Java部分

1、接口的意义

1、重要性：在java语言中，abstract class 和 interface 是支持抽象类定义的两种机制。正是由于这两种机制的存在，才赋予了java强大的面向对象的能力。【抽象接口类的可继承性赋予了java面向对象的能力】

2、简单、规范性：如果一个项目比较庞大，那么就需要由架构师来规范一些主要的接口，这些接口不仅告诉开发人员需要实现那些业务，而且也将命名规范限制住了

3、维护、拓展性：比如你要做一个画板程序，其中里面有一个面板类，主要负责绘画功能，然后你就这样定义了这个类。可是在不久将来，你突然发现这个类满足不了你了，然后你又要重新设计这个类，更糟糕是你可能要放弃这个类，那么其他地方可能有引用他，这样修改起来很麻烦。
如果你一开始定义一个接口，把绘制功能放在接口里，然后定义类时实现这个接口，然后你只要用这个接口去引用实现它的类就行了，以后要换的话只不过是引用另一个类而已，这样就达到维护、拓展的方便性。

4、安全、严密性：接口是实现软件松耦合的重要手段，它描叙了系统对外的所有服务，而不涉及任何具体的实现细节。这样就比较安全、严密一些（一般软件服务商考虑的比较多）。

2、抽象类的意义

抽象类往往用来表征对问题领域进行分析、设计中得出的抽象概念，是对一系列看上去不同，但是本质上相同的具体概念的抽象。具体分析如下：
1.因为抽象类不能实例化对象，所以必须要有子类来实现它之后才能使用。这样就可以把一些具有相同属性和方法的组件进行抽象，这样更有利于代码和程序的维护。
2.当又有一个具有相似的组件产生时，只需要实现该抽象类就可以获得该抽象类的那些属性和方法。

3、内部类的作用

1、可以很好的实现隐藏，一般的非内部类，是不允许有private和protected权限的，但内部类可以
2、内部类拥有外围类的所有元素访问权限
3、可以实现多重继承
4、可以避免修改接口而实现同一个类中两种同名方法的调用

4、父类的静态方法能否被子类重写，为什么？

不能。其实重写只能适用于实例方法，不能用于静态方法。对于上面这种静态方法而言，我们应该称之为隐藏。
java静态方法形式上可以重写，但从本质上说不是java的重写，因为静态方法只与类相关，不与具体实现相关。声明的是什么类，则引用相应类的静态方法（本来静态无需声明，可以直接引用）。并且static方法不是后期绑定的，它在编译器就绑定了，换句话说，这个方法不会进行多态的判断，只与声明的类有关。

5、举1-2个排序算法，并用java实现

6、列举java的集合和继承关系

java集合框架.png

Iterator--Collection--Set--HashSet--LinkedHashSet
--------|-----------|----|_TreeSet
--------|-----------|
--------|-----------|_List--ArrayList
--------|-----------------|_LinkedList
--------|
--------|_Map--HashMap--LinkedHashMap
-------------|
-------------|_Treemap

7、Java虚拟机特性

1、运行时数据区域：
2、主流的对象访问方式：
3、垃圾收集：
4、jdk1.2后分为强应用、软引用、弱引用、虚引用
5、类加载器：启动加载器、拓展加载器、应用程序类加载器
6、虚拟机字节码执行引擎（解释执行、编译执行）
7、解释器和编译器
8、即时编译器编译优化技术

8、哪些情况下的对象会被垃圾回收机制处理掉

1、超出对象的引用作用域时，这个对象就变成垃圾。
2、没有超出对象引用作用域，给这个引用赋空值时，这个引用的对象就变成垃圾
3、创建匿名对象，匿名对象用完后即成垃圾。eg: new String("").subString(1);

