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Java面试基础宝典

2019-09-06 14:06:35??阅读:113??来源: 互联网

标签:缓存?Java?索引?可以?宝典?面试?线程?使用?数据


一.基础知识:
1)集合类:List和Set比较,各自的子类比较(ArrayList,Vector,LinkedList;HashSet,TreeSet);

ArrayList,LinkedList,Vector都属于List

List:元素是有顺序的,元素可以重复因为每个元素有自己的角标(索引)
|-- ArrayList:底层的数据结构是数组结构,特点是:查询很快,增 删 稍微慢点,线程不同步

|-- LinkedList:底层使用的是链表数据结构,特点是:增 删很快,查询慢。

|–Vector:底层是数组数据结构,线程同步,被ArrayList代替了,现在用的只有他的枚举。

Set:元素是无序的,且不可以重复(存入和取出的顺序不一定一致),线程不同步。

|–HashSet:底层是哈希表数据结构。根据hashCode和equals方法来确定元素的唯一性

|–TreeSet:可以对Set集合中的元素进行排序(自然循序),底层的数据结构是二叉树,
也可以自己写个类实现Comparable 或者 Comparator 接口,定义自己的比较器,将其作为参数传递给TreeSet的构造函数。

Map:这个集合是存储键值对的,一对一对往里存,而且要确保键的唯一性(01,张三)这样的形式打印出来就是 01=张三
|–HashTable:底层是哈希表数据结构,不可以存入null键和null值,该集合线程是同步的,效率比较低。出现于JDK1.0

|–HashMap:底层是哈希表数据结构,可以存入null键和null值,线程不同步,效率较高,代替了HashTable,出现于JDK 1.2

|–TreeMap:底层是二叉树数据结构,线程不同步,可以用于个map集合中的键进行排序

2)HashMap的底层实现,之后会问ConcurrentHashMap的底层实现;

在Java编程语言中,最基本的结构就是两种,一个是数组,另外一个是模拟指针(引用),所有的数据结构都可以用这两个基本结构来构造的,HashMap也不例外。
HashMap实际上是一个“链表的数组”的数据结构,每个元素存放链表头结点的数组,即数组和链表的结合体。HashMap底层就是一个数组,数组中的每一项又是一个链表。当新建一个HashMap的时候,就会初始化一个数组
ConcurrentHashMap是由Segment数组结构和HashEntry数组结构组成。Segment是一种可重入锁ReentrantLock,在ConcurrentHashMap里扮演锁的角色,HashEntry则用于存储键值对数据。
一个ConcurrentHashMap里包含一个Segment数组,Segment的结构和HashMap类似,是一种数组和链表结构, 一个Segment里包含一个HashEntry数组,
每个HashEntry是一个链表结构的元素, 每个Segment守护者一个HashEntry数组里的元素,当对HashEntry数组的数据进行修改时,必须首先获得它对应的Segment锁

3)如何实现HashMap顺序存储:可以参考LinkedHashMap的底层实现;

方法一: 维护一张表,存储数据插入的顺序,可以使用vector。但是如果删除数据呢,首先得在vector里面找到那个数据,再删除,而删除又要移动大量数据。性能效率很低。
使用list,移动问题可以解决,但是查找数据的O(n)时间消耗,如果删除m次,那查找数据的性能就是0(n*m),那总体性能也是 O(n2)。性能还是没法接受。

方法二:
可以在hashmap里面维护插入顺序的id, 在value建一个字段存储id值,再维护一张表vector,并且id对应vector里面的值。
插入的时候,id+=1, hashmap.insert,vector.push_back.
删除的时候,先hashmap.find(key), 得到value, 并从value中得到id, 通过id把对应vector值置为无效。
更新:删除+插入。
维护工作OK了,输出的时候直接输出vector里面的值就可以了, 无效的就continue。
算法复杂度为O(n)

方法三:
Java里面有个容器LinkedHashMap, 它能实现按照插入的顺序输出结果。
它的原理也是维护一张表,但它是链表,并且hashmap中维护指向链表的指针,这样可以快速定位链表中的元素进行删除。
它的时间复杂度也是O(n), 空间上要比上面少些

4)HashTable和ConcurrentHashMap的区别;

HashTable容器使用synchronized来保证线程安全,但在线程竞争激烈的情况下HashTable的效率非常低下。
因为当一个线程访问HashTable的同步方法时,其他线程访问HashTable的同步方法时,可能会进入阻塞或轮询状态。
如线程1使用put进行添加元素,线程2不但不能使用put方法添加元素,并且也不能使用get方法来获取元素,所以竞争越激烈效率越低
ConcurrentHashMap使用的锁分段技术,首先将数据分成一段一段的存储,然后给每一段数据配一把锁,当一个线程占用锁访问其中一个段数据的时候,其他段的数据也能被其他线程访问

5)String,StringBuffer和StringBuilder的区别;

1 .三者在执行速度方面的比较:StringBuilder > StringBuffer > String
2 .String <(StringBuffer,StringBuilder)的原因
String:字符串常量
StringBuffer:字符串常量
StringBuilder:字符串常量
StringBuilder:线程非安全的
StringBuffer:线程安全的
当我们在字符串缓冲去被多个线程使用是,JVM不能保证StringBuilder的操作是安全的,虽然他的速度最快,但是可以保证StringBuffer是可以正确操作的。
当然大多数情况下就是我们是在单线程下进行的操作,所以大多数情况下是建议用StringBuilder而不用StringBuffer的,就是速度的原因。
对于三者使用的总结: 1.如果要操作少量的数据用 = String
2.单线程操作字符串缓冲区 下操作大量数据 = StringBuilder
3.多线程操作字符串缓冲区 下操作大量数据 = StringBuffer

6)Object的方法有哪些:比如有wait方法,为什么会有;

wait和notify的本质是基于条件对象的,而且只能由已经获得锁的线程调用。java的每个Object都有一个隐式锁,这个隐式锁关联一个Condition条件对象,线程拿到这个隐式锁(比如进入synchronized代码区域),就可以调用wait,
语义是在Condition条件对象上等待,其他的线程可以在这个Condition条件对象上等待,等满足条件之后,就可以调用notify或者notifyAll来唤醒所有在此条件对象上等待的线程

7)wait和sleep的区别,必须理解;

sleep()是Thread类中的方法,而wait()则是Object类中的方法。
sleep()方法导致了程序暂停,但是他的监控状态依然保持着,当指定的时间到了又会自动恢复运行状态。在调用sleep()方法的过程中,线程不会释放对象锁。
wait()方法会导致线程放弃对象锁,进入等待此对象的等待锁定池,只有针对此对象调用notify()方法后本线程才进入对象锁定池准备获取对象锁进入运行状态。

8)JVM的内存结构,JVM的算法;

JVM在运行时将数据划分为了6个区域来存储,而不仅仅是大家熟知的Heap区域
一 PC Register(PC寄存器)

PC寄存器是一块很小的内存区域,主要作用是记录当前线程所执行的字节码的行号。字节码解释器工作时就是通过改变当前线程的程序计数器选取下一条字节码指令来工作的。任何分支,循环,方法调用,判断,异常处理,线程等待以及恢复线程,递归等等都是通过这个计数器来完成的。
由于Java多线程是通过交替线程轮流切换并分配处理器时间的方式来实现的,在任何一个确定的时间里,在处理器的一个内核只会执行一条线程中的指令。
因此为了线程等待结束需要恢复到正确的位置执行,每条线程都会有一个独立的程序计数器来记录当前指令的行号。计数器之间相互独立互不影响,我们称这块内存为“线程私有”的内存。
如果所调用的方法为native的,则PC寄存器中不存储任何信息。

二 JVM栈
JVM栈是线程私有的,每个线程创建的同时都会创建JVM栈,JVM栈中存放的为当前线程中局部基本类型的变量(java中定义的八种基本类型:boolean、char、byte、short、int、long、float、double)、部分的返回结果以及Stack Frame,
非基本类型的对象在JVM栈上仅存放一个指向堆上的地址,因此Java中基本类型的变量是值传递,而非基本类型的变量是引用传递,Sun JDK的实现中JVM栈的空间是在物理内存上分配的,而不是从堆上分配。
由于JVM栈是线程私有的,因此其在内存分配上非常高效,并且当线程运行完毕后,这些内存也就被自动回收。
当JVM栈的空间不足时,会抛出StackOverflowError的错误,在Sun JDK中可以通过-Xss来指定栈的大小
三 堆(Heap)
Heap是大家最为熟悉的区域,它是JVM用来存储对象实例以及数组值的区域,可以认为Java中所有通过new创建的对象的内存都在此分配,
Heap中的对象的内存需要等待GC进行回收,Heap在32位的操作系统上最大为2G,在64位的操作系统上则没有限制,
其大小通过-Xms和-Xmx来控制,-Xms为JVM启动时申请的最小Heap内存,默认为物理内存的1/64但小于1G,-Xmx为JVM可申请的最大Heap内存,默认为物理内存的1/4,默认当空余堆内存小于40%时,JVM会增大Heap的大小到-Xmx指定的大小
,可通过-XX:MinHeapFreeRatio=来指定这个比例,当空余堆内存大于70%时,JVM会将Heap的大小往-Xms指定的大小调整,可通过-XX:MaxHeapFreeRatio=来指定这个比例,
但对于运行系统而言,为了避免频繁的Heap Size的大小,通常都会将-Xms和-Xmx的值设成一样,因此这两个用于调整比例的参数通常是没用的。其实jvm中对于堆内存的分配、使用、管理、收集等有更为精巧的设计,具体可以在JVM堆内存分析中进行详细介绍。

当堆中需要使用的内存超过其允许的大小时,会抛出OutOfMemory的错误信息。

四 方法区域(MethodArea)
方法区域存放了所加载的类的信息(名称、修饰符等)、类中的静态变量、类中定义为final类型的常量、类中的Field信息、类中的方法信息,
当开发人员在程序中通过Class对象中的getName、isInterface等方法来获取信息时,这些数据都来源于方法区域,可见方法区域的重要性
。同样,方法区域也是全局共享的,它在虚拟机启动时在一定的条件下它也会被GC,当方法区域需要使用的内存超过其允许的大小时,会抛出OutOfMemory的错误信息。
在Sun JDK中这块区域对应的为PermanetGeneration,又称为持久代,默认为64M,可通过-XX:PermSize以及-XX:MaxPermSize来指定其大小。

五 运行时常量池(RuntimeConstant Pool)

类似C中的符号表,存放的为类中的固定的常量信息、方法和Field的引用信息等,其空间从方法区域中分配。类或接口的常量池在该类的class文件被java虚拟机成功装载时分配。

六 本地方法堆栈(NativeMethod Stacks)

JVM采用本地方法堆栈来支持native方法的执行,此区域用于存储每个native方法调用的状态

9)强引用,软引用和弱引用的区别;

在JDK 1.2之后,Java对引用的概念进行了扩充,将引用分为强引用(Strong Reference)、软引用(Soft Reference)、弱引用(Weak Reference)、虚引用(Phantom Reference)四种,这四种引用强度依次逐渐减弱。

强引用就是指在程序代码之中普遍存在的,类似“Object obj = new Object()”这类的引用,只要强引用还存在,垃圾收集器永远不会回收掉被引用的对象。

软引用用来描述一些还有用,但并非必需的对象。对于软引用关联着的对象,在系统将要发生内存溢出异常之前,将会把这些对象列进回收范围之中并进行第二次回收。如果这次回收还是没有足够的内存,才会抛出内存溢出异常。
在JDK 1.2之后,提供了SoftReference类来实现软引用。

弱引用也是用来描述非必需对象的,但是它的强度比软引用更弱一些,被弱引用关联的对象只能生存到下一次垃圾收集发生之前。当垃圾收集器工作时,无论当前内存是否足够,都会回收掉只被弱引用关联的对象。
在JDK 1.2之后,提供了WeakReference类来实现弱引用。

虚引用也称为幽灵引用或者幻影引用,它是最弱的一种引用关系。一个对象是否有虚引用的存在,完全不会对其生存时间构成影响,也无法通过虚引用来取得一个对象实例。
为一个对象设置虚引用关联的唯一目的就是希望能在这个对象被收集器回收时收到一个系统通知。在JDK 1.2之后,提供了PhantomReference类来实现虚引用

10)数组在内存中如何分配;

在Java中,数组变量是引用类型的变量,同时因为Java是典型的静态语言,因此它的数组也是静态的,所以想要使用就必须先初始化(为数组对象的元素分配空间)。

对于Java数组的初始化,有以下两种方式:
静态初始化:初始化时由程序员显式指定每个数组元素的初始值,由系统决定数组长度

动态初始化:初始化时由程序员显示的指定数组的长度,由系统为数据每个元素分配初始值

静态初始化方式,程序员虽然没有指定数组长度,但是系统已经自动帮我们给分配了,而动态初始化方式,程序员虽然没有显示的指定初始化值,但是因为Java数组是引用类型的变量,所以系统也为每个元素分配了初始化值null,

当然不同类型的初始化值也是不一样的,假设是基本类型int类型,那么为系统分配的初始化值也是对应的默认值0

11)用过哪些设计模式,手写一个(除单例)具体代码实现百度;

设计模式的分类

总体来说设计模式分为三大类:

创建型模式,共五种:工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、建造者模式、原型模式。

结构型模式,共七种:适配器模式、装饰器模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式。

行为型模式,共十一种:策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代子模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式。

其实还有两类:并发型模式和线程池模式

12)springmvc的核心是什么,请求的流程是怎么处理的,控制反转怎么实现的;

springmvc是基于servlet的前端控制框架,核心是ioc和aop(基于spring实现)
核心架构的具体流程步骤如下:
1、首先用户发送请求——>DispatcherServlet,前端控制器收到请求后自己不进行处理,而是委托给其他的解析器进行
处理,作为统一访问点,进行全局的流程控制;

2、DispatcherServlet——>HandlerMapping, HandlerMapping 将会把请求映射为HandlerExecutionChain 对象(包含一个Handler 处理器(页面控制器)对象、多个HandlerInterceptor 拦截器)对象,通过这种策略模式,很容易添加新的映射策略;

3、DispatcherServlet——>HandlerAdapter,HandlerAdapter 将会把处理器包装为适配器,从而支持多种类型的处理器,即适配器设计模式的应用,从而很容易支持很多类型的处理器;

4、HandlerAdapter——>处理器功能处理方法的调用,HandlerAdapter 将会根据适配的结果调用真正的处理器的功能处
理方法,完成功能处理;并返回一个ModelAndView 对象(包含模型数据、逻辑视图名);

5、ModelAndView的逻辑视图名——> ViewResolver, ViewResolver 将把逻辑视图名解析为具体的View,通过这种策
略模式,很容易更换其他视图技术;

6、View——>渲染,View会根据传进来的Model模型数据进行渲染,此处的Model实际是一个Map数据结构,因此
很容易支持其他视图技术;

7、返回控制权给DispatcherServlet,由DispatcherServlet返回响应给用户,到此一个流程结束

IOC控制反转的实现是基于spring的bean工厂,通过获取要创建的类的class全限定名称,反射创建对象

13)spring里面的aop的原理是什么;

实现AOP的技术,主要分为两大类:一是采用动态代理技术,利用截取消息的方式,对该消息进行装饰,以取代原有对象行为的执行;二是采用静态织入的方式,引入特定的语法创建“方面”,从而使得编译器可以在编译期间织入有关“方面”的代码。
通过反射创建动态代理对象,拦截方法执行,在将自己需要额外执行的代码加塞进来执行

14)mybatis如何处理结果集:反射,建议看看源码;

通过获取到所有的返回的列名字,反射获取目标对象中这个名字对应的属性,调用set方法,进行赋值

15)Java的多态表现在哪里;

,多态要有动态绑定,否则就不是多态,方法重载也不是多态(因为方法重载是编译期决定好的,没有后期也就是运行期的动态绑定)

当满足这三个条件 1.有继承 2. 有重写 3. 要有父类引用指向子类对象

16)接口有什么用;

1、重要性:在Java语言中, abstract class 和interface 是支持抽象类定义的两种机制。正是由于这两种机制的存在,才赋予了Java强大的 面向对象能力。

2、简单、规范性:如果一个项目比较庞大,那么就需要一个能理清所有业务的架构师来定义一些主要的接口,这些接口不仅告诉开发人员你需要实现那些业务,而且也将命名规范限制住了(防止一些开发人员随便命名导致别的程序员无法看明白)。

3、维护、拓展性:比如你要做一个画板程序,其中里面有一个面板类,主要负责绘画功能,然后你就这样定义了这个类。
可是在不久将来,你突然发现这个类满足不了你了,然后你又要重新设计这个类,更糟糕是你可能要放弃这个类,那么其他地方可能有引用他,这样修改起来很麻烦。

如果你一开始定义一个接口,把绘制功能放在接口里,然后定义类时实现这个接口,然后你只要用这个接口去引用实现它的类就行了,以后要换的话只不过是引用另一个类而已,这样就达到维护、拓展的方便性。

4、安全、严密性:接口是实现软件松耦合的重要手段,它描叙了系统对外的所有服务,而不涉及任何具体的实现细节。这样就比较安全、严密一些(一般软件服务商考虑的比较多)。

17)说说http,https协议;

HTTPS(Secure Hypertext Transfer Protocol)安全超文本传输协议:
它是一个安全通信通道,它基于HTTP开发,用于在客户计算机和服务器之间交换信息,它使用安全套接字层(SSL)进行信息交换,简单来说它是HTTP的安全版。
它是由Netscape开发并内置于其浏览器中,用于对数据进行压缩和解压操作,并返回网络上传送回的结果。HTTPS实际上应用了Netscape的安全全套接字层(SSL)作为HTTP应用层的子层。
(HTTPS使用端口443,而不是象HTTP那样使用端口80来和TCP/IP进行通信。)SSL使用40 位关键字作为RC4流加密算法,这对于商业信息的加密是合适的。
HTTPS和SSL支持使用X.509数字认证,如果需要的话用户可以确认发送者是谁。总的来说,HTTPS协议是由SSL+HTTP协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议要比http协议安全。
在URL前加https://前缀表明是用SSL加密的,你的电脑与服务器之间收发的信息传输将更加安全。 Web服务器启用SSL需要获得一个服务器证书并将该证书与要使用SSL的服务器绑定。

HTTPS和HTTP的区别:
https协议需要到ca申请证书,一般免费证书很少,需要交费。
http是超文本传输协议,信息是明文传输,https 则是具有安全性的ssl加密传输协议。
http和https使用的是完全不同的连接方式用的端口也不一样,前者是80,后者是443。
http的连接很简单,是无状态的。
HTTPS协议是由SSL+HTTP协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议 要比http协议安全。

HTTPS解决的问题:

1 . 信任主机的问题.

