阿里后端实习一面面经

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项目中使用到了es,es的作用?

elasticsearch是一款非常强大的开源搜索引擎,具备非常多强大功能,可以帮助我们从海量数据中快速找到需要的内容

es中的重要概念?

群集:一个或多个节点(服务器)的集合,它们共同保存您的整个数据,并提供跨所有节点的联合索引和搜索功能。群集由唯一名称标识,默认情况下为"elasticsearch"。此名称很重要,因为如果节点设置为按名称加入群集,则该节点只能是群集的一部分。

节点:属于集群一部分的单个服务器。它存储数据并参与群集索引和搜索功能。

索引:就像关系数据库中的"数据库"。它有一个定义多种类型的映射。索引是逻辑名称空间,映射到一个或多个主分片,并且可以有零个或多个副本分片。

eg: MySQL =>数据库    ElasticSearch =>索引

文档:类似于关系数据库中的一行。不同之处在于索引中的每个文档可以具有不同的结构(字段),但是对于通用字段应该具有相同的数据类型。

MySQL => Databases =>   Tables => Columns / Rows ElasticSearch => Indices => Types =>具有属性的文档

类型:是索引的逻辑类别/分区,其语义完全取决于用户。

es为什么快,相对于mysql有什么优势?

数据库在查询时,如果查询id的话,会那么直接走索引,查询速度非常快。但如果是基于title做模糊查询,只能是逐行扫描数据,流程如下:

  1. 用户搜索数据,条件是title符合 "%手机%"
  2. 逐行获取数据,比如id为1的数据
  3. 判断数据中的title是否符合用户搜索条件
  4. 如果符合则放入结果集,不符合则丢弃。回到步骤1

这种全表扫描的方法在数据量很多的情况下会消耗很多时间。为了解决这个问题,elesticsearch中采用了倒排索引的方法。

首先引入两个概念:

  • 文档(Document):用来搜索的数据,其中的每一条数据就是一个文档。例如一个网页、一个商品信息。
  • 词条(Term):对文档数据或用户搜索数据,利用某种算法分词,得到的具备含义的词语就是词条。例如:我是中国人,就可以分为:我、是、中国人、中国、国人这样的几个词条。

创建倒排索引是对正向索引的一种特殊处理,流程如下:

  • 将每一个文档的数据利用算法分词,得到一个个词条。
  • 创建表,每行数据包括词条、词条所在文档id或位置等信息。
  • 因为词条唯一性,可以给词条创建索引,例如hash表结构索引。

倒排索引的搜索流程如下(以搜索"华为手机"为例):

1)用户输入条件 **"华为手机" **进行搜索。

2)对用户输入内容分词 ,得到词条:华为手机

3)拿着词条在倒排索引中查找,可以得到包含词条的文档id:1、2、3。

4)拿着文档id到正向索引中查找具体文档。

虽然要先查询倒排索引,再查询倒排索引,但是无论是词条、还是文档id都建立了索引,查询速度非常快!无需全表扫描。

  • 优点:根据词条搜索、模糊搜索时,速度非常快
  • 缺点:只能给词条创建索引,而不是字段无法根据字段做排序

项目中有用到事务吗?讲一下事务

数据库事务( transaction)是访问并可能操作各种数据项的一个数据库操作序列,这些操作要么全部执行,要么全部不执行,是一个不可分割的工作单位。事务由事务开始与事务结束之间执行的全部数据库操作组成

事务的特性(ACID)

  • 原子性(Atomicity):事务是应用中不可再分的最小执行体。

  • 一致性(Consistency):事务执行的结果,须使数据从一个一致性状态,变为另一个一致性状态。

  • 隔离性(Isolation):各个事务的执行互不干扰,任何事务的内部操作对其他的事务都是隔离的。

  • 持久性(Durability):事务一旦提交,对数据所做的任何改变都要记录到永久存储器中。

常见的并发异常

第一类丢失更新 :某一个事务的回滚, 导致另外一个事务已更新的数据丢失了。

第二类丢失更新 :某一个事务的提交, 导致另外一个事务已更新的数据丢失了。

脏读 :某一个事务, 读取了另外一个事务未提交的数据

不可重复读 :某一个事务, 对同一个数据前后读取的结果不一致

幻读 :某一个事务, 对同一个表前后查询到的行数不一致

常见的隔离级别

Read Uncommitted:读取未提交的数据。

Read Committed:读取已提交的数据,就是只能读到已经commit了的内容。

Repeatable Read:可重复读。在读已提交的基础上增大锁的粒度,在事务运行中,不允许其他事物update,解决了脏读和不可重复读的问题,但是无法解决幻读。

