小红书高级Java面试真题

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分布式事务的CAP理论和BASE理论分别是什么?

CAP理论和BASE理论都是分布式系统领域的重要理论,用于描述和指导分布式系统设计和实现。

CAP理论:

CAP理论由计算机科学家Eric Brewer于2000年提出,它指出在一个分布式系统中,一致性(Consistency)、可用性(Availability)、分区容错性(Partition tolerance)这三个特性不可能同时被满足。具体来说,CAP理论认为在面对网络分区(即节点之间的通信出现故障,导致无法相互通信)时,分布式系统只能同时满足其中的两个特性,而无法同时满足三个。

  • 一致性(Consistency):所有节点在同一时间看到的数据是一致的。
  • 可用性(Availability):系统能够对用户的请求做出响应,即使系统中的一些节点出现故障。
  • 分区容错性(Partition tolerance):系统能够继续工作,即使系统中的一些节点之间出现通信故障。

CAP理论的提出强调了在设计分布式系统时需要在一致性、可用性和分区容错性之间做出权衡,根据具体的业务需求和场景选择合适的方案。

BASE理论:

BASE理论是对传统的ACID(原子性、一致性、隔离性、持久性)事务特性的一种补充和扩展。BASE是Basically Available(基本可用)、Soft state(软状态)和Eventually consistent(最终一致)的缩写。

  • Basically Available(基本可用):系统保证基本的可用性,即使在出现故障的情况下,系统仍然能够保证基本的可用性。
  • Soft state(软状态):系统的状态可以有一段时间的不一致,不同节点的数据副本在一段时间内可能不一致,这是允许的。
  • Eventually consistent(最终一致):系统保证在一段时间内,数据最终会达到一致的状态,即数据的副本最终会在所有节点达成一致。

BASE理论强调的是在分布式系统中,可以放宽对一致性的要求,允许系统在一段时间内处于不一致的状态,但最终能够达到一致性。这种思想适用于很多互联网应用,例如大规模分布式存储系统、数据缓存系统等,通过牺牲一致性来换取可用性和性能。

CAP理论和BASE理论分别强调了在分布式系统设计中需要权衡一致性、可用性和分区容错性,以及在分布式系统中可以放宽对一致性的要求,换取可用性和性能。这两个理论在分布式系统的设计和实现中具有重要的指导意义。

如何分析JVM中类的加载机制和类加载器的层次结构?

JVM中的类加载机制和类加载器的层次结构是理解Java虚拟机运行原理和实现的重要组成部分。下面我将简要介绍一下这两个方面的内容。

类加载机制:

当Java虚拟机在运行时需要使用一个类时,它并不是一次性将所有类都加载到内存中,而是根据需要动态加载类。类加载机制由三个步骤组成:加载(Loading)、链接(Linking)和初始化(Initialization)。

  • 加载(Loading):类加载器通过类的全限定名来定位和读取类的二进制数据,并将其转换为方法区中的运行时数据结构。
  • 链接(Linking):链接阶段包括验证(Verification)、准备(Preparation)和解析(Resolution)三个步骤,其中验证是确保加载的类满足Java虚拟机规范的要求,准备是为类的静态变量分配内存并设置默认初始值,解析是将常量池中的符号引用转换为直接引用。
  • 初始化(Initialization):在初始化阶段,虚拟机会执行类构造器方法(类构造器是由编译器自动收集类中的所有类变量的赋值动作和静态语句块合并产生的)。

类加载器的层次结构:

在Java虚拟机中,类加载器采用了双亲委派模型,通过一系列的类加载器相互配合来完成类的加载工作。类加载器的层次结构主要包括以下几种类加载器:

  • 启动类加载器(Bootstrap ClassLoader):负责加载Java的核心库,是虚拟机的一部分,是用C++实现的,不继承自java.lang.ClassLoader。
  • 扩展类加载器(Extension ClassLoader):负责加载Java的扩展库,由sun.misc.Launcher$ExtClassLoader实现。
  • 应用程序类加载器(Application ClassLoader):负责加载应用程序的classpath下的类,由sun.misc.Launcher$AppClassLoader实现。
  • 自定义类加载器(Custom ClassLoader):开发人员可以通过继承ClassLoader类,实现自定义的类加载器,来实现特定的类加载需求。

类加载器的层次结构是通过双亲委派模型来组织的,即当一个类加载器收到加载类的请求时,它会先委托给其父类加载器去尝试加载,直到最顶层的启动类加载器。这种机制可以保证Java核心库的安全性,同时也能避免类的重复加载。

总的来说,了解JVM中的类加载机制和类加载器的层次结构有助于理解Java虚拟机的工作原理,对于排查类加载相关的问题和自定义类加载器都具有重要意义。

描述Spring AOP的实现原理,以及如何进行自定义扩展。

Spring AOP(面向切面编程)是Spring框架的一个核心特性,它提供了一种通过在不同的模块中横切关注点(cross-cutting concerns)的方式来实现横向逻辑的方法。下面是关于Spring AOP的实现原理和自定义扩展的描述:

实现原理:

Spring AOP的实现原理是基于动态代理。当一个Bean被Spring容器管理时,如果这个Bean实现了接口,Spring AOP会使用JDK动态代理来生成代理对象;如果这个Bean没有实现接口,Spring AOP会使用CGLIB来生成代理对象。生成的代理对象会拦截被代理对象的方法调用,然后在方法调用前后执行一些额外的逻辑,比如执行通知(advice)等。

Spring AOP的核心概念包括切点(Pointcut)、通知(Advice)和切面(Aspect)。切点定义了在哪些连接点(Join point)上应用通知,通知定义了在连接点上执行的逻辑,切面将切点和通知组合在一起。

自定义扩展:

Spring AOP提供了多种方式来进行自定义扩展,包括自定义切点、自定义通知和自定义切面等。

  1. 自定义切点:可以通过实现org.aspectj.lang.annotation.Pointcut接口来定义自己的切点,或者使用AspectJ的切点表达式语言来定义切点。
  2. 自定义通知:除了Spring AOP提供的常见通知类型(前置通知、后置通知、环绕通知、异常通知、最终通知)外,还可以通过实现org.aopalliance.aop.Advice接口来定义自己的通知类型。
  3. 自定义切面:可以通过实现org.aspectj.lang.annotation.Aspect接口来定义自己的切面,然后在切面中定义切点和通知的组合。

除了以上方式,还可以通过自定义AOP的Advisor、Interceptor和Proxy等来扩展Spring AOP的功能。

总的来说,Spring AOP的实现原理是基于动态代理,而自定义扩展则可以通过自定义切点、通知和切面等方式来扩展Spring AOP的功能,满足特定的业务需求。

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