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面試題20180302

canopus4u / 677人閱讀

摘要:對(duì),分別對(duì)和進(jìn)行排序。主要保存對(duì)象的信息,主要是方法。組件主要是通過對(duì)進(jìn)行緩存。同步控制中是一個(gè)靜變量,那么隨之而來的就是的同步問題。現(xiàn)在的問題在于如果獲取不了對(duì)象時(shí)會(huì)要執(zhí)行設(shè)置操作操作,此時(shí)并發(fā)問題隨之而來。

一.hashmap的底層原理。

1.hashmap的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
Hashmap實(shí)際上是一個(gè)數(shù)組和鏈表的結(jié)合體(在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中,一般稱之為“鏈表散列“),請(qǐng)看下圖(橫排表示數(shù)組,縱排表示數(shù)組元素【實(shí)際上是一個(gè)鏈表】)。

從圖中我們可以看到一個(gè)hashmap就是一個(gè)數(shù)組結(jié)構(gòu),當(dāng)新建一個(gè)hashmap的時(shí)候,就會(huì)初始化一個(gè)數(shù)組。
上面的Entry就是數(shù)組中的元素,它持有一個(gè)指向下一個(gè)元素的引用,這就構(gòu)成了鏈表。
當(dāng)我們往hashmap中put元素的時(shí)候,先根據(jù)key的hash值得到這個(gè)元素在數(shù)組中的位置(即下標(biāo)),然后就可以把這個(gè)元素放到對(duì)應(yīng)的位置中了。如果這個(gè)元素所在的位子上已經(jīng)存放有其他元素了,那么在同一個(gè)位子上的元素將以鏈表的形式存放,新加入的放在鏈頭,最先加入的放在鏈尾。從hashmap中g(shù)et元素時(shí),首先計(jì)算key的hashcode,找到數(shù)組中對(duì)應(yīng)位置的某一元素,然后通過key的equals方法在對(duì)應(yīng)位置的鏈表中找到需要的元素。從這里我們可以想象得到,如果每個(gè)位置上的鏈表只有一個(gè)元素,那么hashmap的get效率將是最高的.

2.hash算法
我們可以看到在hashmap中要找到某個(gè)元素,需要根據(jù)key的hash值來求得對(duì)應(yīng)數(shù)組中的位置。如何計(jì)算這個(gè)位置就是hash算法。前面說過hashmap的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是數(shù)組和鏈表的結(jié)合,所以我們當(dāng)然希望這個(gè)hashmap里面的元素位置盡量的分布均勻些,盡量使得每個(gè)位置上的元素?cái)?shù)量只有一個(gè),那么當(dāng)我們用hash算法求得這個(gè)位置的時(shí)候,馬上就可以知道對(duì)應(yīng)位置的元素就是我們要的,而不用再去遍歷鏈表。

首先算得key得hashcode值,然后跟數(shù)組的長(zhǎng)度-1做一次“與”運(yùn)算(&)。看上去很簡(jiǎn)單,其實(shí)比較有玄機(jī)。比如數(shù)組的長(zhǎng)度是2的4次方,那么hashcode就會(huì)和2的4次方-1做“與”運(yùn)算。很多人都有這個(gè)疑問,為什么hashmap的數(shù)組初始化大小都是2的次方大小時(shí),hashmap的效率最高,我以2的4次方舉例,來解釋一下為什么數(shù)組大小為2的冪時(shí)hashmap訪問的性能最高。

看下圖,左邊兩組是數(shù)組長(zhǎng)度為16(2的4次方),右邊兩組是數(shù)組長(zhǎng)度為15。兩組的hashcode均為8和9,但是很明顯,當(dāng)它們和1110“與”的時(shí)候,產(chǎn)生了相同的結(jié)果,也就是說它們會(huì)定位到數(shù)組中的同一個(gè)位置上去,這就產(chǎn)生了碰撞,8和9會(huì)被放到同一個(gè)鏈表上,那么查詢的時(shí)候就需要遍歷這個(gè)鏈表,得到8或者9,這樣就降低了查詢的效率。同時(shí),我們也可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)數(shù)組長(zhǎng)度為15的時(shí)候,hashcode的值會(huì)與14(1110)進(jìn)行“與”,那么最后一位永遠(yuǎn)是0,而0001,0011,0101,1001,1011,0111,1101這幾個(gè)位置永遠(yuǎn)都不能存放元素了,空間浪費(fèi)相當(dāng)大,更糟的是這種情況中,數(shù)組可以使用的位置比數(shù)組長(zhǎng)度小了很多,這意味著進(jìn)一步增加了碰撞的幾率,減慢了查詢的效率!

