Java面试题及答案20232024
Java面试题及答案20232024
通用基础知识
面向对象主题
1.解释下什么是面向对象？面向对象和面向过程的区别？
面向对象（Object-Oriented，简称OO）是一种软件开发的思想和方法，它将现实世界的事物抽象成对象，通过对象的属性和方法来描述其特征和行为，并将对象作为程序的基本单元，通过对象之间的交互和协作来完成程序的功能。 面向对象与面向过程的区别在于，面向对象是以对象为中心，将现实世界的事物抽象成对象，强调数据和行为的封装、继承和多态等特性，使程序设计更加灵活、可维护和可扩展；而面向过程则是以任务为中心，强调算法和步骤的设计和实现，通过函数或子程序的调用来完成程序的功能，使程序设计更加简单、直接。 具体来说，有
面向对象的优点有：
可维护性好：对象的封装性，使得修改一个对象时不会影响到其他对象。
可扩展性好：继承和多态的特性，使得可以通过扩展已有的类来创建新的类。
代码复用性高：通过继承和组合等手段可以复用已有的代码。
开发效率高：面向对象的思想使得问题域和解决方案更加贴近，可以快速开发出高质量的软件。
而面向过程的优点在于：
性能比面向对象的程序高，因为面向过程的程序在执行过程中没有额外的开销。
简单直接，易于理解和实现。
需要的资源较少，因为面向过程的程序只需要一些简单的变量和函数即可。
总之，在选择面向对象还是面向过程时，需要考虑到具体的需求和开发场景，根据实际情况来选择最适合的方法。
2.面向对象的三大特性是什么？
面向对象编程的三大特性为：封装、继承和多态，下面分别进行解释：
封装（Encapsulation）：封装是将数据和行为（方法）组合成一个类，并对外部隐藏数据的实现细节。这种隐藏数据的行为可以防止数据被外部直接访问和修改，从而保证了数据的安全性和一致性。封装还可以使得类的使用者只关注类的功能，而不必关心其内部的实现逻辑，从而降低了类与类之间的耦合度。
继承（Inheritance）：继承是指子类继承父类的属性和方法，并且可以在此基础上添加自己的属性和方法。继承可以减少代码的重复性，提高代码的复用性，同时也可以提高代码的可维护性和可扩展性。
多态（Polymorphism）：多态是指同一个方法可以根据不同的对象调用出不同的结果。多态可以通过方法重载和方法重写来实现。方法重载是指在同一个类中，可以定义多个同名但参数不同的方法，编译器会根据调用时传入的参数类型和数量来自动选择合适的方法。方法重写是指在子类中重新定义一个与父类中同名、同参的方法，通过动态绑定来实现调用时的多态性。 综上所述，封装、继承和多态是面向对象编程的三大特性，它们可以使得程序的设计更加灵活、可维护和可扩展。
什么是设计模式？
1）设计模式定义
设计模式是一组有用的解决方案，用于解决特定类型的软件设计问题。它们通常提供了一种抽象出来的方式，来表达应用程序中常见问题的解决方案，从而帮助开发者更有效地解决问题。设计模式的用途是帮助开发者解决软件设计问题，提高开发效率，降低开发成本，提高代码质量和可维护性，以及更好地管理和理解复杂的系统。设计模式的优点是可以提高代码可维护性，减少代码重复，提高开发效率，降低开发成本，提高代码质量和可维护性，以及更好地管理和理解复杂的系统。设计模式的缺点是可能会使代码变得复杂，也可能会过度设计。设计模式的出处是由GoF（Gang of Four）在1995年发表的著作“设计模式：可复用面向对象软件的基础”中提出。
2）设计模式的历史
设计模式可以追溯到1960年代，当时著名的软件工程师和设计师们开始研究如何提高软件开发的效率和可维护性。他们发现，应用一些重复出现的设计模式可以提高软件开发的效率，并极大地改善软件的可读性和可维护性。这些设计模式在1970年代末被称为“永恒的设计模式”，并在1995年由Erich Gamma，Richard Helm, Ralph Johnson和John Vlissides出版。他们的书，称为“设计模式：可复用面向对象软件的基础”，成为设计模式的代表作品，并且引发了关于设计模式的热烈讨论。此外，这本书还为软件开发人员提供了一套可复用的设计模式，以帮助他们更好地理解和实施设计模式
常用的设计模式有那些？
总体来说设计模式分为三大类：
创建型设计模式，共五种：工厂方法设计模式、抽象工厂设计模式、单例设计模式、建造者设计模式、原型设计模式。
结构型设计模式，共七种：适配器设计模式、装饰器设计模式、代理设计模式、外观设计模式、桥接设计模式、组合设计模式、享元设计模式。
行为型设计模式，共十一种：策略设计模式、模板方法设计模式、观察者设计模式、迭代子设计模式、责任链设计模式、命令设计模式、备忘录设计模式、状态设计模式、访问者设计模式、中介者设计模式、解释器设计模式。
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23种常用设计模式快速入门教程 常用设计模式UML图示 常用23种设计模式Java经典实现（使用常用电商业务订单、购物车，商户，支付，优惠券为例）
Java平台
Java基础
JVM主题
JDK、JRE、JVM 定义及它们之间的关系？
JVM（Java Virtual Machine，Java 虚拟机）是 Java 程序的运行环境，它在计算机中负责将 Java 代码转换成计算机可执行的指令，实现了 Java 代码跨平台的特性。JVM 主要由类加载器、Java 核心类库、字节码校验器、解释器、即时编译器等多个组件构成。
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JRE（Java Runtime Environment，Java 运行时环境）是 Java 程序的运行环境，包括了 JVM 和 Java 核心类库等组件。在安装 JRE 后，用户可以直接运行 Java 程序，但无法进行 Java 程序的开发和编译。
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JDK（Java Development Kit，Java 开发工具包）是 Java 程序的开发环境，包括了 JRE 和开发工具，如编译器、调试器、文档生成器、性能分析器等。JDK 可以用于开发、编译和调试 Java 程序，是 Java 程序员必备的开发工具。
因此，JDK 包含了 JRE 和开发工具，而 JRE 包含了 JVM 和 Java 核心类库。在进行 Java 程序的开发和编译时，需要安装 JDK。在运行 Java 程序时，只需要安装 JRE 即可，JVM 将在 JRE 中被自动安装。
什么是Java 类加载双亲委派模型？
双亲委派模型（Parent-Delegation Model），是指在 Java 类加载器的加载过程中，如果一个类加载器收到了类加载的请求，它首先会把这个请求委派给它的父类加载器去完成。如果父类加载器还存在父类加载器，则会一直向上委托，直到最顶层的父类加载器。只有当父类加载器无法完成类加载请求时，子类加载器才会尝试自己去加载这个类。这样做目的是为了保证 Java 类库的安全性和稳定性的机制。Java 类库中的核心类库（比如 java.lang 和 java.util 等）都是由 Bootstrap ClassLoader 加载的。这些类库是 Java 运行环境的一部分，其它的类库都依赖于它们。因此，当一个类需要加载一个类库时，它首先委托给它的父类加载器去加载。如果父类加载器找不到这个类库，它会继续向上委托，直到 Bootstrap ClassLoader。如果 Bootstrap ClassLoader 也找不到这个类库，那么它会回到子类加载器，看看子类是否能够找到这个类库。如果子类加载器找到了这个类库，那么它就会把这个类库加载进来，否则就会抛出 ClassNotFoundException 异常。双亲委派模型可以避免类库的重复加载和冲突，同时也可以提供一种安全机制，防止不同的类库之间的干扰。例如，如果一个应用程序需要使用某个类库，但是这个类库已经被另一个应用程序加载了，那么这个应用程序可以使用双亲委派模型，从而避免重复加载这个类库。另外，双亲委派模型还可以防止恶意代码的注入，保障 Java 应用程序的安全性。
Java中堆栈和堆有什么区别？
JVM 存储所有变量和对象的地方被分成两个部分，第一部分称为堆栈，第二部分称为堆。
堆栈是 JVM 为局部变量和其他数据保留块的地方。堆栈是后进先出（后进先出）结构。这意味着每当调用方法时，都会为局部变量和对象引用保留一个新块。每个新方法调用都会保留下一个块。当方法完成执行时，块将以启动时相反的方式释放。
每个新线程都有自己的堆栈。
我们应该知道，堆栈的内存空间比堆少得多。当堆栈已满时，JVM将抛出StackOverflowError。当有一个错误的递归调用并且递归太深时，可能会发生这种情况。
每个新对象都是在用于动态分配的 Java heap 上创建的。有一个garbage收集器，负责擦除未使用的物体。对堆的内存访问比对堆栈的访问慢。当堆已满时，JVM 会抛出内存不足错误。
你可以在 Java 中的堆栈内存和堆空间、VM规范定义运行时数据区详解-Java快速进阶教程及JVM 垃圾收集器-Java快速进阶教程 三篇文中找到更多详细信息。
动态绑定和静态绑定有什么区别？
Java 中的绑定是将方法调用与正确的方法主体相关联的过程。我们可以区分Java中的两种绑定类型：静态和动态。
静态绑定和动态绑定之间的主要区别在于静态绑定发生在编译时，动态绑定发生在运行时。
静态绑定使用类信息进行绑定。它负责解析私有或静态的类成员以及最终的方法和变量。此外，静态绑定绑定重载方法。
另一方面，动态绑定使用对象信息来解析绑定。这就是为什么它负责解析虚拟方法和被覆盖的方法
什么是JIT处理？
JIT 全称Java Intime Compiler。它是在运行时运行的 JRE 组件，可提高应用程序的性能。具体来说，它是一个在程序启动后运行的编译器。
这与常规的Java编译器不同，后者在应用程序启动之前就编译代码。JIT 可以通过不同的方式加快应用程序的速度。
例如，JIT 编译器负责动态将字节码编译为本机指令以提高性能。此外，它可以针对目标 CPU 和操作系统优化代码。
此外，它还可以访问许多运行时统计信息，这些统计信息可用于重新编译以获得最佳性能。这样，它还可以进行一些全局代码优化或重新排列代码以提高缓存利用率。
什么是类加载器？
类加载器是 Java 中最重要的组件之一。它是 JRE 的一部分。
简单地说，类加载器负责将类加载到 JVM 中。我们可以区分三种类型的类加载器：
Bootstrap classloader – 它加载核心 Java 类。它们位于 <JAVA_HOME>/jre/lib 目录中
扩展类加载器 – 它加载位于 <JAVA_HOME>/jre/lib/_ext 或 _java.ext.dirs 属性定义的路径中的类
系统类加载器 – 它在应用程序的类路径上加载类
类装入器“按需”加载类。这意味着类在程序调用后加载。更重要的是，类加载器只能加载一次具有给定名称的类。但是，如果同一个类由两个不同的类装入器装入，则这些类在相等性检查中失败。
什么是Java内存泄漏?
