阿里國(guó)際二面面經(jīng),八股文問的瑟瑟發(fā)抖
2.hashcode和equals的區(qū)別
hashCode
和 equals
是 Java 中用于處理對(duì)象相等性的兩個(gè)方法:
- equals方法:
equals
方法是用來比較兩個(gè)對(duì)象是否在邏輯上相等。根據(jù)類的設(shè)計(jì),你可以重寫equals
方法來指定自定義的相等性判斷規(guī)則。- 一般來說,如果你重寫了
equals
方法,就應(yīng)該同時(shí)重寫hashCode
方法,以保持一致性。兩個(gè)對(duì)象在調(diào)用equals
方法返回 true 時(shí),它們的hashCode
值應(yīng)該相等。
@Override
public boolean equals(Object obj) {
// 實(shí)現(xiàn)相等性判斷的邏輯
}
- hashCode方法:
hashCode
方法用于返回對(duì)象的哈希碼,它是一個(gè)整數(shù)值。哈希碼的作用是在進(jìn)行集合操作時(shí)提高查找效率,例如在哈希表中存儲(chǔ)對(duì)象。- 如果兩個(gè)對(duì)象使用
equals
方法返回 true,它們的hashCode
值應(yīng)該相等。但是反過來并不成立,即相等的對(duì)象不一定具有相等的哈希碼。 - 如果不重寫
equals
方法,Java 默認(rèn)使用Object
類的實(shí)現(xiàn),它比較的是對(duì)象的引用地址,而不是邏輯相等性。
@Override
public int hashCode() {
// 實(shí)現(xiàn)生成哈希碼的邏輯
}
總體來說,equals
主要用于判斷兩個(gè)對(duì)象是否在邏輯上相等,而 hashCode
用于支持對(duì)對(duì)象的高效存儲(chǔ)和檢索。在使用自定義類作為集合的鍵時(shí),確保正確實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)方法是很重要的。
3.hashmap擴(kuò)容,線程是否安全
HashMap
是 Java 中常用的集合類之一,用于存儲(chǔ)鍵值對(duì)。
擴(kuò)容機(jī)制:
-
初始容量和負(fù)載因子:
HashMap
有一個(gè)初始容量和一個(gè)負(fù)載因子。初始容量是哈希表在創(chuàng)建時(shí)的容量,默認(rèn)為 16。負(fù)載因子是一個(gè)在哈希表大小超過其容量乘以負(fù)載因子時(shí),哈希表將進(jìn)行擴(kuò)容的閾值,默認(rèn)為 0.75。
-
擴(kuò)容操作:
- 當(dāng)哈希表的元素個(gè)數(shù)達(dá)到了負(fù)載因子所定義的閾值,
HashMap
將進(jìn)行擴(kuò)容操作。 - 擴(kuò)容操作包括創(chuàng)建一個(gè)新的哈希表,其容量為原容量的兩倍,然后將所有元素重新分配到新的哈希表中。
- 當(dāng)哈希表的元素個(gè)數(shù)達(dá)到了負(fù)載因子所定義的閾值,
線程安全性:
-
非線程安全:
HashMap
不是線程安全的,即在多線程環(huán)境下,如果有一個(gè)線程在修改HashMap
,而另一個(gè)線程同時(shí)訪問它,可能會(huì)導(dǎo)致不確定的結(jié)果。
-
線程安全解決方案:
- 如果需要在多線程環(huán)境中使用線程安全的
HashMap
,可以考慮使用ConcurrentHashMap
。ConcurrentHashMap
提供了一些線程安全的操作,例如putIfAbsent
、replace
等,以及分段鎖的機(jī)制,以提高并發(fā)性能。
- 如果需要在多線程環(huán)境中使用線程安全的
HashMap
的擴(kuò)容機(jī)制是為了保持哈希表的性能, HashMap
本身不是線程安全的。如果需要在多線程環(huán)境中使用,可以使用 ConcurrentHashMap
