面试问题汇总

朴灿烈づ我的快乐病毒、 2023-09-28 23:16 7阅读 0赞

### 对象从创建到销毁的过程： ###

1、用户创建了一个对象，运行时JVM首先会去方法区寻找该对象的类型信息，没有则使用类加载器classloader将字节码文件加载至内存中的方法区，并将该类的类型信息存放至方法区。  
2、接着JVM在堆中为新的类实例分配内存空间，这个实例持有着指向方法区的该类的类型信息的引用，引用指的是类型信息在方法区中的内存地址。  
3、在此运行的JVM进程中，会首先起一个线程跑该用户程序，而创建线程的同时也创建了一个虚拟机栈，虚拟机栈用来跟踪线程运行中的一系列方法调用的过程，每调用一个方法就会创建并往栈中压入一个栈帧，栈帧用来存储方法的参数，局部变量和运算过程的临时数据。程序中的变量是对实例对象的引用，就存放于栈中，并持有指向堆中实例的内存地址。  
4、JVM根据变量引用持有的堆中对象的内存地址，定位到堆中的类实例，由于堆中实例持有指向方法区的该类类型信息的引用，从而获得某个方法的字节码信息，接着执行某个方法包含的指令。  
5、将变量指向null  
6、JVM GC

###    什么时候引起full gc，有什么危害， ###

fullgc回收整个堆中的内存。

GC的触发条件  
PS:JVM优化的目的就是减少SWT执行的时间（避免卡顿），避免频繁full gc

1.调用System.gc()

只是建议虚拟机执行 Full GC，但是虚拟机不一定真正去执行。不建议使用这种方式，而是让虚拟机管理内存。

2. 未指定老年代和新生代大小，堆伸缩时会产生fullgc,所以一定要配置-Xmx、-Xms

3.老年代空间不足

老年代空间不足的常见场景比如大对象、大数组直接进入老年代、长期存活的对象进入老年代等。

为了避免以上原因引起的 Full GC，应当尽量不要创建过大的对象以及数组。

除此之外，可以通过 -Xmn 虚拟机参数调大新生代的大小，让对象尽量在新生代被回收掉，不进入老年代。

还可以通过 -XX:MaxTenuringThreshold 调大对象进入老年代的年龄，让对象在新生代多存活一段时间。

在执行Full GC后空间仍然不足，则抛出错误：\`java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space \`

4. JDK 1.7 及以前的（永久代）空间满

在 JDK 1.7 及以前，HotSpot 虚拟机中的方法区是用永久代实现的，永久代中存放的为一些 Class 的信息、常量、静态变量等数据。

当系统中要加载的类、反射的类和调用的方法较多时，永久代可能会被占满，在未配置为采用 CMS GC 的情况下也会执行 Full GC。

如果经过 Full GC 仍然回收不了，那么虚拟机会抛出\` java.lang.OutOfMemoryError PermGen space \`

为避免以上原因引起的 Full GC，可采用的方法为增大Perm Gen或转为使用 CMS GC。

5.空间分配担保失败

空间担保，下面两种情况是空间担保失败：

1、每次晋升的对象的平均大小 > 老年代剩余空间

2、Minor GC后存活的对象超过了老年代剩余空间

注意GC日志中是否有promotion failed和concurrent mode failure两种状况，当出现这两种状况的时候就有可能会触发Full GC。

promotion failed 是在进行 Minor GC时候，survivor space空间放不下只能晋升老年代，而此时老年代也空间不足时发生的。

concurrent mode failure 是在进行CMS GC过程，此时有对象要放入老年代而空间不足造成的，这种情况下会退化使用Serial Old收集器变成单线程的，此时是相当的慢的。

怎么调优？围绕一个点，策略就是尽量把对象在新生代使用回收，减少晋升老年代的几率

**线上频繁Full GC的几种表现**

*  机器CPU负载过高；
 *  频繁Full GC报警；
 *  系统无法处理请求或者处理过慢

### 频繁Full GC的几种常见原因 ###

系统承载高并发请求，或者处理数据量过大，导致Young GC很频繁，而且每次Young GC过后存活对象太多，内存分配不合理，Survivor区域过小，导致对象频繁进入老年代，频繁触发Full GC  
系统一次性加载过多数据进内存，搞出来很多大对象，导致频繁有大对象进入老年代，必然频繁触发Full GC  
系统发生了内存泄漏，莫名其妙创建大量的对象，始终无法回收，一直占用在老年代里，必然频繁触发Full GC  
Metaspace（永久代）因为加载类过多触发Full GC  
误调用System.gc()触发Full GC

### SQL查询优化： ###

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

3.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。

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.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