内存泄漏是指堆中存在不再使用的对象，但垃圾回收器无法从内存中删除它们。因此，它们被不必要地维护。
内存泄漏是不好的，因为它会阻塞内存资源并随着时间的推移降低系统性能。如果不处理，应用程序最终将耗尽其资源，最终以致命的java.lang.OutOfMemoryError终止。
有两种不同类型的对象驻留在堆内存中，引用和未引用。引用的对象是指在应用程序中仍具有活动引用的对象，而未引用的对象没有任何活动引用的对象。
垃圾回收器会定期删除未引用的对象，但它从不收集仍在引用的对象；这是可能发生内存泄漏的地方。
内存泄漏的症状
1）当应用程序长时间连续运行时，性能严重下降
2）应用程序中的内存不足错误、堆错误
3）自发和奇怪的应用程序崩溃
4）应用程序偶尔会用完连接对象。
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在java中，那些情况下的对象会被垃圾回收机制处理掉？
在Java中，垃圾回收机制会自动处理掉不再被引用的对象。一般来说，对象可以通过下面两种方式被认为是垃圾：
- 引用计数法：该对象的引用计数为0，即没有任何其他对象引用该对象
- 可达性分析法：该对象没有任何与之相连的引用链，即无法从GC Roots遍历到该对象
在java中，那些对象可以被看做是 GC Roots 呢？
在Java中，能够被视为GC Roots的对象包括以下几种：
1）虚拟机栈（栈帧中的本地变量表）中引用的对象
2）方法区中类静态属性引用的对象
3）方法区中常量引用的对象
4）本地方法栈中JNI（即一般所说的Native方法）引用的对象
GC Roots通常是程序运行过程中必须保持的对象，它们存放在堆以外，是Java虚拟机的内部对象，也是垃圾回收器判断一个对象是否可用的起点。因此，在进行垃圾回收时，只有从GC Roots开始搜索，才有可能找到所有需要回收的对象。
在Java中，对象不可达，一定会被垃圾收集器回收么？
在Java中，对象不可达并不一定会被垃圾收集器回收。虽然不可达对象是潜在的垃圾，但它们只有在垃圾收集器运行时才会被判断为垃圾。而垃圾收集器的启动是由JVM自动管理的，并且垃圾收集器内部还有复杂的算法和机制来处理垃圾回收，因此不能保证每个不可达对象都会被及时回收。
谈谈JVM常见的几种垃圾收集算法?
Java虚拟机（JVM）为了管理堆内存中的对象，进行了垃圾收集。垃圾收集算法按照不同的策略、实现方式、适用场景等进行分类。下面介绍Java的JVM常见的几种垃圾收集算法：
1）标记-清除算法（Mark-Sweep）
标记-清除算法是最基础的垃圾收集算法，它分两个阶段：标记和清除。
在标记阶段，从根节点开始遍历所有可达对象，并对这些对象做上标记。然后，在清除阶段，将没有标记的对象（即未被引用的对象）回收。
缺点：会产生大量内存碎片，且效率不高。
2）复制算法（Copying）
复制算法将堆内存分成大小相等的两个区域，每次只使用其中一个区域。分配对象时，先在当前正在使用的区域分配，当该区域的空间不足，就将该区域的存活对象复制到另一个区域，再把原来的区域全部清空。举例来说，如果当前使用的区域是 A 区，那么在进行垃圾收集时，会将已经标记好的存活对象复制到 B 区，并将 A 区重新清空，交换两个区的角色。这样就保证了每次垃圾收集后都有能够存放对象的干净的内存区域。
优点：避免了标记-清除算法中的内存碎片问题，并且效率较高。
缺点：需要一块同大小的空间进行复制，因此只适用于堆比较小的情况。
3）标记-整理算法（Mark-Compact）
标记-整理算法也有两个阶段：标记和整理。在标记阶段，从根节点开始遍历所有可达对象，并对这些对象做上标记。在整理阶段，将所有存活的对象都向堆的一端移动，然后回收另一端的所有空间。
优点：可以解决复制算法的空间浪费问题，同时也避免了标记-清除算法中的内存碎片问题。
缺点：垃圾收集过程中需要移动对象，因此效率相对较低。
4）分代收集算法（Generational Collection）
分代收集算法将堆内存划分为新生代和老年代两个部分。通常情况下，大部分对象都是朝生夕死的，所以新生代会更快产生垃圾。因此，分代收集算法采用不同的收集策略来处理这两个区域。新生代区域一般采用复制算法，而老年代区域则一般采用标记-清除或标记-整理算法。
优点：可以根据对象的不同寿命设置不同的收集策略，提高垃圾收集效率。
缺点：需要进行多次垃圾收集，并且在新生代和老年代之间需要有内存拷贝和移动等操作，降低了效率。
总之，Java的JVM支持多种垃圾收集算法，每种算法都有自己的适用场景和限制条件。开发者可以根据具体应用场景和性能需求选择最适合的垃圾收集算法。
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类、接口定义相关主题
静态代理和动态代理的区别，什么场景使用？
静态代理和动态代理都是代理模式的应用，区别如下：
1）静态代理需要定义一个接口或者父类作为代理类和目标对象的共同接口，代理类中要包含目标对象的引用，通过代理类调用目标对象的方法，在方法调用前后进行一些其他操作。
2）动态代理是在程序运行时动态生成一个代理类，这个代理类实现了特定的接口并完成代理的功能。相对于静态代理，动态代理更加灵活，不需要手动定义代理类，能够适应不同的接口类型和实现类对象。
静态代理适合于对已有代码进行增强、扩展，比较适合少量简单的场景。而动态代理适合需要在运行时动态代理不同接口的情况，比如 AOP 编程中，动态代理技术被广泛应用于切面的实现。
谈谈你对Java 的异常体系理解？
Java的异常体系是由Throwable类派生而来。在Throwable下分为Error和Exception两种类型。Error表示严重的系统错误，一般无法处理，程序需要停止运行；而Exception则表示可处理的异常，可以通过捕获并处理来回避程序崩溃。Exception又分为受检异常（checked exception）和非受检异常（unchecked exception），受检异常必须显式地用try-catch语句块进行捕获处理，否则编译不通过；而非受检异常则不需要显式地捕获，常见的非受检异常包括NullPointerException、ArrayIndexOutOfBoundsException等。
什么是 Java 中的反射？
反射在Java中是一种非常强大的机制。反射是Java语言的一种机制，它使程序员能够在运行时检查或修改程序的内部状态（属性，方法，类等）。java.lang.reflect 包提供了使用反射所需的所有组件。
使用此功能时，我们可以访问类定义中包含的所有可能的字段、方法、构造函数。无论它们的访问修饰符如何，我们都可以访问它们。这意味着例如，我们能够访问私人成员。要做到这一点，我们不必知道他们的名字。我们所要做的就是使用一些 Class 的静态方法。
值得一提的是，有可能通过反射来限制访问。为此，我们可以使用 Java 安全管理器和 Java 安全策略文件。它们允许我们向类授予权限。
从 Java 9 开始使用模块时，我们应该知道，默认情况下，我们无法对从另一个模块导入的类使用反射。要允许其他类使用反射来访问包的私有成员，我们必须授予“反射”权限。
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为什么在Java中不支持运算符重载？
Java不支持运算符重载主要是为了保持代码的简洁性和可读性，以及避免出现一些不确定的行为。如果Java支持运算符重载，那么不同的程序员可能会给运算符赋予不同的含义，这样可能会导致程序的行为不确定性，同时也会增加代码的复杂性和难度。此外，Java的设计目标之一是保持代码的可读性和可维护性，因此不支持运算符重载也有助于提高代码的可读性和可维护性。
相比之下，C++等其他语言支持运算符重载是因为它们的设计目标不同。C++等语言更加注重程序员的灵活性和效率，因此支持运算符重载可以让程序员更加灵活地定义自己的类型和操作，同时也能提高代码的效率。但是，这种灵活性和效率是以代码的复杂性和难度为代价的。
总之，Java不支持运算符重载是为了保持代码的简洁性和可读性，以及提高代码的可维护性和可靠性。
为什么 wait，notify 和 notifyAll 是在 Object 类中定义的而不是在 Thread 类中定义？
wait，notify和notifyAll是在Object类中定义的，因为它们是用于控制线程同步和协作的基本机制。
线程是由操作系统调度的，而Java中的线程是由Java虚拟机管理的。因此，Java中的线程和操作系统中的线程之间存在一定的差异。在Java中，线程是对象，它们必须依赖于对象来进行同步和协作。