Serializable:串行化,事务"串行化顺序执行",也就是一个一个排队执行。

不同数据库的默认隔离级别

MySQL:

MySQL 的默认隔离级别是 "Repeatable Read"(可重复读)。这意味着在同一事务中多次读取相同的数据会得到相同的结果,并且事务期间其他事务不能修改这些数据。

Oracle:

Oracle 的默认隔离级别是 "Read Committed"(读提交)。在 "Read Committed" 隔离级别下,事务只能看到已经提交的数据。这是 Oracle 的默认行为,但 Oracle 也提供了其他隔离级别,如 "Serializable"(可串行化)等。

• 悲观锁(数据库)

共享锁(S锁) 事务A对某数据加了共享锁后,其他事务只能对该数据加共享锁,但不能加排他锁。

排他锁(X锁) 事务A对某数据加了排他锁后,其他事务对该数据既不能加共享锁,也不能加排他锁。

• 乐观锁(自定义)

在更新数据前,检查版本号是否发生变化。若变化则取消本次更新,否则就更新数据(版本号+1)。

spring中使用事务

声明式事务:通过注解,声明某方法的事务特征。

在 service 类上面添加注解@Transactional,在这个注解里面可以配置事务相关参数

复制代码
    // REQUIRED: 支持当前事务(外部事务),如果不存在则创建新事务.required
    // REQUIRES_NEW: 创建一个新事务,并且暂停当前事务(外部事务).requires_new
    // NESTED: 如果当前存在事务(外部事务),则嵌套在该事务中执行(独立的提交和回滚),否则就会REQUIRED一样.
    @Transactional(isolation = Isolation.READ_COMMITTED, propagation = Propagation.REQUIRED)
    public Object save1() {
        // 新增用户
        User user = new User();
        user.setUsername("alpha");
        user.setSalt(CommunityUtil.generateUUID().substring(0, 5));
        user.setPassword(CommunityUtil.md5("123" + user.getSalt()));
        user.setEmail("alpha@qq.com");
        user.setHeaderUrl("http://image.nowcoder.com/head/99t.png");
        user.setCreateTime(new Date());
        userMapper.insertUser(user);
 
        // 新增帖子
        DiscussPost post = new DiscussPost();
        post.setUserId(user.getId());
        post.setTitle("Hello");
        post.setContent("新人报道!");
        post.setCreateTime(new Date());
        discussPostMapper.insertDiscussPost(post);
 
        //这步报错,观测是否回滚
        Integer.valueOf("abc");
 
        return "ok";
    }

编程式事务:通过 TransactionTemplate 管理事务, 并通过它执行数据库的操作

复制代码
    public Object save2() {
        transactionTemplate.setIsolationLevel(TransactionDefinition.ISOLATION_READ_COMMITTED);
        transactionTemplate.setPropagationBehavior(TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRED);
 
        return transactionTemplate.execute(new TransactionCallback<Object>() {
            @Override
            public Object doInTransaction(TransactionStatus status) {
                // 新增用户
                User user = new User();
                user.setUsername("beta");
                user.setSalt(CommunityUtil.generateUUID().substring(0, 5));
                user.setPassword(CommunityUtil.md5("123" + user.getSalt()));
                user.setEmail("**********");
                user.setHeaderUrl("http://image.nowcoder.com/head/999t.png");
                user.setCreateTime(new Date());
                userMapper.insertUser(user);
 
                // 新增帖子
                DiscussPost post = new DiscussPost();
                post.setUserId(user.getId());
                post.setTitle("你好");
                post.setContent("我是新人!");
                post.setCreateTime(new Date());
                discussPostMapper.insertDiscussPost(post);
 
                //这步报错,观测是否回滚
                Integer.valueOf("abc");
 
                return "ok";
            }
        });

讲一下Java线程池以及相关参数?

