云计算面试题

5.20日

java的集合体系结构

它提供了一组接口、类和算法，用于存储和管理对象集合。Java的集合框架包括多个基本接口，如Collection、List、Set、Map等。Collection是集合层次结构的根接口，代表一组对象；List是有序集合，可以包含重复元素；Set是不包含重复元素的集合；Map是键值对的集合。这些接口提供了各种操作，如搜索、排序、插入、操作和删除，使数据操作变得简单快捷。

hashmap的实现原理

HashMap是Java中的一个重要数据结构，它基于哈希表实现。HashMap通过将键映射到值来存储数据，具有快速的查找和插入性能。在HashMap中，键是唯一的，而值可以重复。HashMap的实现原理是通过计算键的哈希码，然后将其映射到内部数组的索引位置，以实现快速的查找和插入操作。在处理哈希冲突时，HashMap使用链表或红黑树来解决。

抽象类和接口的区别？

抽象类使用abstract定义接口使用interface定义
接口里面的方法默认使用是用public abstract修饰的，接口里面的属性都是静态常量，默认使用public static final修饰的
抽象类包含抽象方法和非抽象方法，非抽象方法需要有方法体
java8之前接口中的方法都是抽象方法，java8之后接口可以写默认方法，默认方法可以写方法体写代码逻辑了

抽象类是一种类，可以包含抽象方法和具体方法，不能被实例化，需要子类继承并实现其抽象方法。接口是一种纯抽象的类型，只包含常量和抽象方法的定义，不能包含具体方法的实现。一个类可以实现多个接口，但只能继承一个抽象类。因此，抽象类提供了一种代码重用和继承的机制，而接口则提供了一种更灵活的实现多态和组合的方式。

为什么java不支持多继承

Java不支持多继承是为了避免多继承可能引发的复杂性和歧义。多继承会导致菱形继承等问题，增加代码的复杂性和难以维护性。Java通过接口的方式实现了类与类之间的多重继承，使得代码结构更清晰、灵活，并且避免了多继承可能带来的问题。

java的异常体系

Java异常分为可检查异常（Checked Exception）和不可检查异常（Unchecked Exception）。可检查异常需要在代码中显式处理，如IOException；不可检查异常通常是运行时异常，如NullPointerException。异常处理通过try-catch-finally块来捕获和处理异常，保证程序的稳定性和可靠性。

5.21日

为什么list在foreach中不能删除数据，如何想删除数据怎么办

因为foreach循环实际上是通过迭代器来遍历集合的，而在foreach循环中无法直接访问迭代器的remove方法。如果在foreach循环中尝试直接删除元素，会导致集合结构发生变化，从而抛出ConcurrentModificationException（并发修改）异常。为了安全地从集合中删除元素，应该使用Iterator迭代器来进行操作。通过使用Iterator，可以在遍历集合的同时安全地删除元素，而不会引发异常。

什么是微服务架构? 什么是集群

微服务架构是一种软件架构设计风格，其中软件系统被拆分为一组小型、独立的服务单元，每个服务单元都运行在自己的进程中，并通过轻量级通信机制（通常是HTTP API）进行交互。每个微服务都专注于执行特定的业务功能，可以独立部署、扩展和维护。微服务架构的优势包括提高系统的灵活性、可伸缩性和可维护性，同时降低了系统的耦合度和复杂性。

集群是指将多台计算机（通常是服务器）连接在一起，以共同完成某项任务或提供某种服务。在集群中，这些计算机通过网络通信协作，共享负载和资源，以提高系统的性能、可靠性和可用性。

5.23日

HashMap是如何解决hash冲突的

采用链式寻址法解决，之所以会产生hash冲突，因为hashmap底层是数据组+加链表组成的，当往hashmap中存放数据的时候，因为是key,value形式的，他会根据key的hashcode方法获取hashcode值，因为要落到数组结构中，那么就使用了位与运算，进行计算落到具体的数组中，如果两个key他们经过计算获取到的数组位置是一样的，那么就生产的hash冲突的问题。

**链地址法（开放寻址法的一种）：**HashMap在每个哈希桶（bucket）中存储一个链表（在 Java 8 及以后版本中，当链表长度超过一定阈值时会转换为红黑树以优化性能）。当两个不同的键具有相同的哈希值时，它们会被存储在同一个哈希桶的链表中。因此，查找一个键时，首先根据哈希值找到对应的哈希桶，然后遍历该桶中的链表来找到具体的键。

