【刷面试题】阿里毕玄：来测试下你的Java编程能力

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阿里毕玄：来测试下你的Java编程能力

1.基于BIO实现的Server端，当建立了100个连接时，会有多少个线程？如果基于NIO，又会是多少个线程？ 为什么？

1. BIO：默认，同步阻塞IO流, 每个获取的连接都需要创建一个新的处理线程，故需要100个处理线程，服务端还需要一个1个Accept线程来接受连接请求；所以当连接建立后，将这个连接的IO读写放到一个专门的处理线程，所以当建立100个连接时，通常会产生1个Accept线程 + 100个处理线程。

2. NIO: 同步非阻塞IO流， NIO通过事件来触发。
   a.NIO有Selector，通过while循环检查或系统调用通知，检查多个channel的状态是否可读写，所以可以用1个线程管理多个channel。NIO在处理IO的读写时，当从网卡缓冲区读或写入缓冲区，这个过程是串行的，所以用太多线程处理IO事件其实也没什么意义，连接事件由于通常处理比较快，用1个线程去处理就可以。
   b.IO事件呢，通常会采用cpu core数+1或cpu core数 * 2，这个的原因是IO线程通常除了从缓冲区读写外，还会做些比较轻量的例如解析协议头等，这些是可以并发的，为什么不只用1个线程处理，是因为当并发的IO事件非常多时，1个线程的效率不足以发挥出多core的CPU的能力，从而导致这个地方成为瓶颈，这种在分布式cache类型的场景里会比较明显，按照这个，也就更容易理解为什么在基于Netty等写程序时，不要在IO线程里直接做过多动作，而应该把这些动作转移到另外的线程池里去处理，就是为了能保持好IO事件能被高效处理。 从上面可以看出，对于大多数需要建立大量连接，但并发读写并不会同时的场景而言，NIO的优势是非常明显的。

2.通常来说基于NIO实现的Server端，会用多少个线程去处理IO事件，为什么？

1. 问的是Server端会用多少个线程去处理IO事件
2. 2*cpu核数 或 cpu核心数+1 左右 该答案参考自：http://www.sohu.com/a/298857998_494946

3. 一个典型的客户端集群->LB->服务端集群这样的结构中，如客户端采用连接池，长连接的方式，这种设计你觉得可能会出现什么问题？如果客户端采用的是单个长连接的方式呢？如果有问题，你觉得应该怎么解决？

LB 即LoadBlance(负载均衡,如nginx)
a. 如客户端采用连接池，长连接的方式，长连接建立后一般不会断开，也就是某个client会固定请求到某台server，随着扩容缩容、服务器上下线，会负载不均衡。
b. 解决方案:比较根本的解决方法是在这样的场景里把中间的LB去掉，换成类似通过服务注册/发现的机制来解决。重启负载高的机器.不用LB.

4.cglib和Java的动态代理相比，具体有什么不同？

1. 说白了就是SpringAop的两个实现模式,扔个连接(AOP-snailclimb)[https://snailclimb.gitee.io/javaguide/#/docs/system-design/framework/spring/Spring?id=aop]; 在Java中一般采用JDK动态代理模式，Spring AOP 同时支持 CGLIB、ASPECTJ、JDK动态代理
   a.cglib 通过字节码操作生成代理, 能够对类做代理
   b.JDK通过反射接口生成代理，所以被代理类必须有实现接口。

(不是很懂,先扔着) 5. 在基于Netty实现FrameDecoder时，下面两种代码的表现会有什么不同？

第一种的处理方式可以有效减少IO线程池和业务处理线程池的上下文切换，从而提高IO线程的处理效率。

6. 用Executors.newCachedThreadPool创建的线程池，在运行的过程中有可能产生的风险是？

阿里规范不建议这么做, Executors.newCachedThreadPool()会一直创建大量线程直到OOM.