或者在并發(fā)訪問時(shí)進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐教幚怼?/p>
4.怎么樣的hashmap線程安全,怎么實(shí)現(xiàn),currenthashmap和Hashtable的區(qū)別
在 Java 中,有幾種實(shí)現(xiàn)線程安全的 HashMap
的方式。其中,ConcurrentHashMap
和 Hashtable
是兩種常見的線程安全的 Map
實(shí)現(xiàn):
1. ConcurrentHashMap:
-
分段鎖機(jī)制:
ConcurrentHashMap
使用了分段鎖機(jī)制。它將整個(gè)數(shù)據(jù)集分成多個(gè)段(segment),每個(gè)段擁有自己的鎖。這樣在多線程環(huán)境中,不同的線程可以同時(shí)訪問不同的段,提高并發(fā)性能。
-
并發(fā)度高:
- 因?yàn)椴煌木€程可以同時(shí)操作不同的段,
ConcurrentHashMap
具有較高的并發(fā)度,適合在高并發(fā)的場(chǎng)景中使用。
- 因?yàn)椴煌木€程可以同時(shí)操作不同的段,
-
不支持 null 鍵和值:
ConcurrentHashMap
不支持存儲(chǔ) null 鍵和值。
2. Hashtable:
-
同步整個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):
Hashtable
使用同步方法或同步塊來確保線程安全。所有的讀寫操作都是同步的,這意味著在多線程環(huán)境下,只能有一個(gè)線程訪問Hashtable
,可能導(dǎo)致性能瓶頸。
-
支持 null 鍵和值:
Hashtable
支持存儲(chǔ) null 鍵和值。
-
遺留類:
Hashtable
是一個(gè)遺留的類,而ConcurrentHashMap
是 Java 5 引入的,更加現(xiàn)代化和高效。
區(qū)別總結(jié):
ConcurrentHashMap
使用了分段鎖機(jī)制,具有更好的并發(fā)性能,適合高并發(fā)場(chǎng)景。Hashtable
使用同步方法,整個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)同步,可能導(dǎo)致性能瓶頸。ConcurrentHashMap
不支持存儲(chǔ) null 鍵和值,而Hashtable
支持。
通常推薦使用 ConcurrentHashMap
,因?yàn)樗鄬?duì)于 Hashtable
具有更好的性能。如果需要支持 null 鍵或值,可以考慮使用 HashMap
并在訪問時(shí)進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐教幚怼?/p>
5.什么是死鎖,怎么發(fā)現(xiàn)死鎖了,怎么避免死鎖
死鎖是指兩個(gè)或多個(gè)線程在互相等待對(duì)方釋放資源而無(wú)法繼續(xù)執(zhí)行的狀態(tài)。當(dāng)線程之間存在循環(huán)等待資源的情況,且每個(gè)線程都持有對(duì)方所需資源的鎖時(shí),就可能發(fā)生死鎖。
如何發(fā)現(xiàn)死鎖:
-
線程轉(zhuǎn)儲(chǔ)(Thread Dump):
- 通過獲取應(yīng)用程序的線程轉(zhuǎn)儲(chǔ),可以查看每個(gè)線程的狀態(tài)以及持有的鎖信息。死鎖通常表現(xiàn)為一組線程互相等待。
-
監(jiān)控工具:
- 使用監(jiān)控工具,如 Java VisualVM 或類似的性能分析工具,可以觀察線程的狀態(tài)、鎖信息等。
如何避免死鎖:
-
按序獲取鎖:
- 確保所有線程按照相同的順序獲取鎖。這樣可以避免循環(huán)等待的情況。
-
使用嘗試獲取鎖:
- 在獲取鎖的時(shí)候,使用嘗試獲取鎖的方式,而不是一直等待??梢栽O(shè)置一個(gè)超時(shí)時(shí)間,在超時(shí)后放棄獲取鎖。
-
使用鎖的層次性:
- 設(shè)計(jì)鎖的層次性,確保所有線程按照一定的層次獲取鎖,避免發(fā)生循環(huán)等待。
-
避免長(zhǎng)時(shí)間持有鎖:
- 盡量減小持有鎖的時(shí)間,避免在持有鎖的時(shí)候執(zhí)行復(fù)雜、耗時(shí)的操作。
-
定期檢查:
- 定期檢查系統(tǒng)中是否存在死鎖,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理。
-
使用工具進(jìn)行分析:
- 利用死鎖檢測(cè)工具,如
jstack
、jconsole
等,來監(jiān)控和分析系統(tǒng)中的死鎖情況。
- 利用死鎖檢測(cè)工具,如
-
合理設(shè)計(jì)并發(fā)結(jié)構(gòu):
- 在設(shè)計(jì)并發(fā)結(jié)構(gòu)時(shí),考慮線程安全性,避免設(shè)計(jì)上的瑕疵導(dǎo)致死鎖的發(fā)生。
6.new怎么回收,垃圾回收機(jī)制
在 Java 中,通過 new
關(guān)鍵字創(chuàng)建的對(duì)象,其內(nèi)存的管理和回收是由Java虛擬機(jī)(JVM)的垃圾回收機(jī)制來負(fù)責(zé)的。
1. 垃圾回收的原理:
- Java 使用自動(dòng)內(nèi)存管理,通過垃圾回收機(jī)制來釋放不再被引用的對(duì)象占用的內(nèi)存。
- 當(dāng)對(duì)象不再被任何引用指向時(shí),它就成為垃圾,垃圾回收機(jī)制將識(shí)別并釋放這部分內(nèi)存。
2. 垃圾回收的方式:
-
標(biāo)記-清除算法:
- 垃圾回收器會(huì)通過根對(duì)象開始遍歷整個(gè)對(duì)象圖,標(biāo)記所有被引用的對(duì)象。然后清除所有未標(biāo)記的對(duì)象,釋放它們的內(nèi)存。
-
復(fù)制算法:
- 將內(nèi)存分為兩塊,每次只使用其中一塊。當(dāng)一塊內(nèi)存用盡時(shí),將存活的對(duì)象復(fù)制到另一塊內(nèi)存中,然后清除當(dāng)前內(nèi)存中的所有對(duì)象。
-
標(biāo)記-整理算法:
- 結(jié)合了標(biāo)記-清除和復(fù)制算法的優(yōu)點(diǎn)。首先標(biāo)記所有存活的對(duì)象,然后將它們向一端移動(dòng),清理掉端邊界以外的對(duì)象,最后釋放內(nèi)存。
3. 垃圾回收器的類型:
-
Serial 收集器:
- 單線程執(zhí)行,適用于小型應(yīng)用或者客戶端應(yīng)用。
-
Parallel 收集器:
- 多線程執(zhí)行,適用于多核處理器,關(guān)注吞吐量。
-
CMS(Concurrent Mark-Sweep)收集器:
- 以最短停頓時(shí)間為目標(biāo),主要用于對(duì)響應(yīng)時(shí)間有較高要求的應(yīng)用。
-
G1(Garbage First)收集器:
- 面向服務(wù)端應(yīng)用,將堆內(nèi)存劃分為多個(gè)區(qū)域,進(jìn)行垃圾回收。
4. 手動(dòng)內(nèi)存管理和 new
的回收:
-
Java 中,開發(fā)者無(wú)需手動(dòng)釋放通過
new
創(chuàng)建的對(duì)象。垃圾回收器會(huì)自動(dòng)檢測(cè)不再被引用的對(duì)象并回收它們所占用的內(nèi)存。 -
開發(fā)者需要注意的是,及時(shí)釋放對(duì)對(duì)象的引用可以加速垃圾回收的進(jìn)行,提高程序的性能。
Java的垃圾回收機(jī)制為開發(fā)者提供了方便的內(nèi)存管理手段,通過不同的垃圾回收算法和收集器,可以滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求。
7.怎么判斷是否還在引用