**重新哈希：**虽然HashMap本身不直接实现重新哈希来解决冲突，但在某些情况下，我们可以通过实现高质量的hashCode()方法来减少冲突。一个好的hashCode()方法应该尽量分散地生成哈希值，以减少哈希冲突的可能性。

**扩容：**当哈希表中的元素数量超过某个阈值（默认为容量的 0.75）时，HashMap会自动扩容（即创建一个新的、更大的哈希表，并将原哈希表中的所有元素重新哈希并放入新表）。扩容可以减少哈希冲突的可能性，因为新的哈希表有更多的桶来存储元素

**使用红黑树（Java 8 及以后版本）：**当链表长度超过某个阈值（默认为 8）时，Java 8 中的HashMap会将链表转换为红黑树。红黑树是一种自平衡的二叉搜索树，它可以在 O(log n) 的时间复杂度内完成查找、插入和删除操作，从而提高了HashMap在哈希冲突较多时的性能

HashMap 的 put 流程

HashMap的put流程是 Java 集合框架中非常重要的一个操作，它用于在HashMap中插入或更新键值对。以下是HashMap的put方法的大致流程（基于 Java 8 及之后的版本）：

1.计算哈希值 2.确定桶的位置 3.处理哈希冲突 4.扩容 5.返回旧值

计算哈希值：

当调用put(K key, V value)方法时，首先会调用key对象的hashCode()方法来计算哈希值。

确定桶的位置：

将计算得到的哈希值通过某种算法（通常是哈希值对数组长度取模）转换为数组索引，确定键值对应该存储在哪个桶（bucket）中。

处理哈希冲突：

如果桶中已经有元素（链表或红黑树），说明发生了哈希冲突。此时会进行以下操作：
如果桶中是一个链表，遍历链表，使用equals()方法查找是否存在相同的键。
如果找到了相同的键，则使用新的值替换旧的值（更新操作）。
如果没有找到相同的键，则将新的键值对添加到链表的末尾。
如果链表长度超过了某个阈值（TREEIFY_THRESHOLD，默认为 8），并且数组大小大于或等于MIN_TREEIFY_CAPACITY（默认为 64），则将链表转换为红黑树。

扩容：

如果HashMap中的元素数量超过了数组长度和加载因子（load factor）的乘积（默认加载因子为 0.75），则触发扩容操作。创建一个新的数组，其长度是原数组长度的两倍。将原数组中的所有元素重新哈希并放入新数组中。

返回旧值（可选）：

如果键值对是新的（即没有发生键冲突），则返回null；如果替换了旧值，则返回被替换的旧值。

5.24日

HashMap的扩容机制

扩容必须满足两个条件：

HashMap的扩容机制是HashMap在动态调整其内部数组大小以应对元素数量增长的重要机制

1、存放新值的时候当前已有元素的个数必须大于等于阈值

2、存放新值的时候当前存放数据发生hash碰撞（当前key计算的hash值换算出来的数组下标位置已经存在值）

扩容触发条件 ：HashMap的扩容主要基于两个条件。首先，当HashMap中的元素数量（size）超过了阈值（threshold）时，会触发扩容。这个阈值是HashMap的容量（capacity）与加载因子（load factor）的乘积。在Java的HashMap实现中，默认的加载因子是0.75，这意味着当HashMap中的元素数量达到了其容量的75%时，就会触发扩容。（默认长度16）
扩容过程：当HashMap需要扩容时，会创建一个新的数组，其容量是原数组的两倍。然后，HashMap会重新计算每个元素的哈希值，并根据新的容量确定每个元素在新数组中的位置。这个过程被称为"rehashing"。

HashMap 是线程安全的吗？多线程下会有什么问题？

HashMap 在 Java 中是非线程安全的。在多线程环境下使用 HashMap 可能会导致以下问题：

数据不一致性：由于 HashMap 的 put、get、remove 等操作没有内置的同步机制，多个线程可以同时修改 HashMap 的结构或内容，这可能导致数据的不一致性，如数据丢失、重复插入或覆盖。
死循环问题：在 Java 7 中，尤其当存在哈希碰撞并且多个线程同时插入时，可能会导致链表形成环状结构，进而引发死循环。虽然这个问题在 Java 8 中由于引入了红黑树作为散列冲突严重时的解决方案而得到缓解，死循环的问题基本被避免，但 HashMap 本身仍然是非线程安全的。
扩容时的问题：当 HashMap 需要扩容时，如果没有适当的同步控制，多个线程同时进行扩容操作可能会导致数据错乱，比如元素被错误地放置到新的桶中，或某些元素没有被正确地迁移。
可见性问题：线程修改 HashMap 的操作可能对其他线程不可见，这是由于 Java 内存模型中关于数据同步的规定，一个线程修改的数据可能不会立即对其他线程可见。