采用https 的server 必须从CA 申请一个用于证明服务器用途类型的证书. 改证书只有用于对应的server 的时候,客户度才信任此主机. 所以目前所有的银行系统网站,关键部分应用都是https 的.
客户通过信任该证书,从而信任了该主机. 其实这样做效率很低,但是银行更侧重安全. 这一点对我们没有任何意义,我们的server ,采用的证书不管自己issue 还是从公众的地方issue, 客户端都是自己人,所以我们也就肯定信任该server.
2 . 通讯过程中的数据的泄密和被窜改

  1. 一般意义上的https, 就是 server 有一个证书.
    a) 主要目的是保证server 就是他声称的server. 这个跟第一点一样.
    b) 服务端和客户端之间的所有通讯,都是加密的.
    i. 具体讲,是客户端产生一个对称的密钥,通过server 的证书来交换密钥. 一般意义上的握手过程.
    ii. 所有的信息往来就都是加密的. 第三方即使截获,也没有任何意义.因为他没有密钥. 当然窜改也就没有什么意义了.
    2). 少许对客户端有要求的情况下,会要求客户端也必须有一个证书.
    a) 这里客户端证书,其实就类似表示个人信息的时候,除了用户名/密码, 还有一个CA 认证过的身份. 应为个人证书一般来说别人无法模拟的,所有这样能够更深的确认自己的身份.
    b) 目前少数个人银行的专业版是这种做法,具体证书可能是拿U盘作为一个备份的载体.
    3 .HTTPS 一定是繁琐的.
    a) 本来简单的http协议,一个get一个response. 由于https 要还密钥和确认加密算法的需要.单握手就需要6/7 个往返.
    i. 任何应用中,过多的round trip 肯定影响性能.
    b) 接下来才是具体的http协议,每一次响应或者请求, 都要求客户端和服务端对会话的内容做加密/解密.
    i. 尽管对称加密/解密效率比较高,可是仍然要消耗过多的CPU,为此有专门的SSL 芯片. 如果CPU 信能比较低的话,肯定会降低性能,从而不能serve 更多的请求.
    ii. 加密后数据量的影响. 所以,才会出现那么多的安全认证提示

18)tcp/ip协议簇;

TCP/IP协议簇是Internet的基础,也是当今最流行的组网形式。TCP/IP是一组协议的代名词,包括许多别的协议,组成了TCP/IP协议簇。
其中比较重要的有SLIP协议、PPP协议、IP协议、ICMP协议、ARP协议、TCP协议、UDP协议、FTP协议、DNS协议、SMTP协议等。TCP/IP协议并不完全符合OSI的七层参考模型。
传统的开放式系统互连参考模型,是一种通信协议的7层抽象的参考模型,其中每一层执行某一特定任务。该模型的目的是使各种硬件在相同的层次上相互通信。
而TCP/IP通讯协议采用了4层的层级结构,每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求

SLIP协议编辑
SLIP提供在串行通信线路上封装IP分组的简单方法,使远程用户通过电话线和MODEM能方便地接入TCP/IP网络。SLIP是一种简单的组帧方式,但使用时还存在一些问题。
首先,SLIP不支持在连接过程中的动态IP地址分配,通信双方必须事先告知对方IP地址,这给没有固定IP地址的个人用户上INTERNET网带来了很大的不便。
其次,SLIP帧中无校验字段,因此链路层上无法检测出差错,必须由上层实体或具有纠错能力MODEM来解决传输差错问题。

PPP协议编辑
为了解决SLIP存在的问题,在串行通信应用中又开发了PPP协议。PPP协议是一种有效的点对点通信协议,它由串行通信线路上的组帧方式,用于建立、配制、测试和拆除数据链路的链路控制协议LCP及一组用以支持不同网络层协议的网络控制协议NCPs三部分组成。
PPP中的LCP协议提供了通信双方进行参数协商的手段,并且提供了一组NCPs协议,使得PPP可以支持多种网络层协议,如IP,IPX,OSI等。另外,支持IP的NCP提供了在建立链接时动态分配IP地址的功能,解决了个人用户上INTERNET网的问题。

IP协议编辑
即互联网协议(Internet Protocol),它将多个网络连成一个互联网,可以把高层的数据以多个数据包的形式通过互联网分发出去。IP的基本任务是通过互联网传送数据包,各个IP数据包之间是相互独立的。

ICMP协议编辑
即互联网控制报文协议。从IP互联网协议的功能,可以知道IP 提供的是一种不可靠的无连接报文分组传送服务。
若路由器或主机发生故障时网络阻塞,就需要通知发送主机采取相应措施。为了使互联网能报告差错,或提供有关意外情况的信息,在IP层加入了一类特殊用途的报文机制,即ICMP。
分组接收方利用ICMP来通知IP模块发送方,进行必需的修改。ICMP通常是由发现报文有问题的站产生的,例如可由目的主机或中继路由器来发现问题并产生的ICMP。
如果一个分组不能传送,ICMP便可以被用来警告分组源,说明有网络,主机或端口不可达。ICMP也可以用来报告网络阻塞。

ARP协议编辑
即地址转换协议。在TCP/IP网络环境下,每个主机都分配了一个32位的IP地址,这种互联网地址是在网际范围标识主机的一种逻辑地址。为了让报文在物理网上传送,必须知道彼此的物理地址。
这样就存在把互联网地址变换成物理地址的转换问题。这就需要在网络层有一组服务将 IP地址转换为相应物理网络地址,这组协议即ARP。

TCP协议编辑
即传输控制协议,它提供的是一种可靠的数据流服务。当传送受差错干扰的数据,或举出网络故障,或网络负荷太重而使网际基本传输系统不能正常工作时,就需要通过其他的协议来保证通信的可靠。
TCP就是这样的协议。TCP采用“带重传的肯定确认”技术来实现传输的可靠性。并使用“滑动窗口”的流量控制机制来提高网络的吞吐量。TCP通信建立实现了一种“虚电路”的概念。
双方通信之前,先建立一条链接然后双方就可以在其上发送数据流。这种数据交换方式能提高效率,但事先建立连接和事后拆除连接需要开销。

UDP协议编辑
即用户数据包协议,它是对IP协议组的扩充,它增加了一种机制,发送方可以区分一台计算机上的多个接收者。每个UDP报文除了包含数据外还有报文的目的端口的编号和报文源端口的编号,从而使UDP软件可以把报文递送给正确的接收者,然后接收者要发出一个应答。
由于UDP的这种扩充,使得在两个用户进程之间递送数据包成为可能。我们频繁使用的OICQ软件正是基于UDP协议和这种机制。

FTP协议编辑
即文件传输协议,它是网际提供的用于访问远程机器的协议,它使用户可以在本地机与远程机之间进行有关文件的操作。FTP工作时建立两条TCP链接,分别用于传送文件和用于传送控制。
FTP采用客户/服务器模式?它包含客户FTP和服务器FTP。客户FTP启动传送过程,而服务器FTP对其作出应答。

DNS协议编辑
即域名服务协议,它提供域名到IP地址的转换,允许对域名资源进行分散管理。DNS最初设计的目的是使邮件发送方知道邮件接收主机及邮件发送主机的IP地址,后来发展成可服务于其他许多目标的协议。

SMTP协议编辑
即简单邮件传送协议互联网标准中的电子邮件是一个简单的基于文本的协议,用于可靠、有效地数据传输。SMTP作为应用层的服务,并不关心它下面采用的是何种传输服务,
它可通过网络在TXP链接上传送邮件,或者简单地在同一机器的进程之间通过进程通信的通道来传送邮件,这样,邮件传输就独立于传输子系统,可在TCP/IP环境或X.25协议环境中传输邮件。

19)tcp,udp区别;

TCP(Transmission Control Protocol,传输控制协议)是面向连接的协议,也就是说,在收发数据前,必须和对方建立可靠的连接。一个TCP连接必须要经过三次“对话”才能建立起来,其中的过程非常复杂,只简单的描述下这三次对话的简单过程:
主机A向主机B发出连接请求数据包:“我想给你发数据,可以吗?”,这是第一次对话;主机B向主机A发送同意连接和要求同步(同步就是两台主机一个在发送,一个在接收,协调工作)的数据包:“可以,你什么时候发?”,这是第二次对话;
主机A再发出一个数据包确认主机B的要求同步:“我现在就发,你接着吧!”,这是第三次对话。三次“对话”的目的是使数据包的发送和接收同步,经过三次“对话”之后,主机A才向主机B正式发送数据

UDP(User Data Protocol,用户数据报协议)
(1) UDP是一个非连接的协议,传输数据之前源端和终端不建立连接,当它想传送时就简单地去抓取来自应用程序的数据,并尽可能快地把它扔到网络上。
在发送端,UDP传送数据的速度仅仅是受应用程序生成数据的速度、计算机的能力和传输带宽的限制;在接收端,UDP把每个消息段放在队列中,应用程序每次从队列中读一个消息段。
(2) 由于传输数据不建立连接,因此也就不需要维护连接状态,包括收发状态等,因此一台服务机可同时向多个客户机传输相同的消息。
(3) UDP信息包的标题很短,只有8个字节,相对于TCP的20个字节信息包的额外开销很小。
(4) 吞吐量不受拥挤控制算法的调节,只受应用软件生成数据的速率、传输带宽、源端和终端主机性能的限制。
(5)UDP使用尽最大努力交付,即不保证可靠交付,因此主机不需要维持复杂的链接状态表(这里面有许多参数)。
(6)UDP是面向报文的。发送方的UDP对应用程序交下来的报文,在添加首部后就向下交付给IP层。既不拆分,也不合并,而是保留这些报文的边界,因此,应用程序需要选择合适的报文大小。
我们经常使用“ping”命令来测试两台主机之间TCP/IP通信是否正常,其实“ping”命令的原理就是向对方主机发送UDP数据包,然后对方主机确认收到数据包,如果数据包是否到达的消息及时反馈回来,那么网络就是通的。
UDP的包头结构:
源端口 16位
目的端口 16位
长度 16位
校验和 16位

小结TCP与UDP的区别:
1 .基于连接与无连接;
2 .对系统资源的要求(TCP较多,UDP少);
3 .UDP程序结构较简单;
4 .流模式与数据报模式 ;
5 .TCP保证数据正确性,UDP可能丢包,TCP保证数据顺序,UDP不保证。

20)用过哪些加密算法:对称加密,非对称加密算法;

对称加密是最快速、最简单的一种加密方式,加密(encryption)与解密(decryption)用的是同样的密钥(secret key)。对称加密有很多种算法,由于它效率很高,所以被广泛使用在很多加密协议的核心当中。

对称加密通常使用的是相对较小的密钥,一般小于256 bit。因为密钥越大,加密越强,但加密与解密的过程越慢。如果你只用1 bit来做这个密钥,那黑客们可以先试着用0来解密,不行的话就再用1解;
但如果你的密钥有1 MB大,黑客们可能永远也无法破解,但加密和解密的过程要花费很长的时间。密钥的大小既要照顾到安全性,也要照顾到效率,是一个trade-off
常见对称加密算法 DES算法,3DES算法,TDEA算法,Blowfish算法,RC5算法,IDEA算法

非对称加密为数据的加密与解密提供了一个非常安全的方法,它使用了一对密钥,公钥(public key)和私钥(private key)。
私钥只能由一方安全保管,不能外泄,而公钥则可以发给任何请求它的人。非对称加密使用这对密钥中的一个进行加密,而解密则需要另一个密钥。
比如,你向银行请求公钥,银行将公钥发给你,你使用公钥对消息加密,那么只有私钥的持有人–银行才能对你的消息解密。与对称加密不同的是,银行不需要将私钥通过网络发送出去,因此安全性大大提高。

目前最常用的非对称加密算法是RSA算法 Elgamal、背包算法、Rabin、HD,ECC(椭圆曲线加密算法)

21)说说tcp三次握手,四次挥手;

TCP三次握手过程
1 主机A通过向主机B 发送一个含有同步序列号的标志位的数据段给主机B ,向主机B 请求建立连接,通过这个数据段,
主机A告诉主机B 两件事:我想要和你通信;你可以用哪个序列号作为起始数据段来回应我.
2 主机B 收到主机A的请求后,用一个带有确认应答(ACK)和同步序列号(SYN)标志位的数据段响应主机A,也告诉主机A两件事:
我已经收到你的请求了,你可以传输数据了;你要用哪佧序列号作为起始数据段来回应我
3 主机A收到这个数据段后,再发送一个确认应答,确认已收到主机B 的数据段:"我已收到回复,我现在要开始传输实际数据了
这样3次握手就完成了,主机A和主机B 就可以传输数据了.
3次握手的特点
没有应用层的数据
SYN这个标志位只有在TCP建产连接时才会被置1
握手完成后SYN标志位被置0

TCP建立连接要进行3次握手,而断开连接要进行4次

1 当主机A完成数据传输后,将控制位FIN置1,提出停止TCP连接的请求
2 主机B收到FIN后对其作出响应,确认这一方向上的TCP连接将关闭,将ACK置1
3 由B 端再提出反方向的关闭请求,将FIN置1
4 主机A对主机B的请求进行确认,将ACK置1,双方向的关闭结束.
由TCP的三次握手和四次断开可以看出,TCP使用面向连接的通信方式,大大提高了数据通信的可靠性,使发送数据端
和接收端在数据正式传输前就有了交互,为数据正式传输打下了可靠的基础
名词解释
ACK TCP报头的控制位之一,对数据进行确认.确认由目的端发出,用它来告诉发送端这个序列号之前的数据段
都收到了.比如,确认号为X,则表示前X-1个数据段都收到了,只有当ACK=1时,确认号才有效,当ACK=0时,确认号无效,这时会要求重传数据,保证数据的完整性.
SYN 同步序列号,TCP建立连接时将这个位置1
FIN 发送端完成发送任务位,当TCP完成数据传输需要断开时,提出断开连接的一方将这位置1
TCP的包头结构:
源端口 16位
目标端口 16位
序列号 32位
回应序号 32位
TCP头长度 4位
reserved 6位
控制代码 6位
窗口大小 16位
偏移量 16位
校验和 16位
选项 32位(可选)
这样我们得出了TCP包头的最小长度,为20字节。

22)cookie和session的区别,分布式环境怎么保存用户状态;

1、session保存在服务器,客户端不知道其中的信息;cookie保存在客户端,服务器能够知道其中的信息。
2、session中保存的是对象,cookie中保存的是字符串。
3、session不能区分路径,同一个用户在访问一个网站期间,所有的session在任何一个地方都可以访问到。而cookie中如果设置了路径参数,那么同一个网站中不同路径下的cookie互相是访问不到的。
4、session需要借助cookie才能正常。如果客户端完全禁止cookie,session将失效。

分布式Session的几种实现方式
1 .基于数据库的Session共享
2 .基于NFS共享文件系统
3 .基于memcached 的session,如何保证 memcached 本身的高可用性?
4 . 基于resin/tomcat web容器本身的session复制机制
5 . 基于TT/Redis 或 jbosscache 进行 session 共享。
6 . 基于cookie 进行session共享

23)Git,svn区别;

GIT是分布式的,SVN不是:这是GIT和其它非分布式的版本控制系统,例如SVN,CVS等,最核心的区
GIT把内容按元数据方式存储,而SVN是按文件
GIT分支和SVN的分支不同:

分支在SVN中一点不特别,就是版本库中的另外的一个目录。如果你想知道是否合并了一个分支,你需要手工运行像这样的命令svn propget svn:mergeinfo,来确认代码是否被合并。
然而,处理GIT的分支却是相当的简单和有趣。你可以从同一个工作目录下快速的在几个分支间切换。你很容易发现未被合并的分支,你能简单而快捷的合并这些文件
GIT没有一个全局的版本号,而SVN有
GIT的内容完整性要优于SVN

24)ThreadLocal可以用来共享数据吗;

ThreadLocal是基于线程对象的,类似于一个map ,key为当前线程对象,所以它可以在同线程内共享数据

二.IO:
1)bio,nio,aio的区别;

IO的方式通常分为几种,同步阻塞的BIO、同步非阻塞的NIO、异步非阻塞的AIO
BIO

 在JDK1.4出来之前,我们建立网络连接的时候采用BIO模式,需要先在服务端启动一个ServerSocket,然后在客户端启动Socket来对服务端进行通信,
默认情况下服务端需要对每个请求建立一堆线程等待请求,而客户端发送请求后,先咨询服务端是否有线程相应,如果没有则会一直等待或者遭到拒绝请求,如果有的话,客户端会线程会等待请求结束后才继续执行。

二、NIO

NIO本身是基于事件驱动思想来完成的,其主要想解决的是BIO的大并发问题: 在使用同步I/O的网络应用中,如果要同时处理多个客户端请求,或是在客户端要同时和多个服务器进行通讯,就必须使用多线程来处理。
也就是说,将每一个客户端请求分配给一个线程来单独处理。这样做虽然可以达到我们的要求,但同时又会带来另外一个问题。由于每创建一个线程,就要为这个线程分配一定的内存空间(也叫工作存储器),而且操作系统本身也对线程的总数有一定的限制。
如果客户端的请求过多,服务端程序可能会因为不堪重负而拒绝客户端的请求,甚至服务器可能会因此而瘫痪。

NIO基于Reactor,当socket有流可读或可写入socket时,操作系统会相应的通知引用程序进行处理,应用再将流读取到缓冲区或写入操作系统。  
也就是说,这个时候,已经不是一个连接就要对应一个处理线程了,而是有效的请求,对应一个线程,当连接没有数据时,是没有工作线程来处理的。

BIO与NIO一个比较重要的不同,是我们使用BIO的时候往往会引入多线程,每个连接一个单独的线程;而NIO则是使用单线程或者只使用少量的多线程,每个连接共用一个线程。

  NIO的最重要的地方是当一个连接创建后,不需要对应一个线程,这个连接会被注册到多路复用器上面,所以所有的连接只需要一个线程就可以搞定,
    当这个线程中的多路复用器进行轮询的时候,发现连接上有请求的话,才开启一个线程进行处理,也就是一个请求一个线程模式。

  在NIO的处理方式中,当一个请求来的话,开启线程进行处理,可能会等待后端应用的资源(JDBC连接等),其实这个线程就被阻塞了,当并发上来的话,还是会有BIO一样的问题。

HTTP/1.1出现后,有了Http长连接,这样除了超时和指明特定关闭的http header外,这个链接是一直打开的状态的,这样在NIO处理中可以进一步的进化,在后端资源中可以实现资源池或者队列,
当请求来的话,开启的线程把请求和请求数据传送给后端资源池或者队列里面就返回,并且在全局的地方保持住这个现场(哪个连接的哪个请求等),这样前面的线程还是可以去接受其他的请求,
而后端的应用的处理只需要执行队列里面的就可以了,这样请求处理和后端应用是异步的.当后端处理完,到全局地方得到现场,产生响应,这个就实现了异步处理。
三、AIO
与NIO不同,当进行读写操作时,只须直接调用API的read或write方法即可。这两种方法均为异步的,对于读操作而言,当有流可读取时,操作系统会将可读的流传入read方法的缓冲区,并通知应用程序;
对于写操作而言,当操作系统将write方法传递的流写入完毕时,操作系统主动通知应用程序。 即可以理解为,read/write方法都是异步的,完成后会主动调用回调函数。
在JDK1.7中,这部分内容被称作NIO.2,主要在Java.nio.channels包下增加了下面四个异步通道:
AsynchronousSocketChannel
AsynchronousServerSocketChannel
AsynchronousFileChannel
AsynchronousDatagramChannel
其中的read/write方法,会返回一个带回调函数的对象,当执行完读取/写入操作后,直接调用回调函数。

BIO是一个连接一个线程。
NIO是一个请求一个线程。
AIO是一个有效请求一个线程。
先来个例子理解一下概念,以银行取款为例:
同步 : 自己亲自出马持银行卡到银行取钱(使用同步IO时,Java自己处理IO读写);
异步 : 委托一小弟拿银行卡到银行取钱,然后给你(使用异步IO时,Java将IO读写委托给OS处理,需要将数据缓冲区地址和大小传给OS(银行卡和密码),OS需要支持异步IO操作API);
阻塞 : ATM排队取款,你只能等待(使用阻塞IO时,Java调用会一直阻塞到读写完成才返回);
非阻塞 : 柜台取款,取个号,然后坐在椅子上做其它事,等号广播会通知你办理,没到号你就不能去,你可以不断问大堂经理排到了没有,大堂经理如果说还没到你就不能去(使用非阻塞IO时,如果不能读写Java调用会马上返回,当IO事件分发器会通知可读写时再继续进行读写,不断循环直到读写完成)

Java对BIO、NIO、AIO的支持:
Java BIO : 同步并阻塞,服务器实现模式为一个连接一个线程,即客户端有连接请求时服务器端就需要启动一个线程进行处理,如果这个连接不做任何事情会造成不必要的线程开销,当然可以通过线程池机制改善。
java NIO : 同步非阻塞,服务器实现模式为一个请求一个线程,即客户端发送的连接请求都会注册到多路复用器上,多路复用器轮询到连接有I/O请求时才启动一个线程进行处理。
Java AIO(NIO.2) : 异步非阻塞,服务器实现模式为一个有效请求一个线程,客户端的I/O请求都是由OS先完成了再通知服务器应用去启动线程进行处理,
BIO、NIO、AIO适用场景分析:
BIO方式适用于连接数目比较小且固定的架构,这种方式对服务器资源要求比较高,并发局限于应用中,JDK1.4以前的唯一选择,但程序直观简单易理解。
NIO方式适用于连接数目多且连接比较短(轻操作)的架构,比如聊天服务器,并发局限于应用中,编程比较复杂,JDK1.4开始支持。
AIO方式使用于连接数目多且连接比较长(重操作)的架构,比如相册服务器,充分调用OS参与并发操作,编程比较复杂,JDK7开始支持。
另外,I/O属于底层操作,需要操作系统支持,并发也需要操作系统的支持,所以性能方面不同操作系统差异会比较明显。
在高性能的I/O设计中,有两个比较着名的模式Reactor和Proactor模式,其中Reactor模式用于同步I/O,而Proactor运用于异步I/O操作。
在比较这两个模式之前,我们首先的搞明白几个概念,什么是阻塞和非阻塞,什么是同步和异步,同步和异步是针对应用程序和内核的交互而言的,
同步指的是用户进程触发IO操作并等待或者轮询的去查看IO操作是否就绪,而异步是指用户进程触发IO操作以后便开始做自己的事情,而当IO操作已经完成的时候会得到IO完成的通知。
而阻塞和非阻塞是针对于进程在访问数据的时候,根据IO操作的就绪状态来采取的不同方式,说白了是一种读取或者写入操作函数的实现方式,阻塞方式下读取或者写入函数将一直等待,而非阻塞方式下,读取或者写入函数会立即返回一个状态值。

一般来说I/O模型可以分为:同步阻塞,同步非阻塞,异步阻塞,异步非阻塞IO

同步阻塞IO:在此种方式下,用户进程在发起一个IO操作以后,必须等待IO操作的完成,只有当真正完成了IO操作以后,用户进程才能运行。JAVA传统的IO模型属于此种方式!
同步非阻塞IO:在此种方式下,用户进程发起一个IO操作以后边可返回做其它事情,但是用户进程需要时不时的询问IO操作是否就绪,这就要求用户进程不停的去询问,从而引入不必要的CPU资源浪费。其中目前JAVA的NIO就属于同步非阻塞IO。
异步阻塞IO:此种方式下是指应用发起一个IO操作以后,不等待内核IO操作的完成,等内核完成IO操作以后会通知应用程序,这其实就是同步和异步最关键的区别,同步必须等待或者主动的去询问IO是否完成,那么为什么说是阻塞的呢?因为此时是通过select系统调用来完成的,而select函数本身的实现方式是阻塞的,而采用select函数有个好处就是它可以同时监听多个文件句柄,从而提高系统的并发性!
异步非阻塞IO:在此种模式下,用户进程只需要发起一个IO操作然后立即返回,等IO操作真正的完成以后,应用程序会得到IO操作完成的通知,此时用户进程只需要对数据进行处理就好了,不需要进行实际的IO读写操作,
因为真正的IO读取或者写入操作已经由内核完成了。目前Java中还没有支持此种IO模型

