第一篇优快云博客,记录准备面试的种种

本文针对Java面试中的核心问题进行了深入解析,包括HashMap的工作原理及线程安全性、线程中断机制、BIO与NIO的区别、Android组件间数据传输、缓存算法、Java内存泄漏原因、ANR产生机制、观察者模式的实现及其局限性、以及AIDL的理解和不足之处。

第一篇优快云博客,记录最近准备暑期实习的种种,不定期更新。

面试刷题第一天:

前几天重新看完Java基础,深深感受到自己还有很多东西需要掌握,今天开刷网上找来的葛总面试笔试题,再次惨死,这里将今天刷到的一些比较有意义的题记录下来:

1.HashMap的底层实现?如何解决Hash冲突?为什么HashMap不安全?如何保证HashMap的安全性?concurrentHashMap的实现原理?

HashMap的底层实现是通过Hash表实现的,解决Hash冲突的方式共有4种

  • 开放定址法:当发送冲突时,通过冲突解决的函数,基于冲突位置寻找其他的地址,直到不冲突为止
  • 再哈希法:规定多个Hash函数,当第一个Hash函数冲突时,使用第二个Hash函数
  • 链地址法:通过将冲突位置变为链表,将冲突的相同元素都置于链表当中
  • 溢出桶法:构建公共的溢出桶,将出图的元素放入桶内

HashMap对于多线程是不安全的,应为读取和写入的操作并没有进行同步,想要保证线程安全,可以使用concurrentHashMap类,concurrentHashMap底层通过将Map分为多个segment(默认为16个),在多线程访问时分别进行上锁去锁的过程,提高了效率,并且保证了同步

2.结束一条线程的方法有哪些?线程的状态是怎样的?interrupt的底层实现原理?

停止线程的办法有3种:

  • 通过修改标记使线程正常执行完毕
  • 通过stop方法强制中断线程
  • 通过interpret方法结束线程,具体分为两种:
    • 当线程处于阻塞状态时,调用线程的interpret方法会使得线程run方法中抛出异常InterruptedException,这时我们需要对这个异常进行捕捉并且,将循环的标记置为false,并且在catch语句中将线程中资源进行释放。
    • 当线程处于非阻塞态时,直接通过while (!isInterrupted())来进行线程的控制。

通过stop方法停止线程是不安全的,应为stop方法会造成无法估计的错误,这一点和resume方法一样,所以在新的jdk中,这两个方法已经不被推荐使用了。

interrupt底层实现原理:
这里需要介绍一下Java中的中断机制,Java中的中断机制是一种协作机制,也就是说当我们使用interrupt方法时,并不是立即就将线程中断了,而是需要等待线程自己对这个中断进行相应。而interrupt的底层实现原理就是这样的,针对于每个线程都有一个中断的标志位,当线程处于非阻塞的状态时,调用interrupt方法将使得中断标志位置为true,而当线程处于非阻塞状态时。中断标志位同样被置为true,但是由于sleep,wait等方法会消耗掉这一次中断并且抛出异常。所以在try语句块中获取到的标志位仍为false。

3.什么是BIO,什么是NIO?

BIO:同步阻塞式,每一个请求都有一个线程为其提供,这种模式常常需要一个主线程进行不断的轮训以接受请求,并且没接收到一个请求,便开启一个新的线程为其进行服务,这样的模式有一个很显著的缺陷,如果一个请求不需要任何处理,这样造成了不必要的线程开销。在这中模式下,服务器能够服务的线程数量是有限的。

NIO:同步非阻塞式,这种模式的关键是要实现一个反应器,反应器的作用是当请求中有需要处理的任务时在通知服务器开启线程来处理这个任务,否则不通知服务器。在这这种模式下,往往需要一个线程进行轮训接受请求,但是却不需要为每一个请求创建新的线程,这样能够有效的减少线程的开销,同时提高并发性。

面试刷题第二天:

4.如何在Android的4大组件之间进行数据传输?