9、进程和线程的区别

进程是操作系统中应用程序的抽象，一个应用程序有多个进程。一个进程有多个线程，线程是应用程序的最小单位。

进程和线程都是一个时间段的描述，是CPU工作时间段的描述，不过是颗粒大小不同。
1、简而言之，一个程序至少有一个进程，一个进程至少有一个线程。
2、线程的划分尺度小于进程，使得多线程程序的并发性高
3、进程在执行过程中拥有独立的内存单元，而多个线程共享内存，从而极大的提高了程序的运行效率。
4、线程在执行过程中与进程有区别的。每个独立的线程有一个程序运行的入口、顺序执行序列和程序的出口。但线程不能独立执行，必须依存在应用程序中，由应用程序提供的多个进程执行控制。
5、从逻辑角度来看，多线程的意义在于一个应用程序中，有多个执行部分可以同时执行。但操作系统并没有将多个线程看做多个独立的应用，来实现进程的调度和管理以及资源分配。这就是进程和线程的重要区别

10、java中== 和 equals 的区别，equals 和 hashCode 的区别

==操作符用来比较两个基本类型变量时，比较的是值；用来比较引用类型变量时，比较的是引用的地址
equals方法是基类Object的方法，用于比较两个对象的内容是否相同，Object类中equals方法的默认实现使用的==操作符比较，实际开发过程中，我们会重写equals方法，重新定义比较规则

当涉及到像HashMap等与哈希表结构相关的一些类时，会使用到hashCode方法
默认的hashCode实现一般是内存地址对应的数字，所以不同的对象，hashCode（）的返回值是不一样的
equals(object)相同时，hashCode（）的返回值也要尽量相同，当equals(object)不相同时，hashCode（）的返回没有特别的要求，但是也是尽量不相同以获取好的性能

11、ArrayList 和 HashMap 的实现原理

12、java 中 int char long 各占多少字节数

char 2个字节，int 4个字节，long 8个字节

13、java int 与 integer 的区别

int 是基本数据类型，integer是包装数据类型（引用类型），JDK1.5之后，自动装包/拆包大大方便了基本类型数据和它们包装类地使用。

14、string stringbuffer stringbuilder 区别

共同点：String StringBuffer StringBuilder 都是字符串相关函数，StringBuffer StringBuilder都是AbstractStringBuilder的子类
不同点：
String内容不可变，StringBuffer StringBuilder内容可变
String与StringBuffer线程安全，StringBuilder非线程安全
如果程序不是多线程的，那么使用StringBuilder效率高于StringBuffer

15、Java 多态

静态多态：方法重载
动态多态：方法重写
多态发生的条件：
1）要有继承
2）要有重写
3）父类引用指向子类对象
多态的好处：
1）可替换性
2）可扩充性
3）接口性
4）简化性

16、什么导致线程阻塞

阻塞状态的线程的特点是：该线程放弃CPU的使用，暂停运行，只有等到导致阻塞的原因消除之后才恢复运行。或者是被其他的线程中断，该线程也会退出阻塞状态，同时抛出InterruptedException
1）线程执行了Thread.sleep(int millsecond);方法，当前线程放弃CPU，睡眠一段时间，然后再恢复执行
2）线程执行一段同步代码，但是尚且无法获得相关的同步锁，只能进入阻塞状态，等到获取了同步锁，才能回复执行。
3）线程执行了一个对象的wait()方法，直接进入阻塞状态，等待其他线程执行notify()或者notifyAll()方法。
4）线程执行某些IO操作，因为等待相关的资源而进入了阻塞状态。比如说监听system.in，但是尚且没有收到键盘的输入，则进入阻塞状态。

17、抽象类接口区别

1）抽象类要被子类继承，接口要被类实现
2）接口只能做方法申明，抽象类中可以做方法申明，也可以做方法实现
3）接口里定义的变量只能是公共的静态的常量，抽象类中的变量是普通变量。
4）抽象类里的抽象方法必须全部被子类所实现，如果子类不能全部实现父类抽象方法，那么该子类只能是抽象类。同样，一个实现接口的时候，如不能全部实现接口方法，那么该类也只能为抽象类。
5）抽象方法只能申明，不能实现，接口是设计的结果 ，抽象类是重构的结果
6）接口可继承接口，并可多继承接口，但类只能单根继承。