2)nio框架:dubbo的实现原理;

client一个线程调用远程接口,生成一个唯一的ID(比如一段随机字符串,UUID等),Dubbo是使用AtomicLong从0开始累计数字的
将打包的方法调用信息(如调用的接口名称,方法名称,参数值列表等),和处理结果的回调对象callback,全部封装在一起,组成一个对象object
向专门存放调用信息的全局ConcurrentHashMap里面put(ID, object)
将ID和打包的方法调用信息封装成一对象connRequest,使用IoSession.write(connRequest)异步发送出去
当前线程再使用callback的get()方法试图获取远程返回的结果,在get()内部,则使用synchronized获取回调对象callback的锁, 再先检测是否已经获取到结果,如果没有,然后调用callback的wait()方法,释放callback上的锁,让当前线程处于等待状态。
服务端接收到请求并处理后,将结果(此结果中包含了前面的ID,即回传)发送给客户端,客户端socket连接上专门监听消息的线程收到消息,分析结果,取到ID,再从前面的ConcurrentHashMap里面get(ID),从而找到callback,将方法调用结果设置到callback对象里。
监听线程接着使用synchronized获取回调对象callback的锁(因为前面调用过wait(),那个线程已释放callback的锁了),再notifyAll(),唤醒前面处于等待状态的线程继续执行(callback的get()方法继续执行就能拿到调用结果了),至此,整个过程结束。
当前线程怎么让它“暂停”,等结果回来后,再向后执行?
答:先生成一个对象obj,在一个全局map里put(ID,obj)存放起来,再用synchronized获取obj锁,再调用obj.wait()让当前线程处于等待状态,然后另一消息监听线程等到服 务端结果来了后,再map.get(ID)找到obj,再用synchronized获取obj锁,再调用obj.notifyAll()唤醒前面处于等待状态的线程。
正如前面所说,Socket通信是一个全双工的方式,如果有多个线程同时进行远程方法调用,这时建立在client server之间的socket连接上会有很多双方发送的消息传递,前后顺序也可能是乱七八糟的,server处理完结果后,将结果消息发送给client,client收到很多消息,怎么知道哪个消息结果是原先哪个线程调用的?
答:使用一个ID,让其唯一,然后传递给服务端,再服务端又回传回来,这样就知道结果是原先哪个线程的了。

三.算法:
1)java中常说的堆和栈,分别是什么数据结构;另外,为什么要分为堆和栈来存储数据。

在函数中定义的一些基本类型的变量和对象的引用变量都在函数的栈内存中分配。当在一段代码块定义一个变量时,Java就在栈中为这个变量分配内存空间,当超过变量的作用域后,Java会自动释放掉为该变量所分配的内存空间,该内存空间可以立即被另作他用。

堆内存用来存放由new创建的对象和数组。在堆中分配的内存,由Java虚拟机的自动垃圾回收器来管理。在堆中产生了一个数组或对象后,还可以在栈中定义一个特殊的变量,让栈中这个变量的取值等于数组或对象在堆内存中的首地址,栈中的这个变量就成了数组或对象的引用变量。引用变量就相当于是为数组或对象起的一个名称,以后就可以在程序中使用栈中的引用变量来访问堆中的数组或对象。

2)TreeMap如何插入数据:二叉树的左旋,右旋;

在TreeMap的put()的实现方法中主要分为两个步骤,第一:构建排序二叉树,第二:平衡二叉树。

对于排序二叉树的创建,其添加节点的过程如下:

1、以根节点为初始节点进行检索。

2、与当前节点进行比对,若新增节点值较大,则以当前节点的右子节点作为新的当前节点。否则以当前节点的左子节点作为新的当前节点。

3、循环递归2步骤知道检索出合适的叶子节点为止。

4、将新增节点与3步骤中找到的节点进行比对,如果新增节点较大,则添加为右子节点;否则添加为左子节点

左旋:rotateLeft() 所谓左旋转,就是将新增节点(N)当做其父节点(P),将其父节点P当做新增节点(N)的左子节点。即:G.left —> N ,N.left —> P。

右旋:rotateRight()所谓右旋转即,P.right —> G、G.parent —> P。

三.多线程相关:
1)说说阻塞队列的实现:可以参考ArrayBlockingQueue的底层实现(锁和同步都行);

如果队列是空的,消费者会一直等待,当生产者添加元素时候,消费者是如何知道当前队列有元素的呢?如果让你来设计阻塞队列你会如何设计,让生产者和消费者能够高效率的进行通讯呢?让我们先来看看JDK是如何实现的。
使用通知模式实现。所谓通知模式,就是当生产者往满的队列里添加元素时会阻塞住生产者,当消费者消费了一个队列中的元素后,会通知生产者当前队列可用。通过查看JDK源码发现ArrayBlockingQueue使用了Condition来实现
当我们往队列里插入一个元素时,如果队列不可用,阻塞生产者主要通过LockSupport.park(this);来实现
继续进入源码,发现调用setBlocker先保存下将要阻塞的线程,然后调用unsafe.park阻塞当前线程
unsafe.park是个native方法,park这个方法会阻塞当前线程,只有以下四种情况中的一种发生时,该方法才会返回。
与park对应的unpark执行或已经执行时。注意:已经执行是指unpark先执行,然后再执行的park。
线程被中断时。
如果参数中的time不是零,等待了指定的毫秒数时。
发生异常现象时。这些异常事先无法确定。
我们继续看一下JVM是如何实现park方法的,park在不同的操作系统使用不同的方式实现,在linux下是使用的是系统方法pthread_cond_wait实现。实现代码在JVM源码路径src/os/linux/vm/os_linux.cpp里的 os::PlatformEvent::park方法
pthread_cond_wait是一个多线程的条件变量函数,cond是condition的缩写,字面意思可以理解为线程在等待一个条件发生,这个条件是一个全局变量。这个方法接收两个参数,一个共享变量_cond,一个互斥量_mutex。而unpark方法在linux下是使用pthread_cond_signal实现的。park 在windows下则是使用WaitForSingleObject实现的。
当队列满时,生产者往阻塞队列里插入一个元素,生产者线程会进入WAITING (parking)状态

2)进程通讯的方式:消息队列,共享内存,信号量,socket通讯等;

1 无名管道( pipe ):管道是一种半双工的通信方式,数据只能单向流动,而且只能在具有亲缘关系的进程间使用。进程的2亲缘关系通常是指父子进程关系。
2 高级管道(popen):将另一个程序当做一个新的进程在当前程序进程中启动,则它算是当前程序的子进程,这种方式我们成为高级管道方式。
3 有名管道 (named pipe) : 有名管道也是半双工的通信方式,但是它允许无亲缘关系进程间的通信。
4 消息队列( message queue ) : 消息队列是由消息的链表,存放在内核中并由消息队列标识符标识。消息队列克服了信号传递信息少、管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺点。
5 信号量( semophore ) : 信号量是一个计数器,可以用来控制多个进程对共享资源的访问。它常作为一种锁机制,防止某进程正在访问共享资源时,其他进程也访问该资源。因此,主要作为进程间以及同一进程内不同线程之间的同步手段。
6信号 ( sinal ) : 信号是一种比较复杂的通信方式,用于通知接收进程某个事件已经发生。
7共享内存( shared memory ) :共享内存就是映射一段能被其他进程所访问的内存,这段共享内存由一个进程创建,但多个进程都可以访问。共享内存是最快的 IPC 方式,它是针对其他进程间通信方式运行效率低而专门设计的。它往往与其他通信机制,如信号两,配合使用,来实现进程间的同步和通信。
8
套接字( socket ) : 套解口也是一种进程间通信机制,与其他通信机制不同的是,它可用于不同机器间的进程通信

3)Excutors可以产生哪些线程池;

1、newCachedThreadPool:用来创建一个可缓存线程池,该线程池没有长度限制,对于新的任务,如果有空闲的线程,则使用空闲的线程执行,如果没有,则新建一个线程来执行任务。如果线程池长度超过处理需要,可灵活回收空闲线程

2、newFixedThreadPool :用来创建一个定长线程池,可控制线程最大并发数,超出的线程会在队列中等待。定长线程池的大小通常根据系统资源进行设置:Runtime.getRuntime().availableProcessors()

3、newScheduledThreadPool:用来创建一个定长线程池,并且支持定时和周期性的执行任务

4、newSingleThreadExecutor:用来创建一个单线程化的线程池,它只用唯一的工作线程来执行任务,一次只支持一个,所有任务按照指定的顺序执行

4)为什么要用线程池;

在Java中,如果每当一个请求到达就创建一个新线程,开销是相当大的。在实际使用中,每个请求创建新线程的服务器在创建和销毁线程上花费的时间和消耗的系统资源,甚至可能要比花在处理实际的用户请求的时间和资源要多得多。
除了创建和销毁线程的开销之外,活动的线程也需要消耗系统资源。如果在一个JVM里创建太多的线程,可能会导致系统由于过度消耗内存或“切换过度”而导致系统资源不足。
为了防止资源不足,服务器应用程序需要一些办法来限制任何给定时刻处理的请求数目,尽可能减少创建和销毁线程的次数,特别是一些资源耗费比较大的线程的创建和销毁,尽量利用已有对象来进行服务,这就是“池化资源”技术产生的原因。

线程池主要用来解决线程生命周期开销问题和资源不足问题。通过对多个任务重用线程,线程创建的开销就被分摊到了多个任务上了,而且由于在请求到达时线程已经存在,所以消除了线程创建所带来的延迟。
这样,就可以立即为请求服务,使应用程序响应更快。另外,通过适当地调整线程池中的线程数目可以防止出现资源不足的情况

5)volatile关键字的用法:使多线程中的变量可见;

volatile关键字,作用是强制线程去公共堆栈中访问isContinuePrint的值。

使用volatile关键字增加了实例变量在多个线程之间的可见性,但volatile关键字有一个致命的缺陷是不支持原子性

synchronized与volatile关键字之间的比较

关键字volatile是线程同步的轻量实现,所以volatile关键字性能比synchronized好。volatile只能修饰变量,synchronized可以修饰方法,代码块
volatile不会阻塞线程,synchronized会阻塞线程
volatile能保证数据的可见性,不保证原子性,synchronized可以保证原子性,可以间接保证可见性,它会将公共内存和私有内存的数据做同步处理。
volatile解决的是变量在多个线程之间的可见性,synchronized解决的是多个线程之间访问资源的同步性
请记住Java的同步机制都是围绕两点:原子性,线程之间的可见性.只有满足了这两点才能称得上是同步的。Java中的synchronized和volatile两个关键字分别执行的是原子性和线程之间的可见性

四.数据库相关(MySQL):
1)msyql优化经验:

为查询缓存优化你的查询
EXPLAIN 你的 SELECT 查询
当只要一行数据时使用 LIMIT 1
为搜索字段建索引
在Join表的时候使用相当类型的例,并将其索引
千万不要 ORDER BY RAND()
避免 SELECT *
永远为每张表设置一个ID,使用数字自增
使用 ENUM 而不是 VARCHAR
从 PROCEDURE ANALYSE() 取得建议
尽可能的使用 NOT NULL
Prepared Statements很像存储过程,是一种运行在后台的SQL语句集合,我们可以从使用 prepared statements 获得很多好处,无论是性能问题还是安全问题
无缓冲的查询
把IP地址存成 UNSIGNED INT
固定长度的表会更快
垂直分割
拆分大的 DELETE 或 INSERT 语句
越小的列会越快
选择正确的存储引擎
MyISAM 适合于一些需要大量查询的应用,但其对于有大量写操作并不是很好。甚至你只是需要update一个字段,整个表都会被锁起来,而别的进程,就算是读进程都无法操作直到读操作完成。另外,MyISAM 对于 SELECT COUNT(*) 这类的计算是超快无比的。

InnoDB 的趋势会是一个非常复杂的存储引擎,对于一些小的应用,它会比 MyISAM 还慢。他是它支持“行锁” ,于是在写操作比较多的时候,会更优秀。并且,他还支持更多的高级应用,比如:事务

使用一个对象关系映射器(Object Relational Mapper)

小心“永久链接”

“永久链接”的目的是用来减少重新创建MySQL链接的次数。当一个链接被创建了,它会永远处在连接的状态,就算是数据库操作已经结束了。而且,自从我们的Apache开始重用它的子进程后——也就是说,下一次的HTTP请求会重用Apache的子进程,并重用相同的 MySQL 链接

2)mysql的语句优化;

1 .对查询进行优化,应尽量避免全表扫描,首先应考虑在 where 及 order by 涉及的列上建立索引。

2 .应尽量避免在 where 子句中使用!=或<>操作符,否则将引擎放弃使用索引而进行全表扫描。

3 .应尽量避免在 where 子句中对字段进行 null 值判断,否则将导致引擎放弃使用索引而进行全表扫描,如:
select id from t where num is null
可以在num上设置默认值0,确保表中num列没有null值,然后这样查询:
select id from t where num=0

4 .应尽量避免在 where 子句中使用 or 来连接条件,否则将导致引擎放弃使用索引而进行全表扫描,如:
select id from t where num=10 or num=20
可以这样查询:
select id from t where num=10
union all
select id from t where num=20

5 .下面的查询也将导致全表扫描:
select id from t where name like ‘%abc%’
若要提高效率,可以考虑全文检索。

6 .in 和 not in 也要慎用,否则会导致全表扫描,如:
select id from t where num in(1,2,3)
对于连续的数值,能用 between 就不要用 in 了:
select id from t where num between 1 and 3

7 .如果在 where 子句中使用参数,也会导致全表扫描。因为SQL只有在运行时才会解析局部变量,但优化程序不能将访问计划的选择推迟到运行时;它必须在编译时进行选择。然而,如果在编译时建立访问计划,变量的值还是未知的,因而无法作为索引选择的输入项。如下面语句将进行全表扫描:
select id from t where num=@num
可以改为强制查询使用索引:
select id from t with(index(索引名)) where num=@num

8 .应尽量避免在 where 子句中对字段进行表达式操作,这将导致引擎放弃使用索引而进行全表扫描。如:
select id from t where num/2=100
应改为:
select id from t where num=100*2

9 .应尽量避免在where子句中对字段进行函数操作,这将导致引擎放弃使用索引而进行全表扫描。如:
select id from t where substring(name,1,3)=‘abc’–name以abc开头的id
select id from t where datediff(day,createdate,‘2005-11-30’)=0–'2005-11-30’生成的id
应改为:
select id from t where name like ‘abc%’
select id from t where createdate>=‘2005-11-30’ and createdate<‘2005-12-1’

10 .不要在 where 子句中的“=”左边进行函数、算术运算或其他表达式运算,否则系统将可能无法正确使用索引。

11 .在使用索引字段作为条件时,如果该索引是复合索引,那么必须使用到该索引中的第一个字段作为条件时才能保证系统使用该索引,否则该索引将不会被使用,并且应尽可能的让字段顺序与索引顺序相一致。

12 .不要写一些没有意义的查询,如需要生成一个空表结构:
select col1,col2 into #t from t where 1=0
这类代码不会返回任何结果集,但是会消耗系统资源的,应改成这样:
create table #t(…)

13 .很多时候用 exists 代替 in 是一个好的选择:
select num from a where num in(select num from b)
用下面的语句替换:
select num from a where exists(select 1 from b where num=a.num)

14 .并不是所有索引对查询都有效,SQL是根据表中数据来进行查询优化的,当索引列有大量数据重复时,SQL查询可能不会去利用索引,如一表中有字段sex,male、female几乎各一半,那么即使在sex上建了索引也对查询效率起不了作用。

15 .索引并不是越多越好,索引固然可以提高相应的 select 的效率,但同时也降低了 insert 及 update 的效率,因为 insert 或 update 时有可能会重建索引,所以怎样建索引需要慎重考虑,视具体情况而定。一个表的索引数最好不要超过6个,若太多则应考虑一些不常使用到的列上建的索引是否有必要。

16 .应尽可能的避免更新 clustered 索引数据列,因为 clustered 索引数据列的顺序就是表记录的物理存储顺序,一旦该列值改变将导致整个表记录的顺序的调整,会耗费相当大的资源。若应用系统需要频繁更新 clustered 索引数据列,那么需要考虑是否应将该索引建为 clustered 索引。

17 .尽量使用数字型字段,若只含数值信息的字段尽量不要设计为字符型,这会降低查询和连接的性能,并会增加存储开销。这是因为引擎在处理查询和连接时会逐个比较字符串中每一个字符,而对于数字型而言只需要比较一次就够了。

18 .尽可能的使用 varchar/nvarchar 代替 char/nchar ,因为首先变长字段存储空间小,可以节省存储空间,其次对于查询来说,在一个相对较小的字段内搜索效率显然要高些。

19 .任何地方都不要使用 select * from t ,用具体的字段列表代替“*”,不要返回用不到的任何字段。

20 .尽量使用表变量来代替临时表。如果表变量包含大量数据,请注意索引非常有限(只有主键索引)。

21 .避免频繁创建和删除临时表,以减少系统表资源的消耗。

22 .临时表并不是不可使用,适当地使用它们可以使某些例程更有效,例如,当需要重复引用大型表或常用表中的某个数据集时。但是,对于一次性事件,最好使用导出表。

23 .在新建临时表时,如果一次性插入数据量很大,那么可以使用 select into 代替 create table,避免造成大量 log ,以提高速度;如果数据量不大,为了缓和系统表的资源,应先create table,然后insert。

24 .如果使用到了临时表,在存储过程的最后务必将所有的临时表显式删除,先 truncate table ,然后 drop table ,这样可以避免系统表的较长时间锁定。

25 .尽量避免使用游标,因为游标的效率较差,如果游标操作的数据超过1万行,那么就应该考虑改写。

26 .使用基于游标的方法或临时表方法之前,应先寻找基于集的解决方案来解决问题,基于集的方法通常更有效。

27 .与临时表一样,游标并不是不可使用。对小型数据集使用 FAST_FORWARD 游标通常要优于其他逐行处理方法,尤其是在必须引用几个表才能获得所需的数据时。在结果集中包括“合计”的例程通常要比使用游标执行的速度快。如果开发时间允许,基于游标的方法和基于集的方法都可以尝试一下,看哪一种方法的效果更好。

28 .在所有的存储过程和触发器的开始处设置 SET NOCOUNT ON ,在结束时设置 SET NOCOUNT OFF 。无需在执行存储过程和触发器的每个语句后向客户端发送 DONE_IN_PROC 消息。

29 .尽量避免向客户端返回大数据量,若数据量过大,应该考虑相应需求是否合理。

30 .尽量避免大事务操作,提高系统并发能力

3)mysql的索引分类:B+,hash;什么情况用什么索引;

MySQL目前主要有以下几种索引类型:FULLTEXT,HASH,BTREE,RTREE。

那么,这几种索引有什么功能和性能上的不同呢?

FULLTEXT

即为全文索引,目前只有MyISAM引擎支持。其可以在CREATE TABLE ,ALTER TABLE ,CREATE INDEX 使用,不过目前只有 CHAR、VARCHAR ,TEXT 列上可以创建全文索引。
值得一提的是,在数据量较大时候,现将数据放入一个没有全局索引的表中,然后再用CREATE INDEX创建FULLTEXT索引,要比先为一张表建立FULLTEXT然后再将数据写入的速度快很多。

全文索引并不是和MyISAM一起诞生的,它的出现是为了解决WHERE name LIKE “%word%"这类针对文本的模糊查询效率较低的问题。在没有全文索引之前,这样一个查询语句是要进行遍历数据表操作的,
可见,在数据量较大时是极其的耗时的,如果没有异步IO处理,进程将被挟持,很浪费时间,当然这里不对异步IO作进一步讲解,想了解的童鞋,自行谷哥。

全文索引的使用方法并不复杂:

创建ALTER TABLE table ADD INDEX FULLINDEX USING FULLTEXT(cname1[,cname2…]);

使用SELECT * FROM table WHERE MATCH(cname1[,cname2…]) AGAINST (‘word’ MODE );

其中, MODE为搜寻方式(IN BOOLEAN MODE ,IN NATURAL LANGUAGE MODE ,IN NATURAL LANGUAGE MODE WITH QUERY EXPANSION / WITH QUERY EXPANSION)。

关于这三种搜寻方式,愚安在这里也不多做交代,简单地说,就是,布尔模式,允许word里含一些特殊字符用于标记一些具体的要求,如+表示一定要有,-表示一定没有,*表示通用匹配符,是不是想起了正则,类似吧;
自然语言模式,就是简单的单词匹配;含表达式的自然语言模式,就是先用自然语言模式处理,对返回的结果,再进行表达式匹配。

对搜索引擎稍微有点了解的同学,肯定知道分词这个概念,FULLTEXT索引也是按照分词原理建立索引的。西文中,大部分为字母文字,分词可以很方便的按照空格进行分割。
但很明显,中文不能按照这种方式进行分词。那又怎么办呢?这个向大家介绍一个mysql的中文分词插件Mysqlcft,有了它,就可以对中文进行分词,想了解的同学请移步Mysqlcft,当然还有其他的分词插件可以使用。

HASH

Hash这个词,可以说,自打我们开始码的那一天起,就开始不停地见到和使用到了。其实,hash就是一种(key=>value)形式的键值对,如数学中的函数映射,允许多个key对应相同的value,但不允许一个key对应多个value。
正是由于这个特性,hash很适合做索引,为某一列或几列建立hash索引,就会利用这一列或几列的值通过一定的算法计算出一个hash值,对应一行或几行数据(这里在概念上和函数映射有区别,不要混淆)。
在Java语言中,每个类都有自己的hashcode()方法,没有显示定义的都继承自object类,该方法使得每一个对象都是唯一的,在进行对象间equal比较,和序列化传输中起到了很重要的作用。
hash的生成方法有很多种,足可以保证hash码的唯一性,例如在MongoDB中,每一个document都有系统为其生成的唯一的objectID(包含时间戳,主机散列值,进程PID,和自增ID)也是一种hash的表现。

由于hash索引可以一次定位,不需要像树形索引那样逐层查找,因此具有极高的效率。那为什么还需要其他的树形索引呢?