6.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。

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.尽量避免大事务操作，提高系统并发能力。

30.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。

### 什么是事物 ###

定义： 事物就是数据库执行过程中的一个逻辑单位，由一个有限的数据库操作序列构成。  
  本质： 由一个或多个sql语句组成。这些sql语句在执行过程中被当作一个整体，要么全部的sql语句执行成功，要么全部失败。不存在一部分执行成功，一部分执行失败。

2 事物的四大特性  
2.1 原子性（Atomicity）  
  原子性就是将事物进行的操作捆绑成一个不可分割的单元，事物中进行的数据操作要么全部成功，要么全部失败（回滚）。

2.2 一致性（Consistency）  
  一致性是指事物使数据库从一个一致性状态转换到另一个一致性状态。也就是数据库前后必须处于一致性状态。  
  拿转账来说，假设用户A和用户B两者的钱加起来一共是5000，那么不管A和B之间如何转账，转几次账，事务结束后两个用户的钱相加起来应该还得是5000，这就是事务的一致性。

2.3 隔离性（Isolation，又称独立性）  
  多个用户并发访问数据库，数据库为每个用户开启一个事物，每个事物相互独立，互不干扰。  
  事务的隔离性主要规定了各个事务之间相互影响的程度。隔离性概念主要面向对数据资源的并发访问(Concurrency)，并兼顾影响事务的一致性。当两个事务或者更多事务同时访问同一数据资源的时候，不同的隔离级别决定了各个事务对该数据资源访问的不同行为。  
  事务的隔离级别，隔离程度按照从弱到强分别为“Read Uncommitted (未提交读)”，“Read Committed（提交读）”，“Repeatable Read（可重复读）”和“Serializable（序列化）”。

2.4 事务的持久性(Durability)  
  持久性是指一个事务一旦被提交了，那么对数据库中的数据的改变就是永久性的，即便是在数据库系统遇到故障的情况下也不会丢失提交事务的操作。

3 不考虑隔离性会发生的问题  
  在实际应用中，数据库的事务有两种，读事务（select），修改事务（update，insert）。在没有事务控制的时候，多个用户同时操作相同的数据时，可能会产生并发问题，基本上归结为4中问题。

1.数据丢失：两个更新事务同时修改一条数据时，会造成数据的丢失。  
  2.脏读：脏读是指在一个事务处理过程里读取了另一个未提交的事务中的数据。  
  3.不可重复读：不可重复读是指在对于数据库中的某个数据，一个事务范围内多次查询却返回了不同的数据值，这是由于在查询间隔，被另一个事务修改并提交了。例如事务T1在读取某一数据，而事务T2立马修改了这个数据并且提交事务给数据库，事务T1再次读取该数据就得到了不同的结果，发送了不可重复读。  
  4.幻读/虚读：幻读是事务非独立执行时发生的一种现象。例如事务T1对一个表中所有的行的某个数据项做了从“1”修改为“2”的操作，这时事务T2又对这个表中插入了一行数据项，而这个数据项的数值还是为“1”并且提交给数据库。而操作事务T1的用户如果再查看刚刚修改的数据，会发现还有一行没有修改，其实这行是从事务T2中添加的，就好像产生幻觉一样，这就是发生了幻读。

### 如何保证原子性 ###

同一时刻只有一个线程执行称之为互斥.如果我们 能够保证对共享变量的修改是互斥的那么就能保证原子性了.

锁:  
java提供的synchronized关键字,就是锁的实现.

synchronized是独占锁,并不能改变CPU时间切换的特点,只有当其他线程访问资源时,发现锁未被释放,只能等待.

synchronized一定能保证原子性,因为被其修饰的某段代码,只能由一个线程执行,所以一定可以保证原子操作.

### 事务的隔离级别 ###

数据库事务的隔离级别有4种，由低到高分别为Read Uncommited、Read Commited、Repeatable Read、Serializable。并发数据访问时可能会出现以下问题，3类数据读取问题（脏读、不可重复读、幻读）和2类数据更新问题（第1类丢失更新和第2类丢失更新）。

Read Uncommited，读未提交，即一个事务可以读取另一个未提交事务的数据；并发操作会导致脏读  
Read Commited，读操作，即一个事务要等到另一个事务提交后才能读取数据；解决脏读问题；并发操作会导致不可重复读  
Repeatable Read，重复读，即开始读取数据（事务开启）时，不再允许修改操作；解决不可重复读问题；并发操作会导致幻读（对应insert操作）  
Serializable，序列化，最高的事务隔离级别，该级别下，事务串行化顺序执行；避免脏读、不可重复读与幻读；但是该级别效率低下，比较消耗数据库性能，一般不用。  
![7159103b06a8424ab758c434a0c8d992.png][]

