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HashMap底层原理，扩容机制，从并发问题引出ConcurrentHashMap，问如何上锁
HashMap底层原理：
- HashMap 基于数组和链表（在 JDK 1.8 之后引入了红黑树）实现。它通过哈希函数将键映射到数组的索引位置上。
- 当发生哈希冲突时，会将相同索引位置的元素存储在一个链表中或转换为红黑树。
扩容机制：
- 当 HashMap 中的元素数量超过数组容量的负载因子（默认 0.75）时，会触发扩容操作，将容量加倍并重新分配所有元素到新的数组中。
- 扩容时需要重新计算所有元素的哈希值，并重新插入到新的数组位置上。
并发问题与 ConcurrentHashMap：
- HashMap 在多线程环境中会出现数据不一致的问题，例如死循环、数据丢失等。
- ConcurrentHashMap 通过分段锁机制进行并发控制，将整个 Map 分成多个 Segment，每个 Segment 独立加锁，减少锁竞争。
- JDK 8 之后，ConcurrentHashMap 改用 CAS（Compare-And-Swap）和 Synchronized 结合的方式来提高并发性能。
线程通信的方式
- wait() 和 notify()/notifyAll()：通过对象监视器进行通信，wait() 使线程等待，notify() 唤醒等待的线程。
- Condition：Java 5 引入的更灵活的线程通信机制，与 ReentrantLock 结合使用。
- 阻塞队列（BlockingQueue）：生产者-消费者模式下常用，如 ArrayBlockingQueue、LinkedBlockingQueue。
- 信号量（Semaphore）：控制同时访问特定资源的线程数量。
- 管道流（PipedInputStream 和 PipedOutputStream）：用于线程间数据传输。
线程池参数以及线程池的好处
线程池参数：
- corePoolSize：核心线程数，始终保持在线的线程数量。
- maximumPoolSize：最大线程数，线程池能容纳的最大线程数。
- keepAliveTime：空闲线程存活时间，当线程数超过核心线程数时，多余的空闲线程会在指定时间后终止。
- unit：keepAliveTime 的时间单位。
- workQueue：用于存放等待执行任务的队列。
- threadFactory：线程工厂，用于创建新线程。
- handler：拒绝策略，当任务队列已满且无法继续创建线程时，处理新任务的策略。
线程池的好处：
- 重用线程：减少了频繁创建和销毁线程的开销。
- 控制最大并发数：通过配置最大线程数来控制并发数量，防止系统资源耗尽。
- 管理任务队列：有助于任务的排队和调度。
- 提高响应速度：线程池中的线程可以及时处理新任务，减少等待时间。
Mysql索引底层数据结构，用B+树的好处
Mysql索引底层数据结构：
- B+树 是 MySQL 索引的主要数据结构，适用于大多数存储引擎，如 InnoDB。
- B+树是一种平衡树，所有叶子节点在同一层，并通过双向链表连接。
B+树的好处：
- 有序性：有助于范围查询和排序操作。
- 磁盘读写效率高：B+树节点包含多个元素，一次磁盘读取可以获取更多数据，减少磁盘I/O次数。
- 查询效率高：通过树的平衡性保证查询的时间复杂度为 O(log n)。
- 适合范围查询：通过叶子节点的链表，可以高效地进行范围查询。
索引的类型
- 主键索引（Primary Key Index）：唯一标识表中的每一行，不允许重复和空值。
- 唯一索引（Unique Index）：保证列中的值唯一，但允许空值。
- 普通索引（Index）：加速查询，没有唯一性限制。
- 全文索引（Full-text Index）：用于全文搜索，如匹配关键字。
- 组合索引（Composite Index）：在多个列上创建的索引，加速多条件查询。
如何优化查询语句
- 使用合适的索引：建立并使用索引，避免全表扫描。
- 选择合适的字段：只查询必要的字段，减少数据传输量。
- 避免使用 SELECT *：明确指定查询的列。
- 使用 WHERE 子句过滤数据：减少结果集的大小。
- 避免在 WHERE 子句中进行函数运算：可能导致索引失效。
- 使用 JOIN 代替子查询：提高查询效率。
- 适当使用 LIMIT：限制结果集大小，减少不必要的数据处理。
- 分析查询执行计划：使用 EXPLAIN 关键字查看查询的执行计划，找出瓶颈。
网络七层模型和四层模型的区别
网络七层模型（OSI模型）：
- 物理层：传输原始比特流。
- 数据链路层：提供节点间的数据传输，进行帧的传输和纠错。
- 网络层：负责数据包的路由和转发。
- 传输层：提供端到端的通信，确保数据完整性和可靠传输。
- 会话层：管理会话，控制建立、维护和终止会话。
- 表示层：数据的表示、加密和解密、数据格式转换。
- 应用层：提供应用服务，如HTTP、FTP、SMTP等。
四层模型（TCP/IP模型）：
- 网络接口层：对应OSI模型的物理层和数据链路层。
- 互联网层：对应OSI模型的网络层。
- 传输层：对应OSI模型的传输层。
- 应用层：对应OSI模型的会话层、表示层和应用层。
输入网址到网页显示，期间发生了什么
- DNS解析：将域名转换为IP地址。
- 建立TCP连接：通过三次握手与服务器建立TCP连接。
- 发送HTTP请求：客户端向服务器发送HTTP请求报文。
- 服务器处理请求：服务器处理请求并生成响应。
- 发送HTTP响应：服务器将响应报文返回给客户端。
- 浏览器渲染页面：浏览器解析HTML、CSS、JavaScript等文件，构建DOM树和渲染树，绘制页面。
网络传输如何保证可靠性和安全性
可靠性：
- TCP协议：通过序列号、确认机制、重传机制和窗口控制实现可靠数据传输。
- 错误检测：使用校验和等方法检测并纠正传输错误。
- 拥塞控制：避免网络拥塞，提高传输效率。
安全性：
- 加密：使用TLS/SSL协议加密数据，保护传输过程中的数据安全。
- 身份验证：验证通信双方的身份，防止伪装和中间人攻击。
- 数据完整性：使用消息摘要算法确保数据在传输过程中未被篡改。
手撕算法：最大连续子数组和（hot 100）
问题描述： 找到一个整数数组的一个连续子数组，使得该子数组的和最大，并返回这个最大和。
示例代码（Java）：
java
public int maxSubArray(int[] nums) {
int maxSoFar = nums[0];
int maxEndingHere = nums[0];
for (int i = 1; i < nums.length; i++) {
maxEndingHere = Math.max(nums[i], maxEndingHere + nums[i]);
maxSoFar = Math.max(maxSoFar, maxEndingHere);
}
return maxSoFar;
}解释：
- 初始化 ：
maxSoFar和maxEndingHere都初始化为数组的第一个元素。 - 迭代 ：遍历数组，对于每个元素，更新
maxEndingHere为当前元素和maxEndingHere之和的较大值。 - 更新最大值 ：每次都更新
maxSoFar为maxSoFar和maxEndingHere中的较大值。 - 返回结果 ：返回
maxSoFar即为最大子数组和。