在这里愚安就不自己总结了。引用下园子里其他大神的文章:来自 14的路 的MySQL的btree索引和hash索引的区别

(1)Hash 索引仅仅能满足"=",“IN"和”<=>"查询,不能使用范围查询。
由于 Hash 索引比较的是进行 Hash 运算之后的 Hash 值,所以它只能用于等值的过滤,不能用于基于范围的过滤,因为经过相应的 Hash 算法处理之后的 Hash 值的大小关系,并不能保证和Hash运算前完全一样。
(2)Hash 索引无法被用来避免数据的排序操作。
由于 Hash 索引中存放的是经过 Hash 计算之后的 Hash 值,而且Hash值的大小关系并不一定和 Hash 运算前的键值完全一样,所以数据库无法利用索引的数据来避免任何排序运算;
(3)Hash 索引不能利用部分索引键查询。
对于组合索引,Hash 索引在计算 Hash 值的时候是组合索引键合并后再一起计算 Hash 值,而不是单独计算 Hash 值,所以通过组合索引的前面一个或几个索引键进行查询的时候,Hash 索引也无法被利用。
(4)Hash 索引在任何时候都不能避免表扫描。
前面已经知道,Hash 索引是将索引键通过 Hash 运算之后,将 Hash运算结果的 Hash 值和所对应的行指针信息存放于一个 Hash 表中,由于不同索引键存在相同 Hash 值,所以即使取满足某个 Hash 键值的数据的记录条数,
也无法从 Hash 索引中直接完成查询,还是要通过访问表中的实际数据进行相应的比较,并得到相应的结果。
(5)Hash 索引遇到大量Hash值相等的情况后性能并不一定就会比B-Tree索引高。
对于选择性比较低的索引键,如果创建 Hash 索引,那么将会存在大量记录指针信息存于同一个 Hash 值相关联。这样要定位某一条记录时就会非常麻烦,会浪费多次表数据的访问,而造成整体性能低下。

愚安我稍作补充,讲一下HASH索引的过程,顺便解释下上面的第4,5条:

当我们为某一列或某几列建立hash索引时(目前就只有MEMORY引擎显式地支持这种索引),会在硬盘上生成类似如下的文件:

hash值 存储地址
1db54bc745a1 77#45b5
4bca452157d4 76#4556,77#45cc…

hash值即为通过特定算法由指定列数据计算出来,磁盘地址即为所在数据行存储在硬盘上的地址(也有可能是其他存储地址,其实MEMORY会将hash表导入内存)。

这样,当我们进行WHERE age = 18 时,会将18通过相同的算法计算出一个hash值==>在hash表中找到对应的储存地址==>根据存储地址取得数据。

所以,每次查询时都要遍历hash表,直到找到对应的hash值,如(4),数据量大了之后,hash表也会变得庞大起来,性能下降,遍历耗时增加,如(5)。

BTREE

BTREE索引就是一种将索引值按一定的算法,存入一个树形的数据结构中,相信学过数据结构的童鞋都对当初学习二叉树这种数据结构的经历记忆犹新,反正愚安我当时为了软考可是被这玩意儿好好地折腾了一番,不过那次考试好像没怎么考这个。
如二叉树一样,每次查询都是从树的入口root开始,依次遍历node,获取leaf。

BTREE在MyISAM里的形式和Innodb稍有不同

在 Innodb里,有两种形态:一是primary key形态,其leaf node里存放的是数据,而且不仅存放了索引键的数据,还存放了其他字段的数据。二是secondary index,其leaf node和普通的BTREE差不多,只是还存放了指向主键的信息.

而在MyISAM里,主键和其他的并没有太大区别。不过和Innodb不太一样的地方是在MyISAM里,leaf node里存放的不是主键的信息,而是指向数据文件里的对应数据行的信息.

RTREE

RTREE在mysql很少使用,仅支持geometry数据类型,支持该类型的存储引擎只有MyISAM、BDb、InnoDb、NDb、Archive几种。

相对于BTREE,RTREE的优势在于范围查找.

各种索引的使用情况

(1)对于BTREE这种Mysql默认的索引类型,具有普遍的适用性

(2)由于FULLTEXT对中文支持不是很好,在没有插件的情况下,最好不要使用。其实,一些小的博客应用,只需要在数据采集时,为其建立关键字列表,通过关键字索引,也是一个不错的方法,至少愚安我是经常这么做的。

(3)对于一些搜索引擎级别的应用来说,FULLTEXT同样不是一个好的处理方法,Mysql的全文索引建立的文件还是比较大的,而且效率不是很高,即便是使用了中文分词插件,对中文分词支持也只是一般。真要碰到这种问题,Apache的Lucene或许是你的选择。

(4)正是因为hash表在处理较小数据量时具有无可比拟的素的优势,所以hash索引很适合做缓存(内存数据库)。如mysql数据库的内存版本Memsql,使用量很广泛的缓存工具Mencached,NoSql数据库Redis等,都使用了hash索引这种形式。
当然,不想学习这些东西的话Mysql的MEMORY引擎也是可以满足这种需求的。

(5)至于RTREE,愚安我至今还没有使用过,它具体怎么样,我就不知道了。有RTREE使用经历的同学,到时可以交流下!

4)mysql的存储引擎有哪些,区别是什么;

MySQL5.5以后默认使用InnoDB存储引擎,其中InnoDB和BDB提供事务安全表,其它存储引擎都是非事务安全表。
若要修改默认引擎,可以修改配置文件中的default-storage-engine。可以通过:show variables like ‘default_storage_engine’;查看当前数据库到默认引擎。
命令:show engines和show variables like 'have%'可以列出当前数据库所支持到引擎。其中Value显示为disabled的记录表示数据库支持此引擎,而在数据库启动时被禁用。
在MySQL5.1以后,INFORMATION_SCHEMA数据库中存在一个ENGINES的表,它提供的信息与show engines;语句完全一样,可以使用下面语句来查询哪些存储引擎支持事物处理:select engine from information_chema.engines where transactions = ‘yes’;
可以通过engine关键字在创建或修改数据库时指定所使用到引擎。
主要存储引擎:MyISAM、InnoDB、MEMORY和MERGE介绍:
在创建表到时候通过engine=…或type=…来指定所要使用到引擎。show table status from DBname来查看指定表到引擎。

(一)MyISAM
  它不支持事务,也不支持外键,尤其是访问速度快,对事务完整性没有要求或者以SELECT、INSERT为主的应用基本都可以使用这个引擎来创建表。
每个MyISAM在磁盘上存储成3个文件,其中文件名和表名都相同,但是扩展名分别为:

.frm(存储表定义)
MYD(MYData,存储数据)
MYI(MYIndex,存储索引)
  数据文件和索引文件可以放置在不同的目录,平均分配IO,获取更快的速度。要指定数据文件和索引文件的路径,需要在创建表的时候通过DATA DIRECTORY和INDEX DIRECTORY语句指定,文件路径需要使用绝对路径。
  每个MyISAM表都有一个标志,服务器或myisamchk程序在检查MyISAM数据表时会对这个标志进行设置。MyISAM表还有一个标志用来表明该数据表在上次使用后是不是被正常的关闭了。
如果服务器以为当机或崩溃,这个标志可以用来判断数据表是否需要检查和修复。如果想让这种检查自动进行,可以在启动服务器时使用–myisam-recover现象。这会让服务器在每次打开一个MyISAM数据表是自动检查数据表的标志并进行必要的修复处理。
MyISAM类型的表可能会损坏,可以使用CHECK TABLE语句来检查MyISAM表的健康,并用REPAIR TABLE语句修复一个损坏到MyISAM表。
  MyISAM的表还支持3种不同的存储格式:

静态(固定长度)表
动态表
压缩表
  其中静态表是默认的存储格式。静态表中的字段都是非变长字段,这样每个记录都是固定长度的,这种存储方式的优点是存储非常迅速,容易缓存,出现故障容易恢复;
缺点是占用的空间通常比动态表多。静态表在数据存储时会根据列定义的宽度定义补足空格,但是在访问的时候并不会得到这些空格,这些空格在返回给应用之前已经去掉。
同时需要注意:在某些情况下可能需要返回字段后的空格,而使用这种格式时后面到空格会被自动处理掉。
  动态表包含变长字段,记录不是固定长度的,这样存储的优点是占用空间较少,但是频繁到更新删除记录会产生碎片,需要定期执行OPTIMIZE TABLE语句或myisamchk -r命令来改善性能,并且出现故障的时候恢复相对比较困难。
  压缩表由myisamchk工具创建,占据非常小的空间,因为每条记录都是被单独压缩的,所以只有非常小的访问开支。
(二)InnoDB
  InnoDB存储引擎提供了具有提交、回滚和崩溃恢复能力的事务安全。但是对比MyISAM的存储引擎,InnoDB写的处理效率差一些并且会占用更多的磁盘空间以保留数据和索引。
1)自动增长列:
  InnoDB表的自动增长列可以手工插入,但是插入的如果是空或0,则实际插入到则是自动增长后到值。可以通过"ALTER TABLE…AUTO_INCREMENT=n;“语句强制设置自动增长值的起始值,默认为1,但是该强制到默认值是保存在内存中,数据库重启后该值将会丢失。
可以使用LAST_INSERT_ID()查询当前线程最后插入记录使用的值。如果一次插入多条记录,那么返回的是第一条记录使用的自动增长值。
对于InnoDB表,自动增长列必须是索引。如果是组合索引,也必须是组合索引的第一列,但是对于MyISAM表,自动增长列可以是组合索引的其他列,这样插入记录后,自动增长列是按照组合索引到前面几列排序后递增的。
2)外键约束:
  MySQL支持外键的存储引擎只有InnoDB,在创建外键的时候,父表必须有对应的索引,子表在创建外键的时候也会自动创建对应的索引。
在创建索引的时候,可以指定在删除、更新父表时,对子表进行的相应操作,包括restrict、cascade、set null和no action。其中restrict和no action相同,是指限制在子表有关联的情况下,父表不能更新;
casecade表示父表在更新或删除时,更新或者删除子表对应的记录;set null 则表示父表在更新或者删除的时候,子表对应的字段被set null。
  当某个表被其它表创建了外键参照,那么该表对应的索引或主键被禁止删除。
  可以使用set foreign_key_checks=0;临时关闭外键约束,set foreign_key_checks=1;打开约束。
(三)MEMORY
  memory使用存在内存中的内容来创建表。每个MEMORY表实际对应一个磁盘文件,格式是.frm。MEMORY类型的表访问非常快,因为它到数据是放在内存中的,并且默认使用HASH索引,但是一旦服务器关闭,表中的数据就会丢失,但表还会继续存在。
默认情况下,memory数据表使用散列索引,利用这种索引进行“相等比较”非常快,但是对“范围比较”的速度就慢多了。
因此,散列索引值适合使用在”=“和”<=>“的操作符中,不适合使用在”<“或”>“操作符中,也同样不适合用在order by字句里。如果确实要使用”<“或”>"或betwen操作符,可以使用btree索引来加快速度。
  存储在MEMORY数据表里的数据行使用的是长度不变的格式,因此加快处理速度,这意味着不能使用BLOB和TEXT这样的长度可变的数据类型。VARCHAR是一种长度可变的类型,但因为它在MySQL内部当作长度固定不变的CHAR类型,所以可以使用。

create table tab_memory engine=memory select id,name,age,addr from man order by id;
  使用USING HASH/BTREE来指定特定到索引。

create index mem_hash using hash on tab_memory(city_id);
  在启动MySQL服务的时候使用–init-file选项,把insert into…select或load data infile 这样的语句放入到这个文件中,就可以在服务启动时从持久稳固的数据源中装载表。
  服务器需要足够的内存来维持所在的在同一时间使用的MEMORY表,当不再使用MEMORY表时,要释放MEMORY表所占用的内存,应该执行DELETE FROM或truncate table或者删除整个表。
  每个MEMORY表中放置到数据量的大小,受到max_heap_table_size系统变量的约束,这个系统变量的初始值是16M,同时在创建MEMORY表时可以使用MAX_ROWS子句来指定表中的最大行数。
(四)MERGE
  merge存储引擎是一组MyISAM表的组合,这些MyISAM表结构必须完全相同,MERGE表中并没有数据,对MERGE类型的表可以进行查询、更新、删除的操作,这些操作实际上是对内部的MyISAM表进行操作。
对于对MERGE表进行的插入操作,是根据INSERT_METHOD子句定义的插入的表,可以有3个不同的值,first和last值使得插入操作被相应的作用在第一个或最后一个表上,不定义这个子句或者为NO,表示不能对这个MERGE表进行插入操作。可以对MERGE表进行drop操作,
这个操作只是删除MERGE表的定义,对内部的表没有任何影响。MERGE在磁盘上保留2个以MERGE表名开头文件:.frm文件存储表的定义;.MRG文件包含组合表的信息,包括MERGE表由哪些表组成,插入数据时的依据。
可以通过修改.MRG文件来修改MERGE表,但是修改后要通过flush table刷新。

create table man_all(id int,name varchar(20))engine=merge union=(man1,man2) insert_methos=last;

5)说说事务的特性和隔离级别;

MySQL数据库为我们提供的四种隔离级别:

① Serializable (串行化):可避免脏读、不可重复读、幻读的发生。

② Repeatable read (可重复读):可避免脏读、不可重复读的发生。

③ Read committed (读已提交):可避免脏读的发生。

④ Read uncommitted (读未提交):最低级别,任何情况都无法保证。

以上四种隔离级别最高的是Serializable级别,最低的是Read uncommitted级别,当然级别越高,执行效率就越低。像Serializable这样的级别,就是以锁表的方式(类似于Java多线程中的锁)使得其他的线程只能在锁外等待,所以平时选用何种隔离级别应该根据实际情况。
在MySQL数据库中默认的隔离级别为Repeatable read (可重复读)。

在MySQL数据库中,支持上面四种隔离级别,默认的为Repeatable read (可重复读);而在Oracle数据库中,只支持Serializable (串行化)级别和Read committed (读已提交)这两种级别,其中默认的为Read committed级别。

6)悲观锁和乐观锁的区别,怎么实现;

在数据库中,悲观锁的流程如下:
在对任意记录进行修改前,先尝试为该记录加上排他锁(exclusive locking)。

如果加锁失败,说明该记录正在被修改,那么当前查询可能要等待或者抛出异常。 具体响应方式由开发者根据实际需要决定。

如果成功加锁,那么就可以对记录做修改,事务完成后就会解锁了。

其间如果有其他对该记录做修改或加排他锁的操作,都会等待我们解锁或直接抛出异常。

MySQL InnoDB中使用悲观锁
要使用悲观锁,我们必须关闭mysql数据库的自动提交属性,因为MySQL默认使用autocommit模式,也就是说,当你执行一个更新操作后,MySQL会立刻将结果进行提交。 set autocommit=0;

//0.开始事务
begin;/begin work;/start transaction; (三者选一就可以)
//1.查询出商品信息
select status from t_goods where id=1 for update;
//2.根据商品信息生成订单
insert into t_orders (id,goods_id) values (null,1);
//3.修改商品status为2
update t_goods set status=2;
//4.提交事务
commit;/commit work;
上面的查询语句中,我们使用了 select…for update 的方式,这样就通过开启排他锁的方式实现了悲观锁。此时在t_goods表中,id为1的 那条数据就被我们锁定了,其它的事务必须等本次事务提交之后才能执行。这样我们可以保证当前的数据不会被其它事务修改。

上面我们提到,使用 select…for update 会把数据给锁住,不过我们需要注意一些锁的级别,MySQL InnoDB默认行级锁。行级锁都是基于索引的,如果一条SQL语句用不到索引是不会使用行级锁的,会使用表级锁把整张表锁住,这点需要注意。

优点与不足
悲观并发控制实际上是“先取锁再访问”的保守策略,为数据处理的安全提供了保证。但是在效率方面,处理加锁的机制会让数据库产生额外的开销,还有增加产生死锁的机会;
另外,在只读型事务处理中由于不会产生冲突,也没必要使用锁,这样做只能增加系统负载;还有会降低了并行性,一个事务如果锁定了某行数据,其他事务就必须等待该事务处理完才可以处理那行数

乐观锁
在关系数据库管理系统里,乐观并发控制(又名“乐观锁”,Optimistic Concurrency Control,缩写“OCC”)是一种并发控制的方法。
它假设多用户并发的事务在处理时不会彼此互相影响,各事务能够在不产生锁的情况下处理各自影响的那部分数据。在提交数据更新之前,每个事务会先检查在该事务读取数据后,有没有其他事务又修改了该数据。
如果其他事务有更新的话,正在提交的事务会进行回滚。乐观事务控制最早是由孔祥重(H.T.Kung)教授提出。

乐观锁( Optimistic Locking ) 相对悲观锁而言,乐观锁假设认为数据一般情况下不会造成冲突,所以在数据进行提交更新的时候,才会正式对数据的冲突与否进行检测,如果发现冲突了,则让返回用户错误的信息,让用户决定如何去做。

相对于悲观锁,在对数据库进行处理的时候,乐观锁并不会使用数据库提供的锁机制。一般的实现乐观锁的方式就是记录数据版本。

数据版本,为数据增加的一个版本标识。当读取数据时,将版本标识的值一同读出,数据每更新一次,同时对版本标识进行更新。
当我们提交更新的时候,判断数据库表对应记录的当前版本信息与第一次取出来的版本标识进行比对,如果数据库表当前版本号与第一次取出来的版本标识值相等,则予以更新,否则认为是过期数据。

实现数据版本有两种方式,第一种是使用版本号,第二种是使用时间戳。

使用版本号实现乐观锁
使用版本号时,可以在数据初始化时指定一个版本号,每次对数据的更新操作都对版本号执行+1操作。并判断当前版本号是不是该数据的最新的版本号。

1 .查询出商品信息
select (status,status,version) from t_goods where id=#{id}
2 .根据商品信息生成订单
3 .修改商品status为2
update t_goods
set status=2,version=version+1
where id=#{id} and version=#{version};
优点与不足
乐观并发控制相信事务之间的数据竞争(data race)的概率是比较小的,因此尽可能直接做下去,直到提交的时候才去锁定,所以不会产生任何锁和死锁。但如果直接简单这么做,还是有可能会遇到不可预期的结果,例如两个事务都读取了数据库的某一行,经过修改以后写回数据库,这时就遇到了问题

五.mq:
1)mq的原理是什么:有点大。。都可以说;

消息队列技术是分布式应用间交换信息的一种技术。消息队列可驻留在内存或磁盘上,队列存储消息直到它们被应用程序读走。通过消息队列,应用程序可独立地执行–它们不需要知道彼此的位置、或在继续执行前不需要等待接收程序接收此消息。
在分布式计算环境中,为了集成分布式应用,开发者需要对异构网络环境下的分布式应用提供有效的通信手段。为了管理需要共享的信息,对应用提供公共的信息交换机制是重要的。
消息队列为构造以同步或异步方式实现的分布式应用提供了松耦合方法。消息队列的API调用被嵌入到新的或现存的应用中,通过消息发送到内存或基于磁盘的队列或从它读出而提供信息交换。消息队列可用在应用中以执行多种功能,比如要求服务、交换信息或异步处理等。

中间件是一种独立的系统软件或服务程序,分布式应用系统借助这种软件在不同的技术之间共享资源,管理计算资源和网络通讯。它在计算机系统中是一个关键软件,它能实现应用的互连和互操作性,能保证系统的安全、可靠、高效的运行。
中间件位于用户应用和操作系统及网络软件之间,它为应用提供了公用的通信手段,并且独立于网络和操作系统。
中间件为开发者提供了公用于所有环境的应用程序接口,当应用程序中嵌入其函数调用,它便可利用其运行的特定操作系统和网络环境的功能,为应用执行通信功能。

如果没有消息中间件完成信息交换,应用开发者为了传输数据,必须要学会如何用网络和操作系统软件的功能,编写相应的应用程序来发送和接收信息,且交换信息没有标准方法,每个应用必须进行特定的编程从而和多平台、不同环境下的一个或多个应用通信。
例如,为了实现网络上不同主机系统间的通信,将要求具备在网络上如何交换信息的知识(比如用TCP/IP的socket程序设计);为了实现同一主机内不同进程之间的通讯,将要求具备操作系统的消息队列或命名管道(Pipes)等知识。

