java八股文补充

1、JAVA BIO、NIO、AIO的区别

BIO （Blocking I/O）：同步阻塞I/O模式。当有其他线程进行数据读写时阻塞等待。当用户线程发出IO请求之后，内核会去查看数据是否就绪，如果没有就绪就会等待，用户线程就会处于阻塞状态交出CPU。当数据就绪之后，操作系统就会将数据从主内存拷贝到线程工作内存，并返回结果给用户线程，才解除阻塞状态。（类似重量级锁）

NIO（nonblocking I/O）：同步非阻塞I/O。当用户线程发起一个read操作后，并不需要等待，而是马上就得到了一个结果。如果结果是一个error时（数据未准备就绪），它就知道数据还没有准备好，于是它可以再次发送read操作。一旦内核中的数据准备好了，并且又再次收到了用户线程的请求，那么它马上就将数据拷贝到了用户线程，然后返回。所以事实上，在非阻塞IO模型中，用户线程需要不断地询问主内存数据是否就绪，也就说非阻塞IO不会交出CPU，而会一直占用CPU。（类似CAS）

AIO（Asynchronous I/O） 异步非阻塞I/O。当用户线程发起了个I/O操作后立即返回，执行该线程的其他任务。当I/O操作真正完成之后，会通知用户线程，用户线程只需要处理读取的数据即可，不需要实际的I/O操作，真正的I/O读写已经由内核完成了。

2、JAVA NIO

NIO主要有三大核心部分：Channel、Buffer、Selector。
传统IO基于字节流和字符流，而NIO基于Channel和Buffer进行操作，数据总是从通道读取到缓冲区，或者从缓冲区写入到通道中。Selector用于监听多个通道的事件（连接打开，数据到达等）。
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NIO的buffer（缓冲区）：普通的I/O面向流意味着每次从流中读取一个或者多个字节，直到读取完所有字节，没有缓存在任何地方。NIO将数据读取到一个缓冲区，需要时可以在缓冲区中前后移动，这增加了处理的灵活性。但是需要检查缓冲区中是否包含需要的数据，还要保证读取更多数据时不会覆盖尚未处理的数据。
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上述图描述了客户端向服务器端发送数据，然后被服务器端接收的过程。通道之间可以进行数据的交换，而客户端和服务器端发送和接收数据都必须经过Buffer。

channel：stream流是单向的，而Channel是双向的，既可以用来读操作，也可以进行写操作。分别有FileChannel、DatagramChannel、SocketChannel、ServerSocketChannel，对应文件I/O、UDP和TCP

selector：Selector能够检测多个注册的通道上是否有事件发生，如果有事件发生，便获取事件然后针对每个事件进行相应的响应处理。这样一来，只是用一个单线程就可以管理多个通道，也就是管理多个连接，避免了为每一个连接都创建一个线程增加开销。

3、以下几种情况不会出发类的初始化

通过子类引用父类的静态字段，只会触发父类的初始化，而不会触发子类的初始化。
定义对象数组，不会触发该类的初始化。
常量在编译期间会存入调用类的常量池中，本质上没有直接引用定义常量的类，不会触发定义常量所在的类。
通过类名获取Class对象，不会触发类的初始化。
通过Class.forName加载指定类时，如果指定参数initialize为false时，也不会触发类初始化，其实这个参数是告诉虚拟机，是否要对类进行初始化。
通过ClassLoader默认的loadClass方法，也不会触发初始化动作。

4、线程池的种类

Java里面线程池的顶级接口是Executor，但是严格意义上讲Executor并不是一个线程池，而只是一个执行线程的工具。真正的线程池接口是ExecutorService。
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Executors可以创建四种线程池，分别是：
Executors.newCachedThreadPool:如果有可用的线程调用execute时会重用，没有可用的将创建一个新的线程加入池中。会终止并移除60秒未被使用的线程。
Executors.newFixedThreadPool:创建固定数量线程的线程池，如果所有线程都不可用，新的任务将在队列中等待可用线程。线程没有被显示关闭则一直在线程池中。
Executors.newScheduledThreadPool:创建一个线程池，它可安排在给定延迟后运行命令或者定期地执行。