在Java中,可以使用垃圾回收機(jī)制來判斷一個(gè)對(duì)象是否還在引用。當(dāng)一個(gè)對(duì)象沒有任何引用指向它時(shí),垃圾回收機(jī)制會(huì)將其標(biāo)記為可回收的垃圾對(duì)象,并在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候進(jìn)行回收。
然而,我們也可以通過代碼來判斷一個(gè)對(duì)象是否還在引用。以下是幾種常見的方法:
- 引用計(jì)數(shù)法:為對(duì)象添加一個(gè)引用計(jì)數(shù)器,每當(dāng)有一個(gè)引用指向該對(duì)象時(shí),計(jì)數(shù)器加1;當(dāng)引用失效時(shí),計(jì)數(shù)器減1。當(dāng)計(jì)數(shù)器為0時(shí),表示該對(duì)象沒有任何引用指向它,即可判斷對(duì)象不再被引用。
- 可達(dá)性分析算法:通過判斷對(duì)象是否可達(dá)來確定是否還有引用指向它。Java中的垃圾回收器使用的就是這種算法。當(dāng)一個(gè)對(duì)象不再被任何根對(duì)象(如靜態(tài)變量、局部變量等)引用時(shí),即可判斷對(duì)象不再被引用。
下面是一個(gè)示例代碼,演示了如何判斷一個(gè)對(duì)象是否還在引用:
復(fù)制public class ObjectReferenceExample {
public static void main(String[] args) {
Object obj = new Object(); // 創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象
Object ref = obj; // 引用指向該對(duì)象
obj = null; // 將對(duì)象的引用置為null
if (ref != null) {
System.out.println("對(duì)象還在引用中");
} else {
System.out.println("對(duì)象已不再引用");
}
}
}
在上述示例中,當(dāng)將obj
的引用置為null后,通過判斷ref
是否為null,可以確定對(duì)象是否還在引用。如果輸出結(jié)果為"對(duì)象已不再引用",則表示對(duì)象不再被引用。
需要注意的是,Java的垃圾回收機(jī)制是自動(dòng)進(jìn)行的,我們無(wú)法手動(dòng)控制對(duì)象的回收時(shí)機(jī)。因此,判斷一個(gè)對(duì)象是否還在引用只是一種判斷手段,具體的對(duì)象回收由垃圾回收機(jī)制負(fù)責(zé)。
8.什么情況下回收到老年代
在Java中,對(duì)象的內(nèi)存分配和回收是由垃圾回收器(Garbage Collector)負(fù)責(zé)的。垃圾回收器會(huì)根據(jù)對(duì)象的存活時(shí)間和內(nèi)存分配情況,將對(duì)象分配到不同的內(nèi)存區(qū)域,包括新生代(Young Generation)和老年代(Old Generation)。
一般情況下,新創(chuàng)建的對(duì)象會(huì)被分配到新生代的Eden區(qū)域。當(dāng)Eden區(qū)域滿時(shí),會(huì)觸發(fā)一次Minor GC(新生代垃圾回收),將存活的對(duì)象復(fù)制到Survivor區(qū)域。經(jīng)過多次Minor GC后,仍然存活的對(duì)象會(huì)被晉升到老年代。
除了新生代中的對(duì)象晉升到老年代外,還有以下情況會(huì)導(dǎo)致對(duì)象直接分配到老年代:
- 大對(duì)象直接分配:如果需要分配的對(duì)象大小超過了老年代的閾值(通過參數(shù)-XX:PretenureSizeThreshold設(shè)置),則該對(duì)象會(huì)直接在老年代分配。
- 長(zhǎng)期存活的對(duì)象:如果一個(gè)對(duì)象經(jīng)過多次Minor GC后仍然存活,那么它會(huì)被晉升到老年代。這是因?yàn)槔夏甏膶?duì)象存活時(shí)間更長(zhǎng),可以容納那些長(zhǎng)期存活的對(duì)象。