MQ的通讯模式

  1. 点对点通讯:点对点方式是最为传统和常见的通讯方式,它支持一对一、一对多、多对多、多对一等多种配置方式,支持树状、网状等多种拓扑结构。
  2. 多点广播:MQ适用于不同类型的应用。其中重要的,也是正在发展中的是"多点广播"应用,即能够将消息发送到多个目标站点(Destination List)。
    可以使用一条MQ指令将单一消息发送到多个目标站点,并确保为每一站点可靠地提供信息。MQ不仅提供了多点广播的功能,而且还拥有智能消息分发功能,在将一条消息发送到同一系统上的多个用户时,MQ将消息的一个复制版本和该系统上接收者的名单发送到目标MQ系统。
    目标MQ系统在本地复制这些消息,并将它们发送到名单上的队列,从而尽可能减少网络的传输量。
  3. 发布/订阅(Publish/Subscribe)模式:发布/订阅功能使消息的分发可以突破目的队列地理指向的限制,使消息按照特定的主题甚至内容进行分发,用户或应用程序可以根据主题或内容接收到所需要的消息。
    发布/订阅功能使得发送者和接收者之间的耦合关系变得更为松散,发送者不必关心接收者的目的地址,而接收者也不必关心消息的发送地址,而只是根据消息的主题进行消息的收发。
    在MQ家族产品中,MQ Event Broker是专门用于使用发布/订阅技术进行数据通讯的产品,它支持基于队列和直接基于TCP/IP两种方式的发布和订阅。
  4. 群集(Cluster):为了简化点对点通讯模式中的系统配置,MQ提供Cluster(群集)的解决方案。群集类似于一个域(Domain),群集内部的队列管理器之间通讯时,不需要两两之间建立消息通道,而是采用群集(Cluster)通道与其它成员通讯,从而大大简化了系统配置。
    此外,群集中的队列管理器之间能够自动进行负载均衡,当某一队列管理器出现故障时,其它队列管理器可以接管它的工作,从而大大提高系统的高可靠性

1)mq的持久化是怎么做的;

以ActiveMq为例
ActiveMQ消息持久化方式,分别是:文件、mysql数据库、oracle数据库
a.文件持久化:

ActiveMQ默认的消息保存方式,一般如果没有修改过其他持久化方式的话可以不用修改配置文件。

如果是修改过的,打开盘符:\apache-activemq-版本号\conf\activemq.xml,然后找到节点,将其替换成以下代码段


        

  然后修改配置文件(此处演示为spring+ActiveMQ),找到消息发送者所对应的JmsTemplate配置代码块,增加以下配置

   

  以下是JmsTemplate配置完整版


   
 
     
     
     
     
        
      
 

  这样就算配置完成了文件持久化方式了,重启项目和ActiveMQ,发送一定消息队列之后关闭ActiveMQ服务,再启动,你可以看到之前发送的消息未消费的依然保持在文件里面,继续让监听者消费。

b.MySQL持久化

首先需要把MySql的驱动放到ActiveMQ的Lib目录下,我用的文件名字是:mysql-connector-java-5.1.27.jar

然后打开盘符:\apache-activemq-版本号\conf\activemq.xml,然后找到节点,将其替换成以下代码段




    在配置文件中的broker节点外增加以下代码



    
    
    
    
    
    

这样就算完成了mysql持久化配置了,验证方式同a,打开mysql数据库你能看到三张表,分别是:activemq_acks,activemq_lock,activemq_msgs。

c.Oracle持久化

 oracle的配置和mysql一样,在Lib目录下,放入oracle的驱动包,然后配置一下配置文件即可。


  
    
    
    
    
    
    
  

六.nosql相关(主要是Redis):
1)redis和memcache的区别;

1 . Redis中,并不是所有的数据都一直存储在内存中的,这是和Memcached相比一个最大的区别。

2 . redis不仅仅支持简单的k/v类型的数据,同时还提供list,set,hash等数据结构的存储。

3 . Redis支持数据的备份,即master-slave模式的数据备份。

4 . Redis支持数据的持久化,可以将内存中的数据保持在磁盘中,重启的时候可以再次加载进行使用。

Redis在很多方面具备数据库的特征,或者说就是一个数据库系统,而Memcached只是简单的K/V缓存

2)用redis做过什么;

缓存,做key-value型数据库

3)redis是如何持久化的:rdb和aof;

RDB持久化配置

Redis会将数据集的快照dump到dump.rdb文件中。此外,我们也可以通过配置文件来修改Redis服务器dump快照的频率,在打开6379.conf文件之后,我们搜索save,可以看到下面的配置信息:

save 900 1 #在900秒(15分钟)之后,如果至少有1个key发生变化,则dump内存快照。

save 300 10 #在300秒(5分钟)之后,如果至少有10个key发生变化,则dump内存快照。

save 60 10000 #在60秒(1分钟)之后,如果至少有10000个key发生变化,则dump内存快照。

AOF持久化配置

在Redis的配置文件中存在三种同步方式,它们分别是:

appendfsync always #每次有数据修改发生时都会写入AOF文件。

appendfsync everysec #每秒钟同步一次,该策略为AOF的缺省策略。

appendfsync no #从不同步。高效但是数据不会被持久化。

4)redis集群如何同步;

配置主从服务器
Redis主从服务器的搭建很简单,只要少许配置即可,为了演示的方便,我们就在一台服务器上配置:
前提是你已经有了一台redis服务器,如果没有可以参考我以前的文章bet356体育下载_bet356客服邮箱_bet356官网。
下面看看如何配置从服务器:
假设主服务器的配置文件是:/etc/redis.conf,我们复制一份作为从服务器的配置文件:
cp /etc/redis.conf /etc/redis_slave.conf
并作修改:

vi /etc/redis_slave.conf

port 6380
dbfilename dump_slave.rdb
slaveof 127.0.0.1 6379
主服务器的端口使用的是缺省的6379,从服务器的端口我们设置成6380。
然后插入一些测试数据:
redis-benchmark
由于我们没有设定任何参数,所以使用的是缺省端口(6379),在本例中就是主服务器。
然后启动从服务器:
redis-server /etc/redis_slave.conf
确认一下是否都正常启动了:
ps -ef | grep redis
进入数据目录,查一下数据文件的散列:
md5sum *.rdb
你会发现数据文件散列都一样,自动同步了。
然后我们关闭一下从服务器(不关也行,我就是为了告诉你如何正确关闭redis服务器):
redis-cli -p 6380 shutdown
接着再往主服务器上写入测试数据:
redis-benchmark -l
这会循环插入测试数据,数据量的大小取决于时间的长短,你可以在适当的时候按ctrl+c停止。
如果从服务器没有启动的话,接着再重新启动从服务器:
redis-server /etc/redis_slave.conf
通过观察文件大小你会发现数据会自动同步,如果没有重启动从服务器,那么数据文件的md5sum散列值可能不同,这是正常的,不要紧。
在操作过程中,有时候你会发现主从服务器的数据文件大小不一样,一般来说也不是问题,因为redis是异步写入磁盘的,此时可能有部分数据还在内存中,没有同步到磁盘,所以文件大小略显不同,可以分别在主从服务器上执行:
redis-cli save(redis-cli -p 6380 save)
这条命令强制同步到磁盘,再看大小就应该一样了。
配置文件redis.conf里有一部分和save相关的参数,缺省如下:

Save the DB on disk:

save

Will save the DB if both the given number of seconds and the given

number of write operations against the DB occurred.

In the example below the behaviour will be to save:

after 900 sec (15 min) if at least 1 key changed

after 300 sec (5 min) if at least 10 keys changed

after 60 sec if at least 10000 keys changed

save 900 1
save 300 10
save 60 10000

在主服务器上,我们可以去掉上面的设置,改成类似下面的设置(只要参数值够大即可):

save 10000000000 10000000000

如此一来主服务器变成一个完全的内存服务器,所有的操作都在内存里完成,“永远”不会再往磁盘上持久化保存数据,异步的也没有。持久化则通过从服务器来完 成,这样在操作主服务器的时候效率会更高。
不过要注意的一点是此方法不适合保存关键数据,否则一旦主服务器挂掉,如果你头脑一热简单的重启服务,那么从服 务器的数据也会跟着消失,此时,必须拷贝一份备份数据到主服务器,然后再重启服务才可以,数据的恢复稍显麻烦。

从服务器也可以通过设置这个参数来调整从内存同步到磁盘的频率。

利用主从服务器备份

可以利用主从服务器的方便性来备份,专门做一台从服务器用于备份功能,当需要备份的时候,在从服务器上执行下列命令:

redis-cli save
redis-cli shutdown

然后拷贝数据目录下的rdb文件即可

5)redis的数据添加过程是怎样的:哈希槽;

Redis 集群中内置了 16384 个哈希槽,当需要在 redis 集群中放置一个 key-value

时,redis 先对 key 使用 crc16 算法算出一个结果,然后把结果对 16384 求余数,

这样每个 key 都会对应一个编号在 0-16383 之间的哈希槽,redis 会根据节点数量大

致均等的将哈希槽映射到不同的节点

6)redis的淘汰策略有哪些;

Redis内存淘汰指的是用户存储的一些键被可以被Redis主动地从实例中删除,从而产生读miss的情况,那么Redis为什么要有这种功能?这就是我们需要探究的设计初衷。Redis最常见的两种应用场景为缓存和持久存储,首先要明确的一个问题是内存淘汰策略更适合于那种场景?是持久存储还是缓存?

内存的淘汰机制的初衷是为了更好地使用内存,用一定的缓存miss来换取内存的使用效率。

作为Redis用户,我如何使用Redis提供的这个特性呢?看看下面配置

maxmemory

我们可以通过配置redis.conf中的maxmemory这个值来开启内存淘汰功能,至于这个值有什么意义,我们可以通过了解内存淘汰的过程来理解它的意义:

1 . 客户端发起了需要申请更多内存的命令(如set)。

2 .Redis检查内存使用情况,如果已使用的内存大于maxmemory则开始根据用户配置的不同淘汰策略来淘汰内存(key),从而换取一定的内存。

3 .如果上面都没问题,则这个命令执行成功。

maxmemory为0的时候表示我们对Redis的内存使用没有限制。

Redis提供了下面几种淘汰策略供用户选择,其中默认的策略为noeviction策略:

· noeviction:当内存使用达到阈值的时候,所有引起申请内存的命令会报错。

· allkeys-lru:在主键空间中,优先移除最近未使用的key。

· volatile-lru:在设置了过期时间的键空间中,优先移除最近未使用的key。

· allkeys-random:在主键空间中,随机移除某个key。

· volatile-random:在设置了过期时间的键空间中,随机移除某个key。

· volatile-ttl:在设置了过期时间的键空间中,具有更早过期时间的key优先移除。

这里补充一下主键空间和设置了过期时间的键空间,举个例子,假设我们有一批键存储在Redis中,则有那么一个哈希表用于存储这批键及其值,如果这批键中有一部分设置了过期时间,那么这批键还会被存储到另外一个哈希表中,这个哈希表中的值对应的是键被设置的过期时间。设置了过期时间的键空间为主键空间的子集。

我们了解了Redis大概提供了这么几种淘汰策略,那么如何选择呢?淘汰策略的选择可以通过下面的配置指定:

maxmemory-policy noeviction

但是这个值填什么呢?为解决这个问题,我们需要了解我们的应用请求对于Redis中存储的数据集的访问方式以及我们的诉求是什么。同时Redis也支持Runtime修改淘汰策略,这使得我们不需要重启Redis实例而实时的调整内存淘汰策略。

下面看看几种策略的适用场景:

· allkeys-lru:如果我们的应用对缓存的访问符合幂律分布(也就是存在相对热点数据),或者我们不太清楚我们应用的缓存访问分布状况,我们可以选择allkeys-lru策略。

· allkeys-random:如果我们的应用对于缓存key的访问概率相等,则可以使用这个策略。

· volatile-ttl:这种策略使得我们可以向Redis提示哪些key更适合被eviction。

另外,volatile-lru策略和volatile-random策略适合我们将一个Redis实例既应用于缓存和又应用于持久化存储的时候,然而我们也可以通过使用两个Redis实例来达到相同的效果,值得一提的是将key设置过期时间实际上会消耗更多的内存,因此我们建议使用allkeys-lru策略从而更有效率的使用内存。

7)redis有哪些数据结构;

String——字符串
Hash——字典
List——列表
Set——集合
Sorted Set——有序集合

七.zookeeper:
1)zookeeper是什么;

ZooKeeper 顾名思义 动物园管理员,他是拿来管大象(Hadoop) 、 蜜蜂(Hive) 、 小猪(Pig) 的管理员, Apache Hbase和 Apache Solr 以及LinkedIn sensei 等项目中都采用到了 Zookeeper。
ZooKeeper是一个分布式的,开放源码的分布式应用程序协调服务,ZooKeeper是以Fast Paxos算法为基础,实现同步服务,配置维护和命名服务等分布式应用

2)zookeeper哪里用到;

Zookeeper是针对大型分布式系统的高可靠的协调系统。由这个定义我们知道zookeeper是个协调系统,作用的对象是分布式系统。为什么分布式系统需要一个协调系统了?理由如下:

开发分布式系统是件很困难的事情,其中的困难主要体现在分布式系统的“部分失败”。“部分失败”是指信息在网络的两个节点之间传送时候,如果网络出了故障,发送者无法知道接收者是否收到了这个信息,而且这种故障的原因很复杂,接收者可能在出现网络错误之前已经收到了信息,也可能没有收到,又或接收者的进程死掉了。
发送者能够获得真实情况的唯一办法就是重新连接到接收者,询问接收者错误的原因,这就是分布式系统开发里的“部分失败”问题。

Zookeeper就是解决分布式系统“部分失败”的框架。Zookeeper不是让分布式系统避免“部分失败”问题,而是让分布式系统当碰到部分失败时候,可以正确的处理此类的问题,让分布式系统能正常的运行。

下面我要讲讲zookeeper的实际运用场景:

场景一:有一组服务器向客户端提供某种服务(例如:我前面做的分布式网站的服务端,就是由四台服务器组成的集群,向前端集群提供服务),我们希望客户端每次请求服务端都可以找到服务端集群中某一台服务器,这样服务端就可以向客户端提供客户端所需的服务。
对于这种场景,我们的程序中一定有一份这组服务器的列表,每次客户端请求时候,都是从这份列表里读取这份服务器列表。那么这分列表显然不能存储在一台单节点的服务器上,否则这个节点挂掉了,整个集群都会发生故障,我们希望这份列表时高可用的。
高可用的解决方案是:这份列表是分布式存储的,它是由存储这份列表的服务器共同管理的,如果存储列表里的某台服务器坏掉了,其他服务器马上可以替代坏掉的服务器,并且可以把坏掉的服务器从列表里删除掉,让故障服务器退出整个集群的运行,而这一切的操作又不会由故障的服务器来操作,而是集群里正常的服务器来完成。
这是一种主动的分布式数据结构,能够在外部情况发生变化时候主动修改数据项状态的数据机构。Zookeeper框架提供了这种服务。这种服务名字就是:统一命名服务,它和javaEE里的JNDI服务很像。

场景二:分布式锁服务。当分布式系统操作数据,例如:读取数据、分析数据、最后修改数据。在分布式系统里这些操作可能会分散到集群里不同的节点上,那么这时候就存在数据操作过程中一致性的问题,如果不一致,我们将会得到一个错误的运算结果,在单一进程的程序里,一致性的问题很好解决,但是到了分布式系统就比较困难,
因为分布式系统里不同服务器的运算都是在独立的进程里,运算的中间结果和过程还要通过网络进行传递,那么想做到数据操作一致性要困难的多。Zookeeper提供了一个锁服务解决了这样的问题,能让我们在做分布式数据运算时候,保证数据操作的一致性。

场景三:配置管理。在分布式系统里,我们会把一个服务应用分别部署到n台服务器上,这些服务器的配置文件是相同的(例如:我设计的分布式网站框架里,服务端就有4台服务器,4台服务器上的程序都是一样,配置文件都是一样),
如果配置文件的配置选项发生变化,那么我们就得一个个去改这些配置文件,如果我们需要改的服务器比较少,这些操作还不是太麻烦,如果我们分布式的服务器特别多,比如某些大型互联网公司的hadoop集群有数千台服务器,那么更改配置选项就是一件麻烦而且危险的事情。
这时候zookeeper就可以派上用场了,我们可以把zookeeper当成一个高可用的配置存储器,把这样的事情交给zookeeper进行管理,我们将集群的配置文件拷贝到zookeeper的文件系统的某个节点上,然后用zookeeper监控所有分布式系统里配置文件的状态,
一旦发现有配置文件发生了变化,每台服务器都会收到zookeeper的通知,让每台服务器同步zookeeper里的配置文件,zookeeper服务也会保证同步操作原子性,确保每个服务器的配置文件都能被正确的更新。

场景四:为分布式系统提供故障修复的功能。集群管理是很困难的,在分布式系统里加入了zookeeper服务,能让我们很容易的对集群进行管理。
集群管理最麻烦的事情就是节点故障管理,zookeeper可以让集群选出一个健康的节点作为master,master节点会知道当前集群的每台服务器的运行状况,一旦某个节点发生故障,master会把这个情况通知给集群其他服务器,从而重新分配不同节点的计算任务。
Zookeeper不仅可以发现故障,也会对有故障的服务器进行甄别,看故障服务器是什么样的故障,如果该故障可以修复,zookeeper可以自动修复或者告诉系统管理员错误的原因让管理员迅速定位问题,修复节点的故障。
大家也许还会有个疑问,master故障了,那怎么办了?zookeeper也考虑到了这点,zookeeper内部有一个“选举领导者的算法”,master可以动态选择,当master故障时候,zookeeper能马上选出新的master对集群进行管理。

下面我要讲讲zookeeper的特点:

zookeeper是一个精简的文件系统。这点它和hadoop有点像,但是zookeeper这个文件系统是管理小文件的,而hadoop是管理超大文件的。

zookeeper提供了丰富的“构件”,这些构件可以实现很多协调数据结构和协议的操作。例如:分布式队列、分布式锁以及一组同级节点的“领导者选举”算法。

zookeeper是高可用的,它本身的稳定性是相当之好,分布式集群完全可以依赖zookeeper集群的管理,利用zookeeper避免分布式系统的单点故障的问题。

zookeeper采用了松耦合的交互模式。这点在zookeeper提供分布式锁上表现最为明显,zookeeper可以被用作一个约会机制,让参入的进程不在了解其他进程的(或网络)的情况下能够彼此发现并进行交互,参入的各方甚至不必同时存在,只要在zookeeper留下一条消息,在该进程结束后,另外一个进程还可以读取这条信息,从而解耦了各个节点之间的关系。

zookeeper为集群提供了一个共享存储库,集群可以从这里集中读写共享的信息,避免了每个节点的共享操作编程,减轻了分布式系统的开发难度。

zookeeper的设计采用的是观察者的设计模式,zookeeper主要是负责存储和管理大家关心的数据,然后接受观察者的注册,一旦这些数据的状态发生变化,Zookeeper 就将负责通知已经在 Zookeeper 上注册的那些观察者做出相应的反应,从而实现集群中类似 Master/Slave 管理模式

3)zookeeper的选主过程;

1 . 接收投票消息。投票消息会包括id,zxid,epoch,state,这四种信息,分别代表

Id: 唯一标识一台机器,存储在myid文件中

Zxid: 标识了本机想要选举谁为leader,是本机目前所见到的最大的id值

Epoch: 逻辑时钟。用于判断选举是否过期

State: 本机的状态信息(包括looking,leading,following,observing)

2 .判断PeerState状态,如果是looking状态,则继续.如果是leading,foolowing,observing则走别的流程

3 .收到票后,会判断发送过来的逻辑时钟是否大于目前的逻辑时钟,如果是说明集群已经进入了新一轮的投票了。

4 .清空投票箱。因为这个之前的投票都是上一次投票期间维护的。

5 . 如果等于目前的逻辑时钟,说明是当前的,则更新最大的leader id和提案id

判断是否需要更新当前自己的选举情况.在这里是根据选举leader id,保存的最大数据id来进行判断的,这两种数据之间对这个选举结果的影响的权重关系是:首先看数据id,数据id大者胜出;其次再判断leader id,leader id大者胜出

判读投票结果代码

6 . 发送通知,通知其他的QuorumPeer更新leader信息.同时将更新后的leader信息放入投票箱

检查是否已经接收到了所有服务器的投票代码参考。如果是的,则设置自己的选择结果

如果没有接收到所有服务器的投票,那判读这个leadId是否得到了一半以后的服务器的投票代码参考,如果是则返回

以上流程描述的是在zookeeper中,参考使用的算法是FastLeaderElection

在zookeeper的的选主的流程,另外还提供了LeaderElection和AuthFastLeaderElection的实现

LeaderElection的实现比较简单。以(id,zxid)做为投票的依据.并且它的实现是同步的,需要等待所有服务器返回后再统计结果。

而相比FastLeaderElection是每次收到回复都会计算投票结果,效率上会比LeaderElection更好一些

4)zookeeper集群之间如何通讯;