ScheduledExecutorService scheduledThreadPool= Executors.newScheduledThreadPool(3); 
scheduledThreadPool.schedule(new Runnable(){ 
		@Override public void run() { 
		System.out.println("延迟三秒"); 
		} 
}, 3, TimeUnit.SECONDS); 
scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(newRunnable(){ 
		@Override public void run() { 
		System.out.println("延迟1秒后每三秒执行一次"); 
		} 
},1,3,TimeUnit.SECONDS);

Executors.newSingleThreadExecutor:线程池只有一个线程，可以在线程死后（或发生异常时）重新启动一个线程来替代原来的线程继续执行下去！

使用线程池的好处：
线程复用，控制并发度，线程同一管理。

5、如何进行锁优化

减少锁持有时间：只用在有线程安全要求的程序上加锁
减小锁粒度：将大对象（这个对象可能会被很多线程访问），拆成小对象，大大增加并行度，降低锁竞争。降低了锁的竞争，偏向锁，轻量级锁成功率才会提高。最最典型的减小锁粒度的案例就是ConcurrentHashMap。
锁分离：最常见的锁分离就是读写锁ReadWriteLock，根据功能进行分离成读锁和写锁，这样读读不互斥，读写互斥，写写互斥，即保证了线程安全，又提高了性能。
锁粗化：通常情况下，为了保证多线程间的有效并发，会要求每个线程持有锁的时间尽量短。但是，凡事都有一个度，如果对同一个锁不停的进行请求、同步和释放，其本身也会消耗系统宝贵的资源，反而不利于性能的优化，此时粗化反而会提升性能。
锁消除 ：锁消除是在编译器级别的事情。在即时编译器时，如果发现不可能被共享的对象，则可以消除这些对象的锁操作，多数是因为程序员编码不规范引起。

6、java中的阻塞队列

阻塞队列的原理：

当队列中没有数据的情况下，消费者端的所有线程都会被自动阻塞（挂起），直到有数据放入队列。
当队列中填满数据的情况下，生产者端的所有线程都会被自动阻塞（挂起），直到队列中有空的位置，线程被自动唤醒。

阻塞队列的主要方法
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ArrayBlockingQueue（公平、非公平）：用数组实现的有界阻塞队列。按照先进先出（FIFO）的原则对元素进行排序。默认情况下不保证访问者公平的访问队列。

LinkedBlockingQueue（两个独立锁提高并发）：基于链表的阻塞队列，先进先出（FIFO），对于生产者端和消费者端分别采用了独立的锁来控制数据同步，生产者和消费者可以并发，从而提升性能。

PriorityBlockingQueue（compareTo排序实现优先）：可以自定义排序，需要注意的是不能保证同优先级元素的顺序。

DelayQueue（缓存失效、定时任务）：队列使用PriorityQueue来实现。队列中的元素必须实现Delayed接口，在创建元素时可以指定时间，只有在延迟期满时才能从队列中提取元素。

SynchronousQueue（不存储数据、可用于传递数据）：一个不存储元素的阻塞队列。每一个put操作必须等待一个take操作，否则不能继续添加元素。非常适合于传递性场景，吞吐量高于LinkedBlockingQueue 和ArrayBlockingQueue。

7、进程的调度算法

先来先服务调度算法（FCFS）：作业调度按照线程的启动顺序进行分配资源。公平。
短作业优先算法：从就绪队列中选择估计运行时间最短的进行分配资源。
高优先权优先调度算法：1.抢占式优先权算法：执行期间只要出现优先权更高的进程，就把处理机重新分配给高优先权的进程 2.非抢占式优先权算法：等当前进程执行完后，选择优先权高的进程分配资源 3：高响应比优先调度算法，通过比较响应比进行进程的调度。
时间片轮换算法：将就绪的进程按照给定的时间片依次运行，当前进程执行完时间片后就排到就绪队列的队尾。
多级反馈队列调度算法：设置多个就绪队列，每个队列的时间片大小不同（依次增大），当上层队列中的时间片用完时，进程进入下一层就绪队列中进行等待，上层队列中空闲时后再调度下层就绪队列中的进程。