相关流程:

线程池主要有如下6个参数:

  1. corePoolSize(核心工作线程数):当向线程池提交一个任务时,若线程池已创建的线程数小于corePoolSize,即便此时存在空闲线程,也会通过创建一个新线程来执行该任务,直到已创建的线程数大于或等于corePoolSize时。
  2. maximumPoolSize(最大线程数):线程池所允许的最大线程个数。当队列满了,且已创建的线程数小于maximumPoolSize,则线程池会创建新的线程来执行任务。另外,对于无界队列,可忽略该参数。
  3. keepAliveTime(多余线程存活时间):当线程池中线程数大于核心线程数时,线程的空闲时间如果超过线程存活时间,那么这个线程就会被销毁,直到线程池中的线程数小于等于核心线程数。
  4. workQueue(工作队列):用于传输和保存等待执行任务的阻塞队列。
  5. threadFactory(线程创建工厂):用于创建新线程。threadFactory创建的线程也是采用new Thread()方式,threadFactory创建的线程名都具有统一的风格:pool-m-thread-n(m为线程池的编号,n为线程池内的线程编号)。
  6. handler(拒绝策略):当线程池和队列都满了,再加入线程会执行此策略

四大拒绝策略

  1. AbortPolicy:丢弃任务并抛出RejectedExecutionException异常。
  2. DiscardPolicy:也是丢弃任务,但是不抛出异常。
  3. DiscardOldestPolicy:丢弃队列最前面的任务,然后重新尝试执行任务(重复该过程)。
  4. CallerRunsPolicy:由调用线程处理被拒绝的run方法

如何创建一个线程池?

使用Executors相关函数进行创建

1.newFixedThreadPool:创建一个固定大小的线程池

复制代码
public class ThreadPool1 {
    public static void main(String[] args) {
        //1.创建一个大小为5的线程池
        ExecutorService threadPool= Executors.newFixedThreadPool(5);
        //2.使用线程池执行任务一
        for (int i=0;i<5;i++){
            //给线程池添加任务
            threadPool.submit(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println("线程名"+Thread.currentThread().getName()+"在执行任务1");
                }
            });
        }
        //2.使用线程池执行任务二
        for (int i=0;i<8;i++){
            //给线程池添加任务
            threadPool.submit(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println("线程名"+Thread.currentThread().getName()+"在执行任务2");
                }
            });
        }

    }
}

2.newCachedThreadPool:带缓存的线程池,适用于短时间有大量任务的场景,但有可能会占用更多的资源;线程数量随任务量而定。

复制代码
public class ThreadPool3 {
    public static void main(String[] args) {
        //创建线程池
        ExecutorService service= Executors.newCachedThreadPool();
        //有50个任务
        for(int i=0;i<50;i++){
            int finalI = i;
            service.submit(()->{
                System.out.println(finalI +"线程名"+Thread.currentThread().getName());//线程名有多少个,CPU就创建了多少个线程
            });
        }
    }
}

3.newSingleThreadExecuto:创建单个线程的线程池

复制代码
public class ThreadPool4 {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService service= Executors.newSingleThreadExecutor();
        for (int i=0;i<5;i++){
            int finalI = i;
            service.submit(()->{
                System.out.println(finalI +"线程名"+Thread.currentThread().getName());//CPU只创建了1个线程,名称始终一样
            });
        }
    }
}

4.newSingleThreadScheduledExecutor:创建执行定时任务的单个线程的线程池

复制代码
public class ThreadPool5 {
    public static void main(String[] args) {
        ScheduledExecutorService service= Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();
        System.out.println("添加任务:"+ LocalDateTime.now());
        service.schedule(new Runnable() {

                @Override
                public void run() {
                    System.out.println("执行任务:"+LocalDateTime.now());
                }
            },3,TimeUnit.SECONDS);//推迟3秒执行任务
    }
}

讲一下threadlocal

ThreadLocal可以解释成线程的局部变量,也就是说一个ThreadLocal的变量只有当前自身线程可以访问,别的线程都访问不了,那么自然就避免了线程竞争。

使用:

创建一个ThreadLocal对象:

复制代码
private ThreadLocal<Integer> localInt = new ThreadLocal<>();

上述代码创建一个localInt变量,由于ThreadLocal是一个泛型类,这里指定了localInt的类型为整数。

下面展示了如果设置和获取这个变量的值:

复制代码
public int setAndGet(){
    localInt.set(8);
    return localInt.get();
}

上述代码设置变量的值为8,接着取得这个值。

由于ThreadLocal里设置的值,只有当前线程自己看得见,这意味着你不可能通过其他线程为它初始化值。为了弥补这一点,ThreadLocal提供了一个withInitial()方法统一初始化所有线程的ThreadLocal的值:

