围绕着锁的粒度以及如何锁。如图ConcurrentModificationException
在这种迭代方式中，当iterator被创建后集合再发生改变就不再是抛出ConcurrentModificationException， 取而代之的是在改变时new新的数据从而不影响原有的数据 ，iterator完成后再将头指针替换为新的数据 ，这样iterator线程可以使用原来老的数据，而写线程也可以并发的完成改变。

左边便是Hashtable的实现方式---锁整个hash表；而右边则是ConcurrentHashMap的实现方式---锁桶（或段）。 ConcurrentHashMap将hash表分为16个桶（默认值），诸如get,put,remove等常用操作只锁当前需要用到的桶。试想，原来 只能一个线程进入，现在却能同时16个写线程进入（写线程才需要锁定，而读线程几乎不受限制，之后会提到），并发性的提升是显而易见的。

    更令人惊讶的是ConcurrentHashMap的读取并发，因为在读取的大多数时候都没有用到锁定，所以读取操作几乎是完全的并发操作，而写操作锁定的粒度又非常细，比起之前又更加快速（这一点在桶更多时表现得更明显些）。只有在求size等操作时才需要锁定整个表。而在迭代时，ConcurrentHashMap使用了不同于传统集合的快速失败迭代器（见之前的文章《JAVA API备忘---集合》）的另一种迭代方式，我们称为弱一致迭代器。在这种迭代方式中，当iterator被创建后集合再发生改变就不再是抛出ConcurrentModificationException，取而代之的是在改变时new新的数据从而不影响原有的数据，iterator完成后再将头指针替换为新的数据，这样iterator线程可以使用原来老的数据，而写线程也可以并发的完成改变，更重要的，这保证了多个线程并发执行的连续性和扩展性，是性能提升的关键。

ConcurrentHashMap中主要实体类就是三个：ConcurrentHashMap（整个Hash表）,Segment（桶），HashEntry（节点），对应上面的图可以看出之间的关系。

http://my.oschina.net/ski/blog/111769

8、List sort

java List 排序 Collections.sort() 

ComparatorUser comparator=new ComparatorUser();
  Collections.sort(userlist, comparator);

9、JAVA类加载机制 http://www.importnew.com/6581.html

(面试问题：java类的加载顺序或者一个普通类额加载顺序)

Java类加载器的作用就是在运行时加载类。Java类加载器基于三个机制：委托、可见性和单一性。委托机制是指将加载一个类的请求交给父类加载器，如果这个父类加载器不能够找到或者加载这个类，那么再加载它。可见性的原理是子类的加载器可以看见所有的父类加载器加载的类，而父类加载器看不到子类加载器加载的类。单一性原理是指仅加载一个类一次，这是由委托机制确保子类加载器不会再次加载父类加载器加载过的类。正确理解类加载器能够帮你解决NoClassDefFoundError和java.lang.ClassNotFoundException，因为它们和类的加载相关。类加载器通常也是比较高级的Java面试中的重要考题，Java类加载器和工作原理以及classpath如何运作的经常被问到。Java面试题中也经常出现“一个类是否能被两个不同类加载器加载”这样的问题。这篇教程中，我们将学到类加载器是什么，它的工作原理以及一些关于类加载器的知识点。

唯一性：对于任意一个类，必须类的加载器和类本身，同时来确立其唯一性，每一个类加载器，都拥有一个独立的类的名称空间。
 比较两个类是否相等，只有在两个类是由同一个类加载器加载的前提下才有意义，否则即使两个类来源于同一个class 文件，被同一个虚拟机加载，只要加载器不同，那么他们两个类必定不同。这里的“相等”包括对象的equals(),isAssignableForm(),isInstance 方法的返回结果。

http://greemranqq.iteye.com/blog/1994193

“一个类是否能被两个不同类加载器加载”答案应该是可以。

什么是类加载器

类加载器是一个用来加载类文件的类。Java源代码通过javac编译器编译成类文件。然后JVM来执行类文件中的字节码来执行程序。类加载器负责加载文件系统、网络或其他来源的类文件。有三种默认使用的类加载器：Bootstrap类加载器、Extension类加载器和System类加载器（或者叫作Application类加载器）。每种类加载器都有设定好从哪里加载类。

• Bootstrap类加载器负责加载rt.jar中的JDK类文件，它是所有类加载器的父加载器。Bootstrap类加载器没有任何父类加载器，如果你调用String.class.getClassLoader()，会返回null，任何基于此的代码会抛出NUllPointerException异常。Bootstrap加载器被称为初始类加载器。
• 而Extension将加载类的请求先委托给它的父加载器，也就是Bootstrap，如果没有成功加载的话，再从jre/lib/ext目录下或者java.ext.dirs系统属性定义的目录下加载类。Extension加载器由sun.misc.Launcher$ExtClassLoader实现。
• 第三种默认的加载器就是System类加载器（又叫作Application类加载器）了。它负责从classpath环境变量中加载某些应用相关的类，classpath环境变量通常由-classpath或-cp命令行选项来定义，或者是JAR中的Manifest的classpath属性。Application类加载器是Extension类加载器的子加载器。通过sun.misc.Launcher$AppClassLoader实现。

除了Bootstrap类加载器是大部分由C来写的，其他的类加载器都是通过java.lang.ClassLoader来实现的。

总结一下，下面是三种类加载器加载类文件的地方：

1) Bootstrap类加载器 – JRE/lib/rt.jar

2) Extension类加载器 – JRE/lib/ext或者java.ext.dirs指向的目录

3) Application类加载器 – CLASSPATH环境变量, 由-classpath或-cp选项定义,或者是JAR中的Manifest的classpath属性定义.

类加载器的工作原理

我之前已经提到过了，类加载器的工作原理基于三个机制：委托、可见性和单一性。这一节，我们来详细看看这些规则，并用一个实例来理解工作原理。下面显示的是类加载器使用委托机制的工作原理。

10、反射

getPackage() 获取该类的存放路径

getName()获得该类的名称

getSuperclass()获得该类继承的类

getInterfaces()获得该类继承的类

getConstructors()获取构造函数

getMethods()获取方法

getFields()获取成员变量  setAccessible()  setInt(value) setBoolean(obj,value)

JAVA 反射机制中，Field的getModifiers()方法返回int类型值表示该字段的修饰符。

其中，该修饰符是java.lang.reflect.Modifier的静态属性。

对应表如下：

PUBLIC: 1
PRIVATE: 2
PROTECTED: 4

......

有序否

允许元素重复否

Collection

否

是

List

是

是

Set

AbstractSet

否

否

HashSet

TreeSet

是（用二叉树排序）

Map

AbstractMap

否

使用key-value来映射和存储数据，Key必须惟一，value可以重复

HashMap

TreeMap

是（用二叉树排序）