Java 相关面试题

HashCode 和 equals 方法

参考：
https://blog.csdn.net/SEU_Calvin/article/details/52094115
https://blog.csdn.net/jing_bufferfly/article/details/50868266
https://blog.csdn.net/anmoyyh/article/details/76019777
https://blog.csdn.net/zzg1229059735/article/details/51498310

1. 是什么？

HashCode是用于查找使用的，而equals是用于比较两个对象是否相等的。

HashCode：按某种规则生成的 int 类型的数值，（用于确定对象存储地址）。
equals ：比较两个对象内容是否相等，用于保证元素不重复。

2. 为什么需要重写
  • 重写 hashCode：
    相等的对象具有相等的hashCode这一原则。而hashCode 默认实现是根据对对象内存地址换算出的值。
    减少了 equals 比较的次数，提高了效率。
    若 HashCode 相同再去调用 equals，如果不同，那没就不必在进行 equals 的比较了.
  • 重写 equals：
    默认比较的地址值，但是我们一般需要比较内容是否相等。

二者关系：

  1. 如果两个对象 equals，那么它们的 hashCode 值一定相同
  2. 如果两个对象的 hashCode 相同，它们并不一定 equals

存过程：

  1. 先调用元素的 hashCode 方法，定位它存放的位置
  2. 如果这个位置无元素，就放入该位置
  3. 如果这个位置已经有元素了，则调用它的 equals 方法与新元素进行比较：
  • 如果相同的话就不存了。
  • 如果不同（Hash key相同冲突），那么在这个 Hash key 的位置产生一个链表，将所有产生相同 HashCode 的对象放到这个单链表上去，串在一起。

这样一来实际调用equals方法的次数就大大降低了，几乎只需要一两次。

取过程：

  1. hashcode不重复：
    通过 hashCode 直接找到存放的位置了
  2. hashcode重复：
    先通过 hashCode 来判断两个类是否存放某个桶里，但这个桶里可能有很多类，那么我们就需要再通过 equals 来在这个桶里找到我们要的类。

问题：重写了equals()，为什么还要重写hashCode()呢？

违反了 hashCode 通用约定（相等的两个对象必须具有相等的散列码），导致该类无法结合所有基于散列的集合一起正常工作（HashMap、HashSet、HashTable）。

你要在一个桶里找东西，你必须先要找到这个桶，不通过重写hashcode()来找到桶，光重写equals()有什么用啊 。

3. 如何重写？重写的原则

重写 equals 原则：

  1. 使用 == 操作符判断参数是否是这个对象的引用。

  2. 使用 instance of 操作符判断”参数是否是正确的类型“。

  3. 把参数转换成正确的类型。

  4. 对于参数中的各个字段,判断其是否和对象中的字段相匹配;

    @Override
public boolean equals(Object o) {
    if (o == this) return true;
    if (!(o instanceof User)) {
        return false;
    }
    User user = (User) o;
    return user.name.equals(name) &&
            user.age == age &&
            user.passport.equals(passport);
}

重写 hashCode原则:

  • 为不相等的对象产生不相等的 hashCode。

      @Override
  public int hashCode() {
       int result = 17;
       result = 31 * result + name.hashCode();
       result = 31 * result + age;
       result = 31 * result + passport.hashCode();
       return result;
  }

HashSet （HashMap）怎么判断集合元素重复？

HashSet不能添加重复的元素，当调用add（Object）方法时候：

  1. 先比较 hashCode 是否相同，hashCode 不同则表示对象不同，直接添加
  2. hashCode 相同则继续比较 equals 方法：
    • 返回 true： 说明元素重复，就不添加
    • 返回 false：说明元素不重复，就添加

数组和链表的区别？

数组：长度固定，元素在内存中连续存储。

  • 优点：查找效率比较高；
  • 缺点：长度固定不灵活，插入、删除数据效率低。

链表：长度可变，是动态申请内存空间 ，元素通过指针关联

  • 优点：动态申请或者删除内存空间，对于数据增加和删除比数组灵活
  • 缺点：查询慢

加密算法相关

MD5：

MD5 -- message-digest algorithm 5 （信息-摘要算法），特点是不管文件多大，经过MD5后都能生成唯一的MD5值；项目中用于对密码进行加密保存，容易被反查，所以一般会加盐值。

BASE64：

对数据内容进行编码来适合传输，是一种编码算法。常见于邮件、http加密

HMAC：

HMAC(Hash Message Authentication Code，散列消息鉴别码，基于密钥的Hash算法的认证协议。实现原理：用公开函数和密钥产生一个固定长度的值作为认证标识，用这个标识鉴别消息的完整性。使用一个密钥生成一个固定大小的小数据块，即MAC，并将其加入到消息中，然后传输。接收方利用与发送方共享的密钥进行鉴别认证等。

非对称加密 RSA：

公钥加密、私钥解密；
优点：非对称算法，加密程度高。
缺点：进行的都是大数计算，速度慢
应用场景：对安全性要求较高的数据加密和数字签名，如 支付宝、银行

对称加密

对称加密算法,又称秘钥加密：用一个秘钥来管理信息的加密解密。

优点：算法公开、计算量小、加密速度快、加密效率高。
缺点：秘钥泄露就会被破解。
应用场景：

  • 将敏感信息保存到本地的时候加密，取出的时候还原。
  • 或上传一些敏感数据到服务器时候，服务端使用同样的算法就可以解密。

常用算法：
DES ：安全度在现代已经不够高
3DES：算法强度提高了很多，但是其执行效率低下
AES：算法加密强度大，执行效率高，使用简单，实际开发中建议选择AES 算法。

多线程相关

1. 进程和线程的区别

  • 进程是 CPU 资源分配的最小单位，线程是 CPU 执行的最小单位。
  • 进程之间不能共享资源，而线程共享所在进程的地址空间和其它资源。
  • 一个进程内可拥有多个线程，进程可开启进程，也可开启线程。
  • 一个线程只能属于一个进程，线程可直接使用同进程的资源,线程依赖于进程而存在。

2. run() 和 start() 方法区别

  • run() ：仅仅是封装被线程执行的代码，直接调用时普通方法
  • start():：首先启动了线程，然后由 JVM 去调用该线程的 run() 方法，调用两次抛出异常

3. 线程调度模型

  • 分时调度模型：
    所有线程轮流使用 CPU 的使用权，平均分配每个线程占用 CPU 的时间。
  • 抢占式调度模型：
    优先让优先级高的线程使用 CPU ，如果线程的优先级相同，那么会随机选择一个，优先级高的线程获取的 CPU 时间片相对多一些。
    Java 使用的是抢占式调度模型

4. 三个线程保证顺序执行

  • Thread.join() 方法 ：join() 方法放到 start() 后面

  • newSingleThreadExecutor

     ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
 executor.submit(t1);
 executor.submit(t2);
 executor.submit(t3);
 executor.shutdown();

  • 同步锁+生产者消费者模型

  • 信号量

5. Java 开启线程的方式

  1. 继承 Thread 类
  2. 实现 Runable 接口
    • 避免 Java 单继承带来的局限性。
    • 把线程同程序的代码、数据分离，较好的体现了面向对象的设计思想，适合多个相同的程序代码去处理同一资源的情况。
  3. Callable：结合线程池

6. 死锁问题及其代码
死锁：指两个或两个以上的线程在执行过程中，因争夺资源产生的一种互相等待现象。

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