7. new ThreadPoolExecutor(10,100,10,TimeUnit.MILLISECONDS,new LinkedBlockingQueue(10));一个这样创建的线程池，当已经有10个任务在运行时，第11个任务提交到此线程池执行的时候会发生什么，为什么？

此题考查ThreadPoolExecutor的workQueue [工作、阻塞队列]的简单用法, 所以应该第11个任务会加进队列中，而非开启第11个线程来处理。

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                              int maximumPoolSize,
                              long keepAliveTime,
                              TimeUnit unit,
                              BlockingQueue<Runnable> workQueue) {
        this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,
             Executors.defaultThreadFactory(), defaultHandler);
}

workQueue如下:
1) 同步阻塞队列:core-》max-》超出max后直接抛异常 ，
2) 链表阻塞队列：先core-》队列-》max-》再抛异常，速度快点；
3）数组，有界；
4）延迟队列:用于定时任务
5）优先级..

8. 实现一个自定义的ThreadFactory的作用通常是？

1. 通常的作用是给线程取名字，便于以后查问题，查日志。
2. 用法

public class ThreadFactoryMain implements ThreadFactory{
 
    private final String groupName;
    private AtomicInteger nextId = new AtomicInteger(1);
 
    public ThreadFactoryMain(String groupName) {
        this.groupName = "ThreadFactoryMain -" + groupName + "-worker-";
    }
 
    @Override
    public Thread newThread(@NotNull Runnable r) {
        String threadName = groupName + nextId.incrementAndGet(); // 名称中添加一个自增的id
        Thread thread = new Thread(null,r,threadName,0);
        return thread;
    }
}
———————————————
原文链接：https://blog.csdn.net/z69183787/article/details/91126481

9. 除了用Object.wait和Object.notifyAll来实现线程间的交互外，你还会常用哪些来实现？

考查JUC包, 也就是Java并发控制的常见机制
java的JUC包里的不管是BlockingQueue的实现，还是各种类似CountDownLatch、CyclicBarrier，都可以用来实现线程的交互。

CountDownLatch: 倒计数门闩，https://www.cnblogs.com/zhazhaacmer/p/11365805.html
CyclicBarrier: 循环栅栏，维持最低的线程并发量
BlockingQueue: 阻塞队列,常见三类使用方式,阻塞式、超时式、查询完直接返回式对资源取拿
参考：https://blog.csdn.net/zhou920786312/article/details/100175698

10. 为什么ConcurrentHashMap可以在高并发的情况下比HashMap更为高效？

分段式锁,以及巧妙的使用final、volatile，
参考：https://snailclimb.gitee.io/javaguide/#/docs/java/Multithread/并发容器总结?id=二-concurrenthashmap

11. AtomicInteger、AtomicBoolean这些类之所以在高并发时高效，共同的原因是？

CAS+volatile机制，例如AtomicInteger 类主要利用 CAS (compare and swap) + volatile 和 native 方法来保证原子操作，从而避免 synchronized 的高开销，执行效率大为提升。
参考：https://snailclimb.gitee.io/javaguide/#/docs/java/Multithread/Atomic?id=1-atomic-原子类介绍

12. 请合理的使用Queue来实现一个高并发的生产/消费的场景，给些核心的代码片段。

例如通常可能会借助LinkedBlockingQueue来实现简单的生产/消费, 或者使用BlockingQueue阻塞队列来对ftp线程池的线程进行管理,频繁的存取和释放.

13. 请实现让10个任务同时并发启动，给些代码片段。

定时任务，QuartZ
或者使用JUC的CyclicBarrier: 循环栅栏，维持最低的线程并发量

14. 在Java程序运行阶段，可以用什么命令行工具来查看当前Java程序的一些启动参数值，例如Heap Size等。

ps -ef | grep java
jinfo -flags

15. 用什么命令行工具可以查看运行的Java程序的GC状况，请具体写出命令行格式。

jstat -gc pid 5000
jstat -gcutil [pid] [频率，例如多少毫秒一次] [多少次]

• 如果已经打开了gc log，可以直接查看gc日志。
• gc log通常怎么打开，具体的命令行参数，一段gc log的解读