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面试题20180302
阅读量:6833 次
发布时间:2019-06-26

本文共 4127 字,大约阅读时间需要 13 分钟。

一.hashmap的底层原理。

1.hashmap的数据结构

Hashmap实际上是一个数组和链表的结合体(在数据结构中,一般称之为“链表散列“),请看下图(横排表示数组,纵排表示数组元素【实际上是一个链表】)。
图片描述
从图中我们可以看到一个hashmap就是一个数组结构,当新建一个hashmap的时候,就会初始化一个数组。
上面的Entry就是数组中的元素,它持有一个指向下一个元素的引用,这就构成了链表。
当我们往hashmap中put元素的时候,先根据key的hash值得到这个元素在数组中的位置(即下标),然后就可以把这个元素放到对应的位置中了。如果这个元素所在的位子上已经存放有其他元素了,那么在同一个位子上的元素将以链表的形式存放,新加入的放在链头,最先加入的放在链尾。从hashmap中get元素时,首先计算key的hashcode,找到数组中对应位置的某一元素,然后通过key的equals方法在对应位置的链表中找到需要的元素。从这里我们可以想象得到,如果每个位置上的链表只有一个元素,那么hashmap的get效率将是最高的.

2.hash算法

我们可以看到在hashmap中要找到某个元素,需要根据key的hash值来求得对应数组中的位置。如何计算这个位置就是hash算法。前面说过hashmap的数据结构是数组和链表的结合,所以我们当然希望这个hashmap里面的元素位置尽量的分布均匀些,尽量使得每个位置上的元素数量只有一个,那么当我们用hash算法求得这个位置的时候,马上就可以知道对应位置的元素就是我们要的,而不用再去遍历链表。

首先算得key得hashcode值,然后跟数组的长度-1做一次“与”运算(&)。看上去很简单,其实比较有玄机。比如数组的长度是2的4次方,那么hashcode就会和2的4次方-1做“与”运算。很多人都有这个疑问,为什么hashmap的数组初始化大小都是2的次方大小时,hashmap的效率最高,我以2的4次方举例,来解释一下为什么数组大小为2的幂时hashmap访问的性能最高。

看下图,左边两组是数组长度为16(2的4次方),右边两组是数组长度为15。两组的hashcode均为8和9,但是很明显,当它们和1110“与”的时候,产生了相同的结果,也就是说它们会定位到数组中的同一个位置上去,这就产生了碰撞,8和9会被放到同一个链表上,那么查询的时候就需要遍历这个链表,得到8或者9,这样就降低了查询的效率。同时,我们也可以发现,当数组长度为15的时候,hashcode的值会与14(1110)进行“与”,那么最后一位永远是0,而0001,0011,0101,1001,1011,0111,1101这几个位置永远都不能存放元素了,空间浪费相当大,更糟的是这种情况中,数组可以使用的位置比数组长度小了很多,这意味着进一步增加了碰撞的几率,减慢了查询的效率!

图片描述

所以说,当数组长度为2的n次幂的时候,不同的key算得得index相同的几率较小,那么数据在数组上分布就比较均匀,也就是说碰撞的几率小,相对的,查询的时候就不用遍历某个位置上的链表,这样查询效率也就较高了。所以,在存储大容量数据的时候,最好预先指定hashmap的size为2的整数次幂次方。就算不指定的话,也会以大于且最接近指定值大小的2次幂来初始化的。

3、hashmap的resize

那么hashmap什么时候进行扩容呢?当hashmap中的元素个数超过数组大小loadFactor时,就会进行数组扩容,loadFactor的默认值为0.75,也就是说,默认情况下,数组大小为16,那么当hashmap中元素个数超过160.75=12的时候,就把数组的大小扩展为216=32,即扩大一倍,然后重新计算每个元素在数组中的位置,而这是一个非常消耗性能的操作,所以如果我们已经预知hashmap中元素的个数,那么预设元素的个数能够有效的提高hashmap的性能。比如说,我们有1000个元素new HashMap(1000), 但是理论上来讲new HashMap(1024)更合适,不过上面annegu已经说过,即使是1000,hashmap也自动会将其设置为1024。 但是new HashMap(1024)还不是更合适的,因为0.751000 < 1000, 也就是说为了让0.75 * size >1000, 我们必须这样new HashMap(2048)才最合适,既考虑了&的问题,也避免了resize的问题。

