Java
hashmap底层原理（数据结构、为什么用红黑树等）、
JDK1.8之前：
链表数组、拉链法
扰动函数：增加低位的随机性（原哈希值右移16位然后与原哈希值异或得到新哈希值），解决取模后索引位置的碰撞问题
数组长度：
n=2^m，取模操作hash%n等价于(n-1)&hashJDK1.8之后：链表长度过长会自动转成红黑树，减少搜索时间
ArrayList与LinkedList区别
Arraylist 底层使用的是 Object 数组；LinkedList 底层使用的是双向链表数据结构
Jvm内存模型
线程私有
程序计数器：指向下一条需要执行的字节码指令
虚拟机栈：Java 方法执行的内存模型，每次Java方法调用的数据都是通过虚拟机栈传递的。
本地方法栈：Native方法执行的内存模型，每次Native方法调用的数据都是通过本地方法机栈传递的。
线程共享
堆：存放对象实例
元空间【方法区】：存放常量、类信息、静态变量、JIT编译后的代码
直接内存：NIO中的基础
Jvm垃圾回收算法
回收区域：堆是需要回收的核心区域
大部分情况，对象都会首先在 Eden 区域分配，在一次新生代垃圾回收后，如果对象还存活，则会进入 s0 或者 s1，并且对象的年龄还会加 1，当它的年龄增加到一定程度，就会被晋升到老年代中。
判断可回收：可达性分析，GCROOTS：类静态属性、常量、虚拟机栈中、本地方法栈中 引用的对象
垃圾收集算法：
- 标记清除【内存碎片问题】、标记整理【效率低】：用于老年代
- 标记复制：用于新生代，在回收时，将 Eden 和 Survivor 中还存活着的对象全部复制到另一块 Survivor 上，最后清理 Eden 和使用过的那一块 Survivor。
volatile关键字的原理与作用
- 作用：防止指令重排、保证内存可见性【不保证原子性：
i++由多个原子操作组成】 - 原理：禁止指令重排，在写操作后加入屏障指令，将本地内存中的共享变量值刷新到主内存，在读操作前加入屏障指令，从主内存中读取共享变量。
Java集合类（线程安全/不安全）
- StringBuilder是线程不安全的，而StringBuffer是线程安全的。
- ArrayList线程不安全，CopyOnWriteArrayList线程安全
- HashMap线程不安全，ConcurrentHashMap线程安全
- 并发队列：ConcurrentLinkedQueue、LinkedBlockingQueue、ArrayBlockingQueue、PriorityBlockingQueue、DelayQueue
【@】Synchronized和Lock的实现原理与区别
Synchronized：基于对象监视器锁，
monitorenter指令指向同步代码块的开始位置，monitorexit指令则指明同步代码块的结束位置。【JVM层面】Lock：基于AQS队列【JDK层面】
区别：Lock 的高级功能：等待可中断、公平锁、多条件绑定
ConcurrentHashMap原理，如何保证线程安全
1.7
1.8
1.8抛弃了原有的 Segment 分段锁，而采用了 CAS + synchronized 来保证并发安全性。
Java线程池核心参数与工作流程，拒绝策略
corepool、queue、maximumpool、reject四级处理keepAliveTime用于配置闲置线程最长存活时间，直到收缩到corePoolSize的大小reject有：抛出异常（abort）、由上层线程执行（callruns）、删除该任务(discard)、删除老任务(discardoldest)
【@】类加载机制
加载：获取二进制字节流=>生成方法区运行时数据结构=>生成class对象作为方法区数据入口
连接：验证、准备【初始化默认值】、解析【符号引用替换为直接引用，也就是得到类或者字段、方法在内存中的指针或者偏移量】
初始化：初始化方法 <clinit> ()
【@】SpringAOP的底层原理
Spring AOP 就是基于动态代理的，如果要代理的对象，实现了某个接口，那么 Spring AOP 会使用 JDK Proxy，去创建代理对象，而对于没有实现接口的对象，就无法使用 JDK Proxy 去进行代理了，这时候 Spring AOP 会使用 Cglib 生成一个被代理对象的子类来作为代理，如下图所示：
动态代理：设计模式是代理模式【使用代理对象来代替对真实对象的访问，这样就可以在不修改原目标对象的前提下，提供额外的功能操作，扩展目标对象的功能】。本质上是通过类加载，然后修改类字节码，重新加载到JVM中，具体是通过反射完成。
数据库Mysql
Mysql的几种存储引擎
MyISAM 只有表级锁(table-level locking)，而 InnoDB 支持行级锁(row-level locking)和表级锁,默认为行级锁。MyISAM 不提供事务支持。
