小米高级Java面试真题
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Java中的动态代理是如何工作的？
Java中的动态代理是一种设计模式，它允许开发者在运行时创建一个实现了一组给定接口的代理类的实例。这个代理类可以用来拦截对这些接口方法的调用，从而实现各种动态处理逻辑，如访问控制、日志记录、懒加载等。
Java动态代理的工作原理如下：
- 定义接口：首先定义一个或多个接口，这些接口声明了需要代理的方法。
- 创建调用处理器（InvocationHandler）：实现
java.lang.reflect.InvocationHandler接口。这个接口只定义了一个方法invoke，当代理对象的方法被调用时，会转发到这个invoke方法。在这个方法内，你可以定义拦截逻辑，然后可能会调用实际对象的相应方法。 - 创建代理实例：使用
java.lang.reflect.Proxy类的newProxyInstance静态方法创建一个代理实例。这个方法需要三个参数：类加载器（用于加载代理类）、一组接口（代理类需要实现的接口）、调用处理器（实现了InvocationHandler接口的实例）。
下面是一个简单的例子来演示如何使用Java动态代理：
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
// 定义接口
interface MyInterface {
void doSomething();
}
// 实现调用处理器
class MyInvocationHandler implements InvocationHandler {
private final Object target;
public MyInvocationHandler(Object target) {
this.target = target;
}
@Overridepublic
Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {// 在目标方法调用前可以添加自己的逻辑
System.out.println("Before method call");
// 调用目标方法Object result = method.invoke(target, args);
// 在目标方法调用后可以添加自己的逻辑
System.out.println("After method call");
return result;
}
}
// 实现接口的实际类
class MyInterfaceImpl implements MyInterface {
@Overridepublic
void doSomething() {
System.out.println("Doing something...");
}
}
// 使用动态代理
public class DynamicProxyExample {
public static void main(String[] args) {// 创建实际对象MyInterfaceImpl realObject = new MyInterfaceImpl();
// 创建调用处理器
MyInvocationHandler handler = new MyInvocationHandler(realObject);
// 创建代理实例
MyInterface proxyInstance = (MyInterface) Proxy.newProxyInstance(
MyInterface.class.getClassLoader(), new Class<?>[]{MyInterface.class},
handler
);
// 通过代理对象调用方法
proxyInstance.doSomething();
}
}
在上面的例子中，MyInterface是一个接口，MyInterfaceImpl是实现了这个接口的类。MyInvocationHandler是一个InvocationHandler，它在调用实际对象的方法前后打印了一些信息。DynamicProxyExample类中的main方法创建了一个MyInterfaceImpl的实例，然后创建了一个代理实例proxyInstance，并通过这个代理实例调用doSomething方法。在调用时，会先后执行MyInvocationHandler中的逻辑。
解释Java 8中的Stream API的工作原理及其优势。
Java 8引入了Stream API，这是一个高级的、声明式编程接口，用于处理数据集合（比如集合、数组等）。Stream API提供了一种新的抽象，允许开发者以一种函数式的方式来处理数据，使代码更简洁、更易于阅读和维护。
Stream API的工作原理：
- 创建流：首先，你需要从一个数据源（如集合、数组、I/O channel、生成器函数等）获取一个流。
- 中间操作：流接口提供了多种中间操作，这些操作是惰性的，它们不会立即执行，而是创建一个新的流。中间操作比如
filter（过滤）、map（映射）、sorted（排序）等，可以连接起来形成一个流水线。 - 终端操作：最终，一个终端操作会触发流水线的执行，这时中间操作才会被实际执行。终端操作比如
forEach（遍历）、collect（收集到集合）、reduce（归约）、sum（求和）等。
优势：
- 声明式编程：Stream API提供了一种声明式的方式来表达复杂的数据处理流水线，与命令式编程相比，代码更简洁、更易读。
- 可读性和维护性：由于流操作的链式调用，它提高了代码的可读性和维护性。
- 并行能力：Stream API支持透明的并行处理，只需将
stream()调用更改为parallelStream()，就可以利用多核处理器的优势来提高数据处理的速度。 - 函数式编程：Stream API支持函数式编程风格，可以利用Lambda表达式和方法引用，这使得代码更加简洁和模块化。
- 无状态：流本身不存储数据，它只是在数据源和最终操作之间提供了数据转换和操作的方法。
下面是一个简单的Java 8 Stream API的例子：
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;
public class StreamApiExample {
public static void main(String[] args) {// 创建一个字符串列表
List<String> strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd", "", "jkl");
// 使用Stream API过滤、排序并转换为大写，然后收集结果到一个新的列表
List<String> filtered = strings.stream()
.filter(string -> !string.isEmpty()) // 过滤空字符串
.sorted() // 排序
.map(String::toUpperCase) // 转换为大写
.collect(Collectors.toList()); // 收集到列表// 打印结果
System.out.println(filtered);
}
}
在这个例子中，我们使用Stream API对字符串列表进行过滤、排序和映射，并将结果收集到另一个列表中。这个流水线式的处理方式使得整个数据处理过程非常直观和易于理解。
如何在Java中使用ThreadLocal类解决并发问题？
ThreadLocal 类在 Java 中用于创建线程局部变量。每个线程都有这个变量的一个独立副本，这意味着每个线程都可以在没有同步的情况下安全地使用这个变量，因为其他线程不会影响它。这使得 ThreadLocal 成为解决并发环境中数据隔离问题的一种有用工具。
使用 ThreadLocal 的典型步骤如下：
- 创建
ThreadLocal变量： 你需要为你的变量创建一个ThreadLocal实例。通常，这是通过匿名内部类或者ThreadLocal.withInitial()方法来实现的。
private static final ThreadLocal<SimpleDateFormat> dateFormatHolder = ThreadLocal.withInitial(() -> new SimpleDateFormat("yyyyMMdd"));
在这个例子中，我们为每个线程创建了自己的 SimpleDateFormat 实例，因为 SimpleDateFormat 不是线程安全的。
- 访问
ThreadLocal变量： 你可以通过调用get()和set()方法来分别获取和设置线程局部变量的值。
public static DateFormat getDateFormat() {
return dateFormatHolder.get();
}
- 清理
ThreadLocal变量： 一旦你的线程完成了对ThreadLocal变量的使用，应该调用remove()方法来清理资源，防止内存泄漏。这在使用线程池时尤其重要，因为线程会被重用。
dateFormatHolder.remove();
ThreadLocal 解决并发问题的优点：
- 线程封闭性：
ThreadLocal提供了一种自然的线程封闭机制，确保变量只在单个线程内部使用，避免了并发访问的问题。 - 性能： 使用
ThreadLocal可以减少对同步机制的需要，从而减少线程间竞争，提高性能。 - 简化代码： 在某些情况下，
ThreadLocal可以使代码更简单，因为你不需要通过方法调用来传递变量。
然而，ThreadLocal 也有一些潜在的缺点：
- 内存泄漏风险： 如果没有正确清理，
ThreadLocal可能会导致内存泄漏。尤其是在使用线程池时，线程通常会被重用，如果ThreadLocal变量没有被移除，那么这些变量及其持有的对象可能永远不会被垃圾收集器回收。 - 复杂性： 在复杂的应用程序中，过度使用
ThreadLocal可能会导致代码难以理解和维护。
因此，虽然 ThreadLocal 是一个强大的工具，但应该谨慎使用，并确保在适当的时候进行清理。
