java面试（六）

1、单例模式

懒汉、饿汉、双重校验锁、静态内部类
代码分别如下
懒汉模式
线程不安全，延迟初始化，严格意义上不是不是单例模式

public class Singleton {  
    private static Singleton instance;  
    private Singleton (){}  
  
    public static Singleton getInstance() {  
    if (instance == null) {  
        instance = new Singleton();  
    }  
    return instance;  
    }  
}

饿汉模式
线程安全，比较常用，但容易产生垃圾，因为一开始就初始化

public class Singleton {  
    private static Singleton instance = new Singleton();  
    private Singleton (){}  
    public static Singleton getInstance() {  
    return instance;  
    }  
}

双重锁模式
线程安全，延迟初始化。这种方式采用双锁机制，安全且在多线程情况下能保持高性能。

public class Singleton {  
    private volatile static Singleton singleton;  
    private Singleton (){}  
    public static Singleton getSingleton() {  
    if (singleton == null) {  
        synchronized (Singleton.class) {  
        if (singleton == null) {  
            singleton = new Singleton();  
        }  
        }  
    }  
    return singleton;  
    }  
}

双重检查模式，进行了两次的判断，第一次是为了避免不要的实例，第二次是为了进行同步，避免多线程问题。由于singleton=new Singleton()对象的创建在JVM中可能会进行重排序，在多线程访问下存在风险，使用volatile修饰signleton实例变量有效，解决该问题。

静态内部类单例模式

public class Singleton { 
    private Singleton(){
    }
      public static Singleton getInstance(){  
        return Inner.instance;  
    }  
    private static class Inner {  
        private static final Singleton instance = new Singleton();  
    }  
}

只有第一次调用getInstance方法时，虚拟机才加载 Inner 并初始化instance ，只有一个线程可以获得对象的初始化锁，其他线程无法进行初始化，保证对象的唯一性。目前此方式是所有单例模式中最推荐的模式，但具体还是根据项目选择。

2、集合类的结构
Iterator、Collection（List、Set、Queue）、Map（HashTable、HashMap、LinkedHashMap、TreeMap）

3、HashMap底层结构，为什么长度是2的倍数，Put 的过程，get的过程，JDK 1.7 和 1.8 中 HashMap 的区别，为什么线程不安全

数组 + 链表。HashMap的主干是一个Entry数组。Entry是HashMap的基本组成单元，每一个Entry包含一个key-value键值对。

长度是2的倍数（原因）：找索引时 key 的 hash 值与数组的长度值减 1 进行与运算，长度为 2 的倍数时能减少碰撞

Put 的过程：当我们往HashMap中put元素的时候，先根据key的hashCode重新计算hash值，根据hash值得到这个元素在数组中的位置（即下标），但是当插入的Entry越来越多的时候，再完美的Hash函数也难免会出现下表索引冲突的情况，如果数组该位置上已经存放有其他元素了，那么在这个位置上的元素将以链表的形式存放，通过链表来解决下标冲突，主要是因为，HashMap数组中的每一个元素不仅仅是一个Entry对象，也是一个链表的头节点，每一个Entry对象通过上一个例子中的Next指针，指向它的下一个Entry节点。新加入的放在链头，最先加入的放在链尾（这种插入方法，也被称为“头插法”，至于为什么不是链表“尾插法”，主要是考虑到查询效率的问题，HashMap创建者认为，后插入的Entry被查询的可能性更大）。如果数组该位置上没有元素，就直接将该元素放到此数组中的该位置上。

get的过程：从HashMap中get元素时，首先计算key的hashCode，HashMap中要找到某个元素，需要根据key的hash值来求得对应数组中的位置。如何计算这个位置就是hash算法。找到数组中对应位置的某一元素后，然后通过key的equals方法在对应位置的链表中找到需要的元素。

JDK 1.7 和 1.8 中 HashMap 的区别：1.8 增加红黑树、头插变为尾插、扩容后元素位置要么在原位置，要么在原位置 + 扩容前旧容量

为什么线程不安全：扩容时链表可能形成闭环。

3、ConcurrentHashMap 和 HashMap 区别

*ConcurrentHashMap对整个桶数组进行了分割分段(Segment)，然后在每一个分段上都用lock锁进行保护，相对于HashTable的syn关键字锁的粒度更精细了一些，并发性能更好，而HashMap没有锁机制，不是线程安全的。

*HashMap的键值对允许有null，但是ConCurrentHashMap都不允许

4、线程池工作流程

（1）线程池判断核心线程池里的线程是否都在执行任务。如果不是，则创建一个新的工作线程来执行任务。如果核心线程池里的线程都在执行任务，则执行第二步。

（2）线程池判断工作队列是否已经满。如果工作队列没有满，则将新提交的任务存储在这个工作队列里进行等待。如果工作队列满了，则执行第三步

（3）线程池判断线程池的线程是否都处于工作状态。如果没有，则创建一个新的工作线程来执行任务。如果已经满了，则交给饱和策略来处理这个任务

线程池饱和策略

这里提到了线程池的饱和策略，那我们就简单介绍下有哪些饱和策略：

AbortPolicy

为Java线程池默认的阻塞策略，不执行此任务，而且直接抛出一个运行时异常，切记ThreadPoolExecutor.execute需要try catch，否则程序会直接退出。

DiscardPolicy

直接抛弃，任务不执行，空方法

DiscardOldestPolicy

从队列里面抛弃head的一个任务，并再次execute 此task。

CallerRunsPolicy

在调用execute的线程里面执行此command，会阻塞入口

用户自定义拒绝策略（最常用）

实现RejectedExecutionHandler，并自己定义策略模式

5、线程池的类别和区别

（1）fixThreadPool 正规线程、定常的线程池

我的理解这是一个有指定的线程数的线程池，有核心的线程，里面有固定的线程数量，响应的速度快。正规的并发线程，多用于服务器。固定的线程数由系统资源设置。

（2）CaCheThreadPool 缓存线程池

只有非核心线程，最大线程数很大（Int.Max(values)），它会为每一个任务添加一个新的线程，这边有一个超时机制，当空闲的线程超过60s内没有用到的话，就会被回收。缺点就是没有考虑到系统的实际内存大小

（3）singleThreadPoll 单线程线程池

看这个名字就知道这个家伙是只有一个核心线程，就是一个孤家寡人，通过指定的顺序将任务一个个丢到线程，都乖乖的排队等待执行，不处理并发的操作，不会被回收。确定就是一个人干活效率慢。

（4）ScheduledThreadPoll 周期性执行任务的线程池

这个线程池就厉害了，是唯一一个有延迟执行和周期重复执行的线程池。它的核心线程池固定，非核心线程的数量没有限制，但是闲置时会立即会被回收

6、阻塞队列的类别和区别

ArrayBlockingQueue：一个由数组结构组成的有界阻塞队列。
·LinkedBlockingQueue：一个由链表结构组成的有界阻塞队列。
·PriorityBlockingQueue：一个支持优先级排序的无界阻塞队列。
·DelayQueue：一个使用优先级队列实现的无界阻塞队列。
·SynchronousQueue：一个不存储元素的阻塞队列。
·LinkedTransferQueue：一个由链表结构组成的无界阻塞队列。
·LinkedBlockingDeque：一个由链表结构组成的双向阻塞队列。

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