java基础面试题2

11. java的io方式

1. java.io 包中的同步阻塞方式的io

2. java.nio 包中的NIO框架，例如Channel、selector、Buffer等，可以提供同步非阻塞的调用方式

3. NIO2 也叫AIO 异步非阻塞的方式，是基于事件和回调机制。可以理解为，操作直接返回，当后台处理操作完成之后，操作系统会通知相应的线程进行后续工作。

12.java文件的几种拷贝方式

1. 普通的流操作拷贝，读取数据是，会先在内核态将数据从磁盘读取到内核缓存，然后切换到用户态，将数据从内核缓存读取到用户缓存。

2. 基于NIO的transferTo，数据传输不需要用户态参与，减少了线程上下文切换的开销。

3. java标准类库提供的File.copy方法，是基于用户态的读写或者拷贝。

4. 拷贝等IO操作的优化：使用缓存机制减少IO次数；使用transferTo操作减少上下文切换和额外的IO开销；减少编解码比如编解码；对象的序列化和反序列化，例如用二进制传输，而不是文本传输。

5. Buffer的几个要素：capcity为Buffer数组的大小，position为操作数据的起始位置，limit操作数据的容量上限。

6. DirectBuffer，Java会对这样的缓存仅做本地IO操作，对于大量数据的IO密集操作，会有很大的性能优势，创建和销毁开销很大，建议长期使用。占用的不是堆内存，所以不会受到-Xmx之类的参数的影响。

7. 跟踪和诊断DirectBuffer，激活NMT -XX:NativeMemoryTracking={summary|detail},性能会下降 5%-10%

13. 谈谈你对接口和抽象类的理解

1. 利用接口可以达到Api和实现分离的目的，接口不能实例化，不能包含任何非常量成员，没有非静态方法的实现

2. 抽象类是 abstract的抽象类，主要作用是代码重用

3. java8中接口可以实现default method的默认方法

14.synchronized和ReentrantLock的区别

1. 保证线程安全的办法：封装，变量私有化；不可变，声明为final

2. 线程安全的几个基本特征：原子性, 同步或者原子机制;可见性,volatile;有序性，避免指令重排序。

3. ReentenLock更加灵活，可以选择公平性，可以在指定情况设定wait和notify。需要显示的指定unlock。

4. 在早期版本synchronized性能不高，但是在后来的版本对synchronized进行了优化，在并发量不是很高的情况下synchronized性能更好，在高并发情况下ReentenLock性能更好。

5. 典型应用场景，ArrayBlockingQueen的take方法，在发现队列长度为0的时候，会进行wait操作，然后在enqueen方法中，在元素插入的时候会进行notify的唤醒操作。

15.synchronized底层的实现，以及锁的种类和升级

1. synchronized底层是由MonitorEnter和MonitorExit实现的，Monitor依靠的是操作系统内部的互斥锁。

2. 三种锁实现：偏向锁，轻量级锁，重量级锁。

3. 偏向锁：没有竞争的时候，锁只由一个线程持有，JVM就会在对象头的Mark Word部分设置线程ID就是对应线程的偏向锁。

4. 轻量级锁:如果某个线程试图获取某个锁的的对象的时候，发现这个锁已经是偏向锁了，如果获取锁成功，就会是轻量级锁。

5. 重量级锁：如果某个线程试图获取某个锁的的对象的时候，发现这个锁已经是偏向锁了，如果获取锁失败，就会是重量级锁。

16.对java线程的理解

1. 从操作系统的角度理解，线程是最小的任务调度单元，一个进程包含多个线程，每个线程都有自己独有的栈、寄存器、本地存储。

2. 线程还分为内核线程和用户线程，现在的jdk基本上都是一对一的操作系统内核线程。

3. 线程的实现方式,继承Thread类，实现Runnable接口，实现Callable接口。

17.java的死锁

1. 什么是死锁？死锁是一种特定的程序状态，一般为多个线程彼此持有对方需要的锁，彼此还在等待获取对方会持有的锁。

2. 定位死锁的方式。jstack打印线程信息。

3. 死锁发生的原因：1.长期持有锁，使用完不释放；2.循环依赖。

4. 如何避免死锁：1.尽量避免使用多个锁，并且只有需要的时候才持有；2.如果必须要使用多个锁，尽量设计好锁的获取顺序，可以将对象和锁的关系图形化展示出来；3.使用超时机制；4.通过不同的工具进行代码分析，查抄可能出现死锁的场景。

18 java并发包提供了哪些工具类

1. 比synchronized更加高级的同步结构，包括countDownLantch等，可以实现更加丰富的多线程操控。

2. 各种线程安全的容器例如concurrentHashMap、concurrentSkipListMap、CopyOnWriteArrayList等

3. 各种并发队列ArrayBlockingQueue等，ArrayBlockingQueue等。

4. 强大的Excutor框架，各种线程池。

19.java的并发容器

1. 其实只有Concurrent*的类型才是并发容器，是基于lock-free，一般的queue队列则是基于锁实现的。

2. concurrent包中的容器总共分三种:concurrent,没有相对较重的拷贝修改操作开销，但是遍历一致性较低，如果在迭代过程中，发生修改，则会继续遍历，size结果不能保证一定准确;copyOnWrite,每次获取的时候复制操作较重;Block,就是阻塞队列，用锁实现，相对来说并发性能较弱。

3. Queue：
   ArrayBlockingQueue|有界队列，内部是final的数组
   –|--
   LinkedBlockingQueue|内部其实是有界队列，如果没有设置边界，边界会默认为int的最大值
   SynchronizedQueue|内部容量为0，每个删除操作都要等待插入，每个插入操作都要等待删除
   DelayedQueue,LinkedTransferQueue|都是无界队列，put永远不会等待

20.java的线程池

线程池名字	Queue	应用场景
newCachedThreadPool	SynchronizedQueue	用来处理大量的短时间任务
newFixedThreadPool	无界工作队列
newSingleThreadExcutor	单个线程,无界工作队列	顺序执行任务
ScheduleExecutor		定时或者周期性的执行任务
newSingleStealingPool	ForkJoinPool