- 動(dòng)態(tài)年齡判定:在Survivor區(qū)域中,對(duì)象經(jīng)過多次Minor GC后仍然存活的,會(huì)根據(jù)其年齡(通過參數(shù)-XX:MaxTenuringThreshold設(shè)置)決定是否晉升到老年代。
對(duì)象被分配到老年代并不意味著它會(huì)立即被回收。老年代的垃圾回收通常是通過Major GC(Full GC)來進(jìn)行的,它會(huì)對(duì)整個(gè)堆內(nèi)存進(jìn)行回收,包括新生代和老年代。Major GC的觸發(fā)條件和具體行為會(huì)根據(jù)不同的垃圾回收器和參數(shù)設(shè)置而有所不同。
總之,對(duì)象在Java中被分配到老年代的情況包括:大對(duì)象直接分配、長(zhǎng)期存活的對(duì)象和經(jīng)過多次Minor GC后仍然存活的對(duì)象。
9.快排的原理
-
快速排序(Quicksort)是一種常用的排序算法,它的原理基于分治法(Divide and Conquer)。快速排序的基本思想是選擇一個(gè)基準(zhǔn)元素,通過一趟排序?qū)⒋判虻男蛄蟹指畛瑟?dú)立的兩部分,其中一部分的所有元素都比基準(zhǔn)元素小,另一部分的所有元素都比基準(zhǔn)元素大,然后對(duì)這兩部分繼續(xù)進(jìn)行排序,最終得到一個(gè)有序序列。
具體的快速排序算法步驟如下:
- 選擇一個(gè)基準(zhǔn)元素(通常選擇序列的第一個(gè)元素)。
- 設(shè)定兩個(gè)指針,一個(gè)指向序列的起始位置,稱為左指針(left),另一個(gè)指向序列的末尾位置,稱為右指針(right)。
- 左指針向右移動(dòng),直到找到一個(gè)大于等于基準(zhǔn)元素的元素。
- 右指針向左移動(dòng),直到找到一個(gè)小于等于基準(zhǔn)元素的元素。
- 如果左指針小于等于右指針,則交換左右指針?biāo)赶虻脑亍?/li>
- 重復(fù)步驟3到步驟5,直到左指針大于右指針。
- 將基準(zhǔn)元素與右指針?biāo)赶虻脑剡M(jìn)行交換,此時(shí)基準(zhǔn)元素左邊的元素都小于基準(zhǔn)元素,右邊的元素都大于基準(zhǔn)元素。
- 對(duì)基準(zhǔn)元素左邊的子序列和右邊的子序列分別進(jìn)行遞歸調(diào)用快速排序算法。
通過不斷地劃分子序列并對(duì)子序列進(jìn)行排序,最終可以得到整個(gè)序列的有序排列。
快速排序的時(shí)間復(fù)雜度為O(nlogn),其中n為待排序序列的長(zhǎng)度。它是一種原地排序算法,不需要額外的輔助空間,但是在最壞情況下(序列已經(jīng)有序或逆序),時(shí)間復(fù)雜度可能達(dá)到O(n^2)。為了避免最壞情況的發(fā)生,可以采用隨機(jī)選擇基準(zhǔn)元素或者三數(shù)取中法來選擇基準(zhǔn)元素,以提高算法的性能。
10.在10億條數(shù)據(jù)里找出最大的一百條用什么方法
在10億條數(shù)據(jù)中找出最大的一百條數(shù)據(jù),可以使用堆排序(Heap Sort)的方法來解決。堆排序是一種基于二叉堆的排序算法,它可以在O(nlogk)的時(shí)間復(fù)雜度內(nèi)找出最大的k個(gè)元素。
具體步驟如下:
- 創(chuàng)建一個(gè)大小為100的最小堆(Min Heap)。
- 遍歷10億條數(shù)據(jù),對(duì)于每個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng),執(zhí)行以下操作:
- 如果堆的大小小于100,將數(shù)據(jù)項(xiàng)插入堆中。
- 如果堆的大小已經(jīng)達(dá)到100,比較當(dāng)前數(shù)據(jù)項(xiàng)與堆頂元素的大小:
- 如果當(dāng)前數(shù)據(jù)項(xiàng)大于堆頂元素,將堆頂元素替換為當(dāng)前數(shù)據(jù)項(xiàng),并進(jìn)行堆的調(diào)整操作,以保持最小堆的性質(zhì)。