18、容器类之间的区别

1）Vector和ArrayList
vector是线程同步的，所以它也是线程安全的，而arraylist是线程异步的，是不安全的。如果不考虑到线程的安全因素，一般用arraylist效率比较高。
如果集合中的元素的数目大于目前集合数组的长度时，vector增长率为目前数组长度的100%,而arraylist增长率为目前数组长度的50%.如过在集合中使用数据量比较大的数据，用vector有一定的优势。
ArrayList 和Vector是采用数组方式存储数据，此数组元素数大于实际存储的数据以便增加和插入元素，都允许直接序号索引元素，但是插入数据要设计到数组元素移动等内存操作，所以索引数据快插入数据慢，Vector由于使synchronized方法（线程安全）所以性能上比ArrayList要差
2）arraylist和linkedlist
1.ArrayList是实现了基于动态数组的数据结构，LinkedList基于链表的数据结构。
2.对于随机访问get和set，ArrayList觉得优于LinkedList，因为LinkedList要移动指针。
3.对于新增和删除操作add和remove，LinkedList比较占优势，因为ArrayList要移动数据。这一点要看实际情况的。若只对单条数据插入或删除，ArrayList的速度反而优于LinkedList。但若是批量随机的插入删除数据，LinkedList的速度大大优于ArrayList. 因为ArrayList每插入一条数据，要移动插入点及之后的所有数据。

3）HashMap与TreeMap
1、HashMap通过hashcode对其内容进行快速查找，而TreeMap中所有的元素都保持着某种固定的顺序，如果你需要得到一个有序的结果你就应该使用TreeMap（HashMap中元素的排列顺序是不固定的）。集合框架”提供两种常规的Map实现：HashMap和TreeMap (TreeMap实现SortedMap接口)。
2、在Map 中插入、删除和定位元素，HashMap 是最好的选择。但如果您要按自然顺序或自定义顺序遍历键，那么TreeMap会更好。使用HashMap要求添加的键类明确定义了hashCode()和 equals()的实现。　　
4)、hashtable与hashmap
1.历史原因:Hashtable是基于陈旧的Dictionary类的，HashMap是Java 1.2引进的Map接口的一个实现
2.同步性:Hashtable是线程安全的，也就是说是同步的，而HashMap是线程序不安全的，不是同步的
3.值：只有HashMap可以让你将空值作为一个表的条目的key或value
5)、Set与List
Set中的数据对象没有顺序且不可以重复。
List中的数据对象有顺序且可以重复。

19、Java 中 HashMap 和 HashTable

20、ArrayMap VS HashMap

数据结构与算法

1. 堆和栈在内存中的区别是什么(数据结构方面以及实际实现方面)

2. 最快的排序算法是哪个？给阿里 2 万多名员工按年龄排序应该选择哪个算法？堆和树的区别；写出快排代码；链表逆序代码（阿里）

3. 求 1000 以内的水仙花数以及 40 亿以内的水仙花数（百度）

4. 子串包含问题(KMP 算法)写代码实现

5. 万亿级别的两个 URL 文件 A 和 B，如何求出 A 和 B 的差集 C,(Bit 映射->hash 分组->多文件读写效率->磁盘寻址以及应用层面对寻址的优化)