  • 使用Intent进行数据传输,这种方法比较简单,缺陷是只能够传递一些简答的数据类型,对于不可序列化的数据类型是就不太适用。
  • 通过外部存储进行数据传递,这个时候可以能会使用到File,SharePreference,SQLite,针对于第三方的应用需要使用到ContentProvider。
  • 通过静态变量进行数据共享,不过这种方式容易占用内存,已近无用的static变量很可能不会被虚拟机当成垃圾回收掉,如果大量使用static的bitmap,drawable等大对象,很容易造成OOM。
  • 基于全局单例的类,通过类似于Application,Controller等单例类内部存储的一些变量实现数据共享
  • IPC通信:常用的IPC通信方式包含实时性的IPC通讯,主要目的是实现跨进程的函数调用。还有一种非实时的IPC,通常只希望完成数据的传输。这里有一篇写的不错的博文详细介绍了IPC,传送门点这里

5.缓存算法处了LRU还知道那些,包括LRU一起解释一下原理:

  • LRU(最近最少使用):就是将最近最少使用的快清除出缓存,经典的实现方式是通过维护一个缓存的栈,每当使用缓存中的块时,就将块先从栈中移到栈顶,这样栈顶总是存放最近使用的块,栈底总是存放最近不使用的块。当需要把块从缓存中清除时,将栈底清除就可以了。两种LRU算法的实现需要使用到时钟,每次块访问时钟加1,访问的块会被记录下当时的时钟值,当要清除块时,只需要将时钟值最小的块清除就可以了。
  • FIFO(先进先出)
  • OPT(最优置换)思想是通过未来即将到来的缓存块调用,判断未来那个块最不可能会被调用,这个算法虽然很符合缓存的概念,但是判断即将到来的调用是很难的。所以基本不适用
  • Clock(时钟)一个类似LRU的时钟轮询算法。

面试刷题第三天:

6.Java中有内存泄漏嘛?什么情况会造成内存泄漏?:

存在,C/C++中内存泄漏的出现主要有两种原因

  • 一种是在堆栈上申请了内存空间,但是在已经没有引用指向它的之前并没有清空掉这块内存,如对一个指针重新赋值前,未将原先指向的内存空间释放。
  • 还有一种是内存对象已经不要需要了,但任然保存着内存对象的应用。

在Java中,由于采用了垃圾回收机制,第一种内存泄漏不可能产生,主要的内存泄漏原因是第二种。这里举一个内存泄漏的例子:

Vector v = new Vector();
for(int i = 0; i < 100; i++) 
{
    Object o = new Object();
    v.add(o);
    o = null;
}

运行上述代码,一旦发生GC,object对象并不会被回收,应为在GC时,会发现vector持有对object的引用,所以不清除object。这样就造成了内存泄漏。

内存泄漏的原因是由于GC判断内存块任为可用的代码,不进行清除。这里简单介绍一下GC的几种算法:

  • 标记置换:将内存对象作为一个可达的图遍历,将未遍历的节点清除(由于没有进行内存压缩,所以容易产生大量的内存碎片)
  • 引用计数:每增加一个指向内存块的引用计数,就将引用数加一,没减少一个引用,计数减1。当计数为0 时,将内存块清空(一个比较大的缺陷是无法解决循环引用的问题,例如父对象持有对子对象的引用,子对象反过来又持有对父对象的引用,这样这两个对象的计数永远不能为0)。
  • 标记压缩:与标记清除类似,但是在清除阶段将非垃圾的节点重新复制到堆栈的新空间中以达到压缩内存的目的(占用的内存很大时很难找到用新空间)
  • 节点拷贝:将堆栈划分为两部分,当产生新对象时放在空的一边,并且在使用到一个对象时也将其复制到另一边,gc时清空垃圾一边(很明显需要两倍大小的内存,对于生命长的对象效率低下)
    -分代:将内存划分为两个或多个区域,新产生的对象放在最短生命周期的区域内,每隔一段时间将还存活在短周期区域内的对象转移到更长周期的对象区域中,对不同生命周期的对象使用不同的清空策略。

7.ANR的产生原因,如何定位?:

常见的ANR原因分为3种:
ANR一般有三种类型:

1:KeyDispatchTimeout最为常见ANR出现原因,主线程5秒无响应)
按键或触摸事件在特定时间内无响应

2:BroadcastTimeout(10 seconds)
BroadcastReceiver在特定时间内无法处理完成

3:ServiceTimeout(20 seconds) –小概率类型
Service在特定的时间内无法处理完成

定位方式推荐一个博文吧,说来话长,传送门点这里


8.简单描述一下观察者模式,原生jdk中的观察者模式有什么缺陷:

观察者模式,实现一个被观察者的父类,声明几个用于更新和获取状态的抽象函数。维护一个观察者的集合。被观察者需要继承该父类。当状态更新时通过更新函数通知每一个观察者。实现一个观察者的接口,其中包含用于传递更新的函数,观察者需要实现这个接口。

原生jdk中的观察者模式的缺陷:原生jdk中的观察者模式是支持多个观察者对一个被观察者的多对一的关系的,很明显当关系模式反过来时,既多个被观察者对一个观察者时就无法支持了。


9.描述一下AIDL,AIDL有什么缺陷:

基于51单片机,实现对直流电机的调速、测速以及正反转控制。项目包含完整的仿真文件、源程序、原理图和PCB设计文件,适合学习和实践51单片机在电机控制方面的应用。 功能特点 调速控制:通过按键调整PWM占空比,实现电机的速度调节。 测速功能:采用霍尔传感器非接触式测速,实时显示电机转速。 正反转控制:通过按键切换电机的正转和反转状态。 LCD显示:使用LCD1602液晶显示屏,显示当前的转速和PWM占空比。 硬件组成 主控制器:STC89C51/52单片机(与AT89S51/52、AT89C51/52通用)。 测速传感器:霍尔传感器,用于非接触式测速。 显示模块:LCD1602液晶显示屏,显示转速和占空比。 电机驱动:采用双H桥电路,控制电机的正反转和调速。 软件设计 编程语言:C语言。 开发环境:Keil uVision。 仿真工具:Proteus。 使用说明 液晶屏显示: 第一行显示电机转速(单位:转/分)。 第二行显示PWM占空比(0~100%)。 按键功能: 1键:加速键,短按占空比加1,长按连续加。 2键:减速键,短按占空比减1,长按连续减。 3键:反转切换键,按下后电机反转。 4键:正转切换键,按下后电机正转。 5键:开始暂停键,按一下开始,再按一下暂停。 注意事项 磁铁和霍尔元件的距离应保持在2mm左右,过近可能会在电机转动时碰到霍尔元件,过远则可能导致霍尔元件无法检测到磁铁。 资源文件 仿真文件:Proteus仿真文件,用于模拟电机控制系统的运行。 源程序:Keil uVision项目文件,包含完整的C语言源代码。 原理图:电路设计原理图,详细展示了各模块的连接方式。 PCB设计:PCB布局文件,可用于实际电路板的制作。
【四旋翼无人机】具备螺旋桨倾斜机构的全驱动四旋翼无人机:建模与控制研究(Matlab代码、Simulink仿真实现)内容概要:本文围绕具备螺旋桨倾斜机构的全驱动四旋翼无人机展开研究,重点进行了系统建模与控制策略的设计与仿真验证。通过引入螺旋桨倾斜机构,该无人机能够实现全向力矢量控制,从而具备更强的姿态调节能力和六自由度全驱动特性,克服传统四旋翼欠驱动限制。研究内容涵盖动力学建模、控制系统设计(如PID、MPC等)、Matlab/Simulink环境下的仿真验证,并可能涉及轨迹跟踪、抗干扰能力及稳定性分析,旨在提升无人机在复杂环境下的机动性与控制精度。; 适合人群:具备一定控制理论基础和Matlab/Simulink仿真能力的研究生、科研人员及从事无人机系统开发的工程师,尤其适合研究先进无人机控制算法的技术人员。; 使用场景及目标:①深入理解全驱动四旋翼无人机的动力学建模方法;②掌握基于Matlab/Simulink的无人机控制系统设计与仿真流程;③复现硕士论文级别的研究成果,为科研项目或学术论文提供技术支持与参考。; 阅读建议:建议结合提供的Matlab代码与Simulink模型进行实践操作,重点关注建模推导过程与控制器参数调优,同时可扩展研究不同控制算法的性能对比,以深化对全驱动系统控制机制的理解。
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