解决办法

可以通过外部同步锁解决多线程同步

也可以通过concurrentHashMap进行代替

5.25日

你知道concurrentHashmap吗，他的原理是什么

Java 中的一个并发哈希表实现，用于在多线程环境下安全地存储和操作键值对

它的原理主要基于两个方面：分段锁和使用 CAS (Compare and Swap) 操作。

分段锁 ：ConcurrentHashMap 将整个数据结构分割成多个段（Segment），每个段相当于一个小的哈希表，每个段都有自己的锁。这样可以减小锁的粒度，不同的段可以被不同的线程同时访问，提高并发性能。当一个线程对某个段进行操作时，只有这个段会被锁定，其他段的操作不会被阻塞。
CAS 操作 ：在 ConcurrentHashMap 的实现中，对于不同的操作，比如插入、删除、更新等，都是通过 CAS 操作来实现的。CAS 是一种乐观锁技术，它允许多个线程同时尝试更新同一个变量的值，但只有一个线程能够成功，其他线程需要重试。这种方式在并发环境下能够提供较高的性能。

为什么在JDK8中HashMap要转成红黑树

在JDK8中，HashMap在某些情况下会将链表转换为红黑树，这是为了解决在链表过长时导致的性能问题。

原因是什么

提高性能

当链表长度超过一定阈值（默认为8）时，HashMap会将链表转换为红黑树，这样可以将查找、插入等操作的时间复杂度从O(n)降低到O(log n)，提高了HashMap在大数据量情况下的性能。

在链表长度大于8的时候，将后面的数据存在红黑树中，以加快检索速度

解决了什么问题

红黑树的引入解决了HashMap在处理大量数据时的性能问题，使得HashMap在更广泛的场景下都能保持较好的性能表现。

为什么不使用二叉树

如果使用二叉树有序化的数据就有可能导致变成另一个列表

5.27日

为什么会有跨域，解决跨域的原理是什么

1.什么是跨域

跨域：指的是浏览器不能执行其他网站的脚本。它是由浏览器的同源策略造成的，是浏览器对javascript施加的安全限制。

• 同源策略：是指协议，域名，端口都要相同，其中有一个不同都会产生跨域

2.为什么会有跨域

为了网络安全防止不安全的请求，浏览器设置了一个同源策略，域名，端口，协议全部相同，就叫做同源。当页面在执行一个脚本时，会检查访问的资源是否同源，如果不是，就会报错。在实际开发中，经常会有跨域加载资源的需求，避免不了跨域请求，所以就出现了跨域

3.跨域的解决方案

1、 后端加注解

2、nginx反向代理

利用nginx把跨域反向代理为不跨域，支持各种请求方式

3、设置浏览器属性

方法：在浏览器中设置参数--args --disable-web-security（注意有空格）。

4、前端代码

5、CORS（跨域资源共享）

一种由 W3C 提出的跨域解决方案。它允许服务器在响应头中设置一些特殊的字段（如 Access-Control-Allow-Origin），来告诉浏览器哪些源可以访问该资源。浏览器在接收到响应后，会检查这些字段的值，并根据这些值来决定是否允许跨域请求。

6、JSONP (JSON with Padding)

原理：利用<script>标签不受同源策略限制的特性，通过<script>标签的src属性发送带有callback参数的GET请求，服务端返回数据时，将JSON数据作为参数传入该函数中，以此实现跨域加载数据。

5.28日

@RestController和@Controller的区别

@Controller标识当前类是SpringMVC Controller处理器，而@RestController则只负责数据返回

@Controller

用途：

@Controller 注解主要用于定义一个控制器类，该类负责处理用户的HTTP请求，并返回相应的视图。
返回类型：

在 @Controller 中，处理方法通常返回一个字符串，该字符串代表要渲染的视图的名称。框架会根据这个视图名称查找并渲染相应的视图。
视图解析：

@Controller 类的处理方法返回的字符串通常被解释为视图名称，然后由视图解析器解析为实际的视图。

@RestController

用途：

@RestController 注解是 @Controller 的一个特化版本，专门用于构建 RESTful {/ ˈrestfl / }风格的Web服务。它组合了 @Controller 和 @ResponseBody 注解的功能。
返回类型：

在 @RestController 中，处理方法的返回值会直接作为HTTP响应的主体内容，而不会被解释为视图名称。通常，@RestController 返回的是JSON或XML格式的数据。
视图解析：