- 如果當(dāng)前數(shù)據(jù)項(xiàng)小于等于堆頂元素,則忽略該數(shù)據(jù)項(xiàng)。
- 遍歷完所有數(shù)據(jù)后,最小堆中的100個(gè)元素即為最大的一百條數(shù)據(jù)。
通過使用最小堆,我們可以始終保持堆中的元素是當(dāng)前最大的k個(gè)元素。每次插入新的數(shù)據(jù)項(xiàng)時(shí),如果堆已滿且新數(shù)據(jù)項(xiàng)比堆頂元素大,則替換堆頂元素,并進(jìn)行堆的調(diào)整操作。這樣,最終堆中的元素就是最大的k個(gè)元素。
需要注意的是,由于數(shù)據(jù)量非常大,內(nèi)存可能無(wú)法一次性加載所有數(shù)據(jù)。因此,可以采用分批加載數(shù)據(jù)的方式,每次加載一部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行處理,直到遍歷完所有數(shù)據(jù)。
另外,為了進(jìn)一步提高性能,可以使用多線程或分布式處理的方式來并行處理數(shù)據(jù),加快查找最大的一百條數(shù)據(jù)的速度。
11.mysql的事物隔離級(jí)別和區(qū)別
MySQL支持多個(gè)事務(wù)隔離級(jí)別,用于控制并發(fā)事務(wù)的隔離程度。不同的隔離級(jí)別提供了不同的數(shù)據(jù)一致性和并發(fā)性保證。以下是MySQL中常見的四個(gè)事務(wù)隔離級(jí)別及其區(qū)別:
- 讀未提交(Read Uncommitted):
- 最低的隔離級(jí)別,事務(wù)中的修改可以被其他事務(wù)立即讀取。
- 存在臟讀(Dirty Read)問題,即一個(gè)事務(wù)讀取到了另一個(gè)事務(wù)未提交的數(shù)據(jù)。
- 可能導(dǎo)致不可重復(fù)讀和幻讀問題。
- 讀已提交(Read Committed):
- 保證一個(gè)事務(wù)提交后,其他事務(wù)才能讀取到其修改的數(shù)據(jù)。
- 解決了臟讀問題,但仍可能出現(xiàn)不可重復(fù)讀和幻讀問題。
- 可重復(fù)讀(Repeatable Read):
- 默認(rèn)的隔離級(jí)別,保證在同一個(gè)事務(wù)中多次讀取同一數(shù)據(jù)時(shí),結(jié)果始終一致。
- 通過多版本并發(fā)控制(MVCC)機(jī)制實(shí)現(xiàn),讀取的是事務(wù)開始時(shí)的快照數(shù)據(jù)。
- 解決了臟讀和不可重復(fù)讀問題,但仍可能出現(xiàn)幻讀問題。
- 串行化(Serializable):
- 最高的隔離級(jí)別,確保事務(wù)串行執(zhí)行,避免了臟讀、不可重復(fù)讀和幻讀問題。
- 通過對(duì)讀取的數(shù)據(jù)加鎖實(shí)現(xiàn),保證了最高的數(shù)據(jù)一致性,但并發(fā)性較差。
需要注意的是,隔離級(jí)別越高,數(shù)據(jù)一致性越好,但并發(fā)性能也會(huì)降低。選擇合適的隔離級(jí)別需要根據(jù)具體業(yè)務(wù)需求和并發(fā)訪問情況進(jìn)行權(quán)衡。
在MySQL中,可以通過以下方式設(shè)置事務(wù)隔離級(jí)別:
- 在連接時(shí)設(shè)置:
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL <隔離級(jí)別>
- 在事務(wù)開始時(shí)設(shè)置:
SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL <隔離級(jí)別>
- 在創(chuàng)建表時(shí)設(shè)置默認(rèn)隔離級(jí)別:
CREATE TABLE ... ENGINE=<存儲(chǔ)引擎> DEFAULT TRANSACTION ISOLATION LEVEL <隔離級(jí)別>