InnoDB 提供事务支持，具有提交(commit)和回滚(rollback)事务的能力。
MyISAM 不支持，而 InnoDB 支持。
Mysql的聚簇索引和非聚簇索引作用与区别
聚簇索引就是按照每张表的主键构造一颗B+树，同时叶子节点中存放的就是整张表的行记录数据，也将聚集索引的叶子节点称为数据页。这个特性决定了索引组织表中数据也是索引的一部分，每张表只能拥有一个聚簇索引。
在聚簇索引之上创建的索引称之为辅助索引，辅助索引访问数据总是需要二次查找。辅助索引叶子节点存储的不再是行的物理位置，而是主键值。通过辅助索引首先找到的是主键值，再通过主键值找到数据行的数据页，再通过数据页中的Page Directory找到数据行。
索引的数据结构对比（hash、B树与B+树），为什么不用红黑树
hash表：不支持范围查找，一般不使用
红黑树的弊端：红黑树是二叉树！红黑树一个节点只能存出一个值，在大规模数据存储的时候，红黑树往往出现由于树的深度过大而造成磁盘IO读写过于频繁，进而导致效率低下的情况。
B树（多路平衡查找树）：B树是一种自平衡的多叉搜索树，一个节点可以拥有两个以上的子节点，节点中的数据索引从左到右递增排列。这种数据结构能够让查找数据、顺序访问、插入数据及删除的动作，都在O(logn)时间内完成。
B+树：
B树和B+树的区别：B 树的叶子节点都是独立的，B+树的叶子节点有一条引用链指向与它相邻的叶子节点。B+树只在叶子节点存储数据，查找速度稳定。
Mysql的默认隔离级别、不同等级隔离级别解决的问题与实现原理
1 | SELECT @@transaction_isolation; |
| 隔离级别 | 脏读 | 不可重复读 | 幻读 |
|---|---|---|---|
| READ-UNCOMMITTED | √ | √ | √ |
| READ-COMMITTED | × | √ | √ |
| REPEATABLE-READ【默认隔离级别】 | × | × | √ |
| SERIALIZABLE | × | × | × |
脏读：在一个事务内读取到另一个事务中修改但未提交的数据。
不可重复读：在一个事务内读取到另一个事务中修改后提交的数据。
幻读：在一个事务内插入时遇到到另一个事务中插入后提交的数据。
不可重复读侧重表达 读-读，幻读则是说 读-写，用写来证实读的是鬼影。幻读，并不是说两次读取获取的结果集不同，幻读侧重的方面是某一次的 select 操作得到的结果所表征的数据状态无法支撑后续的业务操作。更为具体一些：select 某记录是否存在，不存在，准备插入此记录，但执行 insert 时发现此记录已存在，无法插入，此时就发生了幻读。
解决方法：RR级别下只要对 SELECT 操作也手动加行（X）锁即可类似 SERIALIZABLE 级别。
1
2#FOR UPDATE 也会对此 “记录” 加锁
SELECT `id` FROM `users` WHERE `id` = 1 FOR UPDATE;
【TODO】Mvcc实现机制(RC和RR隔离级别下的区别)
InnoDB存储引擎对MVCC的实现 | JavaGuide
Mysql事务及特性
事务是指逻辑上的一组操作，组成这组操作的各个单元，要不全成功要不全失败。
Mysql sql优化，慢Sql如何排查
mysql优化之 — 慢SQL分析 - 雪山上的蒲公英 - 博客园 (cnblogs.com)
索引失效的几种场景
索引失效的7种情况 - liehen2046 - 博客园 (cnblogs.com)
【@】数据库Redis
Redis基本数据类型
String、List、Set、Hash、SortedSet、BitMap
Redis底层数据结构
除了动态字符串、链表、字典【包含两个哈希表数，方便渐进式rehash】、还有维持有序性的跳表、维持不重复性的整数集合、节约内存的压缩列表
Redis持久化方式，RDB和AOF的区别与优劣势
RDB（Redis Database）：将某个时间点的所有数据都存放到硬盘上。如果数据量很大，保存快照的时间会很长，由于是隔一段时间触发一次，实时性不是很好，系统崩溃后丢失的数据可能会很多。
AOF（Append Only File）：每执行一条会更改 Redis 中的数据的命令，Redis 就会将该命令写入到内存缓存 中，然后再根据 appendfsync 配置来决定何时将其同步到硬盘中的 AOF 文件。缺点是随着服务器写请求的增多，AOF 文件会越来越大。对此，Redis 提供了一种将 AOF 重写的特性，能够去除 AOF 文件中的冗余写命令。
Redis如何实现分布式锁？
可以使用 Redis 自带的 SETNX 命令实现分布式锁：