Zookeeper的通信架构
在Zookeeper整个系统中,有3中角色的服务,client、Follower、leader。其中client负责发起应用的请求,Follower接受client发起的请求,参与事务的确认过程,在leader crash后的leader选择。
而leader主要承担事务的协调,当然leader也可以承担接收客户请求的功能,为了方便描述,后面的描述都是client与Follower之间的通信,如果Zookeeper的配置支持leader接收client的请求,client与leader的通信跟client与Follower的通信模式完全一样。
Follower与leader之间的角色可能在某一时刻进行转换。一个Follower在leader crash掉以后可能被集群(Quorum)的Follower选举为leader。而一个leader在crash后,再次加入集群(Quorum)将作为Follower角色存在。
在一个集群(Quorum)中,除了在选举leader的过程中没有Follower和leader的区分外,其他任何时刻都只有1个leader和多个Follower。Client、Follower和leader之间的通信架构如下:

Client与Follower之间

为了使客户端具有较高的吞吐量,Client与Follower之间采用NIO的通信方式。当client需要与Zookeeper service打交道时,首先读取配置文件确定集群内的所有server列表,按照一定的load balance算法选取一个Follower作为一个通信目标。
这样client和Follower之间就有了一条由NIO模式构成的通信通道。这条通道会一直保持到client关闭session或者因为client或Follower任一方因某种原因异常中断通信连接。正常情况下, client与Follower在没有请求发起的时候都有心跳检测
Follower与leader之间

Follower与leader之间的通信主要是因为Follower接收到像(create, delete, setData, setACL, createSession, closeSession, sync)这样一些需要让leader来协调最终结果的命令,将会导致Follower与leader之间产生通信。
由于leader与Follower之间的关系式一对多的关系,非常适合client/server模式,因此他们之间是采用c/s模式,由leader创建一个socket server,监听各Follower的协调请求。

集群在选择leader过程中

由于在选择leader过程中没有leader,在集群中的任何一个成员都需要与其他所有成员进行通信,当集群的成员变得很大时,这个通信量是很大的。
选择leader的过程发生在Zookeeper系统刚刚启动或者是leader失去联系后,选择leader过程中将不能处理用户的请求,为了提高系统的可用性,一定要尽量减少这个过程的时间。选择哪种方式让他们可用快速得到选择结果呢?
Zookeeper在这个过程中采用了策略模式,可用动态插入选择leader的算法。系统默认提供了3种选择算法,AuthFastLeaderElection,FastLeaderElection,LeaderElection。
其中AuthFastLeaderElection和LeaderElection采用UDP模式进行通信,而FastLeaderElection仍然采用tcp/ip模式。在Zookeeper新的版本中,新增了一个learner角色,减少选择leader的参与人数。使得选择过程更快。
一般说来Zookeeper leader的选择过程都非常快,通常<200ms。

Zookeeper的通信流程
要详细了解Zookeeper的通信流程,我们首先得了解Zookeeper提供哪些客户端的接口,我们按照具有相同的通信流程的接口进行分组:

Zookeeper系统管理命令
Zookeeper的系统管理接口是指用来查看Zookeeper运行状态的一些命令,他们都是具有4字母构成的命令格式。主要包括:

ruok:发送此命令可以测试zookeeper是否运行正常。
dump:dump server端所有存活session的Ephemeral(临时)node信息。
stat:获取连接server的服务器端的状态及连接该server的所有客服端的状态信息。
reqs: 获取当前客户端已经提交但还未返回的请求。
stmk:开启或关闭Zookeeper的trace level.
gtmk:获取当前Zookeeper的trace level是否开启。
envi: 获取Zookeeper的java相关的环境变量。
srst:重置server端的统计状态
当用户发送这些命令的到server时,由于这些请求只与连接的server相关,没有业务处理逻辑,非常简单。Zookeeper对这些命令采用最快的效率进行处理。这些命令发送到server端只占用一个4字节的int类型来表示不同命令,没有采用字符串处理。当服务器端接收到这些命令,立刻返回结果。

Session创建

任何客户端的业务请求都是基于session存在的前提下。Session是维持client与Follower之间的一条通信通道,并维持他们之间从创建开始后的所有状态。
当启动一个Zookeeper client的时候,首先按照一定的算法查找出follower, 然后与Follower建立起NIO连接。当连接建立好后,发送create session的命令,让server端为该连接创建一个维护该连接状态的对象session。当server收到create session命令,先从本地的session列表中查找看是否已经存在有相同sessionId,
则关闭原session重新创建新的session。创建session的过程将需要发送到Leader,再由leader通知其他follower,大部分Follower都将此操作记录到本地日志再通知leader后,leader发送commit命令给所有Follower,
连接客户端的Follower返回创建成功的session响应。Leader与Follower之间的协调过程将在后面的做详细讲解。当客户端成功创建好session后,其他的业务命令就可以正常处理了。

Zookeeper查询命令

Zookeeper查询命令主要用来查询服务器端的数据,不会更改服务器端的数据。所有的查询命令都可以即刻从client连接的server立即返回,不需要leader进行协调,因此查询命令得到的数据有可能是过期数据。
但由于任何数据的修改,leader都会将更改的结果发布给所有的Follower,因此一般说来,Follower的数据是可以得到及时的更新。这些查询命令包括以下这些命令:

exists:判断指定path的node是否存在,如果存在则返回true,否则返回false.
getData:从指定path获取该node的数据
getACL:获取指定path的ACL。
getChildren:获取指定path的node的所有孩子结点。
所有的查询命令都可以指定watcher,通过它来跟踪指定path的数据变化。一旦指定的数据发生变化(create,delete,modified,children_changed),服务器将会发送命令来回调注册的watcher. Watcher详细的讲解将在Zookeeper的Watcher中单独讲解。

Zookeeper修改命令

Zookeeper修改命令主要是用来修改节点数据或结构,或者权限信息。任何修改命令都需要提交到leader进行协调,协调完成后才返回。修改命令主要包括:

1 . createSession:请求server创建一个session
2 . create:创建一个节点
3 . delete:删除一个节点
4 . setData:修改一个节点的数据
5 . setACL:修改一个节点的ACL
6 . closeSession:请求server关闭session
我们根据前面的通信图知道,任何修改命令都需要leader协调。 在leader的协调过程中,需要3次leader与Follower之间的来回请求响应。并且在此过程中还会涉及事务日志的记录,更糟糕的情况是还有take snapshot的操作。因此此过程可能比较耗时。但Zookeeper的通信中最大特点是异步的,如果请求是连续不断的,Zookeeper的处理是集中处理逻辑,然后批量发送,批量的大小也是有控制的。如果请求量不大,则即刻发送。这样当负载很大时也能保证很大的吞吐量,时效性也在一定程度上进行了保证。

zookeeper server端的业务处理-processor链

Zookeeper通过链式的processor来处理业务请求,每个processor负责处理特定的功能。不同的Zookeeper角色的服务器processor链是不一样的,以下分别介绍standalone Zookeeper server, leader和Follower不同的processor链。

Zookeeper中的processor

AckRequestProcessor:当leader从向Follower发送proposal后,Follower将发送一个Ack响应,leader收到Ack响应后,将会调用这个Processor进行处理。它主要负责检查请求是否已经达到了多数Follower的确认,如果满足条件,则提交commitProcessor进行commit处理
CommitProcessor:从commited队列中处理已经由leader协调好并commit的请求或者从请求队列中取出那些无需leader协调的请求进行下一步处理。
FinalRequestProcessor:任何请求的处理都需要经过这个processor,这是请求处理的最后一个Processor,主要负责根据不同的请求包装不同的类型的响应包。当然Follower与leader之间协调后的请求由于没有client连接,将不需要发送响应(代码体现在if (request.cnxn == null) {return;})。
FollowerRequestProcessor:Follower processor链上的第一个,主要负责将修改请求和同步请求发往leader进行协调。
PrepRequestProcessor:在leader和standalone server上作为第一Processor,主要作用对于所有的修改命令生成changelog。
ProposalRequestProcessor:leader用来将请求包装为proposal向Follower请求确认。
SendAckRequestProcessor:Follower用来向leader发送Ack响应的处理。
SyncRequestProcessor:负责将已经commit的事务写到事务日志以及take snapshot.
ToBeAppliedRequestProcessor:负责将tobeApplied队列的中request转移到下一个请求进行处理。

5)你们的zookeeper的节点加密是用的什么方式;

ZK的节点有5种操作权限:
CREATE、READ、WRITE、DELETE、ADMIN 也就是 增、删、改、查、管理权限,这5种权限简写为crwda(即:每个单词的首字符缩写)
注:这5种权限中,delete是指对子节点的删除权限,其它4种权限指对自身节点的操作权限

身份的认证有4种方式:
world:默认方式,相当于全世界都能访问
auth:代表已经认证通过的用户(cli中可以通过addauth digest user:pwd 来添加当前上下文中的授权用户)
digest:即用户名:密码这种方式认证,这也是业务系统中最常用的
ip:使用Ip地址认证

设置访问控制:

方式一:(推荐)
1)增加一个认证用户
addauth digest 用户名:密码明文
eg. addauth digest user1:password1
2)设置权限
setAcl /path auth:用户名:密码明文:权限
eg. setAcl /test auth:user1:password1:cdrwa
3)查看Acl设置
getAcl /path

方式二:
setAcl /path digest:用户名:密码密文:权限

注:这里的加密规则是SHA1加密,然后base64编码。

6)分布式锁的实现过程;

当很多进程需要访问共享资源时,我们可以通过zk来实现分布式锁。主要步骤是:
1 .建立一个节点,假如名为:lock 。节点类型为持久节点(PERSISTENT)
2 .每当进程需要访问共享资源时,会调用分布式锁的lock()或tryLock()方法获得锁,这个时候会在第一步创建的lock节点下建立相应的顺序子节点,节点类型为临时顺序节点(EPHEMERAL_SEQUENTIAL),通过组成特定的名字name+lock+顺序号。
3 .在建立子节点后,对lock下面的所有以name开头的子节点进行排序,判断刚刚建立的子节点顺序号是否是最小的节点,假如是最小节点,则获得该锁对资源进行访问。
4 .假如不是该节点,就获得该节点的上一顺序节点,并给该节点是否存在注册监听事件。同时在这里阻塞。等待监听事件的发生,获得锁控制权。
5 .当调用完共享资源后,调用unlock()方法,关闭zk,进而可以引发监听事件,释放该锁。
实现的分布式锁是严格的按照顺序访问的并发锁

八.Linux相关:
1)linux常用的命令有哪些;

2)如何获取java进程的pid;

pgrep -l java

3)如何获取某个进程的网络端口号;

netstat/lsof
netstat命令用于显示与IP、TCP、UDP和ICMP协议相关的统计数据,一般用于检验本机各端口的网络连接情况
-a 显示一个所有的有效连接信息列表(包括已建立的连接,也包括监听连接请求的那些连接)
-n 显示所有已建立的有效连接
-t tcp协议
-u udp协议
-l 查询正在监听的程序
-p 显示正在使用socket的程序识别码和程序名称
例如:netstat -ntupl|grep processname
如何只查询tomcat的连接?
netstat -na|grep ESTAB |grep 80 |wc-l
netstat -na|grep ESTAB |grep 8080 |wc-l
常用端口介绍:
端口:21
服务:FTP服务器所开放的端口,用于上传、下载。
端口: 22
服务:ssh
端口: 80
服务:HTTP 用于网页浏览
端口:389
服务:LDAP ILS 轻型目录访问协议和NetMeetingInternet Locator Server
端口:443
服务:网页浏览端口 能提供加密和通过安全端口传输的另一种HTTP
端口:8080
服务:代理端口
打开终端,执行如下命令,查看各进程占用端口情况:

ps -ef|wc -l //查看后台运行的进程总数

ps -fu csvn //查看csvn进程

netstat -lntp //查看开启了哪些端口

netstat -r //本选项可以显示关于路由表的信息

netstat -a //本选项显示一个所有的有效连接信息列表

netstat -an|grep 8080

netstat -na|grep -i listen //可以看到目前系统侦听的端口号

netstat -antup //查看已建立的连接进程,所占用的端口。

netstat -anp|grep1487
lsof -i:1487
查看哪些进程打开了指定端口1487

4)如何实时打印日志;

tail -f messages

5)如何统计某个字符串行数;

要统计一个字符串出现的次数,这里现提供自己常用两种方法:

  1. 使用vim统计

用vim打开目标文件,在命令模式下,输入

:%s/objStr//gn
即可

  1. 使用grep:

grep -o objStr filename|wc -l
如果是多个字符串出现次数,可使用:

grep -o ‘objStr1|objStr2’ filename|wc -l #直接用| 链接起来即可

一、如何判断一个线程是否在运行。
isAlive() 测试线程是否处于活动状态。
isInterrupted()测试线程是否已经中断。

二、mysql分页方式
物理分页
逻辑分页

三、单例模式怎么优化
考虑是否要取消单例采用其他方式实现

四、redis的内存分配
五、http请求网络异常解决方案
根据异常状况和请求状况进行分类。考虑是否需要异步请求,实时数据交互考虑循环请求2次,而且一般在进行网络通讯的过程中,对于一些比较重要的交互数据会采用日志记录的方式来记录本次通讯的状况。后期可以通过日志分析异常的主要原因,并针对性解决。

六、怎么检测某个接口是否可以使用
http://blog.csdn.net/u012116457/article/details/46316063

七、linux命令相关
《鸟哥的Linux私房菜》

八、maven相关
http://blog.163.com/hcl_zjblog/blog/static/214281242201712872723221/?newFollowBlog

九、关于内存溢出问题的查找方式
原因分析
1.内存中加载的数据量过于庞大,如一次从数据库取出过多数据;
  2.集合类中有对对象的引用,使用完后未清空,使得JVM不能回收;
  3.代码中存在死循环或循环产生过多重复的对象实体;
  4.使用的第三方软件中的BUG;
  5.启动参数内存值设定的过小;

解决思路:
第一步,修改JVM启动参数,直接增加内存。(-Xms,-Xmx参数一定不要忘记加。)
第二步,检查错误日志,查看“OutOfMemory”错误前是否有其它异常或错误。
第三步,对代码进行走查和分析,找出可能发生内存溢出的位置。

使用工具:
常用的有 BoundsCheaker、Deleaker、Visual Leak Detector等

十、事务的作用
保证数据的原子性一致性隔离性和永久性。一般说为了保证数据的原子性即可。

十一、java.lang包下的常用工具类,本次考到了Random和Math
java.lang:提供利用 Java 编程语言进行程序设计的基础类。
java.io:通过数据流、序列化和文件系统提供系统输入和输出。
java.lang.ref:强引用,软引用,弱引用,虚引用。
java.math:提供用于执行任意精度整数算法 (BigInteger) 和任意精度小数算法 (BigDecimal) 的类。
java.concurrent:在并发编程中很常用的实用工具类(ThreadFactory)

十二、Mysql查询
索引:缺点是索引过多写操作性能低,而且占的空间大。优点是查询快。数据量较大的情况下索引一般加在变化量较大的字段上。

十三、MySQL事务
隔离级别:http://blog.csdn.net/fg2006/article/details/6937413
事务特征:https://zhidao.baidu.com/question/212549640.html
事物的隔离级别:脏读(读取未提交的记录),读取提交,重复读(幻读),序列化。
事物的特性:原子性,一致性,隔离性,永久性。
十四、MySQL行锁、表锁
悲观锁:select … for update 行锁,执行时其他事物不可对此记录进行操作。
乐观锁:根据时间戳,版本号,update …set version = version + 1. where version = #{version}

Spring 使用注解方式进行事务管理
使用步骤:
步骤一、在spring配置文件中引入tx:命名空间


步骤二、具有@Transactional 注解的bean自动配置为声明式事务支持

步骤三、在接口或类的声明处 ,写一个@Transactional.

要是只在接口上写, 接口的实现类就会继承下来、接口的实现类的具体方法,可以覆盖类声明处的设置
@Transactional //类级的注解、适用于类中所有的public的方法

事务的传播行为和隔离级别

大家在使用spring的注解式事务管理时,对事务的传播行为和隔离级别可能有点不知所措,下边就详细的介绍下以备方便查阅。

事物注解方式: @Transactional

当标于类前时, 标示类中所有方法都进行事物处理 , 例子:

@Transactional
public class TestServiceBean implements TestService {}
当类中某些方法不需要事物时:

@Transactional
public class TestServiceBean implements TestService {
private TestDao dao;
public void setDao(TestDao dao) {
this.dao = dao;
}
@Transactional(propagation = Propagation.NOT_SUPPORTED)
public List getAll() {
return null;
}
}

事物传播行为介绍:
@Transactional(propagation=Propagation.REQUIRED)
如果有事务, 那么加入事务, 没有的话新建一个(默认情况下)
@Transactional(propagation=Propagation.NOT_SUPPORTED)
容器不为这个方法开启事务
@Transactional(propagation=Propagation.REQUIRES_NEW)
不管是否存在事务,都创建一个新的事务,原来的挂起,新的执行完毕,继续执行老的事务
@Transactional(propagation=Propagation.MANDATORY)
必须在一个已有的事务中执行,否则抛出异常
@Transactional(propagation=Propagation.NEVER)
必须在一个没有的事务中执行,否则抛出异常(与Propagation.MANDATORY相反)
@Transactional(propagation=Propagation.SUPPORTS)
如果其他bean调用这个方法,在其他bean中声明事务,那就用事务.如果其他bean没有声明事务,那就不用事务.

事物超时设置:
@Transactional(timeout=30) //默认是30秒

事务隔离级别:
@Transactional(isolation = Isolation.READ_UNCOMMITTED)
读取未提交数据(会出现脏读, 不可重复读) 基本不使用
@Transactional(isolation = Isolation.READ_COMMITTED)
读取已提交数据(会出现不可重复读和幻读)
@Transactional(isolation = Isolation.REPEATABLE_READ)
可重复读(会出现幻读)
@Transactional(isolation = Isolation.SERIALIZABLE)
串行化

MYSQL: 默认为REPEATABLE_READ级别
SQLSERVER: 默认为READ_COMMITTED

脏读 : 一个事务读取到另一事务未提交的更新数据
不可重复读 : 在同一事务中, 多次读取同一数据返回的结果有所不同, 换句话说,
后续读取可以读到另一事务已提交的更新数据. 相反, "可重复读"在同一事务中多次
读取数据时, 能够保证所读数据一样, 也就是后续读取不能读到另一事务已提交的更新数据
幻读 : 一个事务读到另一个事务已提交的insert数据

@Transactional注解中常用参数说明
readOnly

该属性用于设置当前事务是否为只读事务,设置为true表示只读,false则表示可读写,默认值为false。例如:@Transactional(readOnly=true)

rollbackFor

该属性用于设置需要进行回滚的异常类数组,当方法中抛出指定异常数组中的异常时,则进行事务回滚。例如:

指定单一异常类:@Transactional(rollbackFor=RuntimeException.class)

指定多个异常类:@Transactional(rollbackFor={RuntimeException.class, Exception.class})

rollbackForClassName

该属性用于设置需要进行回滚的异常类名称数组,当方法中抛出指定异常名称数组中的异常时,则进行事务回滚。例如:

指定单一异常类名称:@Transactional(rollbackForClassName=“RuntimeException”)

指定多个异常类名称:@Transactional(rollbackForClassName={“RuntimeException”,“Exception”})

noRollbackFor

该属性用于设置不需要进行回滚的异常类数组,当方法中抛出指定异常数组中的异常时,不进行事务回滚。例如:

指定单一异常类:@Transactional(noRollbackFor=RuntimeException.class)

指定多个异常类:@Transactional(noRollbackFor={RuntimeException.class, Exception.class})

noRollbackForClassName

该属性用于设置不需要进行回滚的异常类名称数组,当方法中抛出指定异常名称数组中的异常时,不进行事务回滚。例如:

指定单一异常类名称:@Transactional(noRollbackForClassName=“RuntimeException”)

指定多个异常类名称:

@Transactional(noRollbackForClassName={“RuntimeException”,“Exception”})

propagation

该属性用于设置事务的传播行为,具体取值可参考表6-7。

例如:@Transactional(propagation=Propagation.NOT_SUPPORTED,readOnly=true)

isolation

该属性用于设置底层数据库的事务隔离级别,事务隔离级别用于处理多事务并发的情况,通常使用数据库的默认隔离级别即可,基本不需要进行设置

timeout

该属性用于设置事务的超时秒数,默认值为-1表示永不超时

注意的几点:
1 @Transactional 只能被应用到public方法上, 对于其它非public的方法,如果标记了@Transactional也不会报错,但方法没有事务功能.