wait，notify和notifyAll是用于线程之间的通信的基本机制，它们必须与对象一起使用。因此，它们被定义在Object类中，而不是Thread类中。
此外，wait，notify和notifyAll是与锁密切相关的。在Java中，每个对象都有一个锁，线程可以通过获取对象的锁来进行同步和协作。因此，wait，notify和notifyAll必须与锁一起使用，而锁是与对象相关的，因此它们被定义在Object类中。
在Java中如何避免死锁？
在Java中，死锁是多线程编程中的一个常见问题，可以通过以下几种方法来避免死锁：
- 避免嵌套锁：尽量避免在持有一个锁的情况下去请求另一个锁，这样可能会导致死锁的产生。如果确实需要使用多个锁，可以尝试使用统一的锁对象来避免嵌套锁的情况。
- 避免循环依赖：如果有多个线程需要使用多个锁，尽量避免出现循环依赖的情况，这样也容易导致死锁的产生。可以尝试使用不同的锁顺序来避免循环依赖。
- 使用定时锁：如果线程在持有锁的情况下被阻塞，可以使用定时锁来避免死锁的产生。Java中的ReentrantLock类提供了tryLock(long time, TimeUnit unit)方法，可以在指定时间内尝试获取锁，如果在指定时间内无法获取锁，则放弃获取锁。
- 使用线程池：使用线程池可以避免由于线程过多而导致的死锁问题。
- 使用多个锁对象：尽量避免多个线程同时竞争同一个锁对象，可以使用多个锁对象来避免这种情况。例如，可以为不同的资源分配不同的锁对象，这样可以避免线程之间的互相等待。 总之，在Java中，避免死锁需要注意避免嵌套锁、避免循环依赖、使用定时锁、使用线程池和使用多个锁对象等方法。
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静态类加载和动态类加载有什么区别？
静态类加载发生在编译时有可用的源类时。我们可以通过使用 new 关键字创建对象实例来利用它。动态类加载是指我们无法在编译时提供类定义的情况。但是，我们可以在运行时执行此操作。比如要创建一个类的实例，我们可使用 Class.forName（） 方法来处理：
Class.forName("oracle.jdbc.driver.OracleDriver")可序列化接口的用途是什么？
我们可以使用 Serializable 接口来启用类的可序列化性，使用 Java 的序列化 API。序列化是一种将对象状态保存为字节序列的机制，而反序列化是一种从字节序列还原对象状态的机制。序列化输出保存对象的状态以及有关对象类型及其字段类型的一些元数据。
我们应该知道可序列化类的子类型也是可序列化的。但是，如果我们想使一个类可序列化，但它的超类型是不可序列化的，我们必须做两件事：
1）实现可序列化接口
2）确保超类中存在无参数构造函数
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什么是 NullPointerException？
NullPointerException可能是Java世界中最常见的异常。这是一个未经检查的异常，因此扩展了运行时异常。当我们尝试访问变量或调用 null 引用的方法时，会抛出此异常，例如：
1）调用空引用的方法
2）设置或获取空引用的字段
3）检查空数组引用的长度
4）设置或获取空数组引用的项
4）抛出null值
为什么Java中类不支持多重继承，而接口却支持多重继承？
Java中类不支持多重继承主要是为了避免多种继承带来的复杂性和不确定性。当一个类继承自多个类时，可能会出现不同类中具有相同方法名和参数列表的方法，这就会造成冲突。此外，多重继承还会增加代码的复杂性和难度，因为一个类可能会继承多个类中的方法和属性，这会增加类的复杂性和难度。
相比之下，接口支持多重继承是因为接口的方法只有方法名和参数列表的定义，没有具体实现。因此，当一个类实现多个接口时，不会出现方法名和参数列表相同的方法，也不会因为继承多个接口而增加类的复杂性。此外，接口的多重继承提供了更大的灵活性，可以让类实现多个接口，从而获得更多的功能。
为什么String类型在 Java 中是不可变的？
在Java中，String是不可变的，这意味着一旦创建一个String对象，它的值就不能被改变。这是因为Java中的String类被设计为不可变的，这样可以带来以下优点：
1）线程安全性：由于String是不可变的，所以多线程环境下使用String是安全的，不需要额外的同步措施。
2） 安全性：如果String是可变的，那么在传递参数时，可能会对原始数据进行修改，这可能会导致数据安全性问题。不可变的String可以保证数据的安全性。
3）性能：由于String是不可变的，所以它的hashcode可以在第一次计算后缓存起来，这样可以提高String的性能。
4）缓存：由于String是不可变的，所以可以被缓存起来，这样可以提高程序的性能。
5） 易于重用：由于String是不可变的，所以可以被重用。在Java中，String常量池就是一个很好的例子，相同的String常量只会被存储一次，这样可以节省内存空间。
总之，Java中的String是不可变的，这是为了保证线程安全性、安全性、性能、缓存和易于重用等方面的优点。
为什么在Java中char 数组类型比String 类型更适合存储密码？
在Java中，char数组类型比String类型更适合存储密码，这是因为char数组是可变的，而String类型是不可变的。以下是一些原因：
1） Security：由于char数组是可变的，可以通过覆盖数组中的数据来擦除密码信息。而String类型是不可变的，一旦创建，其值就不能被更改，这就意味着密码信息可能会被留在内存中，从而导致安全风险。
2）Mutable：由于char数组是可变的，可以使用Arrays.fill()方法或循环遍历方法在使用后立即擦除密码信息。而String类型是不可变的，无法直接更改其值，因此无法使用这种方法擦除密码信息。
3） 归零操作：在Java中，char数组可以通过填充null或0值来归零。这样可以确保密码信息不会在内存中残留。但String类型不能被归零，因为其是不可变的。
总之，char数组类型比String类型更适合存储密码，因为它们是可变的，并且可以通过覆盖或归零来保护密码信息的安全性。而String类型是不可变的，一旦创建，其值就不能被更改，可能会导致密码信息在内存中残留，存在安全风险。
Java 中有哪些访问修饰符可用，它们的用途是什么？
Java 中有四个访问修饰符：
1）private-私有
2）default-默认（包）
3）default-保护
4）public-公共
私有修饰符可确保在类外部无法访问类成员。它可以应用于方法、属性、构造函数、嵌套类，但不能应用于顶级类本身。
与私有修饰符不同，可以将默认修饰符应用于所有类型的类成员和类本身。可以通过根本不添加任何访问修饰符来应用默认可见性。如果使用默认可见性，我们的类或其成员将只能在类的包中访问。 我们应该记住，默认访问修饰符与默认关键字没有任何共同之处。
与默认修饰符类似，一个包中的所有类都可以访问受保护的成员。更重要的是，受保护的修饰符允许子类访问超类的受保护成员，即使它们不在同一包中。我们不能将此访问修饰符应用于类，只能应用于类成员。公共修饰符可以与 class 关键字和所有类成员一起使用。它使类和类成员可以在所有包和所有类中访问。我在另一篇文章对该主题作了深入分析：Java 中的访问修饰符详解-Java快速入门教程
Java 中除了常规访问修饰符外还有哪些其他修饰符可用，它们的目的是什么？
Java 中还有其他五个可用的修饰符：
1）static-静态的
2）final-最终
3）abstract-抽象
4）synchronized-同步
5）volatile不稳定的
这些不控制可见性。
首先，我们可以将 static 关键字应用于字段和方法。静态字段或方法是类成员，而非静态字段或方法是对象成员。类成员不需要调用实例。使用类名而不是对象引用名调用它们。本文将更详细地介绍静态关键字。
然后，我们有final关键字。我们可以将其与字段、方法和类一起使用。 当在字段上使用 final 时，这意味着无法更改字段引用。因此，无法将其重新分配给另一个对象。当 final 应用于类或方法时，它向我们保证该类或方法不会被扩展或覆盖。 本文将更详细地解释final关键字。
下一个关键字是抽象的。这个可以描述类和方法。当类是抽象的时，它们不能被实例化。 相反，它们应该是子类的。当方法抽象时，它们没有实现，并且可以在子类中重写。
同步关键字可能是最高级的。我们可以将其与实例以及静态方法和代码块一起使用。当我们使用这个关键字时，我们让 Java 使用监视器锁来提供给定代码片段的同步。有关同步的详细信息，请参阅本文。
在 Java 中，数据是通过引用还是按值传递的?
