面试高频——【1—5】

• 面试高频【1— 5】
• • 1、HashMap底层原理，以及在jdk1.7和jdk1.8实现区别？
  • • 1、1 Java7 HashMap结构【数组+链表】
    • 1、2 Java8 HashMap【数组+链表+红黑树】
  • 2、高并发中的集合类
  • 3、java8新特性（由于内容过多，此处不再赘述）
  • 4、Java代理的几种实现方式
  • 5、IOC容器的实现

HashMap：根据键的hashCode存储数据，访问速度较快，但是遍历顺序不确定
①HashMap最多一个键为null【键不重复，null也算一种】，可有多个值为null
②非线程安全【变为安全：1、Collections的synchronizedMap 2、ConcurrentHashMap】

static class Entry implements Map.Entry{
	final K key;
	V value;
	Entry next;
	int hash;
}

总的来说，HashMap里面是一个数组，数组中每个元素是一个单向链表【上图中绿色的Entry】。

1. capacity：当前数组容量，2^n，扩容缩容为原来的2倍【 DEFAULT_INITIAL_CAPACITY 默认容量：16】
2. loadFactor：负载因子，默认0.75
3. threshold：扩容阈值，等于capacity*loadFactor
   注意：在HashMap添加数据时，如果hash值对应数组的位置已经有元素了，就会比较两个元素的值是否相同，如果相同就不添加，如果不相同就添加，新元素替换旧元素，然后由新元素指向旧元素，“七上八下”

在Java7 HashMap中，我们可以知道根据hash值我们可以快速定位到数组的具体下标，但是，找到下标之后，我们就需要顺着链表一个一个去比较，时间复杂度为O(n)。于是为了降低这部分开销，在Java8中，当链表的元素超过了8个以后，会将链表转为红黑树，以此来降低时间复杂度，为O(logN)

补充：
红黑树特性：

• 每个节点只能是红色或黑色
• 根节点必须是黑色
• 红色的节点，它的叶子节点只能是黑色
• 从任一节点到其他每个叶子的所有路径都包含相同数目的黑色节点【一条路径不能比其他任意一条路径的两倍还要长】

红黑树牺牲了查找性能，其本身不是完全平衡的二叉树。因此，插入、删除效率高于AVL树（平衡二叉树）。AVL树用自平衡的计算牺牲了插入、删除性能，但因为最多只有一层高度差，查询效率会更高。

• 第一代线程安全集合类 （Vector、Hashtable）

使用synchronized修饰所有方法，导致效率低下

• 第二代线程非安全集合类 （ArrayList、HashMap）

一、高并发场景很少见，为了弥补性能，但是线程不安全，用于代替Vector、Hashtable
二、Collections.synchronizedList(list)；Collections.synchronizedMap(map)；用来实现线程安全。【底层使用synchronized代码块锁，锁在方法里面，性能较之前有所提高】

• 第三代线程安全集合类（ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList）

java.uitl.concurrent.* JUC包
【ConcurrentHashMap】
【CopyOnWriteArrayList】
底层大都使用Lock锁（1.8的ConcurrentHashMap不使用Lock锁），保证安全，同时提高了性能。

• 接口的默认方法
• Lambda表达式（**）
• 函数式接口
• 方法与构造函数引用
• Lambda作用域
• 访问局部变量
• 访问对象字段与静态变量
• 访问接口的默认方法
• Date API（*）
• Annotation注解

第一种：静态代理，只能静态的代理某些类或者某些方法，功能弱，编码简单（不推荐）
第二种：动态代理，包含Proxy和CGLIB动态代理

• Proxy代理（JDK内置动态代理，面向接口）
  【特点】：面向接口的，不需要导入第三方依赖的动态代理，可以对多个不同的接口进行增强，通过反射读取注解时，只能读取到接口上的注解。
  【原理】：面向接口，只能对实现类在接口种定义的方法进行增强

• CGLIB动态代理【继承，面向父类】
  【特点】：面向父类的动态代理，需要导入第三方依赖
  【原理】：面向父类，底层通过子类继承父类并重写方法实现增强

拓展：Proxy和CGLIB是很重要的代理模式，是SpringAOP底层实现的两种方式
1.Spring5.x中AOP默认采用JDK动态代理（Proxy）
2.SpringBoot2.x开始，为了解决JDK动态代理而导致的类型转换异常而默认使用CGLIB。如果需要默认使用JDK动态代理，可以通过配置项spring.aop.proxy-target-class进行修改

     IOC（Inversion of Control），控制反转，是一种设计思想，意味着将设计好的对象交给容器控制，而不是传统的在对象内部直接控制。
     在传统的程序中，我们是在对象中主动控制去直接获取依赖对象，这叫正转；反转是由容器来帮忙创建及注入依赖对象，在这个过程中，由容器帮我们查找及注入依赖对象。

1. 先准备一个基本容器对象，包含map结构
2. 进行配置文件读取或注解解析，将需要创建的bean对象都封装成BeanDefinition对象，存储在容器中
3. 容器将封装好的BeanDefinition对象通过反射的方式进行实例化，完成对象的实例化工作
4. 进行对象的初始化操作（给类中对应属性赋值），也就是依赖注入，完成整个对象的创建，变成一个完整的bean对象，存储在容器的某个map结构中
5. 通过容器获取对象，进行对象的获取和逻辑处理操作
6. 提供销毁操作，对象不用时、容器关闭时，进行对象销毁操作

扩展：
Spring中BeanDefinition接口（对bean的一些配置信息）部分源码：

@Nullable
String getParentName();



void setBeanClassName(@Nullable String beanClassName);



void setScope(@Nullable String scope);



void setLazyInit(boolean lazyInit);



void setDependsOn(@Nullable String... dependsOn);



void setAutowireCandidate(boolean autowireCandidate);



void setPrimary(boolean primary);
 

void setFactoryBeanName(@Nullable String factoryBeanName);



void setFactoryMethodName(@Nullable String factoryMethodName);



ConstructorArgumentValues getConstructorArgumentValues();



MutablePropertyValues getPropertyValues();



void setInitMethodName(@Nullable String initMethodName);



void setDestroyMethodName(@Nullable String destroyMethodName);



void setRole(int role);
 

void setDescription(@Nullable String description);



boolean isSingleton();
 

boolean isPrototype();



boolean isAbstract();



String getResourceDescription();



BeanDefinition getOriginatingBeanDefinition();