6. 蚁群算法与蒙特卡洛算法

7. 写出你所知道的排序算法及时空复杂度，稳定性（小米）

其他

1.死锁的四个必要条件（Jason）

1）互斥条件，即某个资源在一段时间内只能由一个线程占有，不能同时被两个或两个以上的线程占有
2）不可抢占条件，线程所获得的资源在未使用完毕之前，资源申请者不能强行地从资源占有者手中夺取资源，而只能由该资源的占有者线程自行释放
3）占有且申请条件，线程至少已经占有一个资源，但又申请新的资源；由于该资源已被另外线程占有，此时该线程阻塞；但是，它在等待新资源之时，仍继续占用已占有的资源。
4）循环等待条件，存在一个线程等待序列{P1，P2，...，Pn}，其中P1等待P2所占有的某一资源，P2等待P3所占有的某一源，......，而Pn等待P1所占有的的某一资源，形成一个线程循环等待环
解决死锁的办法：加锁顺序，死锁检测

2. 常见编码方式； utf-8 编码中的中文占几个字节；数字几个字节（Jason）

一个utf8数字占1个字节，一个utf8英文字母占1个字节，少数是汉字每个占用3个字节，多数占用4个字节。

3.实现一个 Json 解析器(可以通过正则提高速度) （Jason）

String json = "{name:"jason",father:"jason",age:18}";

//name:"jason"
//age:18
//"\w+" 字符串属性
Pattern p = Pattern.compile("\w+:("\w+"|\d*)");
Matcher m = p.matcher(json);
while(m.find()){
String text = m.group();
int dotPos= text.indexOf(":");
String key = text.substring(0, dotPos);
String value = text.substring(dotPos+1, text.length());
//替换字符串的开始结束的双引号
value = value.replaceAll("^\"|\"$", "");
System.out.println(key);
System.out.println(value);
}

4. Android App 的设计架构： MVC,MVP,MVVM 与架构经验谈（搜狐）（Jason）

5. 写出观察者模式的代码（Jason）

触发联动

6. TCP 的 3 次握手和四次挥手； TCP 与 UDP 的区别（Jason）

建立TCP需要三次握手才能建立，而断开连接则需要四次握手。

http握手挥手.png

三次握手：
TCP是面向连接的，无论哪一方向另一方发送数据之前，都必须先在双方之间建立一条连接。在TCP/IP协议中，TCP协议提供可靠的连接服务，连接是通过三次握手进行初始化的。三次握手的目的是同步连接双方的序列号和确认号并交换 TCP窗口大小信息。
第一次握手：建立连接。客户端发送连接请求报文段，将SYN位置为1，Sequence Number为x；然后，客户端进入SYN_SEND状态，等待服务器的确认；
第二次握手：服务器收到SYN报文段。服务器收到客户端的SYN报文段，需要对这个SYN报文段进行确认，设置Acknowledgment Number为x+1(Sequence Number+1)；同时，自己自己还要发送SYN请求信息，将SYN位置为1，Sequence Number为y；服务器端将上述所有信息放到一个报文段（即SYN+ACK报文段）中，一并发送给客户端，此时服务器进入SYN_RECV状态；
第三次握手：客户端收到服务器的SYN+ACK报文段。然后将Acknowledgment Number设置为y+1，向服务器发送ACK报文段，这个报文段发送完毕以后，客户端和服务器端都进入ESTABLISHED状态，完成TCP三次握手。

四次分手：
当客户端和服务器通过三次握手建立了TCP连接以后，当数据传送完毕，肯定是要断开TCP连接的啊。那对于TCP的断开连接，这里就有了神秘的“四次分手”。

第一次分手：主机1（可以使客户端，也可以是服务器端），设置Sequence Number和Acknowledgment Number，向主机2发送一个FIN报文段；此时，主机1进入FIN_WAIT_1状态；这表示主机1没有数据要发送给主机2了；
第二次分手：主机2收到了主机1发送的FIN报文段，向主机1回一个ACK报文段，Acknowledgment Number为Sequence Number加1；主机1进入FIN_WAIT_2状态；主机2告诉主机1，我“同意”你的关闭请求；
第三次分手：主机2向主机1发送FIN报文段，请求关闭连接，同时主机2进入LAST_ACK状态；
第四次分手：主机1收到主机2发送的FIN报文段，向主机2发送ACK报文段，然后主机1进入TIME_WAIT状态；主机2收到主机1的ACK报文段以后，就关闭连接；此时，主机1等待2MSL后依然没有收到回复，则证明Server端已正常关闭，那好，主机1也可以关闭连接了。