由于 @RestController 不涉及视图解析，因此它不关心视图名称或视图解析器。

你们项目是如何配置全局异常处理的

在项目中配置全局异常处理是一种良好的实践，可以帮助开发人员更好地管理和处理应用程序中的异常情况。在Java中，特别是在Spring框架中，可以通过@ControllerAdvice注解来实现全局异常处理。全局异常处理的配置可以在整个应用程序中捕获未处理的异常，并提供统一的方式来处理这些异常，从而提高应用程序的健壮性和可维护性。

创建自定义异常
创建全局异常处理器
创建测试控制器

为什么要配置全局异常处理呢？全局异常处理的好处包括：

统一异常处理：通过配置全局异常处理，可以确保应用程序在遇到异常时有一致的处理方式，避免在各个地方重复编写异常处理逻辑，提高代码的复用性和可维护性。

提高用户体验：全局异常处理可以帮助应用程序更友好地向用户展示错误信息，提高用户体验。例如，可以统一返回特定格式的错误信息或页面，让用户更容易理解和处理异常情况。

便于日志记录和监控：通过全局异常处理，可以集中记录应用程序中的异常情况，便于日志记录和监控。这有助于开发人员及时发现和解决潜在的问题。

提高应用程序的稳定性：通过统一处理异常，可以避免未捕获的异常导致应用程序崩溃或出现不可预料的行为，从而提高应用程序的稳定性。

在Spring框架中，可以通过创建一个带有@ControllerAdvice注解的类来实现全局异常处理。在这个类中，可以定义异常处理方法，针对不同类型的异常进行处理，以及返回适当的响应给客户端。这样可以确保应用程序在发生异常时有统一的处理逻辑。

@Resource和@Autowired

spring中，@Resource和@Autowired都是做bean的注入时使用。使用过程中，有时候@Resource 和 @Autowired可以替换使用；有时，则不可以。

共同点

@Resource和@Autowired都可以作为注入属性的修饰，在接口仅有单一实现类时，两个注解的修饰效果相同，可以互相替换，不影响使用。

不同点

@Resource是Java自己的注解，@Resource有两个属性是比较重要的，分是name和type；Spring将@Resource注解的name属性解析为bean的名字，而type属性则解析为bean的类型。所以如果使用name属性，则使用byName的自动注入策略，而使用type属性时则使用byType自动注入策略。如果既不指定name也不指定type属性，这时将通过反射机制使用byName自动注入策略。
@Autowired是spring的注解，是spring2.5版本引入的，Autowired只根据type进行注入，不会去匹配name。如果涉及到type无法辨别注入对象时，那需要依赖@Qualifier或@Primary注解一起来修饰。

什么是spring的ioc

Spring的IoC（控制反转）是Spring框架的一个关键概念，它指的是将对象的创建和依赖关系的管理交给Spring容器来完成，而不是在代码中直接创建和管理对象。IoC的核心思想是将对象之间的依赖关系从程序中剥离出来，通过外部配置来管理，从而实现了松耦合（Loose Coupling）。

在Spring中，IoC容器负责实例化、配置和组装对象，使得对象之间的依赖关系可以通过配置文件进行定义和管理 。通过IoC容器，我们只需要在配置文件中声明对象之间的依赖关系，而不需要在代码中直接实例化对象或者通过构造函数传递依赖，从而使得系统更加灵活、可扩展和易于维护。

Spring提供了两种主要的IoC容器：BeanFactory和ApplicationContext。BeanFactory是Spring框架最基础的IoC容器，提供了基本的IoC功能，而ApplicationContext是BeanFactory的扩展，提供了更多的企业级特性，如国际化支持、事件发布、资源加载等功能。

总的来说，Spring的IoC容器实现了控制反转，将对象的创建和依赖关系的管理交给了容器，从而降低了组件之间的耦合度，提高了代码的灵活性和可维护性。

5.30日

ArrayList 和 LinkedList 有什么区别，分别适用于那种开发场景

ArrayList 和 LinkedList 在Java中是两种不同的数据结构实现，它们适用于不同的开发场景。

ArrayList 是基于动态调整大小的数组实现的适用于频繁随机访问元素，它支持通过索引快速访问元素，内存占用方面比较紧凑适合大量元素的存储

而 LinkedList 是基于双向链表实现的，适用于需要频繁删除、插入元素的场景，但是likedList不支持随机访问是按照顺序遍历链表来访问元素的。

根据具体的需求和操作类型，选择合适的数据结构可以提高程序的效率和性能。一般来说，如果需要频繁随机访问元素，使用 ArrayList 更合适；如果需要频繁插入、删除元素，使用 LinkedList 更合适。