虽然这个问题的答案很简单，但这个问题可能会让初学者感到困惑。首先，让我澄清一下问题是什么：
1）按值传递 – 意味着我们将对象的副本作为参数传递到方法中。
2）通过引用传递 – 意味着我们将对对象的引用作为参数传递到方法中。
要回答这个问题，我们必须分析两个案例。它们表示我们可以传递给方法的两种类型的数据：基元和对象。
当我们将基元（原始数据类型）传递给方法时，其值被复制到一个新变量中。当涉及到对象时，引用的值被复制到一个新变量中。因此，我们可以说Java是一种严格的按值传递语言。我在另一篇文章对该主题作了深入分析：Java 中的原始数据类型值传递及引用类型对象的引用传递分析
在Java中导入和静态导入有什么区别？
可以使用常规导入来导入特定类或不同包中定义的所有类：
import java.util.ArrayList; //specific class
import java.util.*; //all classes in util package还可以使用它们来导入封闭类的公共嵌套类：
import com.jack.yang.A.*但是应该知道是上面的导入本身并不导入 A 类。
还有一些静态导入使我们能够导入静态成员或嵌套类：
import static java.util.Collections.EMPTY_LIST;效果是，我们可以EMPTY_LIST使用静态变量，而无需在完全限定的类名前面加上前缀，即就好像它是在当前类中声明的一样。
抽象类和接口有什么区别？
抽象类和接口是 Java 中两种实现抽象化的机制，它们的主要区别如下：
抽象类可以包含具体方法的实现，而接口只能包含抽象方法的定义；
抽象类可以包含成员变量和构造方法，而接口不能包含成员变量和构造方法；
一个类只能继承一个抽象类，但可以实现多个接口；
抽象类的子类必须实现抽象类中所有的抽象方法，而接口实现类必须实现接口中所有的方法；
接口可以被任意多个类实现，并且可以在不同的类中实现相同的接口，而抽象类只能被单一的子类继承。
总的来说，如果需要定义一些通用的行为和属性，可以使用抽象类；如果需要定义一些行为规范，可以使用接口。
Java类的重载和重写的区别？
重载（Overloading）和重写（Overriding）是两个常用的面向对象编程中的概念，它们的定义及区别如下：
定义：
重载（Overloading）：在同一个类中，可以定义多个同名但参数类型或个数不同的方法。
重写（Overriding）：在子类中重新定义一个与父类中同名、同参的方法，实现对父类方法的覆盖。
参数：
重载（Overloading）：参数类型或个数不同，方法名相同。
重写（Overriding）：参数类型和个数必须与被重写的方法完全相同。
返回值：
重载（Overloading）：返回值类型可以相同也可以不同，但不会以此作为区分重载的标准。
重写（Overriding）：返回值类型必须与被重写的方法相同或为其子类。
作用：
重载（Overloading）：为了提高代码复用性和灵活性，可以根据不同的参数类型和个数来调用不同的方法。
重写（Overriding）：为了实现多态性，在子类中重新定义一个与父类中同名、同参的方法，可以实现对父类方法的覆盖，从而根据对象的实际类型来执行相应的方法。
实现：
重载（Overloading）：在同一个类中，可以定义多个同名但参数类型或个数不同的方法。
重写（Overriding）：在子类中重新定义一个与父类中同名、同参的方法，并使用 @Override 注解来标识。
综上所述，重载和重写是两个不同的概念。重载是在同一个类中定义多个同名方法，根据参数类型和个数的不同来区分不同的方法，实现代码复用性和灵活性；重写是在子类中重新定义一个与父类中同名、同参的方法，实现多态性，根据对象的实际类型来执行相应的方法。
谈谈你在Java 中创建对象的常用方法有那些？
以下简单介绍一下Java 中创建对象的五种常见方式如下：
使用 new 关键字创建对象
MyObject obj = new MyObject();
使用 Class 类的 newInstance() 方法创建对象
MyObject obj = (MyObject) Class.forName("com.example.MyObject").newInstance();
或
MyObject obj = MyObject.class. newinstance ();
使用 Constructor 类的 newInstance() 方法创建对象
Constructor<MyObject> constructor = MyObject.class.getConstructor();
MyObject obj = constructor.newInstance();
使用 clone() 方法创建对象
MyObject obj1 = new MyObject();
MyObject obj2 = obj1.clone();
使用反序列化创建对象
ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(new FileInputStream("object.ser"));
MyObject obj = (MyObject) in.readObject(); in.close();
Java 中是否可以重写一个 private 或者 static 方法？
Java 中不可以重写一个 private 或者 static 方法。原因如下：
private 方法只能在本类中被访问，子类无法访问到该方法，因此子类也无法重写该方法。
static 方法属于类，不属于对象，子类无法继承该方法，因此也无法重写该方法。 因此，如果一个方法被声明为 private 或 static，就不可以被重写。如果在子类中定义了一个与父类中 private 或 static 方法同名、同参的方法，不会被认为是重写，而是在子类中定义了一个新的方法。
简单谈一下Java中的Vector 和 ArrayList 的区别？
Vector 是线程安全的，而 ArrayList 是非线程安全的。
Vector 是使用 synchronized 关键字来实现同步的，而 ArrayList 则没有。
在执行 add、remove 操作时，Vector 和 ArrayList 的表现不同。Vector 在执行 add 操作时，如果容量不足，会自动扩容一倍；而 ArrayList 则是增加一定的容量。在执行 remove 操作时，Vector 会自动减少容量，而 ArrayList 不会。
Vector 的迭代器是同步的，而 ArrayList 的迭代器是非同步的。
简单谈一下Java中的StringBuilder 和 StringBuffer 的区别？
线程安全性：StringBuffer是线程安全的，而StringBuilder则不是线程安全的。因为StringBuffer的每个方法都被synchronized修饰，而StringBuilder则没有。
性能：由于StringBuffer的线程安全性，它的性能通常比StringBuilder差一些。因为在多线程环境下，每个线程都需要获取锁才能使用StringBuffer，而StringBuilder则不需要。
API兼容性：StringBuilder是在Java 5中引入的，而StringBuffer则是在Java 1.0中就已经存在了。因此，StringBuilder的API相对较新，它提供了一些在StringBuffer中没有的方法。
综上所述，如果在单线程环境下需要进行字符串处理，建议使用StringBuilder；如果需要在多线程环境下进行字符串处理，建议使用StringBuffer。
简单谈一下Java中的HashMap 和 Hashtable 的区别？
Hashtable 是线程安全的，而 HashMap 是非线程安全的。
Hashtable 是使用 synchronized 关键字来实现同步的，而 HashMap 则没有。
Hashtable 不允许键或值为 null，而 HashMap 则可以。
在执行 put 操作时，如果 Hashtable 的容量不足，会自动扩容一倍；而 HashMap 则是增加一定的容量。
Hashtable 的迭代器是同步的，而 HashMap 的迭代器是非同步的。
总的来说，Hashtable 的性能都比HashMap 差，但是它具有线程安全的特点，适合在多线程环境中使用。而 HashMap 的性能较好，适合在单线程环境中使用。在使用时，应根据实际情况选择合适的类。
BIO、NIO、AIO 有什么区别？
BIO、NIO、AIO 是 Java 中用于网络编程的三种不同的 I/O 模型，它们之间的区别如下：
BIO（Blocking I/O，阻塞 I/O）：在传统的 I/O 模型中，当应用程序向操作系统请求 I/O 操作时，操作系统会将应用程序的线程阻塞，直到 I/O 操作完成，应用程序的线程才能继续执行。这种模型通常称为阻塞 I/O（BIO），它的主要特点是编程模型简单，但并发处理能力较弱。
NIO（Non-Blocking I/O，非阻塞 I/O）：Java NIO 是在 Java 1.4 中引入的一种新的 I/O 模型，它可以实现非阻塞 I/O 操作。在 NIO 中，应用程序不需要等待 I/O 操作完成，而是将 I/O 请求注册到多路复用器上，当操作系统完成 I/O 操作后，多路复用器会通知应用程序。这种模型通常称为非阻塞 I/O（NIO），它的主要特点是并发处理能力较强，适用于高并发、吞吐量大的场景。
AIO（Asynchronous I/O，异步 I/O）：Java NIO 2.0 中引入了一种更加高效的异步 I/O 模型，也称为 AIO。在 AIO 中，应用程序不需要等待 I/O 操作完成，而是通过回调函数的方式来处理 I/O 操作的结果。这种模型通常称为异步 I/O（AIO），它的主要特点是操作系统可以在完成 I/O 操作后主动通知应用程序，避免了轮询的开销，适用于高并发、吞吐量大、响应时间要求低的场景。
综上所述，BIO、NIO、AIO 是三种不同的 I/O 模型，BIO 的主要特点是编程模型简单，但并发处理能力较弱；NIO 的主要特点是并发处理能力较强，适用于高并发、吞吐量大的场景；AIO 的主要特点是操作系统可以在完成 I/O 操作后主动通知应用程序，避免了轮询的开销，适用于高并发、吞吐量大、响应时间要求低的场景。
Java中字节流和字符流有什么区别？
字节流和字符流是Java中I/O操作的两种基本流，它们的主要区别如下：
