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阿里面试官用HashMap把我问倒了

时间:2021-05-24 07:10:44      阅读:0      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:原理   面试心得   哪些   引用数据类型   直接   方法   拷贝   eve   部分   

本人是一名大三学生,最近在找暑期实习,其中也面试过两次阿里,一次菜鸟网络部门、一次网商银行部门,当然我都失败了,同时也让我印象很深刻,因此记录了其中一些面试心得,我觉得这个问题很值得分享,因此分享给大家

你能说一下HashMap的实现原理吗?

对于这个问题,我当时觉得这个问题太小菜一碟了,于是照着自己之前准备的开始巴拉巴拉介绍HashMap,当我说到哈希冲突时,面试官打断了我,问我,你知道HashMap如何解决哈希冲突的吗?这个我想都没想直接说链地址法,于是面试官又继续问,那你还知道有哪些解决Hash冲突的方法,我当时整好记得一个开放寻址法,于是面试官又继续问

你能说一下开放寻址法的原理吗?

到这里我已经有点懵了,我就照着字面意思解释了一番,标准解答如下:当哈希碰撞发生时,从发生碰撞的那个单元起,按照一定的次序,从哈希表中寻找一个空闲的单元,然后把发生冲突的元素存入到该单元。

于是面试官又问,如果用开放寻址法实现HashMap,能删除节点吗?此时我已语塞,因为我知道不管是回答能还是不能,他下一句肯定是为什么能或者为什么不能

面试关看我这里不会,于是换了个方向,接着问

你知道开放寻址法有哪些地方用到,或者说有哪些应用?

整好,我学过ThreadLocal,并当时了解过ThreadLocal的底层是使用ThreadLocalMap实现的,而ThreadLocalMap 的底层解决哈希冲突的方式正是链地址法,于是我将这些说了出来,于是面试官接着问

说说你对ThreadLocal的理解

于是我照着自己的理解介绍了一下ThreadLocal,面试官接着问,ThreadLocal有哪些应用,我答在与数据库进行交互的时候,需要保证数据库连接的一致性,此时就用到了ThreadLocal保证同一个事物中对数据库的操作是用的同一个数据库连接(其实当时我只想的到这个了),于是面试官接着问

ThreadLocal存在哪些问题

学过ThreadLocal 的人应该都知道,ThreadLocal其实是存在内存泄漏的问题,一个是key的内存泄漏,一个是value的内存泄漏,面试官接着问,那你说说ThreadLocal是如何解决这些问题的,我答:

  • 对于key 的内存泄漏:ThreadLocalMap 的key实际上是一个弱引用,当ThreaLocal对象为null时,这个key就会被回收,就不会造成内存泄漏
  • 对于value的内存泄漏:每次使用完ThreadLocal中存的变量都要记得remove,这样就不会造成value 的内存泄漏

于是面试关接着问,既然key采用了弱引用的方式解决内存泄漏,那为什么value不也用弱引用的方式解决内存泄漏,我当时其实都不知道该怎么答了,我照着自己的理解说:对于value的内存泄漏,之所以没有采用弱引用的方式,是因为不清楚这个Value除了map的引用还是否还存在其他引用,如果不存在其他引用,当GC的时候就会直接将这个value干掉了,而此时我们的ThreadLocal还处于使用期间,就会造成Value为null的错误

但是面试官仍然没有打算放过我,然后接着问,为什么弱引用就能解决内存泄漏问题,其实我觉得当时他的意思是

把Java 的引用数据类型给介绍一下?

我答:Java有强引用、软引用、弱引用、虚引用。我分别按照自己的理解将这些引用介绍了一下,于是面试官逮这虚引用跟我聊起来了,他说

虚引用有什么用

其实我在Java引用数据类型还有一些了解,所以就介绍了下虚引用,于是面试官说那平常有哪些场景会用到,我说常见的就是NIO通信的时候,因为我之前做过一个项目与硬件数据上传有关,当时我的服务端就用的NIO,我接着说,比如网卡传来数据,会先将该数据拷贝到操作系统内存中,如果JVM要用这部分数据,则会再从操作系统的内存中将这部分数据拷贝到JVM内存中,这样的过程就进行了多次拷贝,且耗时间,因此allocateDirect这样少一次拷贝的效率会很高,这样的操作也被称为零拷贝,NIO底层就用到了零拷贝的原理。在这种零拷贝的情况下,虚引用就诞生了,虚引用通常指向操作系统内存空间的数据,当虚引用要被回收时,就会把该虚引用放到事件队列里,GC也会时不时检查队列,会检查队列里的虚引用所指向的内存需不需要被回收,如果需要就直接将其回收,同时将改虚引用出队,这样就实现了虚引用监控的作用,实现了通过虚引用清除OS空间里的内存

面试官看我说到了NIO,于是就着NIO开始问我

为什么当时项目用NIO不用IO

其实这个地方我还是能答的,因为我当时项目最开始的确是使用的IO方式接收数据,之后才改成的NIO,于是我回答因为IO底层采用的多路复用机制,效率会比IO高很多,于是面试官接着问

说一说IO多路复用机制是怎样的

其实到这里我已经感觉到呼吸困难了,我照着自己的理解介绍了IO多路复用机制(当时感觉介绍的很通俗,不够专业)

于是面试官接着问

那你介绍下select、poll、epoll

select

select(阻塞函数)其实就是将对FD(标志位)数据的集合判断从原来的用户态到交给内核态管理(将Rset从用户态拷贝到了内核态),内核态会快很多,如果判断有数据

  • 将FD置位,表示此时有数据来了
  • 将select返回,不再阻塞

之后判断那一个FD被置位了,于是就行取数据处理

select使用的1024的bitmap存数据

缺点:

  • fd_size有限制1024bitmap
  • FDset不可重用
  • 用户态到内核态的拷贝开销
  • O(n)再次遍历

poll

poll(阻塞函数),工作原理与select很相似, 但是poll没有采用bitmap,采用的pollfd存储(基于结构体存储fd)

struct pollfd {
    int fd;
    short events;
    short revents;
}

有数据:

  • pollfd.revents置位
  • poll返回,不再阻塞

执行之后的操作,执行之后再将pollfd.revents设置为0

缺点:

  • 用户态到内核态的拷贝开销
  • O(n)再次遍历

epoll

epoll,最新的一种IO多路复用的函数,用户态和内核态共享epfd数组,内核用于判断哪个fd有数据到来,不需要用户态到内核态的拷贝,不需要轮询,时间负责度O(1)

有数据:

  • 置位,通过重排置位,将数组中有数据的fd放在前面的位置
  • 返回,有返回值,返回一共有多少个fd触发了事件,这样可以实现遍历复杂度为O(1)

Redis、Ngnix都是使用的epoll,JavaNIO在Linux系统下也是采用的epool实现的

其实到这里我已经答不出来了,因为我操作系统学的其实并不好,上面有些东西也是我之后总结出来补上去的

上面都是我个人的真实经历,其实有很多点都可以深究去挖掘,我这篇文章的问法可能只是一个岑天大树的一个小分支,录制这个视频的意义就是想跟大家分享分享面经,也是为了告诉大家,知识网络体系的建立很重要,尤其是对于想要面试大厂的小伙伴本。B站地址:https://space.bilibili.com/476743659

阿里面试官用HashMap把我问倒了

标签:原理   面试心得   哪些   引用数据类型   直接   方法   拷贝   eve   部分   

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