2用 spring 事务管理器,由spring来负责数据库的打开,提交,回滚.默认遇到运行期例外(throw new
RuntimeException(“注释”);)会回滚,即遇到不受检查(unchecked)的例外时回滚;而遇到需要捕获的例外(throw new Exception(“注释”);)不会回滚,即遇到受检查的例外(就是非运行时抛出的异常,编译器会检查到的异常叫受检查例
外或说受检查异常)时,需我们指定方式来让事务回滚 要想所有异常都回滚,要加上
@Transactional( rollbackFor={Exception.class,其它异常}) .如果让unchecked例外不回滚:
@Transactional(notRollbackFor=RunTimeException.class)
如下:
@Transactional(rollbackFor=Exception.class) //指定回滚,遇到异常Exception时回滚
public void methodName() {
throw new Exception(“注释”);

}
@Transactional(noRollbackFor=Exception.class)//指定不回滚,遇到运行期例外(throw new RuntimeException(“注释”);)会回滚
public ItimDaoImpl getItemDaoImpl() {
throw new RuntimeException(“注释”);
}

3、@Transactional 注解应该只被应用到 public 可见度的方法上。 如果你在 protected、private 或者 package-visible 的方法上使用 @Transactional 注解,它也不会报错, 但是这个被注解的方法将不会展示已配置的事务设置。

4、@Transactional 注解可以被应用于接口定义和接口方法、类定义和类的 public 方法上。然而,请注意仅仅 @Transactional 注解的出现不足于开启事务行为,它仅仅 是一种元数据,能够被可以识别 @Transactional 注解和上述的配置适当的具有事务行为的beans所使用。
上面的例子中,其实正是 tx:annotation-driven/元素的出现 开启 了事务行为。

5、Spring团队的建议是你在具体的类(或类的方法)上使用 @Transactional 注解,而不要使用在类所要实现的任何接口上。
你当然可以在接口上使用 @Transactional 注解,但是这将只能当你设置了基于接口的代理时它才生效。因为注解是 不能继承 的,这就意味着如果你正在使用基于类的代理时,那么事务的设置将不能被基于类的代理所识别,
而且对象也将不会被事务代理所包装(将被确认为严重的)。因 此,请接受Spring团队的建议并且在具体的类上使用 @Transactional 注解。

Hibernate与 MyBatis的比较
第一章 Hibernate与MyBatis
Hibernate 是当前最流行的O/R mapping框架,它出身于sf.NET,现在已经成为Jboss的一部分。 Mybatis 是另外一种优秀的O/R mapping框架。目前属于apache的一个子项目。

MyBatis 参考资料官网:http://www.mybatis.org/core/zh/index.html

Hibernate参考资料: http://docs.jboss.org/hibernate/core/3.6/reference/zh-CN/html_single/

1.1 Hibernate 简介

Hibernate对数据库结构提供了较为完整的封装,Hibernate的O/R Mapping实现了POJO 和数据库表之间的映射,以及SQL 的自动生成和执行。程序员往往只需定义好了POJO 到数据库表的映射关系,即可通过Hibernate 提供的方法完成持久层操
作。程序员甚至不需要对SQL 的熟练掌握, Hibernate/OJB 会根据制定的存储逻辑,自动生成对应的SQL 并调用JDBC 接口加以执行。

1.2 MyBatis简介

iBATIS 的着力点,则在于POJO 与SQL之间的映射关系。然后通过映射配置文件,将SQL所需的参数,以及返回的结果字段映射到指定POJO。 相对Hibernate“O/R”而言,iBATIS 是一种“Sql Mapping”的ORM实现。

第二章 开发对比
开发速度

Hibernate的真正掌握要比Mybatis来得难些。Mybatis框架相对简单很容易上手,但也相对简陋些。个人觉得要用好Mybatis还是首先要先理解好Hibernate。

开发社区

Hibernate 与Mybatis都是流行的持久层开发框架,但Hibernate开发社区相对多热闹些,支持的工具也多,更新也快,当前最高版本4.1.8。而Mybatis相对平静,工具较少,当前最高版本3.2。

开发工作量

Hibernate和MyBatis都有相应的代码生成工具。可以生成简单基本的DAO层方法。

针对高级查询,Mybatis需要手动编写SQL语句,以及ResultMap。而Hibernate有良好的映射机制,开发者无需关心SQL的生成与结果映射,可以更专注于业务流程。

第三章 系统调优对比
Hibernate的调优方案

制定合理的缓存策略;
尽量使用延迟加载特性;
采用合理的Session管理机制;
使用批量抓取,设定合理的批处理参数(batch_size);
进行合理的O/R映射设计

Mybatis调优方案

MyBatis在Session方面和Hibernate的Session生命周期是一致的,同样需要合理的Session管理机制。MyBatis同样具有二级缓存机制。 MyBatis可以进行详细的SQL优化设计。

SQL优化方面

Hibernate的查询会将表中的所有字段查询出来,这一点会有性能消耗。Hibernate也可以自己写SQL来指定需要查询的字段,但这样就破坏了Hibernate开发的简洁性。而Mybatis的SQL是手动编写的,所以可以按需求指定查询的字段。

Hibernate HQL语句的调优需要将SQL打印出来,而Hibernate的SQL被很多人嫌弃因为太丑了。MyBatis的SQL是自己手动写的所以调整方便。但Hibernate具有自己的日志统计。Mybatis本身不带日志统计,使用Log4j进行日志记录。

扩展性方面
Hibernate与具体数据库的关联只需在XML文件中配置即可,所有的HQL语句与具体使用的数据库无关,移植性很好。MyBatis项目中所有的SQL语句都是依赖所用的数据库的,所以不同数据库类型的支持不好。

第四章 对象管理与抓取策略
对象管理

Hibernate 是完整的对象/关系映射解决方案,它提供了对象状态管理(state management)的功能,使开发者不再需要理会底层数据库系统的细节。也就是说,相对于常见的 JDBC/SQL 持久层方案中需要管理 SQL 语句,Hibernate采用了更自然的面向对象的视角来持久化 Java 应用中的数据。

换句话说,使用 Hibernate 的开发者应该总是关注对象的状态(state),不必考虑 SQL 语句的执行。这部分细节已经由 Hibernate 掌管妥当,只有开发者在进行系统性能调优的时候才需要进行了解。而MyBatis在这一块没有文档说明,用户需要对对象自己进行详细的管理。

抓取策略

Hibernate对实体关联对象的抓取有着良好的机制。对于每一个关联关系都可以详细地设置是否延迟加载,并且提供关联抓取、查询抓取、子查询抓取、批量抓取四种模式。 它是详细配置和处理的。

而Mybatis的延迟加载是全局配置的。

第五章 缓存机制对比
Hibernate缓存

Hibernate一级缓存是Session缓存,利用好一级缓存就需要对Session的生命周期进行管理好。建议在一个Action操作中使用一个Session。一级缓存需要对Session进行严格管理。

Hibernate二级缓存是SessionFactory级的缓存。 SessionFactory的缓存分为内置缓存和外置缓存。内置缓存中存放的是SessionFactory对象的一些集合属性包含的数据(映射元素据及预定SQL语句等),对于应用程序来说,它是只读的。
外置缓存中存放的是数据库数据的副本,其作用和一级缓存类似.二级缓存除了以内存作为存储介质外,还可以选用硬盘等外部存储设备。二级缓存称为进程级缓存或SessionFactory级缓存,
它可以被所有session共享,它的生命周期伴随着SessionFactory的生命周期存在和消亡。

MyBatis缓存

MyBatis 包含一个非常强大的查询缓存特性,它可以非常方便地配置和定制。MyBatis 3 中的缓存实现的很多改进都已经实现了,使得它更加强大而且易于配置。

默认情况下是没有开启缓存的,除了局部的 session 缓存,可以增强变现而且处理循环 依赖也是必须的。要开启二级缓存,你需要在你的 SQL 映射文件中添加一行:

字面上看就是这样。这个简单语句的效果如下:

映射语句文件中的所有 select 语句将会被缓存。
映射语句文件中的所有 insert,update 和 delete 语句会刷新缓存。
缓存会使用 Least Recently Used(LRU,最近最少使用的)算法来收回。
根据时间表(比如 no Flush Interval,没有刷新间隔), 缓存不会以任何时间顺序 来刷新。
缓存会存储列表集合或对象(无论查询方法返回什么)的 1024 个引用。
缓存会被视为是 read/write(可读/可写)的缓存,意味着对象检索不是共享的,而 且可以安全地被调用者修改,而不干扰其他调用者或线程所做的潜在修改。
所有的这些属性都可以通过缓存元素的属性来修改。

比如:

这个更高级的配置创建了一个 FIFO 缓存,并每隔 60 秒刷新,存数结果对象或列表的 512 个引用,而且返回的对象被认为是只读的,因此在不同线程中的调用者之间修改它们会 导致冲突。可用的收回策略有, 默认的是 LRU:

LRU – 最近最少使用的:移除最长时间不被使用的对象。
FIFO – 先进先出:按对象进入缓存的顺序来移除它们。
SOFT – 软引用:移除基于垃圾回收器状态和软引用规则的对象。
WEAK – 弱引用:更积极地移除基于垃圾收集器状态和弱引用规则的对象。
flushInterval(刷新间隔)可以被设置为任意的正整数,而且它们代表一个合理的毫秒 形式的时间段。默认情况是不设置,也就是没有刷新间隔,缓存仅仅调用语句时刷新。

size(引用数目)可以被设置为任意正整数,要记住你缓存的对象数目和你运行环境的 可用内存资源数目。默认值是1024。

readOnly(只读)属性可以被设置为 true 或 false。只读的缓存会给所有调用者返回缓 存对象的相同实例。因此这些对象不能被修改。这提供了很重要的性能优势。可读写的缓存 会返回缓存对象的拷贝(通过序列化) 。这会慢一些,但是安全,因此默认是 false。

相同点

Hibernate和Mybatis的二级缓存除了采用系统默认的缓存机制外,都可以通过实现你自己的缓存或为其他第三方缓存方案,创建适配器来完全覆盖缓存行为。

不同点

Hibernate的二级缓存配置在SessionFactory生成的配置文件中进行详细配置,然后再在具体的表-对象映射中配置是那种缓存。

MyBatis的二级缓存配置都是在每个具体的表-对象映射中进行详细配置,这样针对不同的表可以自定义不同的缓存机制。并且Mybatis可以在命名空间中共享相同的缓存配置和实例,通过Cache-ref来实现。

两者比较

因为Hibernate对查询对象有着良好的管理机制,用户无需关心SQL。所以在使用二级缓存时如果出现脏数据,系统会报出错误并提示。

而MyBatis在这一方面,使用二级缓存时需要特别小心。如果不能完全确定数据更新操作的波及范围,避免Cache的盲目使用。否则,脏数据的出现会给系统的正常运行带来很大的隐患。

第六章 Hibernate与Mybatis对比总结
两者相同点

Hibernate与MyBatis都可以是通过SessionFactoryBuider由XML配置文件生成SessionFactory,然后由SessionFactory 生成Session,最后由Session来开启执行事务和SQL语句。其中SessionFactoryBuider,SessionFactory,Session的生命周期都是差不多的。
Hibernate和MyBatis都支持JDBC和JTA事务处理。

Mybatis优势

MyBatis可以进行更为细致的SQL优化,可以减少查询字段。
MyBatis容易掌握,而Hibernate门槛较高。

Hibernate优势

Hibernate的DAO层开发比MyBatis简单,Mybatis需要维护SQL和结果映射。
Hibernate对对象的维护和缓存要比MyBatis好,对增删改查的对象的维护要方便。
Hibernate数据库移植性很好,MyBatis的数据库移植性不好,不同的数据库需要写不同SQL。
Hibernate有更好的二级缓存机制,可以使用第三方缓存。MyBatis本身提供的缓存机制不佳。

他人总结
Hibernate功能强大,数据库无关性好,O/R映射能力强,如果你对Hibernate相当精通,而且对Hibernate进行了适当的封装,那么你的项目整个持久层代码会相当简单,需要写的代码很少,开发速度很快,非常爽。
Hibernate的缺点就是学习门槛不低,要精通门槛更高,而且怎么设计O/R映射,在性能和对象模型之间如何权衡取得平衡,以及怎样用好Hibernate方面需要你的经验和能力都很强才行。
NYBATIS入门简单,即学即用,提供了数据库查询的自动对象绑定功能,而且延续了很好的SQL使用经验,对于没有那么高的对象模型要求的项目来说,相当完美。
NYBATIS的缺点就是框架还是比较简陋,功能尚有缺失,虽然简化了数据绑定代码,但是整个底层数据库查询实际还是要自己写的,工作量也比较大,而且不太容易适应快速数据库修改

Hibernate中SessionFactory是线程安全的吗?Session是线程安全的吗(两个线程能够共享同一个Session吗)?
答:SessionFactory对应Hibernate的一个数据存储的概念,它是线程安全的,可以被多个线程并发访问。SessionFactory一般只会在启动的时候构建。
对于应用程序,最好将SessionFactory通过单例模式进行封装以便于访问。Session是一个轻量级非线程安全的对象(线程间不能共享session),它表示与数据库进行交互的一个工作单元。
Session是由SessionFactory创建的,在任务完成之后它会被关闭。Session是持久层服务对外提供的主要接口。Session会延迟获取数据库连接(也就是在需要的时候才会获取)。
为了避免创建太多的session,可以使用ThreadLocal将session和当前线程绑定在一起,这样可以让同一个线程获得的总是同一个session。Hibernate 3中SessionFactory的getCurrentSession()方法就可以做到。

Hibernate中Session的load和get方法的区别是什么?
答:主要有以下三项区别:
① 如果没有找到符合条件的记录,get方法返回null,load方法抛出异常。
② get方法直接返回实体类对象,load方法返回实体类对象的代理。
③ 在Hibernate 3之前,get方法只在一级缓存中进行数据查找,如果没有找到对应的数据则越过二级缓存,直接发出SQL语句完成数据读取;load方法则可以从二级缓存中获取数据;从Hibernate 3开始,get方法不再是对二级缓存只写不读,它也是可以访问二级缓存的。

说明:对于load()方法Hibernate认为该数据在数据库中一定存在可以放心的使用代理来实现延迟加载,如果没有数据就抛出异常,而通过get()方法获取的数据可以不存在。

Session的save()、update()、merge()、lock()、saveOrUpdate()和persist()方法分别是做什么的?有什么区别?
答:Hibernate的对象有三种状态:瞬时态(transient)、持久态(persistent)和游离态(detached),瞬时态的实例可以通过调用save()、persist()或者saveOrUpdate()方法变成持久态;
游离态的实例可以通过调用 update()、saveOrUpdate()、lock()或者replicate()变成持久态。save()和persist()将会引发SQL的INSERT语句,而update()或merge()会引发UPDATE语句。
save()和update()的区别在于一个是将瞬时态对象变成持久态,一个是将游离态对象变为持久态。merge()方法可以完成save()和update()方法的功能,它的意图是将新的状态合并到已有的持久化对象上或创建新的持久化对象。
对于persist()方法,按照官方文档的说明:
① persist()方法把一个瞬时态的实例持久化,但是并不保证标识符被立刻填入到持久化实例中,标识符的填入可能被推迟到flush的时间;② persist()方法保证当它在一个事务外部被调用的时候并不触发一个INSERT语句,当需要封装一个长会话流程的时候,persist()方法是很有必要的;
③ save()方法不保证第②条,它要返回标识符,所以它会立即执行INSERT语句,不管是在事务内部还是外部。至于lock()方法和update()方法的区别,update()方法是把一个已经更改过的脱管状态的对象变成持久状态;lock()方法是把一个没有更改过的脱管状态的对象变成持久状态。

、阐述Session加载实体对象的过程。
答:Session加载实体对象的步骤是:
① Session在调用数据库查询功能之前,首先会在一级缓存中通过实体类型和主键进行查找,如果一级缓存查找命中且数据状态合法,则直接返回;
② 如果一级缓存没有命中,接下来Session会在当前NonExists记录(相当于一个查询黑名单,如果出现重复的无效查询可以迅速做出判断,从而提升性能)中进行查找,如果NonExists中存在同样的查询条件,则返回null;
③ 如果一级缓存查询失败则查询二级缓存,如果二级缓存命中则直接返回;
④ 如果之前的查询都未命中,则发出SQL语句,如果查询未发现对应记录则将此次查询添加到Session的NonExists中加以记录,并返回null;
⑤ 根据映射配置和SQL语句得到ResultSet,并创建对应的实体对象;
⑥ 将对象纳入Session(一级缓存)的管理;
⑦ 如果有对应的拦截器,则执行拦截器的onLoad方法;
⑧ 如果开启并设置了要使用二级缓存,则将数据对象纳入二级缓存;
⑨ 返回数据对象。

Query接口的list方法和iterate方法有什么区别?
答:
① list()方法无法利用一级缓存和二级缓存(对缓存只写不读),它只能在开启查询缓存的前提下使用查询缓存;iterate()方法可以充分利用缓存,如果目标数据只读或者读取频繁,使用iterate()方法可以减少性能开销。
② list()方法不会引起N+1查询问题,而iterate()方法可能引起N+1查询问题

如何理解Hibernate的延迟加载机制?在实际应用中,延迟加载与Session关闭的矛盾是如何处理的?
答:延迟加载就是并不是在读取的时候就把数据加载进来,而是等到使用时再加载。Hibernate使用了虚拟代理机制实现延迟加载,我们使用Session的load()方法加载数据或者一对多关联映射在使用延迟加载的情况下从一的一方加载多的一方,
得到的都是虚拟代理,简单的说返回给用户的并不是实体本身,而是实体对象的代理。代理对象在用户调用getter方法时才会去数据库加载数据。但加载数据就需要数据库连接。而当我们把会话关闭时,数据库连接就同时关闭了。

延迟加载与session关闭的矛盾一般可以这样处理:
① 关闭延迟加载特性。这种方式操作起来比较简单,因为Hibernate的延迟加载特性是可以通过映射文件或者注解进行配置的,但这种解决方案存在明显的缺陷。
首先,出现"no session or session was closed"通常说明系统中已经存在主外键关联,如果去掉延迟加载的话,每次查询的开销都会变得很大。
② 在session关闭之前先获取需要查询的数据,可以使用工具方法Hibernate.isInitialized()判断对象是否被加载,如果没有被加载则可以使用Hibernate.initialize()方法加载对象。
③ 使用拦截器或过滤器延长Session的生命周期直到视图获得数据。Spring整合Hibernate提供的OpenSessionInViewFilter和OpenSessionInViewInterceptor就是这种做法。

谈一下你对继承映射的理解。
答:继承关系的映射策略有三种:
① 每个继承结构一张表(table per class hierarchy),不管多少个子类都用一张表。
② 每个子类一张表(table per subclass),公共信息放一张表,特有信息放单独的表。
③ 每个具体类一张表(table per concrete class),有多少个子类就有多少张表。
第一种方式属于单表策略,其优点在于查询子类对象的时候无需表连接,查询速度快,适合多态查询;缺点是可能导致表很大。后两种方式属于多表策略,其优点在于数据存储紧凑,其缺点是需要进行连接查询,不适合多态查询。

、简述Hibernate常见优化策略。
答:这个问题应当挑自己使用过的优化策略回答,常用的有:
① 制定合理的缓存策略(二级缓存、查询缓存)。
② 采用合理的Session管理机制。
③ 尽量使用延迟加载特性。
④ 设定合理的批处理参数。
⑤ 如果可以,选用UUID作为主键生成器。
⑥ 如果可以,选用基于版本号的乐观锁替代悲观锁。
⑦ 在开发过程中, 开启hibernate.show_sql选项查看生成的SQL,从而了解底层的状况;开发完成后关闭此选项。
⑧ 考虑数据库本身的优化,合理的索引、恰当的数据分区策略等都会对持久层的性能带来可观的提升,但这些需要专业的DBA(数据库管理员)提供支持。

谈一谈Hibernate的一级缓存、二级缓存和查询缓存。
答:Hibernate的Session提供了一级缓存的功能,默认总是有效的,当应用程序保存持久化实体、修改持久化实体时,Session并不会立即把这种改变提交到数据库,而是缓存在当前的Session中,除非显示调用了Session的flush()方法或通过close()方法关闭Session。通过一级缓存,可以减少程序与数据库的交互,从而提高数据库访问性能。
SessionFactory级别的二级缓存是全局性的,所有的Session可以共享这个二级缓存。不过二级缓存默认是关闭的,需要显示开启并指定需要使用哪种二级缓存实现类(可以使用第三方提供的实现)。一旦开启了二级缓存并设置了需要使用二级缓存的实体类,SessionFactory就会缓存访问过的该实体类的每个对象,除非缓存的数据超出了指定的缓存空间。
一级缓存和二级缓存都是对整个实体进行缓存,不会缓存普通属性,如果希望对普通属性进行缓存,可以使用查询缓存。查询缓存是将HQL或SQL语句以及它们的查询结果作为键值对进行缓存,对于同样的查询可以直接从缓存中获取数据。查询缓存默认也是关闭的,需要显示开启。

Hibernate中DetachedCriteria类是做什么的?
答:DetachedCriteria和Criteria的用法基本上是一致的,但Criteria是由Session的createCriteria()方法创建的,也就意味着离开创建它的Session,Criteria就无法使用了。
DetachedCriteria不需要Session就可以创建(使用DetachedCriteria.forClass()方法创建),所以通常也称其为离线的Criteria,在需要进行查询操作的时候再和Session绑定(调用其getExecutableCriteria(Session)方法),这也就意味着一个DetachedCriteria可以在需要的时候和不同的Session进行绑定。

@OneToMany注解的mappedBy属性有什么作用?
答:@OneToMany用来配置一对多关联映射,但通常情况下,一对多关联映射都由多的一方来维护关联关系,例如学生和班级,应该在学生类中添加班级属性来维持学生和班级的关联关系(在数据库中是由学生表中的外键班级编号来维护学生表和班级表的多对一关系)
如果要使用双向关联,在班级类中添加一个容器属性来存放学生,并使用@OneToMany注解进行映射,此时mappedBy属性就非常重要。如果使用XML进行配置,可以用标签的inverse="true"设置来达到同样的效果。

