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HashMap底层原理，扩容机制，从并发问题引出ConcurrentHashMap，问如何上锁

HashMap底层原理：

• HashMap 基于数组和链表（在 JDK 1.8 之后引入了红黑树）实现。它通过哈希函数将键映射到数组的索引位置上。
• 当发生哈希冲突时，会将相同索引位置的元素存储在一个链表中或转换为红黑树。

扩容机制：

• 当 HashMap 中的元素数量超过数组容量的负载因子（默认 0.75）时，会触发扩容操作，将容量加倍并重新分配所有元素到新的数组中。
• 扩容时需要重新计算所有元素的哈希值，并重新插入到新的数组位置上。

并发问题与 ConcurrentHashMap：

• HashMap 在多线程环境中会出现数据不一致的问题，例如死循环、数据丢失等。
• ConcurrentHashMap 通过分段锁机制进行并发控制，将整个 Map 分成多个 Segment，每个 Segment 独立加锁，减少锁竞争。
• JDK 8 之后，ConcurrentHashMap 改用 CAS（Compare-And-Swap）和 Synchronized 结合的方式来提高并发性能。

线程通信的方式

1. wait() 和 notify()/notifyAll()：通过对象监视器进行通信，wait() 使线程等待，notify() 唤醒等待的线程。
2. Condition：Java 5 引入的更灵活的线程通信机制，与 ReentrantLock 结合使用。
3. 阻塞队列（BlockingQueue）：生产者-消费者模式下常用，如 ArrayBlockingQueue、LinkedBlockingQueue。
4. 信号量（Semaphore）：控制同时访问特定资源的线程数量。
5. 管道流（PipedInputStream 和 PipedOutputStream）：用于线程间数据传输。

线程池参数以及线程池的好处

线程池参数：

1. corePoolSize：核心线程数，始终保持在线的线程数量。
2. maximumPoolSize：最大线程数，线程池能容纳的最大线程数。
3. keepAliveTime：空闲线程存活时间，当线程数超过核心线程数时，多余的空闲线程会在指定时间后终止。
4. unit：keepAliveTime 的时间单位。
5. workQueue：用于存放等待执行任务的队列。
6. threadFactory：线程工厂，用于创建新线程。
7. handler：拒绝策略，当任务队列已满且无法继续创建线程时，处理新任务的策略。

线程池的好处：

1. 重用线程：减少了频繁创建和销毁线程的开销。
2. 控制最大并发数：通过配置最大线程数来控制并发数量，防止系统资源耗尽。
3. 管理任务队列：有助于任务的排队和调度。
4. 提高响应速度：线程池中的线程可以及时处理新任务，减少等待时间。

Mysql索引底层数据结构，用B+树的好处

Mysql索引底层数据结构：

• B+树 是 MySQL 索引的主要数据结构，适用于大多数存储引擎，如 InnoDB。
• B+树是一种平衡树，所有叶子节点在同一层，并通过双向链表连接。

B+树的好处：

1. 有序性：有助于范围查询和排序操作。
2. 磁盘读写效率高：B+树节点包含多个元素，一次磁盘读取可以获取更多数据，减少磁盘I/O次数。
3. 查询效率高：通过树的平衡性保证查询的时间复杂度为 O(log n)。
4. 适合范围查询：通过叶子节点的链表，可以高效地进行范围查询。

索引的类型

1. 主键索引（Primary Key Index）：唯一标识表中的每一行，不允许重复和空值。
2. 唯一索引（Unique Index）：保证列中的值唯一，但允许空值。
3. 普通索引（Index）：加速查询，没有唯一性限制。
4. 全文索引（Full-text Index）：用于全文搜索，如匹配关键字。
5. 组合索引（Composite Index）：在多个列上创建的索引，加速多条件查询。

如何优化查询语句

1. 使用合适的索引：建立并使用索引，避免全表扫描。
2. 选择合适的字段：只查询必要的字段，减少数据传输量。
3. 避免使用 SELECT *：明确指定查询的列。
4. 使用 WHERE 子句过滤数据：减少结果集的大小。
5. 避免在 WHERE 子句中进行函数运算：可能导致索引失效。
6. 使用 JOIN 代替子查询：提高查询效率。
7. 适当使用 LIMIT：限制结果集大小，减少不必要的数据处理。
8. 分析查询执行计划：使用 EXPLAIN 关键字查看查询的执行计划，找出瓶颈。

网络七层模型和四层模型的区别

网络七层模型（OSI模型）：

1. 物理层：传输原始比特流。
2. 数据链路层：提供节点间的数据传输，进行帧的传输和纠错。
3. 网络层：负责数据包的路由和转发。
4. 传输层：提供端到端的通信，确保数据完整性和可靠传输。
5. 会话层：管理会话，控制建立、维护和终止会话。
6. 表示层：数据的表示、加密和解密、数据格式转换。
7. 应用层：提供应用服务，如HTTP、FTP、SMTP等。

四层模型（TCP/IP模型）：

1. 网络接口层：对应OSI模型的物理层和数据链路层。
2. 互联网层：对应OSI模型的网络层。
3. 传输层：对应OSI模型的传输层。
4. 应用层：对应OSI模型的会话层、表示层和应用层。

输入网址到网页显示，期间发生了什么

1. DNS解析：将域名转换为IP地址。
2. 建立TCP连接：通过三次握手与服务器建立TCP连接。
3. 发送HTTP请求：客户端向服务器发送HTTP请求报文。
4. 服务器处理请求：服务器处理请求并生成响应。
5. 发送HTTP响应：服务器将响应报文返回给客户端。
6. 浏览器渲染页面：浏览器解析HTML、CSS、JavaScript等文件，构建DOM树和渲染树，绘制页面。

网络传输如何保证可靠性和安全性

可靠性：

1. TCP协议：通过序列号、确认机制、重传机制和窗口控制实现可靠数据传输。
2. 错误检测：使用校验和等方法检测并纠正传输错误。
3. 拥塞控制：避免网络拥塞，提高传输效率。

安全性：

1. 加密：使用TLS/SSL协议加密数据，保护传输过程中的数据安全。
2. 身份验证：验证通信双方的身份，防止伪装和中间人攻击。
3. 数据完整性：使用消息摘要算法确保数据在传输过程中未被篡改。

手撕算法：最大连续子数组和（hot 100）

问题描述： 找到一个整数数组的一个连续子数组，使得该子数组的和最大，并返回这个最大和。

示例代码（Java）：

public int maxSubArray(int[] nums) {int maxSoFar = nums[0];int maxEndingHere = nums[0];for (int i = 1; i < nums.length; i++) {maxEndingHere = Math.max(nums[i], maxEndingHere + nums[i]);maxSoFar = Math.max(maxSoFar, maxEndingHere);}return maxSoFar;
}

解释：

1. 初始化：maxSoFar 和 maxEndingHere 都初始化为数组的第一个元素。
2. 迭代：遍历数组，对于每个元素，更新 maxEndingHere 为当前元素和 maxEndingHere 之和的较大值。
3. 更新最大值：每次都更新 maxSoFar 为 maxSoFar 和 maxEndingHere 中的较大值。
4. 返回结果：返回 maxSoFar 即为最大子数组和。