1、TCP面向连接（如打电话要先拨号建立连接）;UDP是无连接的，即发送数据之前不需要建立连接
2、TCP提供可靠的服务。也就是说，通过TCP连接传送的数据，无差错，不丢失，不重复，且按序到达;UDP尽最大努力交付，即不保证可靠交付
4、每一条TCP连接只能是点到点的;UDP支持一对一，一对多，多对一和多对多的交互通信
5、TCP首部开销20字节;UDP的首部开销小，只有8个字节
6、TCP的逻辑通信信道是全双工的可靠信道，UDP则是不可靠信道

7. HTTP 协议； HTTP 报文结构；HTTP1.0 与 2.0 的区别；（Jason）

HTTP协议，即超文本传输协议(Hypertext transfer protocol)。是一种详细规定了浏览器和万维网(WWW = World Wide Web)服务器之间互相通信的规则，通过因特网传送万维网文档的数据传送协议。
HTTP协议是用于从WWW服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。它可以使浏览器更加高效，使网络传输减少。它不仅保证计算机正确快速地传输超文本文档，还确定传输文档中的哪一部分，以及哪部分内容首先显示(如文本先于图形)等。
HTTP是一个应用层协议，由请求和响应构成，是一个标准的客户端服务器模型。HTTP是一个无状态的协议。
HTTP 报文结构
HTTP 请求报文
HTTP 请求报文由请求行、请求头部、空行 和 请求包体 4 个部分组成，如下图所示：

http请求报文.png

GET /search?hl=zh-CN&source=hp&q=domety&aq=f&oq= HTTP/1.1
Accept: image/gif, image/x-xbitmap, image/jpeg, image/pjpeg, application/vnd.ms-excel, application/vnd.ms-powerpoint,
application/msword, application/x-silverlight, application/x-shockwave-flash, /
Referer: <a href="http://www.google.cn/">http://www.google.cn/</a>
Accept-Language: zh-cn
Accept-Encoding: gzip, deflate
User-Agent: Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 6.0; Windows NT 5.1; SV1; .NET CLR 2.0.50727; TheWorld)
Host: <a href="http://www.google.cn">www.google.cn</a>
Connection: Keep-Alive
Cookie: PREF=ID=80a06da87be9ae3c:U=f7167333e2c3b714:NW=1:TM=1261551909:LM=1261551917:S=ybYcq2wpfefs4V9g;
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HTTP 响应报文
HTTP 响应报文由状态行、响应头部、空行 和 响应包体 4 个部分组成，如下图所示：

http响应报文.png

HTTP1.0 与 2.0 的区别
HTTP 2.0 的出现，相比于 HTTP 1.x ，大幅度的提升了 web 性能。在与 HTTP/1.1 完全语义兼容的基础上，进一步减少了网络延迟。
HTTP/2: the Future of the Internet （https://http2.akamai.com/demo）这是 Akamai 公司建立的一个官方的演示，用以说明 HTTP/2 相比于之前的 HTTP/1.1 在性能上的大幅度提升。 同时请求 379 张图片，从Load time 的对比可以看出 HTTP/2 在速度上的优势。

多路复用 (Multiplexing)
多路复用允许同时通过单一的 HTTP/2 连接发起多重的请求-响应消息。
众所周知 ，在 HTTP/1.1 协议中 「浏览器客户端在同一时间，针对同一域名下的请求有一定数量限制。超过限制数目的请求会被阻塞」。
该图总结了不同浏览器对该限制的数目。