MyBatis中使用#和KaTeX parse error: Expected 'EOF', got '#' at position 15: 书写占位符有什么区别? 答:#?将传入的数据都当成一个字符串,…将传入的数据直接显示生成在SQL中。注意:使用KaTeX parse error: Expected 'EOF', got '#' at position 19: …可能会导致SQL注射攻击,能用#?的地方就不要使用,写order by子句的时候应该用$而不是#。

解释一下MyBatis中命名空间(namespace)的作用。
答:在大型项目中,可能存在大量的SQL语句,这时候为每个SQL语句起一个唯一的标识(ID)就变得并不容易了。为了解决这个问题,在MyBatis中,可以为每个映射文件起一个唯一的命名空间,这样定义在这个映射文件中的每个SQL语句就成了定义在这个命名空间中的一个ID。
只要我们能够保证每个命名空间中这个ID是唯一的,即使在不同映射文件中的语句ID相同,也不会再产生冲突了。

MyBatis中的动态SQL是什么意思?
答:对于一些复杂的查询,我们可能会指定多个查询条件,但是这些条件可能存在也可能不存在,例如在58同城上面找房子,我们可能会指定面积、楼层和所在位置来查找房源,也可能会指定面积、价格、户型和所在位置来查找房源,此时就需要根据用户指定的条件动态生成SQL语句。
如果不使用持久层框架我们可能需要自己拼装SQL语句,还好MyBatis提供了动态SQL的功能来解决这个问题。MyBatis中用于实现动态SQL的元素主要有:

  • if
  • choose / when / otherwise
  • trim
  • where
  • set
  • foreach

什么是IoC和DI?DI是如何实现的?
答:IoC叫控制反转,是Inversion of Control的缩写,DI(Dependency Injection)叫依赖注入,是对IoC更简单的诠释。控制反转是把传统上由程序代码直接操控的对象的调用权交给容器,通过容器来实现对象组件的装配和管理。
所谓的"控制反转"就是对组件对象控制权的转移,从程序代码本身转移到了外部容器,由容器来创建对象并管理对象之间的依赖关系。IoC体现了好莱坞原则 - “Don’t call me, we will call you”。
依赖注入的基本原则是应用组件不应该负责查找资源或者其他依赖的协作对象。配置对象的工作应该由容器负责,查找资源的逻辑应该从应用组件的代码中抽取出来,交给容器来完成。
DI是对IoC更准确的描述,即组件之间的依赖关系由容器在运行期决定,形象的来说,即由容器动态的将某种依赖关系注入到组件之中。

依赖注入可以通过setter方法注入(设值注入)、构造器注入和接口注入三种方式来实现,Spring支持setter注入和构造器注入,通常使用构造器注入来注入必须的依赖关系,对于可选的依赖关系,则setter注入是更好的选择,setter注入需要类提供无参构造器或者无参的静态工厂方法来创建对象。

Spring中Bean的作用域有哪些?
答:在Spring的早期版本中,仅有两个作用域:singleton和prototype,前者表示Bean以单例的方式存在;后者表示每次从容器中调用Bean时,都会返回一个新的实例,prototype通常翻译为原型。

补充:设计模式中的创建型模式中也有一个原型模式,原型模式也是一个常用的模式,例如做一个室内设计软件,所有的素材都在工具箱中,而每次从工具箱中取出的都是素材对象的一个原型,可以通过对象克隆来实现原型模式。
Spring 2.x中针对WebApplicationContext新增了3个作用域,分别是:request(每次HTTP请求都会创建一个新的Bean)、session(同一个HttpSession共享同一个Bean,不同的HttpSession使用不同的Bean)和globalSession(同一个全局Session共享一个Bean)。

说明:单例模式和原型模式都是重要的设计模式。一般情况下,无状态或状态不可变的类适合使用单例模式。在传统开发中,由于DAO持有Connection这个非线程安全对象因而没有使用单例模式;但在Spring环境下,所有DAO类对可以采用单例模式,因为Spring利用AOP和java API中的ThreadLocal对非线程安全的对象进行了特殊处理。
ThreadLocal为解决多线程程序的并发问题提供了一种新的思路。ThreadLocal,顾名思义是线程的一个本地化对象,当工作于多线程中的对象使用ThreadLocal维护变量时,ThreadLocal为每个使用该变量的线程分配一个独立的变量副本,所以每一个线程都可以独立的改变自己的副本,而不影响其他线程所对应的副本。从线程的角度看,这个变量就像是线程的本地变量。

ThreadLocal类非常简单好用,只有四个方法,能用上的也就是下面三个方法:

  • void set(T value):设置当前线程的线程局部变量的值。
  • T get():获得当前线程所对应的线程局部变量的值。
  • void remove():删除当前线程中线程局部变量的值。

ThreadLocal是如何做到为每一个线程维护一份独立的变量副本的呢?在ThreadLocal类中有一个Map,键为线程对象,值是其线程对应的变量的副本

解释一下什么叫AOP(面向切面编程)?
答:AOP(Aspect-Oriented Programming)指一种程序设计范型,该范型以一种称为切面(aspect)的语言构造为基础,切面是一种新的模块化机制,用来描述分散在对象、类或方法中的横切关注点(crosscutting concern)。

你是如何理解"横切关注"这个概念的?
答:"横切关注"是会影响到整个应用程序的关注功能,它跟正常的业务逻辑是正交的,没有必然的联系,但是几乎所有的业务逻辑都会涉及到这些关注功能。通常,事务、日志、安全性等关注就是应用中的横切关注功能。

你如何理解AOP中的连接点(Joinpoint)、切点(Pointcut)、增强(Advice)、引介(Introduction)、织入(Weaving)、切面(Aspect)这些概念?
答:
a. 连接点(Joinpoint):程序执行的某个特定位置(如:某个方法调用前、调用后,方法抛出异常后)。一个类或一段程序代码拥有一些具有边界性质的特定点,这些代码中的特定点就是连接点。Spring仅支持方法的连接点。
b. 切点(Pointcut):如果连接点相当于数据中的记录,那么切点相当于查询条件,一个切点可以匹配多个连接点。Spring AOP的规则解析引擎负责解析切点所设定的查询条件,找到对应的连接点。
c. 增强(Advice):增强是织入到目标类连接点上的一段程序代码。Spring提供的增强接口都是带方位名的,如:BeforeAdvice、AfterReturningAdvice、ThrowsAdvice等。很多资料上将增强译为“通知”,这明显是个词不达意的翻译,让很多程序员困惑了许久。

说明: Advice在国内的很多书面资料中都被翻译成"通知",但是很显然这个翻译无法表达其本质,有少量的读物上将这个词翻译为"增强",这个翻译是对Advice较为准确的诠释,我们通过AOP将横切关注功能加到原有的业务逻辑上,这就是对原有业务逻辑的一种增强,这种增强可以是前置增强、后置增强、返回后增强、抛异常时增强和包围型增强。
d. 引介(Introduction):引介是一种特殊的增强,它为类添加一些属性和方法。这样,即使一个业务类原本没有实现某个接口,通过引介功能,可以动态的未该业务类添加接口的实现逻辑,让业务类成为这个接口的实现类。
e. 织入(Weaving):织入是将增强添加到目标类具体连接点上的过程,AOP有三种织入方式:①编译期织入:需要特殊的Java编译期(例如AspectJ的ajc);②装载期织入:要求使用特殊的类加载器,在装载类的时候对类进行增强;③运行时织入:在运行时为目标类生成代理实现增强。Spring采用了动态代理的方式实现了运行时织入,而AspectJ采用了编译期织入和装载期织入的方式。
f. 切面(Aspect):切面是由切点和增强(引介)组成的,它包括了对横切关注功能的定义,也包括了对连接点的定义。

补充:代理模式是GoF提出的23种设计模式中最为经典的模式之一,代理模式是对象的结构模式,它给某一个对象提供一个代理对象,并由代理对象控制对原对象的引用。
简单的说,代理对象可以完成比原对象更多的职责,当需要为原对象添加横切关注功能时,就可以使用原对象的代理对象。
我们在打开Office系列的Word文档时,如果文档中有插图,当文档刚加载时,文档中的插图都只是一个虚框占位符,等用户真正翻到某页要查看该图片时,才会真正加载这张图,这其实就是对代理模式的使用,代替真正图片的虚框就是一个虚拟代理;
Hibernate的load方法也是返回一个虚拟代理对象,等用户真正需要访问对象的属性时,才向数据库发出SQL语句获得真实对象

选择使用Spring框架的原因(Spring框架为企业级开发带来的好处有哪些)?
答:可以从以下几个方面作答:
非侵入式:支持基于POJO的编程模式,不强制性的要求实现Spring框架中的接口或继承Spring框架中的类。
IoC容器:IoC容器帮助应用程序管理对象以及对象之间的依赖关系,对象之间的依赖关系如果发生了改变只需要修改配置文件而不是修改代码,因为代码的修改可能意味着项目的重新构建和完整的回归测试。
有了IoC容器,程序员再也不需要自己编写工厂、单例,这一点特别符合Spring的精神"不要重复的发明轮子"。
AOP(面向切面编程):将所有的横切关注功能封装到切面(aspect)中,通过配置的方式将横切关注功能动态添加到目标代码上,进一步实现了业务逻辑和系统服务之间的分离。另一方面,有了AOP程序员可以省去很多自己写代理类的工作。
MVC:Spring的MVC框架是非常优秀的,从各个方面都可以甩Struts 2几条街,为Web表示层提供了更好的解决方案。
事务管理:Spring以宽广的胸怀接纳多种持久层技术,并且为其提供了声明式的事务管理,在不需要任何一行代码的情况下就能够完成事务管理。
其他:选择Spring框架的原因还远不止于此,Spring为Java企业级开发提供了一站式选择,你可以在需要的时候使用它的部分和全部,更重要的是,你甚至可以在感觉不到Spring存在的情况下,在你的项目中使用Spring提供的各种优秀的功能。

阐述Spring框架中Bean的生命周期?
答:
① Spring IoC容器找到关于Bean的定义并实例化该Bean。
② Spring IoC容器对Bean进行依赖注入。
③ 如果Bean实现了BeanNameAware接口,则将该Bean的id传给setBeanName方法。
④ 如果Bean实现了BeanFactoryAware接口,则将BeanFactory对象传给setBeanFactory方法。
⑤ 如果Bean实现了BeanPostProcessor接口,则调用其postProcessBeforeInitialization方法。
⑥ 如果Bean实现了InitializingBean接口,则调用其afterPropertySet方法。
⑦ 如果有和Bean关联的BeanPostProcessors对象,则这些对象的postProcessAfterInitialization方法被调用。
⑧ 当销毁Bean实例时,如果Bean实现了DisposableBean接口,则调用其destroy方法。

大型网站在架构上应当考虑哪些问题?
答:
分层:分层是处理任何复杂系统最常见的手段之一,将系统横向切分成若干个层面,每个层面只承担单一的职责,然后通过下层为上层提供的基础设施和服务以及上层对下层的调用来形成一个完整的复杂的系统。
计算机网络的开放系统互联参考模型(OSI/RM)和Internet的TCP/IP模型都是分层结构,大型网站的软件系统也可以使用分层的理念将其分为持久层(提供数据存储和访问服务)、业务层(处理业务逻辑,系统中最核心的部分)和表示层(系统交互、视图展示)。
需要指出的是:(1)分层是逻辑上的划分,在物理上可以位于同一设备上也可以在不同的设备上部署不同的功能模块,这样可以使用更多的计算资源来应对用户的并发访问;(2)层与层之间应当有清晰的边界,这样分层才有意义,才更利于软件的开发和维护。
分割:分割是对软件的纵向切分。我们可以将大型网站的不同功能和服务分割开,形成高内聚低耦合的功能模块(单元)
。在设计初期可以做一个粗粒度的分割,将网站分割为若干个功能模块,后期还可以进一步对每个模块进行细粒度的分割,这样一方面有助于软件的开发和维护,另一方面有助于分布式的部署,提供网站的并发处理能力和功能的扩展。
分布式:除了上面提到的内容,网站的静态资源(JavaScript、CSS、图片等)也可以采用独立分布式部署并采用独立的域名,这样可以减轻应用服务器的负载压力,也使得浏览器对资源的加载更快。
数据的存取也应该是分布式的,传统的商业级关系型数据库产品基本上都支持分布式部署,而新生的NoSQL产品几乎都是分布式的。当然,网站后台的业务处理也要使用分布式技术,例如查询索引的构建、数据分析等,这些业务计算规模庞大,可以使用Hadoop以及MapReduce分布式计算框架来处理。
集群:集群使得有更多的服务器提供相同的服务,可以更好的提供对并发的支持。
缓存:所谓缓存就是用空间换取时间的技术,将数据尽可能放在距离计算最近的位置。使用缓存是网站优化的第一定律。我们通常说的CDN、反向代理、热点数据都是对缓存技术的使用。
异步:异步是实现软件实体之间解耦合的又一重要手段。异步架构是典型的生产者消费者模式,二者之间没有直接的调用关系,只要保持数据结构不变,彼此功能实现可以随意变化而不互相影响,这对网站的扩展非常有利。
使用异步处理还可以提高系统可用性,加快网站的响应速度(用Ajax加载数据就是一种异步技术),同时还可以起到削峰作用(应对瞬时高并发)。";能推迟处理的都要推迟处理"是网站优化的第二定律,而异步是践行网站优化第二定律的重要手段。
冗余:各种服务器都要提供相应的冗余服务器以便在某台或某些服务器宕机时还能保证网站可以正常工作,同时也提供了灾难恢复的可能性。冗余是网站高可用性的重要保证。

你用过的网站前端优化的技术有哪些?
答:
① 浏览器访问优化:

  • 减少HTTP请求数量:合并CSS、合并javascript、合并图片(CSS Sprite)
  • 使用浏览器缓存:通过设置HTTP响应头中的Cache-Control和Expires属性,将CSS、JavaScript、图片等在浏览器中缓存,当这些静态资源需要更新时,可以更新HTML文件中的引用来让浏览器重新请求新的资源
  • 启用压缩
  • CSS前置,JavaScript后置
  • 减少Cookie传输
    ② CDN加速:CDN(Content Distribute Network)的本质仍然是缓存,将数据缓存在离用户最近的地方,CDN通常部署在网络运营商的机房,不仅可以提升响应速度,还可以减少应用服务器的压力。当然,CDN缓存的通常都是静态资源。
    ③ 反向代理:反向代理相当于应用服务器的一个门面,可以保护网站的安全性,也可以实现负载均衡的功能,当然最重要的是它缓存了用户访问的热点资源,可以直接从反向代理将某些内容返回给用户浏览器。

你使用过的应用服务器优化技术有哪些?
答: ① 分布式缓存:缓存的本质就是内存中的哈希表,如果设计一个优质的哈希函数,那么理论上哈希表读写的渐近时间复杂度为O(1)。缓存主要用来存放那些读写比很高、变化很少的数据,这样应用程序读取数据时先到缓存中读取,如果没有或者数据已经失效再去访问数据库或文件系统,并根据拟定的规则将数据写入缓存。 对网站数据的访问也符合二八定律(Pareto分布,幂律分布),即80%的访问都集中在20%的数据上,如果能够将这20%的数据缓存起来,那么系统的性能将得到显着的改善。当然,使用缓存需要解决以下几个问题: - 频繁修改的数据; - 数据不一致与脏读; - 缓存雪崩(可以采用分布式缓存服务器集群加以解决,memcached是广泛采用的解决方案); - 缓存预热; - 缓存穿透(恶意持续请求不存在的数据)。 ② 异步操作:可以使用消息队列将调用异步化,通过异步处理将短时间高并发产生的事件消息存储在消息队列中,从而起到削峰作用。电商网站在进行促销活动时,可以将用户的订单请求存入消息队列,这样可以抵御大量的并发订单请求对系统和数据库的冲击。目前,绝大多数的电商网站即便不进行促销活动,订单系统都采用了消息队列来处理。 ③ 使用集群。 ④ 代码优化: - 多线程:基于Java的Web开发基本上都通过多线程的方式响应用户的并发请求,使用多线程技术在编程上要解决线程安全问题,主要可以考虑以下几个方面: A. 将对象设计为无状态对象(这和面向对象的编程观点是矛盾的,在面向对象的世界中被视为不良设计),这样就不会存在并发访问时对象状态不一致的问题。 B. 在方法内部创建对象,这样对象由进入方法的线程创建,不会出现多个线程访问同一对象的问题。使用ThreadLocal将对象与线程绑定也是很好的做法,这一点在前面已经探讨过了。C. 对资源进行并发访问时应当使用合理的锁机制。 - 非阻塞I/O: 使用单线程和非阻塞I/O是目前公认的比多线程的方式更能充分发挥服务器性能的应用模式,基于Node.js构建的服务器就采用了这样的方式。Java在JDK 1.4中就引入了NIO(Non-blocking I/O),在Servlet 3规范中又引入了异步Servlet的概念,这些都为在服务器端采用非阻塞I/O提供了必要的基础。 - 资源复用:资源复用主要有两种方式,一是单例,二是对象池,我们使用的数据库连接池、线程池都是对象池化技术,这是典型的用空间换取时间的策略,另一方面也实现对资源的复用,从而避免了不必要的创建和释放资源所带来的开销。

什么是XSS攻击?什么是SQL注入攻击?什么是CSRF攻击?
答:
XSS(Cross Site Script,跨站脚本攻击)是向网页中注入恶意脚本在用户浏览网页时在用户浏览器中执行恶意脚本的攻击方式。
跨站脚本攻击分有两种形式:反射型攻击(诱使用户点击一个嵌入恶意脚本的链接以达到攻击的目标,目前有很多攻击者利用论坛、微博发布含有恶意脚本的URL就属于这种方式)和持久型攻击(将恶意脚本提交到被攻击网站的数据库中,用户浏览网页时,恶意脚本从数据库中被加载到页面执行,
QQ邮箱的早期版本就曾经被利用作为持久型跨站脚本攻击的平台)。XSS虽然不是什么新鲜玩意,但是攻击的手法却不断翻新,防范XSS主要有两方面:消毒(对危险字符进行转义)和HttpOnly(防范XSS攻击者窃取Cookie数据)。

SQL注入攻击是注入攻击最常见的形式(此外还有OS注入攻击(Struts 2的高危漏洞就是通过OGNL实施OS注入攻击导致的)),当服务器使用请求参数构造SQL语句时,恶意的SQL被嵌入到SQL中交给数据库执行。
SQL注入攻击需要攻击者对数据库结构有所了解才能进行,攻击者想要获得表结构有多种方式:
(1)如果使用开源系统搭建网站,数据库结构也是公开的(目前有很多现成的系统可以直接搭建论坛,电商网站,虽然方便快捷但是风险是必须要认真评估的);
(2)错误回显(如果将服务器的错误信息直接显示在页面上,攻击者可以通过非法参数引发页面错误从而通过错误信息了解数据库结构,Web应用应当设置友好的错误页,一方面符合最小惊讶原则,一方面屏蔽掉可能给系统带来危险的错误回显信息);
(3)盲注。防范SQL注入攻击也可以采用消毒的方式,通过正则表达式对请求参数进行验证,此外,参数绑定也是很好的手段,这样恶意的SQL会被当做SQL的参数而不是命令被执行,JDBC中的PreparedStatement就是支持参数绑定的语句对象,从性能和安全性上都明显优于Statement。

CSRF攻击(Cross Site Request Forgery,跨站请求伪造)是攻击者通过跨站请求,以合法的用户身份进行非法操作(如转账或发帖等)。CSRF的原理是利用浏览器的Cookie或服务器的Session,盗取用户身份,其原理如下图所示。
防范CSRF的主要手段是识别请求者的身份,主要有以下几种方式:
(1)在表单中添加令牌(token);
(2)验证码;
(3)检查请求头中的Referer(前面提到防图片盗链接也是用的这种方式)。
令牌和验证都具有一次消费性的特征,因此在原理上一致的,但是验证码是一种糟糕的用户体验,不是必要的情况下不要轻易使用验证码,目前很多网站的做法是如果在短时间内多次提交一个表单未获得成功后才要求提供验证码,这样会获得较好的用户体验

什么是领域模型(domain model)?贫血模型(anaemic domain model)和充血模型(rich domain model)有什么区别?
答:领域模型是领域内的概念类或现实世界中对象的可视化表示,又称为概念模型或分析对象模型,它专注于分析问题领域本身,发掘重要的业务领域概念,并建立业务领域概念之间的关系。贫血模型是指使用的领域对象中只有setter和getter方法(POJO),所有的业务逻辑都不包含在领域对象中而是放在业务逻辑层。
有人将我们这里说的贫血模型进一步划分成失血模型(领域对象完全没有业务逻辑)和贫血模型(领域对象有少量的业务逻辑),我们这里就不对此加以区分了。
充血模型将大多数业务逻辑和持久化放在领域对象中,业务逻辑(业务门面)只是完成对业务逻辑的封装、事务和权限等的处理。下面两张图分别展示了贫血模型和充血模型的分层架构。



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