处理的数据类型不同 字节流以字节为单位读写数据，适用于处理二进制数据，如图片、音频、视频等。而字符流以字符为单位读写数据，适用于处理文本数据，如文本文件、XML文件、HTML文件等。
处理的方式不同 字节流以字节为单位直接读写数据，不会对数据进行处理，而字符流以字符为单位读写数据，会对数据进行编码和解码，可以自动将数据从本地编码转换为Unicode编码，或者将Unicode编码转换为本地编码。
使用的类不同 Java中的字节流主要由InputStream和OutputStream两个抽象类及其子类实现，而字符流主要由Reader和Writer两个抽象类及其子类实现。
缓冲的方式不同 字节流可以使用BufferedInputStream和BufferedOutputStream这两个缓冲流对数据进行缓冲处理，减少对磁盘的访问次数，提高读写效率。字符流也可以使用BufferedReader和BufferedWriter这两个缓冲流对数据进行缓冲处理，但是字符流的缓冲是按行缓冲的，即只有读到行末时才进行数据的处理。
总的来说，如果需要处理二进制数据，应该使用字节流；如果需要处理文本数据，应该使用字符流。需要注意的是，字符流可以处理字节流可以处理的所有数据，但是字节流不能处理字符流可以处理的所有数据。
Spring框架
Spring cloud 框架
你能解释一下Spring Cloud是什么吗？它有哪些组件？
Spring Cloud是一个用于构建分布式系统的框架，它基于Spring Boot构建。它提供了多种组件和工具来帮助开发人员轻松地构建、部署和管理分布式系统。
Spring Cloud包含多个组件，比如服务注册与发现组件Eureka、服务调用组件Feign、负载均衡组件Ribbon等等。
你在项目中使用过哪些Spring Cloud组件？它们各自的作用是什么？
在我的项目中，我使用过Eureka作为服务注册中心、Ribbon作为客户端负载均衡器、Hystrix作为服务熔断降级组件、Feign作为服务调用组件、Zuul作为网关组件等等。
Eureka实现服务注册与发现，Ribbon实现客户端负载均衡、Hystrix实现服务的熔断和降级保护、Feign封装了服务之间的调用过程，Zuul提供了API网关的功能。
Zull服务网关实现原理是什么？有那些重要组件？这些组件如何协作？
Zuul服务网关是一种基于反向代理的应用，可以实现路由、负载均衡、安全认证、限流等功能。它是一个非常重要的组件，能够协调多个微服务之间的通信，提高系统的安全性和可靠性。
Zuul服务网关的实现原理是通过监听在特定端口上的HTTP请求，将请求转发到对应的后端微服务上，并将微服务的响应再返回给客户端。整个过程中，Zuul会拦截所有的请求和响应，并根据预设的规则进行处理。
Zuul服务网关的重要组件包括：
路由：负责将请求路由到相应的后端服务上。
过滤器：负责在请求被路由到后端服务之前或者之后执行某些动作。
常规组件：包括线程池、超时控制、路由规则等。
这些组件协同工作，实现了Zuul服务网关的核心功能。
当客户端发起请求时，Zuul会首先使用路由组件将请求路由到相应的后端服务上。路由规则可以配置在Zuul的配置文件中，也可以通过自定义代码来实现。
在路由之前或之后，Zuul还可以通过自定义过滤器来进行拦截和处理。过滤器可以进行一些预处理和控制，比如请求鉴权、限流等操作。Zuul支持多种类型的过滤器，在请求发起前和返回给客户端之后都可以执行。
除此之外，Zuul还提供了线程池、超时控制等常规组件来保证系统的可用性和稳定性。
通过这些组件的协作，Zuul服务网关能够有效地将请求转发到相应的微服务上，同时还可以进行较为复杂的请求处理和控制。
Eureka实现原理是什么？有那些重要组件？这些组件如何协作？
Eureka是Netflix开源的基于REST的服务治理解决方案，用于管理中间层服务的动态发现与注册。以下是Eureka的实现原理和重要组件：
实现原理： Eureka的主要功能是服务发现和服务注册。当一个应用程序启动时，它会向Eureka注册自己的服务信息，并定期通过心跳机制更新该信息。其他应用程序可以查询Eureka服务器以获取可用的服务实例列表，并使用负载均衡算法选择其中的一些实例进行调用。
重要组件： Eureka主要由以下组件构成：
1）Eureka Server：提供服务注册与发现功能的服务器。它维护所有可用服务实例的信息，并允许其他应用程序查询这些信息。
2）Eureka Client：在应用程序中集成的客户端库。它能够将应用程序的服务信息注册到Eureka Server，并从Eureka Server检索可用的服务列表。
3）Eureka Dashboard：提供Web界面，用于监视和管理Eureka Server的状态、运行状况和服务实例信息。
4）Eureka REST APIs：Eureka Server和Eureka Client之间通信的API
组件协作： 当一个应用程序启动时，它将使用Eureka Client将自己的服务信息注册到Eureka Server。其他应用程序可以通过查询Eureka Server获取可用的服务列表，并使用Ribbon进行负载均衡以选择其中的一些实例进行调用。在运行时，Eureka Client会定期向Eureka Server发送心跳来更新其自身的服务信息。如果Eureka Server长时间未收到某个服务实例的心跳，则认为该服务不可用并从服务列表中删除。
Ribbon实现原理是什么？有那些重要组件？这些组件如何协作？
Ribbon是Netflix开源的基于HTTP和TCP协议的负载均衡框架，它通过在客户端中集成来选择并调用可用的服务实例。以下是Ribbon的实现原理和重要组件：
实现原理： Ribbon有多种负载均衡算法。当一个应用程序向某个服务发送请求时，Ribbon会根据负载均衡算法选择其中的一个可用服务实例进行调用。如果调用失败，则Ribbon会尝试重新选择另一个可用的服务实例。
重要组件： Ribbon主要由以下几个组件构成：
Server List：包含所有可用的服务实例列表，Ribbon从中选择可用的服务实例并将其用于服务调用。
Load Balancer：实现负载均衡算法的组件。根据负载均衡算法选择可用的服务实例，并将请求分发给该实例。
NFLoadBalancerRule：负载均衡规则的抽象类。定义了如何根据负载均衡算法选择可用的服务实例。
IRule：具体的负载均衡规则。Ribbon支持多种预定义的负载均衡规则（例如轮询和随机），也可以根据需要自定义负载均衡规则。
Ping：用于检测服务实例是否可用的组件。
Server Filter：在请求转发给服务实例之前对其进行过滤的组件。
组件协作： 当一个应用程序向某个服务发送请求时，Ribbon会从Server List中选择一个可用的服务实例，并使用Load Balancer将请求分发给该实例。Load Balancer会根据负载均衡规则选择可用的服务实例，并使用Ping检测服务实例是否可用。如果服务实例不可用，则Load Balancer会尝试选择另一个可用的服务实例。在运行时，Ribbon可以根据需要更新Server List中的服务实例信息，并使用Server Filter对服务实例进行过滤。
Ribbon有那些负载均衡算法？
Ribbon支持多种负载均衡算法，其中常见包括轮询、随机、加权轮询和加权随机。
1）轮询： 轮询是Ribbon默认的负载均衡算法。它会依次将请求分配给每个可用的服务实例，按顺序循环调度。当选择了一个服务实例时，它将从候选列表中移除，直到所有服务实例都被遍历一遍后重新开始。轮询算法简单高效，适用于服务实例相对稳定的场景。
2）随机： 随机算法会随机选择一个可用的服务实例进行调用。它不考虑服务实例的负载情况，因此可能造成某些服务实例过载的情况。随机算法适用于服务实例负载相对均衡的场景。
3）加权轮询： 加权轮询算法根据服务实例的权重分配请求。每个服务实例都有一个权重值，值越高的服务实例分配到的请求越多。当选择了一个服务实例后，它的权重值会减1，直到该值减为0时又会重新平分请求。加权轮询算法可以使得服务实例的负载更加均衡。
4）加权随机： 加权随机算法根据每个服务实例的权重值来随机分配请求。权重值越高的服务实例分配到的请求概率越大，因此可以使得服务实例的负载更加均衡。
以上算法在Ribbon中都可以通过配置文件进行设置和调整。选择哪种算法取决于具体的场景和需求，在实际应用中需要根据实际情况进行选择和调整。
Hystrix 实现原理是什么？有那些重要组件？这些组件如何协作？
Hystrix是Netflix开源的一款用于处理分布式系统中的延迟和容错的库，其实现原理主要包括以下几个方面：
1）熔断器（Circuit Breaker）：熔断器用于监控调用的状态，当调用失败率达到一定阈值时，熔断器会断开对该服务的调用，从而避免请求不断的等待，释放负载并且防止雪崩效应。
2）线程池/信号量（Thread Pool/Semaphore）：Hystrix使用线程池或信号量来控制并发请求的数量，从而保证系统的稳定性和可靠性。
3）资源隔离（Isolation）：Hystrix采用资源隔离的方式来避免因为某个服务的延迟或失败而导致整个系统的不稳定。
4） 监控和反馈（Monitoring and Feedback）：Hystrix通过实时监控服务的状态和性能，提供实时的反馈和报告，从而帮助开发人员及时发现问题和解决问题。
Hystrix的重要组件包括：
1）Hystrix命令（Hystrix Command）：Hystrix命令是对原始服务调用的封装，它包含了熔断器、线程池、资源隔离等功能，通过Hystrix命令，可以对服务进行统一的管理和控制。
2）请求缓存（Request Cache）：请求缓存用于提高服务的性能，它可以缓存相同请求的结果，从而避免重复的计算和请求。
3）请求合并（Request Collapsing）：请求合并用于将多个请求合并成一个请求，从而减少网络开销和提高服务的性能。
Hystrix的组件协作方式如下：
1） 当一个服务发生延迟或者错误时，Hystrix命令会调用熔断器开启断路器，并返回一个降级后的响应结果。
2）熔断器开启后，Hystrix命令将不再请求该服务，而是直接返回降级后的响应结果。
3）当熔断器开启后，Hystrix会定期尝试重新连接该服务，如果连接成功，则熔断器会关闭，Hystrix会重新请求该服务。
4） 在请求过程中，Hystrix会使用线程池或信号量来控制并发请求的数量，从而保证系统的稳定性和可靠性。