使用 SETNX（set if not exist）指令插入一个键值对，如果 Key 已经存在，那么会返回 False，否则插入成功并返回 True。【和CAS一样】
SETNX 指令和数据库的唯一索引类似，保证了只存在一个 Key 的键值对，那么可以用一个 Key 的键值对是否存在来判断是否存于锁定状态。
EXPIRE 指令可以为一个键值对设置一个过期时间，从而避免了数据库唯一索引实现方式中释放锁失败的问题。
除此之外，还可以使用官方提供的 RedLock 分布式锁实现：
尝试从 N 个互相独立 Redis 实例获取锁；
使用了多个 Redis 实例来实现分布式锁，这是为了保证在发生单点故障时仍然可用。
计算获取锁消耗的时间，只有时间小于锁的过期时间，并且从大多数（N / 2 + 1）实例上获取了锁，才认为获取锁成功；
如果获取锁失败，就到每个实例上释放锁
计算机网络
Tcp与Udp区别
Tcp如何保证可靠传输
TCP 使用超时重传来实现可靠传输：如果一个已经发送的报文段在超时时间内没有收到确认，那么就重传这个报文段。
浏览器上输入地址后的整个请求过程
- 浏览器缓存直接返回，否则
- DNS解析域名得到IP：浏览器缓存、hosts文件、本地域名服务器
- TCP连接：三次握手
- 发送HTTP请求（请求方法 请求头 cookie user-agent 等等 请求内容 表单等 )，获取HTTP响应（js、css、html、媒体文件） 【
Keep-Alive复用、TCP四次挥手】，浏览器渲染显示
OSI七层、五层模型，每一层的作用
【@】TCP握手挥手过程及【状态变化】
Tcp流量控制与拥塞控制
流量控制是为了控制发送方发送速率，保证接收方来得及接收。拥塞控制是为了降低整个网络的拥塞程度。
接收方发送的确认报文中的窗口字段可以用来控制发送方窗口大小。TCP 主要通过四个算法来进行拥塞控制：慢开始、拥塞避免、快重传、快恢复。
Http、Https、两者区别
HTTPS 是基于 HTTP 的，也是用 TCP 作为底层协议，并额外使用 SSL/TLS 协议用作加密和安全认证。默认端口号是 443，HTTP默认端口号是80。HTTP 安全性没有 HTTPS 高，但是 HTTPS 比 HTTP 耗费更多服务器资源。
操作系统
进程与线程的区别
线程是调度的基本单位，进程是资源管理的基本单位。一般来说，进程之间是独立的，一个进程下会有若干个线程，然后这些线程共享进程资源，并极有可能相互影响。
补充：协程 - 廖雪峰的官方网站 (liaoxuefeng.com)
【@】进程之间通信方式
- 管道/匿名管道(Pipes) ：用于具有亲缘关系的父子进程间或者兄弟进程之间的通信。
- 有名管道(Names Pipes) : 匿名管道由于没有名字，只能用于亲缘关系的进程间通信。为了克服这个缺点，提出了有名管道。有名管道严格遵循**先进先出(first in first out)**。有名管道以磁盘文件的方式存在，可以实现本机任意两个进程通信。【
ls | grep xxx】 - 信号(Signal) ：信号是一种比较复杂的通信方式，用于通知接收进程某个事件；【
kill -9 pid】 - 消息队列(Message Queuing) ：消息队列是消息的链表，消息队列有以下优点：可以独立于读写进程存在，不需要进程自己提供同步方法，读进程可以根据消息类型有选择地接收消息，而不像 FIFO 那样只能默认地接收。
- 信号量(Semaphores) ：信号量是一个计数器。信号量的意图在于进程间同步。这种通信方式主要用于解决与同步相关的问题并避免竞争条件。
- 共享内存(Shared memory) ：多个进程可以访问和更新同一块内存空间。这种方式需要依靠某种同步操作，如互斥锁和信号量等。可以说这是最快的进程间通信方式。
- 套接字(Sockets) : 套接字是支持 TCP/IP 的网络通信的基本操作单元，可以看做是不同主机之间的进程进行双向通信的端点。
CAS操作原理和实现
CAS （compareAndSwap），中文叫比较交换，是一种无锁原子算法，映射到操作系统就是一条CPU的原子指令，其作用是让CPU先进行比较两个值是否相等，然后原子地更新某个位置的值，其实现方式是基于硬件平台的汇编指令。CAS 是实现自旋锁的基础，CAS 利用 CPU 指令保证了操作的原子性，以达到锁的效果，至于自旋呢，看字面意思也很明白，自己旋转，翻译成人话就是循环，一般是用一个无限循环实现。这样一来，一个无限循环中，执行一个 CAS 操作，当操作成功，返回 true 时，循环结束；当返回 false 时，接着执行循环，继续尝试 CAS 操作，直到返回 true。
死锁的产生条件与解决方案
产生条件：
- 互斥
- 不可抢占
- 申请等待
- 环
解决：
- 鸵鸟
- 死锁检测【有向图环形检测、银行家算法】与死锁恢复【抢占、回滚、kill】
- 死锁预防：破坏条件
- 死锁避免：银行家算法