复制代码
private ThreadLocal<Integer> localInt = ThreadLocal.withInitial(() -> 6);

上述代码将ThreadLocal的初始值设置为6,这对全体线程都是可见的。

hashmap底层是如何实现的

hashmap定义:

HashMap是用数组+单链表+红黑树实现的map类。同时它的数组的默认初始容量是 16、扩容因子为 0.75,每次采用 2 倍的扩容。

HashMap 实现了 Map 接口,根据键的 HashCode 值存储数据,具有很快的访问速度,最多允许一条记录的键为 null,不支持线程同步。

HashMap 是无序的,即不会记录插入的顺序。

HashMap的存储过程:

HashMap 将将要存储的值按照 key 计算其对应的数组下标,如果对应的数组下标的位置上是没有元素的,那么就将存储的元素存放上去,但是如果该位置上已经存在元素了,那么这就需要用到我们上面所说的链表存储了,将数据按照链表的存储顺序依次向下存储就可以了。

当链表长度大于 8 时,我们会对链表进行"树化"操作,将其转换成一颗红黑树。

但是要注意只有当链表的长度小于 6 的时候,我们才会将红黑树重新转化为链表,这个过程就叫做"链化"。

散列表相关的知识?

散列表(hash table),我们平时叫它哈希表。散列表是根据关键码值(Key value)而直接进行访问的数据结构。

散列函数本质就是一个函数,我们把它定义为 hash(key),key 就是元素的键值,通过 hash 函数得到的值就是散列值。

散列函数的要求

1.散列函数不能太复杂,太复杂肯定会消耗更多的时间,从而影响散列表的性能。

2.散列函数得到的散列值尽可能随机且均匀分布,这样才能减少散列冲突,即使有冲突,每个位置对应的元素也会比较平均,不会有的特别多,而有的特别少的情况。

我们在构造哈希表的时候不可避免的会产生哈希冲突,我们有两种方法去解决这个问题:

1.开放寻址法

开发寻址法就是但我们遇到了哈希冲突,我们就重新探索一个空闲位置,然后插入。常见的开放寻址法有线性探测,二次探索

2.链表法

链表法是一种更为常用的解决散列冲突的方法,比开放寻址法更加简单。在散列表中每个下标位置对应一个链表,所有经过散列函数得到的散列值相同的元素,我们都放到对应下标位置的链表中。

如何确定两个对象是不是相同的

使用equal,equal默认情况下与==功能相同,会去比较两个对象的地址是否相同,我们可以通过重写的方式实现对象的比较

讲一下设计模式中的工厂模式以及观察者模式

简单工厂模式

工厂模式有一种非常形象的描述,建立对象的类就如一个工厂,而需要被建立的对象就是一个个产品;在工厂中加工产品,使用产品的人,不用在乎产品是如何生产出来的。从软件开发的角度来说,这样就有效的降低了模块之间的耦合。

工厂模式

定义一个创建对象的接口,让其子类自己决定实例化哪一个工厂类,工厂模式使其创建过程延迟到子类进行。

具体过程:创建一个接口;创建实现接口的实体类;创建一个工厂,生成基于给定信息的实体类的对象;使用该工厂,通过传递类型信息来创建相应的工厂并且实体类的对象;

抽象工厂模式

抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern)是围绕一个超级工厂创建其他工厂。该超级工厂又称为其他工厂的工厂。这种类型的设计模式属于创建型模式。与工厂方法不同,奔驰的工厂不只是生产具体的某一个产品,而是一族产品

工厂模式的区别

  • 简单工厂 : 使用一个工厂对象用来生产同一等级结构中的任意产品。(不支持拓展增加产品)
  • 工厂方法 : 使用多个工厂对象用来生产同一等级结构中对应的固定产品。(支持拓展增加产品)
  • 抽象工厂 : 使用多个工厂对象用来生产不同产品族的全部产品。(不支持拓展增加产品;支持增加产品族)

观察者模式

定义对象间的一种一对多的依赖关系,当一个对象的状态发生改变时,所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。

例如:拍卖的时候,拍卖师观察最高标价,然后通知给其他竞价者竞价。redis 哨兵模式监督主节点

作者:肖宜

链接:阿里一面面经_牛客网

来源:牛客网

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