浏览器对多路复用限制.png

这也是为何一些站点会有多个静态资源 CDN 域名的原因之一，拿 Twitter 为例，http://twimg.com，目的就是变相的解决浏览器针对同一域名的请求限制阻塞问题。
而 HTTP/2 的多路复用(Multiplexing) 则允许同时通过单一的 HTTP/2 连接发起多重的请求-响应消息。

http1.1和http2.0区别.png

因此 HTTP/2 可以很容易的去实现多流并行而不用依赖建立多个 TCP 连接，HTTP/2 把 HTTP 协议通信的基本单位缩小为一个一个的帧，这些帧对应着逻辑流中的消息。并行地在同一个 TCP 连接上双向交换消息。
二进制分帧
在不改动 HTTP/1.x 的语义、方法、状态码、URI 以及首部字段….. 的情况下, HTTP/2 是如何做到「突破 HTTP1.1 的性能限制，改进传输性能，实现低延迟和高吞吐量」的 ?
关键之一就是在 应用层(HTTP/2)和传输层(TCP or UDP)之间增加一个二进制分帧层。

http2.0二进制分帧.png

在二进制分帧层中， HTTP/2 会将所有传输的信息分割为更小的消息和帧（frame）,并对它们采用二进制格式的编码 ，其中 HTTP1.x 的首部信息会被封装到 HEADER frame，而相应的 Request Body 则封装到 DATA frame 里面。
HTTP/2 通信都在一个连接上完成，这个连接可以承载任意数量的双向数据流。
在过去， HTTP 性能优化的关键并不在于高带宽，而是低延迟。TCP 连接会随着时间进行自我「调谐」，起初会限制连接的最大速度，如果数据成功传输，会随着时间的推移提高传输的速度。这种调谐则被称为 TCP 慢启动。由于这种原因，让原本就具有突发性和短时性的 HTTP 连接变的十分低效。
HTTP/2 通过让所有数据流共用同一个连接，可以更有效地使用 TCP 连接，让高带宽也能真正的服务于 HTTP 的性能提升。
总结：
单连接多资源的方式，减少服务端的链接压力,内存占用更少,连接吞吐量更大，由于 TCP 连接的减少而使网络拥塞状况得以改善，同时慢启动时间的减少,使拥塞和丢包恢复速度更快

服务端推送（Server Push）
服务端推送是一种在客户端请求之前发送数据的机制。在 HTTP/2 中，服务器可以对客户端的一个请求发送多个响应。Server Push 让 HTTP1.x 时代使用内嵌资源的优化手段变得没有意义；如果一个请求是由你的主页发起的，服务器很可能会响应主页内容、logo 以及样式表，因为它知道客户端会用到这些东西。这相当于在一个 HTML 文档内集合了所有的资源，不过与之相比，服务器推送还有一个很大的优势：可以缓存！也让在遵循同源的情况下，不同页面之间可以共享缓存资源成为可能。

8. HTTP 与 HTTPS 的区别以及如何实现安全性（Jason）

1.HTTPS加密传输协议HTTP名文传输协议;
2.HTTPS需要用SSL证书HTTP用;
3.HTTPS比HTTP更加安全搜索引擎更友;
4.HTTPS标准端口443HTTP标准端口80;
5.HTTPS基于传输层HTTP基于应用层;
6.HTTPS浏览器显示绿色安全锁HTTP没显示;

HTTPS协议是标准的HTTP协议架在SSL/TLS协议之上的一种结构，HTTPS实现安全性的几个主要机制：

1. 证书：通过第三方权威证书颁发机构（如VeriSign）验证和担保网站的身份，防止他人伪造网站身份与不知情的用户建立加密连接。
2. 密钥交换：通过公钥（非对称）加密在网站服务器和用户之间协商生成一个共同的会话密钥。
3. 会话加密：通过机制(2)协商的会话密钥，用对称加密算法对会话的内容进行加密。
4. 消息校验：通过消息校验算法来防止加密信息在传输过程中被篡改。