所以說,當(dāng)數(shù)組長(zhǎng)度為2的n次冪的時(shí)候,不同的key算得得index相同的幾率較小,那么數(shù)據(jù)在數(shù)組上分布就比較均勻,也就是說碰撞的幾率小,相對(duì)的,查詢的時(shí)候就不用遍歷某個(gè)位置上的鏈表,這樣查詢效率也就較高了。所以,在存儲(chǔ)大容量數(shù)據(jù)的時(shí)候,最好預(yù)先指定hashmap的size為2的整數(shù)次冪次方。就算不指定的話,也會(huì)以大于且最接近指定值大小的2次冪來初始化的。

3、hashmap的resize
那么hashmap什么時(shí)候進(jìn)行擴(kuò)容呢?當(dāng)hashmap中的元素個(gè)數(shù)超過數(shù)組大小loadFactor時(shí),就會(huì)進(jìn)行數(shù)組擴(kuò)容,loadFactor的默認(rèn)值為0.75,也就是說,默認(rèn)情況下,數(shù)組大小為16,那么當(dāng)hashmap中元素個(gè)數(shù)超過160.75=12的時(shí)候,就把數(shù)組的大小擴(kuò)展為216=32,即擴(kuò)大一倍,然后重新計(jì)算每個(gè)元素在數(shù)組中的位置,而這是一個(gè)非常消耗性能的操作,所以如果我們已經(jīng)預(yù)知hashmap中元素的個(gè)數(shù),那么預(yù)設(shè)元素的個(gè)數(shù)能夠有效的提高h(yuǎn)ashmap的性能。比如說,我們有1000個(gè)元素new HashMap(1000), 但是理論上來講new HashMap(1024)更合適,不過上面annegu已經(jīng)說過,即使是1000,hashmap也自動(dòng)會(huì)將其設(shè)置為1024。 但是new HashMap(1024)還不是更合適的,因?yàn)?.751000 < 1000, 也就是說為了讓0.75 * size >1000, 我們必須這樣new HashMap(2048)才最合適,既考慮了&的問題,也避免了resize的問題。

4、key的hashcode與equals方法改寫
在第一部分hashmap的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中,annegu就寫了get方法的過程:首先計(jì)算key的hashcode,找到數(shù)組中對(duì)應(yīng)位置的某一元素,然后通過key的equals方法在對(duì)應(yīng)位置的鏈表中找到需要的元素。所以,hashcode與equals方法對(duì)于找到對(duì)應(yīng)元素是兩個(gè)關(guān)鍵方法。
Hashmap的key可以是任何類型的對(duì)象,例如User這種對(duì)象,為了保證兩個(gè)具有相同屬性的user的hashcode相同,我們就需要改寫hashcode方法,比方把hashcode值的計(jì)算與User對(duì)象的id關(guān)聯(lián)起來,那么只要user對(duì)象擁有相同id,那么他們的hashcode也能保持一致了,這樣就可以找到在hashmap數(shù)組中的位置了。如果這個(gè)位置上有多個(gè)元素,還需要用key的equals方法在對(duì)應(yīng)位置的鏈表中找到需要的元素,所以只改寫了hashcode方法是不夠的,equals方法也是需要改寫滴~當(dāng)然啦,按正常思維邏輯,equals方法一般都會(huì)根據(jù)實(shí)際的業(yè)務(wù)內(nèi)容來定義,例如根據(jù)user對(duì)象的id來判斷兩個(gè)user是否相等。
在改寫equals方法的時(shí)候,需要滿足以下三點(diǎn):
(1) 自反性:就是說a.equals(a)必須為true。
(2) 對(duì)稱性:就是說a.equals(b)=true的話,b.equals(a)也必須為true。
(3) 傳遞性:就是說a.equals(b)=true,并且b.equals(c)=true的話,a.equals(c)也必須為true。
通過改寫key對(duì)象的equals和hashcode方法,我們可以將任意的業(yè)務(wù)對(duì)象作為map的key(前提是你確實(shí)有這樣的需要)。
摘自:http://blog.csdn.net/jdjdndhj...