ArrayList 的扩容机制

ArrayList 的扩容机制是在元素数量超过当前容量时，会创建一个新的更大容量的数组，并将原数组中的元素复制到新数组中。

ArrayList 的底层是用动态数组来实现的。我们初始化一个ArrayList 集合还没有添加元素时，其实它是个空数组，只有当我们添加第一个元素时，内部会调用扩容方法并返回最小容量10，也就是说ArrayList 初始化容量为10。当前数组长度小于最小容量的长度时（前期容量是10，当添加第11个元素时就就扩容），便开始可以扩容了，ArrayList 扩容的真正计算是在一个grow()里面，新数组大小是旧数组的1.5倍，如果扩容后的新数组大小还是小于最小容量，那新数组的大小就是最小容量的大小，后面会调用一个Arrays.copyof方法，这个方法是真正实现扩容的步骤。

是一个数组结构的存储容器默认数组长度是10 也可以在构建arrayList的时候指定初始长度，当我们不断在arrayList里面填加数据的时候当添加的数据超过了10 那么arrayList就没有多有的容量去存储后面的数据那arrayList就会自动扩容

原理是什么

原理是为了保证在添加元素时能够保持较好的性能，避免频繁地进行数组扩容操作。

当 ArrayList 的容量不足以容纳新元素时，会执行以下操作：

创建一个新的数组，通常是当前容量的 1.5 倍大小。

将原数组中的元素复制到新数组中。

更新 ArrayList 内部的引用指向新数组。

添加新元素到新数组中。

这种扩容机制保证了在大部分情况下，添加元素的时间复杂度为 O(1)。但是，在扩容时会涉及元素的复制操作，因此在添加大量元素时可能会产生一定的性能开销。

了解 ArrayList 的扩容机制有助于理解其内部工作原理，以及在实际开发中更好地优化数据结构的使用。

ArrayList 和 LinkedList 有什么区别

ArrayList 是基于动态调整大小的数组 实现的，而 LinkedList 是基于双向链表实现的。

内部实现：
- ArrayList 内部使用动态数组来存储元素，因此在读取数据时速度较快。
- LinkedList 内部使用双向链表来存储元素，不需要进行内存位移操作，因此在数据操作时速度较快
操作性能 ：
- ArrayList 适合频繁读取数据，对于访问数据较为高效，。
- LinkedList 适合频繁操作数据，对于数据操作（插入、删除）较为高效
接口实现 ：
- ArrayList 只实现了 List 接口，因此只能作为列表使用。
- LinkedList 实现了 List 和 Deque 接口，可以同时作为列表和队列使用。
访问时间 ：
- ArrayList 提供 O(1) 的时间复杂度用于基于索引的访问，但在插入和删除时为 O(n)。
- LinkedList 提供 O(1) 的时间复杂度用于插入和删除，但在基于索引的访问时为 O(n)。
内存使用 ：
- ArrayList 的元素存储在连续的内存位置，内存利用更高效。
- LinkedList 需要额外的指针^1^来存储前后节点的地址，因此内存消耗更大。
拓展：
1. 在双向链表（doubly linked list）中，每个节点除了存储数据外，还需要存储指向前一个节点和后一个节点的指针（或引用）。这两个指针分别称为 prev_node 和 next_node。通过这两个指针，可以在链表中轻松地进行向前和向后遍历，实现双向的数据访问和操作。
2. 由于每个节点都需要存储额外的指针来指向前后节点，这就导致了 LinkedList 内存消耗更大的情况。相比之下，像 ArrayList 这样的动态数组结构只需要存储元素本身，不需要额外的指针来连接节点，因此在内存消耗上通常会更加高效。

分别适用于那种开发场景

ArrayList 适用于需要频繁随机访问元素的场景，因为它支持通过索引快速访问元素，时间复杂度为 O(1)。另外，ArrayList 在内存占用方面比较紧凑，适合大量元素的存储。

LinkedList 适用于需要频繁插入、删除元素的场景，因为在链表中插入和删除元素的时间复杂度为 O(1)。但是，LinkedList 不支持随机访问，需要按顺序遍历链表来访问元素。

ArrayList 的扩容机制了解吗，

ArrayList 的扩容机制是在元素数量超过当前容量时，会创建一个新的更大容量的数组，并将原数组中的元素复制到新数组中。

ArrayList 扩容机制的原理

当 ArrayList 的容量不足以容纳新元素时，会执行以下操作：

创建一个新的数组，通常是当前容量的 1.5 倍大小。
将原数组中的元素复制到新数组中。
更新 ArrayList 内部的引用指向新数组。
添加新元素到新数组中。
默认长度10

指针实际上是指向内存中另一个位置的变量。在 Java 中，虽然没有直接的指针概念，但在实现 LinkedList 这种数据结构时，需要使用类似指针的概念来连接节点 ↩︎