5）在请求完成后，Hystrix会使用请求缓存和请求合并来提高服务的性能。
通过以上协作方式，Hystrix可以提供高可靠性、高性能和高可维护性的服务，从而保证分布式系统的稳定性和可靠性。
扩展阅读可以参考下文
Spring cloud config实现原理是什么？组件间如何协作？
Spring Cloud Config是一个分布式系统的配置管理框架，它提供了一种集中式的方式来管理应用程序的配置信息。Spring Cloud Config实现原理主要包括以下几个方面：
1）配置存储（Configuration Storage）：Spring Cloud Config将应用程序的配置信息存储在一个配置存储库中，支持多种存储方式，例如Git、SVN、本地文件系统、数据库等。
2）配置服务（Configuration Service）：Spring Cloud Config提供了一个配置服务，它可以从配置存储库中获取应用程序的配置信息，并将其提供给应用程序使用。
3） 配置客户端（Configuration Client）：应用程序通过配置客户端来访问配置服务，并获取应用程序的配置信息。
Spring Cloud Config的重要组件包括：
1）配置存储库（Configuration Repository）：配置存储库是存储应用程序配置信息的地方，支持多种存储方式，例如Git、SVN、本地文件系统、数据库等。
2）配置服务端（Configuration Server）：配置服务端从配置存储库中读取应用程序的配置信息，并将其提供给配置客户端使用。
3） 配置客户端（Configuration Client）：配置客户端通过调用配置服务端获取应用程序的配置信息，并将其应用到应用程序中。
Spring Cloud Config的组件协作方式如下：
1）配置服务端从配置存储库中读取应用程序的配置信息，并启动一个HTTP服务来提供配置服务。
2）配置客户端通过调用配置服务端的HTTP服务来获取应用程序的配置信息，并将其应用到应用程序中。
3） 配置客户端可以使用Spring Cloud Config提供的自动刷新机制来自动刷新配置信息，从而减少手动重启应用程序的次数。
4）配置服务端可以使用Spring Cloud Bus来实现配置信息的自动刷新，从而将配置信息实时地推送给所有的配置客户端。
通过以上协作方式，Spring Cloud Config可以实现分布式系统的配置管理，从而提高系统的可维护性和可靠性。
谈谈你对Spring Cloud Feign认识？
Spring Cloud Feign是一种基于Netflix的Feign库的轻量级RESTful客户端，用于简化HTTP API客户端的开发。它的实现原理是在运行时使用Java动态代理生成HTTP API客户端代码。
Spring Cloud Feign的核心组件包括：
1）Feign.Builder：用于创建和配置Feign客户端
2）FeignClientFactoryBean：用于创建Feign客户端代理对象
3）Decoder和Encoder：用于解码和编码请求和响应数据
4）Contract：用于通过反射和注解生成Feign客户端接口
这些组件之间的协作如下所示：
1）Feign.Builder根据用户定义的接口和配置创建一个代理类
2）Feign.Builder将FeignClientFactoryBean添加到代理类中
3）当调用代理类的方法时，会触发FeignClientFactoryBean的调用
4）FeignClientFactoryBean使用Decoder和Encoder来处理请求和响应
5）FeignClientFactoryBean使用Contract生成请求URL和HTTP方法
6）最终，FeignClientFactoryBean将请求发送到目标服务并返回响应数据
总体来说，Spring Cloud Feign依赖于Java动态代理、反射技术以及Netflix的Feign库等多个技术实现了RESTful客户端的简化开发。
Spring Cloud Gateway工作原理是什么？有那些重要组件？这些组件如何协作？
Spring Cloud Gateway是基于Spring Framework 5、Project Reactor和Spring Boot 2构建的API网关服务，它允许开发人员将不同的微服务组合在一起，从而为客户端提供一个单一的入口点。Spring Cloud Gateway的工作原理如下：
1)请求进入Gateway。2)Gateway根据请求中的目的地信息(Route)进行路由规则匹配。
3)如果匹配到正确的路由规则，Gateway会将请求转发给目标服务；否则，Gateway可能会返回一个错误响应或重定向。
4)在请求转发过程中，Gateway可以执行各种操作，如修改HTTP请求头或请求体、添加查询参数、对响应进行包装等等。
下面是Spring Cloud Gateway的一些重要组件：
1)Route：定义了一个路由规则，用于指定请求应该被转发到哪个目标服务。2)Predicate：定义了一个谓词，用于匹配一个请求与相应的Route是否匹配。
3)Filter：定义了一个过滤器链，它可以修改HTTP请求和响应，并且可以使用Spring WebFlux提供的许多功能，如Routing, Filtering以及Websockets等。
这些组件协作并实现了Spring Cloud Gateway的核心功能，其中Route和Predicate由开发者指定，Filter由Spring Cloud Gateway框架提供的默认实现。比如，在处理一个HTTP请求时，Gateway会首先根据Predicate判断请求是否匹配某个Route，如果匹配成功，Gateway会根据Route所定义的目标服务将请求转发出去，并在转发请求过程中依次执行相关Filter的逻辑。
谈谈你对Spring Cloud Alibaba Nacos认识？
Spring Cloud Alibaba Nacos是一个服务发现和配置管理工具，它提供了服务注册、配置管理和命名服务等功能。在微服务架构中，服务注册和发现对于实现服务之间的通信非常重要，而配置管理则需要确保不同服务的配置信息能够被集中管理。
Spring Cloud Alibaba Nacos可以作为解决方案来实现这些功能，它具有以下优势：
1）更轻量级：相比于Zookeeper等传统的注册中心，Nacos更加轻量级，响应速度更快。
2）功能更全面：Nacos基于Raft协议实现了高可用性，支持不同数据类型的存储（如JSON/YAML/Properties/xml），并且支持配置动态刷新等高级特性。
3）集成更方便：由于Spring Cloud Alibaba Nacos是基于Spring Cloud的，所以使用起来更加方便，同时也支持Kubernetes和Service Mesh等云原生场景下的集成。
其主要包含以下重要组件：
1）Naming Service：服务命名与发现组件。通过Naming Service，可以将服务实例注册到Nacos中，并且可以查询到当前可用的服务实例列表。
2）Config Service：配置管理组件。通过Config Service，可以将应用程序需要的配置信息存储在Nacos Server上，并且可以动态获取和修改配置信息。
3）Discovery Client：服务发现客户端。Discovery Client可以从Naming Service中检索服务实例信息，并且以轮询或随机等方式进行负载均衡，选取需要调用的服务实例。
这些组件协作的过程如下所示：
1）服务提供方启动时，通过Naming Service将自身服务实例注册到Nacos Server上，并保持心跳感知状态。
2）服务消费方通过Discovery Client向Nacos Server查询可用的服务实例列表，并且选择其中一个服务实例进行调用。
3）当服务实例发生变化（如实例注册、实例下线等）时，Naming Service会及时通知所有订阅了该服务的客户端，从而保证每个服务实例始终处于最新的状态。
4）当应用程序需要获取配置信息时，通过Config Service从Nacos Server中获取并缓存配置信息，同时也会定期从Nacos Server拉取配置信息，并更新缓存中的内容。
总之，Spring Cloud Alibaba Nacos通过Naming Service和Config Service两大组件来实现服务注册与发现、配置管理等功能，并且可以通过Discovery Client和Config Client等客户端来进行访问和操作。
谈谈你对Spring Cloud Alibaba Sentinel的理解？
Spring Cloud Alibaba Sentinel是一个面向分布式系统的流量控制和熔断降级框架，可以帮助开发者在面临高并发和突发流量时保护应用程序的稳定性和可用性。它支持多种限流规则，如 QPS、线程数、请求次数等，还能够在服务出现故障时自动触发熔断降级操作，防止故障继续扩大。主要由以下组件构成：
1）Flow Rule Manager负责管理基于QPS限流规则、线程数限流规则等各种类型的限流规则，并根据规则执行请求的是否通过。
2）Circuit Breaker：断路器模块。当检测到服务故障时，该模块会触发并打开相应的断路器来避免继续调用失效的服务。
3）Metric Collectors：指标收集器。该模块会收集Sentinel的各类度量指标，如成功率、响应时间、异常比率等，以便于后面进行统计、分析和预警。
4）SphU：资源抽象器，用于封装受保护的资源，并用于定义流控和熔断降级规则。
5）Slot Chain：控制流量的拦截器链，用于按照一定的规则依次执行各种 Slot 处理逻辑。
这些组件协作的过程如下所示：
1）应用程序启动后，Sentinel Core会根据Flow Rule Manager中预设的流控规则，对进入应用程序的请求进行计数和统计，并根据统计结果使用相应的策略 decided 调整流量，如通过阻止请求、延迟请求或者直接丢弃请求等方式。
2）如果服务出现故障，则Circuit Breaker会自动启动，并且拒绝进一步的请求，直到服务恢复正常。在服务恢复正常运转之前，Circuit Breaker会通过断路器向应用程序发起请求，如果该请求成功返回，则认为服务已经恢复正常，否则继续启动熔断机制，避免持续访问失效的服务。