總結(jié):MySQL的事務(wù)隔離級(jí)別包括讀未提交、讀已提交、可重復(fù)讀和串行化。不同的隔離級(jí)別提供了不同的數(shù)據(jù)一致性和并發(fā)性保證,開發(fā)者需要根據(jù)具體需求選擇合適的隔離級(jí)別。
12.索引的底層,為什么用B+樹
在MySQL中,索引的底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)主要有以下幾種:
- B+樹(B+ Tree):B+樹是最常用的索引數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),它具有有序性、平衡性和磁盤訪問優(yōu)化等特點(diǎn),適用于范圍查詢、排序和高效的插入、刪除操作。
- 哈希索引(Hash Index):哈希索引使用哈希函數(shù)將鍵值映射到索引位置,適用于等值查詢,具有快速的查找速度。但是,哈希索引不支持范圍查詢和排序操作,且對(duì)于鍵值的插入和刪除操作相對(duì)較慢。
- 全文索引(Full-Text Index):全文索引用于對(duì)文本內(nèi)容進(jìn)行搜索,支持關(guān)鍵詞的模糊匹配和全文檢索。MySQL中的全文索引使用倒排索引(Inverted Index)來實(shí)現(xiàn)。
- 位圖索引(Bitmap Index):位圖索引使用位圖來表示每個(gè)鍵值的存在與否,適用于低基數(shù)(Cardinality)的列,如性別、狀態(tài)等。位圖索引可以進(jìn)行位運(yùn)算來進(jìn)行快速的多條件查詢。
- R樹(R-Tree):R樹是一種用于空間數(shù)據(jù)的索引結(jié)構(gòu),適用于地理信息系統(tǒng)(GIS)等場(chǎng)景,可以高效地支持空間范圍查詢。
B+樹是一種平衡的多路搜索樹,它具有以下特點(diǎn),使其成為數(shù)據(jù)庫(kù)索引的理想選擇:
- 有序性:B+樹的所有節(jié)點(diǎn)都按照鍵值的大小順序排列,這使得B+樹在范圍查詢和排序操作上具有良好的性能。
- 平衡性:B+樹通過自平衡的方式保持樹的平衡,使得每個(gè)節(jié)點(diǎn)的高度相對(duì)較小,從而減少了查詢的IO次數(shù)。
- 磁盤訪問優(yōu)化:B+樹的節(jié)點(diǎn)通常比內(nèi)存頁(yè)的大小要小,一個(gè)節(jié)點(diǎn)可以存儲(chǔ)多個(gè)鍵值對(duì),這樣可以減少磁盤IO的次數(shù)。
- 支持快速查找:B+樹的查找操作只需要進(jìn)行一次從根節(jié)點(diǎn)到葉子節(jié)點(diǎn)的遍歷,而不需要回溯。
- 支持范圍查詢:B+樹的有序性使得范圍查詢變得簡(jiǎn)單,只需要在葉子節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行遍歷即可。
- 支持高效的插入和刪除:B+樹的自平衡特性使得插入和刪除操作相對(duì)高效,只需要進(jìn)行少量的節(jié)點(diǎn)分裂和合并操作。
由于數(shù)據(jù)庫(kù)中的索引通常需要支持高效的查找、范圍查詢和排序操作,而B+樹恰好具備這些特點(diǎn),因此被廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)庫(kù)索引的實(shí)現(xiàn)中。
12.回表查詢
回表查詢是指在使用非聚集索引進(jìn)行查詢時(shí),需要通過索引中的指針回到主鍵索引或者聚集索引中獲取完整的數(shù)據(jù)行的過程?;乇聿樵兺ǔ0l(fā)生在以下場(chǎng)景中:
- 需要查詢的字段不在非聚集索引中:當(dāng)查詢的字段不在非聚集索引中時(shí),數(shù)據(jù)庫(kù)引擎無(wú)法直接從索引中獲取完整的數(shù)據(jù)行,而是需要通過回表操作到主鍵索引或聚集索引中獲取完整的數(shù)據(jù)行。