8、java中常见的运行时异常和非运行时异常

运行时异常：在编译期不会发现，通常是逻辑错误导致的异常。如NullPointerException，ClassCastException

非运行时异常：在编译阶段，java编译器就会强制去捕获此类异常，否则编译不通过。例如：IOException、SQLException

9、Spring的特点

轻量级：体积小，开销小。
控制反转：对象的创建和使用通过Spring框架来完成，降低了代码的耦合性。
面向切面：使用动态代理的技术，将应用业务逻辑和系统服务分开。
容器：Spring是一种容器，包含并管理对象的配置和生命周期。
框架：提供了很多开箱即用的功能（事务管理，数据库连接等），只把逻辑的开发留给开发者。

10、spring依赖注入的四种方式

构造器注入：

/*带参数，方便利用构造器进行注入*/
public CatDaoImpl(String message){
this. message = message;
}
<bean id="CatDaoImpl" class="com.CatDaoImpl">
<constructor-arg value=" message "></constructor-arg>
</bean>

setter方法注入：

public class Id {
private int id;
public int getId() { return id; }
public void setId(int id) { this.id = id; }
}
<bean id="id" class="com.id "> <property name="id" value="123"></property> </bean>

静态工厂注入：

public class DaoFactory { //静态工厂
	public static final FactoryDao getStaticFactoryDaoImpl(){
		return new StaticFacotryDaoImpl();
	}
}
public class SpringAction {
	private FactoryDao staticFactoryDao; //注入对象
	//注入对象的set方法
	public void setStaticFactoryDao(FactoryDao staticFactoryDao) {
		this.staticFactoryDao = staticFactoryDao;
	}
}
//factory-method="getStaticFactoryDaoImpl"指定调用哪个工厂方法
<bean name="springAction" class=" SpringAction" >
<!--使用静态工厂的方法注入对象,对应下面的配置文件-->
<property name="staticFactoryDao" ref="staticFactoryDao"></property>
</bean>
<!--此处获取对象的方式是从工厂类中获取静态方法-->
<bean name="staticFactoryDao" class="DaoFactory"
factory-method="getStaticFactoryDaoImpl"></bean>

通过实例工厂注入：

public class DaoFactory { //实例工厂
	public FactoryDao getFactoryDaoImpl(){
		return new FactoryDaoImpl();
	}
}
public class SpringAction {
	private FactoryDao factoryDao; //注入对象
	public void setFactoryDao(FactoryDao factoryDao) {
		this.factoryDao = factoryDao;
	}
}

<bean name="springAction" class="SpringAction">
<!--使用实例工厂的方法注入对象,对应下面的配置文件-->
<property name="factoryDao" ref="factoryDao"></property>
</bean>
<!--此处获取对象的方式是从工厂类中获取实例方法-->
<bean name="daoFactory" class="com.DaoFactory"></bean>
<bean name="factoryDao" factory-bean="daoFactory"
factory-method="getFactoryDaoImpl"></bean>

11、网络的OSI七层架构

物理层：等一了物理接口标准以及电气特性。数据为比特。

数据链路层：将物理层接收的数据进行MAC地址封装/解封装。工作设备为交换机，数据为帧。

网络层：将接收到的数据进行IP地址的封装和解封装，以及进行路由选择。工作设备为路由器，数据为数据包

传输层：定义了一些传输协议（TCP/UDP）和端口号。将下层接收到的数据进行分段传输。数据为段

会话层：通过传输层建立数据传输的通路，在设备之间发起会话或者接收会话请求。

表示层：主要是进行对接收的数据进行解释、加密与解密、压缩与解压缩等，（也就是把计算机能够识别的东西转换成人能够能识别的东西（如图片、声音等））

应用层：主要是一些终端的应用。

12、TCP/IP参考模型

TCP/IP由四个层次组成：网络接口层、网络层、传输层、应用层。
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网络接口层：指出主机必须使用某种协议与网络相连。
网络层：分组转发，这些分组可以通过不同的网络，到达的顺序和发送的顺序也可能不同，高层如果需要顺序收发，那么就必须自行处理对分组的排序。
传输层：在这一层定义了两个端到端的协议：传输控制协议(TCP，Transmission Control Protocol)和用户数据报协议(UDP，User Datagram Protocol)。
应用层：文件传输协议(FTP)、电子邮件传输协议(SMTP)、域名服务(DNS)、和超文本传送协议(HTTP)等。