3）Metric Collectors会收集关于应用程序的多个性能指标，并将其上传至Dashboard中，可以在面板上查询这些指标，了解当前的服务状况。
4）Dashboard收集和展示实时的监控指标数据和异常信息，同时还提供了报警功能，可以在某些关键指标超出设定阈值时发送警报消息，帮助开发者更快地发现和解决问题。
总之，Spring Cloud Alibaba Sentinel是一个优秀的限流、熔断降级框架。通过限流、熔断降级和指标收集等多种机制来保护分布式系统的可用性和稳定性，从而确保应用程序在高并发和突发流量下的稳定性和可用性。
Spring Cloud Alibaba Seata是什么？有那些重要组件？这些组件如何协作？
Spring Cloud Alibaba Seata是一个开源的分布式事务解决方案，提供了一套完整的应用程序开发框架和运行时环境以简化分布式系统中的事务开发和管理。它通过协调和管理多个参与者之间的本地和全局事务来确保数据的一致性和可靠性。
Spring Cloud Alibaba Seata的主要组件包括：
1)Transaction Coordinator（TC）：分布式事务协调器，用于协调所有分支事务的提交和回滚操作，并保证分布式事务的原子性。
2)Resource Manager（RM）：资源管理器，用于协调对本地数据库等事务性资源的操作，并将其结果反馈给Transaction Coordinator。
3)Transaction Manager（TM）：全局事务管理器，负责管理全局事务的生命周期，为应用程序提供事务控制服务。
这些组件协作的过程如下所示：
1）应用程序在需要执行分布式事务的场景下，首先从Transaction Manager请求创建一个全局事务，并向Transaction Manager汇报事务状态和执行进度。
2）Transaction Manager将事务信息发送给Transaction Coordinator，并根据查询结果确定哪些Resource Manager可以承担事务操作。
3）Resource Manager接收到Transaction Coordinator的指令后，按照指令进行本地事务操作，并将操作结果注册到Transaction Coordinator上。
4)当所有参与者都完成本地事务操作后，Transaction Coordinator根据注册的结果决定提交或者回滚该全局事务，并将决策结果告知所有参与者。
总之，Spring Cloud Alibaba Seata通过TC、RM和TM三个组件协作来实现分布式事务的管理和协调。Seata 提供了 AT、TCC、SAGA 和 XA 四种事务模式，可以快速有效地对分布式事务进行控制。在这四种事务模式中使用最多，最方便的就是 AT 模式。与其他事务模式相比，AT 模式可以应对大多数的业务场景，且基本可以做到无业务入侵，开发人员能够有更多的精力关注于业务逻辑开发。同时，它也提供了丰富的扩展接口和插件机制，以支持更广泛的应用场景和业务需求。
如何实现微服务的监控和日志管理？
实现微服务的监控和日志管理需要以下几个步骤：
1） 选择监控和日志管理工具：目前比较流行的监控和日志管理工具有Prometheus、Grafana、Zipkin、ELK等。
2）为每个微服务添加监控和日志管理组件：通过在每个微服务中添加监控和日志管理组件，可以收集和监控微服务的运行状态和日志信息。
3） 集中化管理监控和日志信息：通过将所有微服务的监控和日志信息集中化管理，可以更方便地进行监控和日志分析。
4）分析监控和日志信息：通过对收集的监控和日志信息进行分析和统计，可以发现问题并及时解决。
5） 建立报警机制：通过建立报警机制，可以在出现异常时及时通知相关人员，以便及时处理问题。
总之，实现微服务的监控和日志管理需要选择适合的工具，为每个微服务添加监控和日志管理组件，将所有微服务的监控和日志信息集中化管理，分析监控和日志信息，建立报警机制。这样可以有效地监控和管理微服务的运行状态和日志信息，提高系统的可靠性和稳定性。
如何实现微服务的部署和扩展？
微服务的部署和扩展需要考虑以下方面：
1）容器化技术：使用容器化技术（如Docker）可以将微服务打包为一个独立的运行环境，方便进行部署和复制。可以通过Kubernetes等容器编排工具来管理容器并进行扩展。
2）自动化部署：使用自动化部署工具（如Jenkins）可以实现持续集成和持续部署，将代码从开发到生产环境自动化地推进，提高效率和稳定性。
3）横向扩展：通过横向扩展可以增加微服务实例数，提高系统处理能力和负载均衡能力。可以使用负载均衡器（如Nginx）来分发请求，也可以使用服务注册中心（如Consul）来实现微服务实例的自动发现和管理。
4）监控与报警：为了保障微服务的可用性和稳定性，需要对微服务进行监控和报警。可以使用ELK、Prometheus等工具对微服务进行监控，当出现问题时及时通知相关人员或自动触发恢复机制。
总之，微服务的部署和扩展需要综合考虑技术选型、自动化、负载均衡、监控报警等方面，以实现高效、稳定、可伸缩的架构。
实现分布式事务有那些常见方案？
实现分布式事务的方案主要包括两阶段提交（Two-phase commit，2PC）、三阶段提交（Three-phase commit，3PC）、TCC（Try-Confirm-Cancel）和基于消息的最终一致性。
1）两阶段提交（2PC）
2PC是一种经典的分布式事务解决方案。在2PC中，一个事务涉及到多个事务参与者，一个事务协调者负责管理整个事务的流程。2PC通过两个阶段来实现分布式事务的提交：
阶段一：准备提交。事务协调者向每个参与者发出 precommit 请求，参与者执行数据操作，并告诉事务协调者是否可以提交。
阶段二：提交/回滚。如果所有参与者都能提交，事务协调者向参与者发出 commit 请求。如果有一个或多个参与者无法提交，则所有参与者都必须回滚。
2PC的优点是实现简单，缺点是存在严重的单点故障风险。
2）三阶段提交（3PC）
3PC是对2PC的改进，通过引入预投票阶段来减少了单点故障的影响。在3PC中，事务协调者将提交过程分成了三个步骤：
阶段一：CanCommit。事务参与者收到 CanCommit 指令后，判断自己是否可以提交，并向事务协调者发送询问消息。
阶段二：PreCommit。如果所有事务参与者都可以提交，那么事务协调者向事务参与者发送 PreCommit 指令，否则向所有事务参与者发送 Abort 指令。
阶段三：Commit。如果事务协调者在 PreCommit 阶段没有收到任何异常信息，则向所有事务参与者发送 Commit 指令。
3PC相对于2PC来说，减少了了单点故障的风险，但是增加了网络通信的次数和时间成本。
3）TCC（Try-Confirm-Cancel）
TCC是最终一致性方案之一，它通过定义业务流程方法中的 Try、Confirm 和 Cancel 三个操作来实现分布式事务。
在TCC模型中，每个微服务对应一个 TCC 接口，其中 Try 阶段预留资源、Confirm 阶段确认并提交预留资源、Cancel 阶段释放资源并回滚操作。
TCC 的优点在于灵活性高，缺点在于需要开发人员手动编写代码实现。
4）基于消息的最终一致性
基于消息的最终一致性是比较常用的一种方案，也是类似于 TCC 的方案。在该方案中，当某个服务执行完毕后，它并不立即通知其他服务，而是将该操作消息发送到消息中心。其他服务在需要的时候通过消费这个消息来执行对应的操作。
基于消息的最终一致性的优点在于解耦合程度高，缺点在于处理消息的异步机制导致可能会有较长的延迟。
总之，实现分布式事务需要根据具体业务场景和技术选型选择一个适合的方案。2PC、3PC相对于其他方案实现简单，但是存在锁定资源时间过长的问题，减少了整体吞吐量；TCC、基于消息的最终一致性则更加灵活，但是需要开发人员手动编写代码实现，同时还需要考虑异常情况的处理和幂等性问题。
微服务常见的设计模式有哪些？
微服务常见的设计模式有以下几种：
1） 服务发现模式：在微服务架构中，服务发现是非常重要的一环。服务发现模式通过将服务注册到中心化的服务注册中心，并在需要调用服务时从服务注册中心获取服务的地址信息，来实现服务的发现和调用。
2）服务网关模式：服务网关是微服务架构中的一个重要组件，它通过将所有的请求转发到不同的微服务上，并对请求进行路由和过滤来实现对微服务的访问控制和限流等功能。
3）熔断器模式：熔断器模式是一种保护微服务的模式，它通过检测微服务的状态来决定是否断开请求的连接，从而避免服务的故障或异常对整个系统的影响。
4）限流模式：限流模式是一种控制请求流量的模式，通过限制请求的数量或速率来保证微服务的可用性和稳定性。
5）事件驱动模式：事件驱动模式是一种通过事件触发微服务的模式，通过订阅和发布事件来实现各个微服务之间的解耦和消息传递。
6）读写分离模式：读写分离模式是一种通过将读请求和写请求分离到不同的数据库上来提高系统性能的模式。
7）服务容错模式：服务容错模式包括断路器、重试和降级等技术，用于处理微服务出现故障时的容错，保证整个系统的可用性和稳定性。
总之，微服务常见的设计模式包括服务发现模式、服务网关模式、熔断器模式、限流模式、事件驱动模式、读写分离模式和服务容错模式。这些设计模式可以帮助开发人员更好地设计和实现微服务架构，提高系统的可靠性和性能。
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持久化框架
MyBatis主题(15问）
1.什么是 MyBatis，它的几个核心模块是什么？
MyBatis 是一款基于 Java 的持久层框架，它封装了 JDBC 操作数据库的细节，让我们可以通过简单的 XML 或注解配置来映射数据库中的数据到 Java 对象中，从而实现数据的持久化。 MyBatis 的几个核心模块包括：
SqlSessionFactoryBuilder：用于创建 SqlSessionFactory 实例。
SqlSessionFactory：用于创建 SqlSession 实例。
SqlSession：对数据库操作的封装，提供了对数据库的增删改查等操作方法。
Mapper：MyBatis 的 Mapper 接口，用于定义 SQL 操作的方法。
2.MyBatis 的优点和缺点是什么？
优点：
简化了 JDBC 的代码量，使得代码更加简洁易读。
提供了动态 SQL 功能，使得 SQL 语句的构建更加灵活。
支持注解和 XML 两种方式配置 SQL 语句，提供了更加灵活的配置方式。
提供了一级缓存和二级缓存机制，可以有效地提高查询效率。