并发问题  
数据库并发访问所产生的问题，在有些场景下可能是允许的，但是有些场景下可能是致命的，数据库通常会通过锁机制来解决数据并发访问问题，按锁对象不同分为表级锁和行级锁；按并发事务锁定关系分为共享锁和独占锁。直接使用锁非常麻烦，为此数据库为用户提供了自动锁机制，用户指定会话的事务隔离级别，数据库就会通过分析SQL语句然后为事务访问的资源加上合适的锁，此外，数据库还会维护这些锁通过各种手段提高系统的性能，这些对用户来讲都是透明的。  
**脏读：**一个事务读取另一个**未提交**的数据。

**不可重复读：**一个事务范围内两个相同的查询却返回了不同数据。

**幻读：**一个事务范围内两个相同的查询却返回了不同数据。对应的是插入操作。

**第1类丢失更新：**两个事务均进行更新操作，相互影响，某一事务撤销影响最终结果的准确性。

**第2类丢失更新：**事务A覆盖事务B已经提交的数据，造成事务B所做的操作丢失。为了避免此问题，可以使用Repeatable Read隔离级别，或者查询和更新操作用where、set price=price+10等类型语句。

分布式事务：分布式事务指事务的参与者、支持事务的服务器、资源服务器以及事务管理器分别位于不同的分布式系统的不同节点之上,且属于不同的应用，分布式事务需要保证这些操作要么全部成功，要么全部失败。本质上来说，分布式事务就是为了保证不同数据库的数据一致性。

分布式事务应用架构  
本地事务主要限制在单个会话内，不涉及多个数据库资源。但是在基于SOA(Service-Oriented Architecture，面向服务架构)的分布式应用环境下，越来越多的应用要求对多个数据库资源，多个服务的访问都能纳入到同一个事务当中，分布式事务应运而生。

#### 1 单一服务分布式事务 ####

最早的分布式事务应用架构很简单，不涉及服务间的访问调用，仅仅是服务内操作涉及到对多个数据库资源的访问。

![a341a7c7b770470692ca87d847688bce.png][]

2 多服务分布式事务  
当一个服务操作访问不同的数据库资源，又希望对它们的访问具有事务特性时，就需要采用分布式事务来协调所有的事务参与者。

对于上面介绍的分布式事务应用架构，尽管一个服务操作会访问多个数据库资源，但是毕竟整个事务还是控制在单一服务的内部。如果一个服务操作需要调用另外一个服务，这时的事务就需要跨越多个服务了。在这种情况下，起始于某个服务的事务在调用另外一个服务的时候，需要以某种机制流转到另外一个服务，从而使被调用的服务访问的资源也自动加入到该事务当中来。下图反映了这样一个跨越多个服务的分布式事务：![3133d61708ce4c3295d6ddc319cd1bb1.png][]

3 多服务多数据源分布式事务  
如果将上面这两种场景(一个服务可以调用多个数据库资源，也可以调用其他服务)结合在一起，对此进行延伸，整个分布式事务的参与者将会组成如下图所示的树形拓扑结构。在一个跨服务的分布式事务中，事务的发起者和提交均系同一个，它可以是整个调用的客户端，也可以是客户端最先调用的那个服务。  
![a7e192024ae346428b9a976cecde91af.png][]

较之基于单一数据库资源访问的本地事务，分布式事务的应用架构更为复杂。在不同的分布式应用架构下，实现一个分布式事务要考虑的问题并不完全一样，比如对多资源的协调、事务的跨服务传播等，实现机制也是复杂多变。

事务的作用：保证每个事务的数据一致性。

### @Transactional 如何指定隔离级别 ###

isolation事务隔离级别,使用时一般如下。

1.  @Transactional(isolation=Isolation.DEFAULT)
2.  public void method()\{\}

isolation的参数有以下五种：

1\_1、Isolation.DEFAULT:为数据源的默认隔离级别

1\_2、isolation=Isolation.READ\_UNCOMMITTED:未授权读取级别

以操作同一行数据为前提，读事务允许其他读事务和写事务，未提交的写事务禁止其他写事务（但允许其他读事务）。此隔离级别可以防止更新丢失，但不能防止脏读、不可重复读、幻读。此隔离级别可以通过“排他写锁”实现。

1\_3、iIsolation.READ\_COMMITTED:授权读取级别

以操作同一行数据为前提，读事务允许其他读事务和写事务，未提交的写事务禁止其他读事务和写事务。此隔离级别可以防止更新丢失、脏读，但不能防止不可重复读、幻读。此隔离级别可以通过“瞬间共享读锁”和“排他写锁”实现。