4、key的hashcode与equals方法改写

在第一部分hashmap的数据结构中,annegu就写了get方法的过程:首先计算key的hashcode,找到数组中对应位置的某一元素,然后通过key的equals方法在对应位置的链表中找到需要的元素。所以,hashcode与equals方法对于找到对应元素是两个关键方法。
Hashmap的key可以是任何类型的对象,例如User这种对象,为了保证两个具有相同属性的user的hashcode相同,我们就需要改写hashcode方法,比方把hashcode值的计算与User对象的id关联起来,那么只要user对象拥有相同id,那么他们的hashcode也能保持一致了,这样就可以找到在hashmap数组中的位置了。如果这个位置上有多个元素,还需要用key的equals方法在对应位置的链表中找到需要的元素,所以只改写了hashcode方法是不够的,equals方法也是需要改写滴~当然啦,按正常思维逻辑,equals方法一般都会根据实际的业务内容来定义,例如根据user对象的id来判断两个user是否相等。
在改写equals方法的时候,需要满足以下三点:
(1) 自反性:就是说a.equals(a)必须为true。
(2) 对称性:就是说a.equals(b)=true的话,b.equals(a)也必须为true。
(3) 传递性:就是说a.equals(b)=true,并且b.equals(c)=true的话,a.equals(c)也必须为true。
通过改写key对象的equals和hashcode方法,我们可以将任意的业务对象作为map的key(前提是你确实有这样的需要)。
摘自:

2.模拟实现spring,如何依赖注入。

3.jquery的$是如何实现的。

这个写的还是很到位的,大体浏览了一下,没太仔细看,掌握一些大概,以后有空再完全理解。

4.servlet是如何实现mvc的,内部流程。

5.spring aop和ioc的原理是什么。

6.对hashmap,分别对key和value进行排序。

7.反射的性能优化。

通过缓存来优化

需要两个组件ClassInfo和ReflectionCache。
ClassInfo主要保存Class对象的信息,主要是方法Map。其中ClassInfo中包括三部分方法的Map: Getter, Setter, Other。Getter是Class的属性的获取方法,Setter是Class的属性的设置方法,Other是其它方法。需要注意的是Getter和Setter的方法需要完全符合Javabean规范(isXXX方法属于Getter方法范围内),其key值是方法对应的属性名。Other方法是除Getter和Setter以外的其它方法。
ReflectionCache组件主要是通过HashMap对ClassInfo进行缓存。缓存的键值是ClassInfo中Class对象的全称。如一个String对象,它缓存的键值就是java.lang.String。并且ReflectionCache提供了几种不同get和put方法来方便用户的操作。
另外ClassInfo的生成需要用到ClassInfoUtils工具。它的主要工作是创建ClassInfo对象,其中创建ClassInfo时可以提供Method Type信息来指定缓存的方法类型(如:所有方法-All、存取器方法-Access、获取方法-Getter和设置方法-Setter)。
5.同步控制
ReflectionCache中ClassInfoMap是一个静变量,那么随之而来的就是HashMap的同步问题。我对ReflectionCache的做了些改进,主要是对put方法的处理。首先HashMap的获取操作(get操作)没有加入同步操作,因此获取的操作是可以并发的。现在的问题在于如果获取不了ClassInfo对象时会要执行设置操作(set操作),此时并发问题随之而来。可能在同一时刻会有很多线程去设置ClassInfo,在第一个设置完ClassInfo的线程结束后,第二个线程应该停止设置ClassInfo。在此需求之上,我们需要对ReflectionCache的put操作上加上同步块,并且让put操作再执行一个额外的操作:返回添加到ClassInfoMap中的ClassInfo,不管它是不是其它线程添加的。因此我们在设置ClassInfo时,可以这样操作:
ClassInfo classInfo = ReflectionCache.putClassInfo(String.class);

8.annotation的实现原理

9.mysql的存储引擎,innodb的讲解。

10.如何优化sql,怎么触发索引。

11.三个线程,t1,t2,t3,如何依次执行循环执行任务。

12.两张表,一张t1,字段f1,有数据1,2,3,4;另一张t2,字段f2,有数据1,2,5,6.查询出不相等的数据。

select f1 from (select f1 from t1UNION allselect f2 from t2) t3GROUP BY f1HAVING COUNT(f1) = 1

13.hibernate的一二级缓存

14.session和cookie的区别与联系

15.springboot是如何实现,没有配置文件的。

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