可以通过插件机制扩展 MyBatis 的功能。
缺点：
对于复杂 SQL 语句的支持不够强大，需要手动编写 SQL 语句。
基于 XML 的配置方式相对繁琐，容易出错。
需要手动管理 SQL 语句的参数，容易出现参数不匹配的问题。
映射关系需要手动维护，容易出现错误。
3.MyBatis 中的 resultMap 和 resultType 有什么区别？
resultMap 是将查询结果映射为 Java 对象的配置方式，它可以灵活地对查询结果进行转换和处理。
resultMap 需要手动编写 SQL 语句，并将查询结果映射为 Java 对象。
resultType 则是将查询结果直接映射为 Java 类型的配置方式，它只能将查询结果映射为简单的 Java 类型，例如 int、String 等。
resultType 不需要手动编写 SQL 语句，但需要确保查询结果和 Java 类型匹配。
4.MyBatis 中的 #{} 和 ${} 的区别是什么？
#{} 和 {} 都是 MyBatis 中用于表示 SQL 参数的方式，但它们有着不同的作用：#{} 表示一个占位符，用于表示一个参数，MyBatis 会将参数值以占位符的形式插入 SQL 语句中。#{} 可以防止 SQL 注入攻击。 {} 表示一个字符串替换，用于表示一个表名、列名或其他 SQL 片段，MyBatis 会将 {} 中的内容直接替换为对应的值。 {} 不能防止 SQL 注入攻击。
5.MyBatis 是如何进行分页的？
MyBatis 实现分页的方式是通过配置 offset 和 limit 两个参数实现的。offset 表示查询的起始位置，limit 表示查询的记录数。
在 SQL 语句中可以使用 limit 和 offset 关键字来实现分页。 例如，查询第 10 条到第 20 条记录的 SQL 语句可以写成：
SELECT * FROM table_name LIMIT 10, 10;
6.MyBatis 中的一级缓存和二级缓存有什么区别？如何配置二级缓存？
一级缓存是指在同一个 SqlSession 中，对同一个查询进行的缓存，当查询多次相同的 SQL 语句时，会从缓存中获取结果，而不是再次查询数据库。
一级缓存是默认开启的，不需要额外配置。 二级缓存是指在多个 SqlSession 中对同一个查询进行的缓存。二级缓存需要手动配置，可以在 XML 文
件中配置，也可以通过注解方式进行配置。 在 XML 文件中配置二级缓存：
<cache eviction="LRU" flushInterval="60000" size="512" readOnly="true"/>
通过注解方式配置二级缓存：
@CacheNamespace(implementation = PerpetualCache.class, eviction = LruCache.class, flushInterval = 60000, size = 512, readOnly = true)
7.MyBatis 中的动态 SQL 是什么？有哪些动态 SQL 标签？
动态 SQL 是指在 MyBatis 中根据条件动态生成 SQL 语句的功能，它可以根据不同的条件生成不同的 SQL 语句，使得 SQL 语句更加灵活。
MyBatis 中提供了如下动态 SQL 标签：
if：用于在 SQL 语句中添加条件判断语句。
choose、when、otherwise：用于在 SQL 语句中添加多个条件判断语句。
trim、where、set、foreach：用于在 SQL 语句中添加动态的 SQL 片段。
bind：用于绑定一个变量，可以在 SQL 语句中引用这个变量。
8.MyBatis 中如何进行事务管理？
MyBatis 中的事务管理和 JDBC 中的事务管理类似，它可以通过编程式和声明式两种方式实现。 编程式事务管理需要手动在代码中开启、提交、回滚事务：
SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
try {
sqlSession.getConnection().setAutoCommit(false);
// 执行 SQL 语句
sqlSession.getConnection().commit();
}
catch (Exception e) {
sqlSession.getConnection().rollback();
}
finally {
sqlSession.close();
}
声明式事务管理可以通过 Spring 框架的事务管理机制实现，它可以通过注解或 XML 配置来实现。
9.MyBatis 中的插件是什么？如何实现自定义插件？
插件是 MyBatis 提供的一种扩展机制，可以对 MyBatis 的核心功能进行增强或修改。插件可以在 SQL 执行前、执行后或结果返回前进行拦截，
可以用于 增强 SQL 的性能、修改 SQL 的执行逻辑等。 自定义插件需要实现 Interceptor 接口，并在插件类上使用 @Intercepts 注解来指定拦截的方法和时机。例如，下面的插件实现了 SQL 执行前打印 SQL 语句的功能：@Intercepts(@Signature(type=StatementHandler.class, method="prepare", args={Connection.class, Integer.class}))
public class SqlPrintInterceptor implements Interceptor {
@Override
public Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable {
StatementHandler statementHandler = (StatementHandler) invocation.getTarget();
BoundSql boundSql = statementHandler.getBoundSql();
String sql = boundSql.getSql();
System.out.println("SQL: " + sql); return invocation.proceed();
}
}
10.MyBatis 中的懒加载是什么？如何配置懒加载？
懒加载是一种优化查询性能的方式，它可以延迟加载对象的属性，只有在访问属性时才会进行查询。MyBatis 中的懒加载可以通过配置来实现，
它可以在 XML 文件中配置，也可以通过注解方式进行配置。 在 XML 文件中配置懒加载：
<resultMap id="userResultMap" type="User">
<id property="id" column="id"/>
<result property="username" column="username"/>
<result property="password" column="password"/>
<collection property="orders" ofType="Order" lazy="true">
<id property="id" column="order\_id"/>
<result property="name" column="order\_name"/>
</collection>
</resultMap>
通过注解方式配置懒加载：
@Results(id = "userResultMap", value = { @Result(property = "id", column = "id"), @Result(property = "username", column = "username"), @Result(property = "password", column = "password"), @Result(property = "orders", column = "id", many = @Many(select = "com.example.OrderMapper.selectByUserId", fetchType = FetchType.LAZY)) })
11.MyBatis 中的批处理如何实现？有哪些注意事项？
MyBatis 中的批处理可以通过 SqlSession 的 batch 方法实现。batch 方法可以接收一个 StatementType 参数和一个 ExecutorType 参数，用于指定执行的 SQL 语句类型和执行器类型。 注意事项：
在批处理中，所有的 SQL 语句必须是相同的类型，并且返回的结果集必须是同一类型的。
执行批处理时，需要将所有的 SQL 语句一次性提交到数据库中，因此在执行大量 SQL 语句时，可能会占用大量的内存和网络资源。
12.什么是MyBatis的SqlSource？
SqlSource 是 MyBatis 中负责解析 SQL 语句的接口，它的主要作用是将 Mapper 中定义的 SQL 语句转化为可执行的 SQL 语句。SqlSource 接口中只有一个方法 getBoundSql，它的返回值是 BoundSql 对象。
13.什么是MyBatis的SqlNode？
SqlNode 是 MyBatis 中负责解析 SQL 语句的节点类，它是 SqlSource 接口的实现类之一。在解析 Mapper 中定义的 SQL 语句时，MyBatis 会将 SQL 语句拆分成多个 SqlNode 对象，每个 SqlNode 对象负责解析 SQL 语句的一部分，并将其转化为可执行的 SQL 片段。
14.什么是MyBatis的ParameterMapping
ParameterMapping 是 MyBatis 中负责绑定参数的类，它用于将 Java 对象中的属性值绑定到 SQL 语句中的参数上。ParameterMapping 中包含了参数名称、Java 类型、JDBC 类型等信息。
15.什么是MyBatis的BoundSql
BoundSql 是 MyBatis 中负责绑定 SQL 语句和参数的类，它包含了 SQL 语句、参数列表以及参数类型等信息。BoundSql 类中有两个重要的方法：getSql 和 getParameterMappings。getSql 方法用于获取可执行的 SQL 语句，getParameMappings 方法用于获取参数的信息。
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