1\_4、iIsolation.REPEATABLE\_READ:可重复读取级别

以操作同一行数据为前提，读事务禁止其他写事务（但允许其他读事务），未提交的写事务禁止其他读事务和写事务。此隔离级别可以防止更新丢失、脏读、不可重复读，但不能防止幻读。此隔离级别可以通过“共享读锁”和“排他写锁”实现。

1\_5、iIsolation.SERIALIZABLE:序列化级别

提供严格的事务隔离。它要求事务序列化执行，事务只能一个接着一个地执行，不能并发执行。此隔离级别可以防止更新丢失、脏读、不可重复读、幻读。如果仅仅通过“行级锁”是无法实现事务序列化的，必须通过其他机制保证新插入的数据不会被刚执行查询操作的事务访问到。

隔离级别越高，越能保证数据的完整性和一致性，但是对并发性能的影响也越大。对于多数应用程序，可以优先考虑把数据库系统的隔离级别设为Read Committed。它能够避免更新丢失、脏读，而且具有较好的并发性能。尽管它会导致不可重复读、幻读这些并发问题，在可能出现这类问题的个别场合，可以由应用程序采用悲观锁或乐观锁来控制。

### Spring的自动装配 ###

好处：大幅度减少Spring配置

坏处：依赖不能明确管理，可能会有多个bean同时符合注入规则，没有清晰的依赖关系。

在装配的时候会有两种方式，byName和byType两种。

byName：根据属性名自动装配。此选项将检查容器并根据名字查找与属性完全一致的bean，并将其与属性自动装配。

byType：如果容器中存在一个与指定属性类型相同的bean，那么将与该属性自动装配；如果存在多个该类型bean，那么抛出异常，并指出不能使用byType方式进行自动装配；如果没有找到相匹配的bean，则什么事都不发生，也可以通过设置

### Spring中IOC和AOP的理解 ###

IOC，即控制反转，把对象的创建、初始化、销毁交给 Spring 来管理，而不是由开发者控制，实现控制反转。IOC 思想基于 IOC 容器完成，IOC 容器底层就是对象工厂（BeanFactory 接口）。IOC的原理是基于xml解析、工厂设计模式、反射实现的。使用IOC可以降低代码的耦合度。

Spring 提供 IOC 容器实现两种方式

（1）BeanFactory：IOC 容器基本实现，是 Spring 内部的使用接口，不提供开发人员进行使用。  
在加载配置文件时候不会创建对象，在获取对象（使用）才去创建对象  
（2）ApplicationContext：BeanFactory 接口的子接口，提供更多更强大的功能，一般由开发人  
员进行使用。在加载配置文件时候就会把在配置文件对象进行创建  
IOC 操作 Bean 管理  
IOC操作Bean管理有两种形式，一种是基于xml方式，另一种是基于注解方式。  
基于xml方式的Bean管理，Spring主要提供了<bean><property>等标签。  
基于注解方式的Bean管理，Spring主要提供了@Component @Service @Controller @Repository等注解。

AOP的概念

（1）AOP（面向切面编程），利用 AOP 可以对业务逻辑的各个部分进行隔离，从而使得  
业务逻辑各部分之间的耦合度降低，提高程序的可重用性，同时提高了开发的效率。  
（2）通俗来说，就是不通过修改源代码方式，在主干功能里面添加新功能。  
AOP的底层原理

AOP底层是使用动态代理来实现的，这里有两种情况的动态代理：

① 有接口的情况，使用 JDK 动态代理  
即创建接口实现类代理对象，增强类的方法。  
② 没有接口的情况，使用 CGLIB 动态代理  
即创建子类的代理对象，增强类的方法。  
AOP的专业术语

① 连接点：类里面可以被增强的方法，这些方法被称为连接点。

② 切入点：实际被真正增强的方法，称为切入点。

③ 通知（增强）：（1）实际增强的逻辑部分称为通知（增强）

（2）通知有多种类型：前置通知、后置通知、环绕通知、异常通知、最终通知

④ 切面：把通知应用到切入点的过程，称为切面。

AOP的操作

① Spring 框架一般都是基于 AspectJ 实现 AOP 操作 ，AspectJ 不是 Spring 的组成部分，独立于 AOP 框架，一般把 AspectJ 和 Spirng 框架一起使用，进行 AOP 操作。  
② 基于 AspectJ 实现 AOP 操作  
（1）基于 xml 配置文件实现  
（2）基于注解方式实现  
③ 在项目中引入 AOP 的相关依赖，主要有：aop、cglib、aspectj、aopalliance等依赖。  
④ 切入点表达式  
（1）切入点表达式作用：明确对哪个类里面的哪个方法进行增强。  
（2）语法结构： execution(\[权限修饰符\] \[返回类型\] \[类全路径\] \[方法名称\](\[参数列表\]) )

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