2.模擬實(shí)現(xiàn)spring,如何依賴注入。 3.jquery的$是如何實(shí)現(xiàn)的。

http://www.zhangxinxu.com/wor...
這個(gè)寫的還是很到位的,大體瀏覽了一下,沒太仔細(xì)看,掌握一些大概,以后有空再完全理解。

4.servlet是如何實(shí)現(xiàn)mvc的,內(nèi)部流程。 5.spring aop和ioc的原理是什么。 6.對(duì)hashmap,分別對(duì)key和value進(jìn)行排序。 7.反射的性能優(yōu)化。

通過緩存來優(yōu)化
需要兩個(gè)組件ClassInfo和ReflectionCache。
ClassInfo主要保存Class對(duì)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的屬性的獲取方法,Setter是Class的屬性的設(shè)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規(guī)范(isXXX方法屬于Getter方法范圍內(nèi)),其key值是方法對(duì)應(yīng)的屬性名。Other方法是除Getter和Setter以外的其它方法。
ReflectionCache組件主要是通過HashMap對(duì)ClassInfo進(jìn)行緩存。緩存的鍵值是ClassInfo中Class對(duì)象的全稱。如一個(gè)String對(duì)象,它緩存的鍵值就是java.lang.String。并且ReflectionCache提供了幾種不同get和put方法來方便用戶的操作。
另外ClassInfo的生成需要用到ClassInfoUtils工具。它的主要工作是創(chuàng)建ClassInfo對(duì)象,其中創(chuàng)建ClassInfo時(shí)可以提供Method Type信息來指定緩存的方法類型(如:所有方法-All、存取器方法-Access、獲取方法-Getter和設(shè)置方法-Setter)。
5.同步控制
ReflectionCache中ClassInfoMap是一個(gè)靜變量,那么隨之而來的就是HashMap的同步問題。我對(duì)ReflectionCache的做了些改進(jìn),主要是對(duì)put方法的處理。首先HashMap的獲取操作(get操作)沒有加入同步操作,因此獲取的操作是可以并發(fā)的。現(xiàn)在的問題在于如果獲取不了ClassInfo對(duì)象時(shí)會(huì)要執(zhí)行設(shè)置操作(set操作),此時(shí)并發(fā)問題隨之而來。可能在同一時(shí)刻會(huì)有很多線程去設(shè)置ClassInfo,在第一個(gè)設(shè)置完ClassInfo的線程結(jié)束后,第二個(gè)線程應(yīng)該停止設(shè)置ClassInfo。在此需求之上,我們需要對(duì)ReflectionCache的put操作上加上同步塊,并且讓put操作再執(zhí)行一個(gè)額外的操作:返回添加到ClassInfoMap中的ClassInfo,不管它是不是其它線程添加的。因此我們?cè)谠O(shè)置ClassInfo時(shí),可以這樣操作:
ClassInfo classInfo = ReflectionCache.putClassInfo(String.class);

8.annotation的實(shí)現(xiàn)原理 9.mysql的存儲(chǔ)引擎,innodb的講解。 10.如何優(yōu)化sql,怎么觸發(fā)索引。 11.三個(gè)線程,t1,t2,t3,如何依次執(zhí)行循環(huán)執(zhí)行任務(wù)。 12.兩張表,一張t1,字段f1,有數(shù)據(jù)1,2,3,4;另一張t2,字段f2,有數(shù)據(jù)1,2,5,6.查詢出不相等的數(shù)據(jù)。
select f1 from 
(select f1 from t1
UNION all
select f2 from t2) t3
GROUP BY f1
HAVING COUNT(f1) = 1
13.hibernate的一二級(jí)緩存 14.session和cookie的區(qū)別與聯(lián)系 15.springboot是如何實(shí)現(xiàn),沒有配置文件的。

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