- 需要返回的數(shù)據(jù)超過了非聚集索引的覆蓋索引能力:覆蓋索引是指索引中包含了查詢所需的所有字段,可以直接從索引中獲取查詢結(jié)果,而無(wú)需回表操作。但是,如果需要返回的數(shù)據(jù)超過了非聚集索引的覆蓋索引能力,仍然需要進(jìn)行回表查詢。
- 使用了索引優(yōu)化的查詢:有些查詢語(yǔ)句可能會(huì)使用到索引優(yōu)化,例如使用了索引的覆蓋掃描、索引合并等技術(shù),這些優(yōu)化可能會(huì)導(dǎo)致回表查詢的發(fā)生。
回表查詢會(huì)增加額外的IO操作,因?yàn)樾枰ㄟ^指針再次訪問主鍵索引或聚集索引。在一些對(duì)查詢性能要求較高的場(chǎng)景中,可以考慮使用覆蓋索引或者調(diào)整查詢語(yǔ)句的優(yōu)化方式,以減少回表查詢的次數(shù)。
回表查詢并非一定是性能問題,有時(shí)候回表查詢是必要的,特別是在需要返回完整數(shù)據(jù)行的情況下。在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)表和索引時(shí),需要根據(jù)具體的業(yè)務(wù)需求和查詢場(chǎng)景來選擇合適的索引策略,以達(dá)到最佳的查詢性能。
13.redis為什么快,怎么持久化
Redis之所以快速,主要有以下幾個(gè)原因:
- 內(nèi)存存儲(chǔ):Redis將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在內(nèi)存中,相比于傳統(tǒng)的磁盤存儲(chǔ),內(nèi)存的讀寫速度更快,可以達(dá)到微秒級(jí)的響應(yīng)時(shí)間。
- 單線程模型:Redis采用單線程模型,避免了多線程之間的競(jìng)爭(zhēng)和鎖的開銷,簡(jiǎn)化了并發(fā)控制,提高了處理請(qǐng)求的效率。
- 非阻塞IO:Redis使用了異步的非阻塞IO模型,通過IO多路復(fù)用技術(shù)(如epoll、kqueue等)實(shí)現(xiàn)高效的網(wǎng)絡(luò)通信,提高了并發(fā)處理能力。
- 簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):Redis支持多種簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),如字符串、哈希表、列表、集合和有序集合等,這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)都經(jīng)過了優(yōu)化,使得Redis在處理這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時(shí)更加高效。
至于Redis的持久化機(jī)制,它提供了兩種持久化方式:
- RDB(Redis Database)持久化:RDB是Redis默認(rèn)的持久化方式,它通過將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)快照保存到磁盤上的二進(jìn)制文件中。可以手動(dòng)觸發(fā)或定期自動(dòng)觸發(fā)RDB持久化。RDB持久化適用于數(shù)據(jù)備份和恢復(fù),但可能會(huì)有一定的數(shù)據(jù)丟失。
- AOF(Append-Only File)持久化:AOF持久化通過將寫操作追加到文件末尾的方式來記錄數(shù)據(jù)的變化,以保證數(shù)據(jù)的持久性。AOF持久化可以通過配置不同的策略來控制寫入頻率,包括每個(gè)寫命令、每秒鐘同步一次或者按照一定的時(shí)間間隔同步。AOF持久化適用于數(shù)據(jù)的持久性要求較高的場(chǎng)景,但相比RDB持久化,AOF持久化的文件更大,恢復(fù)速度較慢。
可以根據(jù)實(shí)際需求選擇適合的持久化方式,或者同時(shí)使用RDB和AOF持久化來提高數(shù)據(jù)的安全性和可靠性。
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