java面试题记录

一、多线程、高并发：

1.1 什么是死锁，怎样解决死锁问题？

死锁指的是由于两个或两个以上的线程互相持有对方所需要的资源，同时等待获取对方释放自己所需要的资源，导致这些线程处于等待中而无法往下进行的状态。

精简描述：死锁是指多个线程因竞争资源而造成的一种互相等待的僵局。
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死锁的四个必要条件：
（1）互斥性：一个资源只能被一个线程占有；
（2）请求和保持条件：一个线程对请求被占有资源发生阻塞时，对已经占有的资源不释放；
（3）不剥夺：一个线程在释放资源之前，其他的线程无法剥夺占用；
（4）循环等待：发生死锁时，线程进入死循环，永久阻塞；
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死锁的解决方案：

（1）注意加锁顺序。
（2）申请资源前，释放自己拥有的资源；
（3）死锁检测

1.2 谈谈你对 Synchronized 的理解

Synchronized解析——如果你愿意一层一层剥开我的心 - 掘金synchronized，是解决并发情况下数据同步访问问题的一把利刃。那么synchronized的底层原理是什么呢？下面我们来一层一层剥开它的心，就像剥洋葱一样，看个究竟。接下来，我们先剥开synchronized的第一层，反编译其作用的代码块以及方法。由图可得，添加了s…https://juejin.cn/post/6844903918653145102#comment

二、java IO

2.1 Java中常见的I/O模型？

（1）BIO（Blocking I/O）同步阻塞I/O模型

        BIO是Java早期提供的IO模型。它是一种阻塞式IO，在进行IO操作时，线程会被阻塞直到IO操作完成。

        Java IO通过流的方式来进行IO操作，对应的主要类包括InputStream、OutputStream、Reader和Writer，它们是同步的，一次只能处理一个请求。在面对并发量较大的情况下，BIO模型性能较低。

BIO缺点：

无法处理过高的并发请求
数据读写操作过程中线程阻塞、资源占用

（2）NIO（Non-Blocking I/O）同步非阻塞IO

        NIO有两种实现方式:

        第一种实现方式（早期实现）：一个线程无限循环去list（存放着客户端连接）轮训，检查是否有读写请求，如果有则处理，如果没有跳过；属于同步非阻塞I/O模型。

缺点：如果连接过多，会有大量的无效遍历（因为每个连接不一定都有读写事件），造成资源浪费。

        第二种实现方式（JDK1.4 后）：客户端发送的连接请求都会注册到多路复用器selector上，多路复用器轮询到连接有IO请求就进行处理；属于I/O 多路复用模型。

(3) (I/O Multiplexing) IO多路复用

        实际上就解决了 NIO 中的频繁轮询 CPU 的问题，并且引入一种新的 select 系统调用。

复用 IO 的基本思路就是通过 slect 调用来监控多 fd（文件描述符），来达到不必为每个 fd 创建一个对应的监控线程的目的，从而减少线程资源创建的开销。一旦某个描述符就绪（一般是内核缓冲区可读/可写），内核就能够将文件描述符的就绪状态返回给用户进程（或者线程），用户空间可以根据文件描述符的就绪状态进行相应的 IO 系统调用。IO 多路复用（IO Multiplexing）属于一种经典的 Reactor 模式实现，有时也称为异步阻塞 IO

（4）AIO（Asynchronous I/O）是异步I/O模型

        异步 IO 是基于事件和回调机制实现的，也就是应用操作之后会直接返回，不会堵塞在那里，当后台处理完成，操作系统会通知相应的线程进行后续的操作。

特点：

1. 异步操作：在AIO中，I/O操作会在后台进行，不会阻塞程序的执行。当一个I/O操作被发起后，程序可以继续执行其他任务，而不需要等待操作完成。

2. 回调机制：当I/O操作完成时，系统会通知程序，触发事先注册的回调函数。通过回调函数，程序可以获取操作结果或执行后续处理。

3. 缓冲区管理：在AIO中，数据的读取和写入使用缓冲区。程序将数据写入缓冲区后，可以继续执行其他任务，而不需要等待数据的实际写入操作完成。

(5) 信号驱动I/O



当进程发起一个 IO 操作，会向内核注册一个信号处理函数，然后进程返回不阻塞；当内核数据就绪时会发送一个信号给进程，进程便在信号处理函数中调用 IO 读取数据。

信号驱动 IO 不同于 AIO 的是依旧存在阻塞状态，即用户进程获取到数据就绪信号后阻塞进行 IO 操作。