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  • 计算机组成原理

    万次阅读 多人点赞 2019-06-02 14:13:55
    1.第台电子计算机何时何地诞生?英文全称? 1946年2月14日 美国宾夕法尼亚大学 ENIAC:电子数字积分计算机 Electronic(电子的) Numerical(数字的) Integrator(综合者) And Calculator(计算器) 2.冯·...

    知识改变命运,储备成就未来。

    计算机组成原理

    1.第一台电子计算机何时何地诞生?英文全称?
    1946年2月14日 美国宾夕法尼亚大学
    ENIAC:电子数字积分计算机
    Electronic(电子的) Numerical(数字的) Integrator(综合者) And Calculator(计算器)

    2.冯·诺依曼型计算机组成、思想?
    计算机组成:
    运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。
    思想:
    采用二进制的形式表示数据和指令,将数据和指令事先保存在存储器中,按照顺序执行程序来控制计算机工作运行。

    3.现代计算机硬件系统与冯·诺依曼型计算机组成有什么不同?
    相同点:
    现代计算机仍是冯·诺依曼体系结构。
    不同点:组成形式改变很大
    (1)逻辑元件组装成电路高度集成,把运算器、控制器集成到一块CPU芯片上。
    (2)存储器分为三级:高速缓冲存储器Cache,主存储器(内存),外部存储器;
    其中Cache现在都集成在CPU里,主存由内存条卡实现,外部存储器主要有机械硬盘、固态硬盘等;
    (3)输出与输入设备主要有显示器、鼠标、键盘。
    显示器有专门显示接口(集成或独立显卡)连接CPU或主存,键盘和鼠标也通过集成接口连接CPU。此外还配置集成网卡和声卡。
    (4)USB多种连接接口实现网络与多媒体连接。整个系统采用多级总线结构组成。

    4.CPU的性能公式、性能指标,如何评价?
    性能公式:
    一个程序的CPU时间 (指令周期)= 指令数/程序 × CPI × 时钟周期
    性能指标:
    (1)主频:也就是CPU的时钟频率,一个时钟周期完成的指令数是固定的,所以主频越高,CPU的速度也就越快了。
    (2)外频,CPU的基准频率,CPU的外频决定着整块主板的运行速度。
    (3)总线频率直接影响CPU与内存直接数据交换速度。
    (4)位和字长

    在计算机系统中,数值一律用补码来表示(存储)。

    5、相对于原码补码表示有什么好处?

    1. 可以将符号位和其它位统一处理,减法运算转换成加法运算,简化运算。
    2. 无正零和负零之分,补码机器0就是真值0。
    3. 另外,两个用补码表示的数相加时,如果最高位(符号位)有进位,则进位被舍弃。

    6.移码与补码在形式上有什么异同?
    符号位取反,其他数值位不变。
    如: +101 1111 -101 1111
    补码为 0101 1111 1010 0001
    移码为 1101 1111 0010 0001

    7.英文字母的编码是什么?占几个字节?
    7位ASCII(美国信息交换标准代码 ),占1个字节。

    8.国标码用于表示什么?如何表示与存储?
    国标码用于表示汉字,每个汉字占用2个字节,四位十六进制数表示。
    在计算机内部,存储时要转换成机内码,转换方法:
    34 73 +80 80 = B4 F3

    习题:
    1、写出十进制数-35的8位补码定点数

    X= - 35D = - 10 0011B
    [X]原 = 1010 0011B;高位补0,符号位负数为1
    [X]反 = 1101 1100B;除符号位,其余各位取反
    [X]补 = 1101 1101B;反码+1
    补码的存储格式:11011101

    2、写出十进制数(-49/64)的8位补码定点数。
    (-49/64)D=[- (110001)/(1000000)]B=-(0.1100010)B
    真值:-1100010
    原码:11100010
    补码:10011110
    补码的存储格式:10011110

    3、写出8位补码(B6)H所对应的定点整数十进制真值。(提示:补码的补码为原码)
    补码:(B6)H=(10110110)B
    反码:11001001
    原码:11001010
    真值:(-1001010)B=(-74)D
    整数十进制真值为:(-74)D

    4、将十进制数(-86/128)D表示成32位的754 标准浮点数。
    (-86/128)D=[(-1010110)/(10000000)]B=(-0.1010110)B=-1.01011*2的-1次方
    S(符号位)1位:负数为1
    E(实际指数)8位:E=e+127=126D=(01111110)B
    M(尾数小数部分)23位:01011
    【提示:E(实际指数)=e(有偏移指数)+127(偏移值)】
    标准浮点数SEM为:1011 1111 0010 1100 0000 0000 0000 0000(一共32位)

    5、将32位的754 标准浮点数(C2FC0000)H表示成十进制数。
    (C2FC0000)H=(1100 0010 1111 1100 0000 0000 0000 0000)B
    S=1
    E=(10000101)B=(133)D
    M=11111000000000000000000
    十进制数=(-1)S次方×(1+M)×2(E-127)次方
    =-1×1.11111×2*6次方
    =-11111110
    =-126D
    【提示:为什么1+M?前面的“1”从隐含位而来;e=E-127;】
    所以该浮点数十进制为:-126D

    9.存储器的功能及主要技术指标
    存储器的功能:
    存储程序和各种数据,并能在计算机运行过程中高速、自动地完成程序或数据的存取。
    主要技术指标:
    (1)存储容量:一个存储器中可以容纳的二进制存储位总数。
    (2)存取时间:又称存储访问时间,是指从启动一次存储器操作到完成该操作所经历的时间。
    (3)存储周期:连续两次独立的存储器操作(如连续两次读或写操作)所需间隔的最小时间。
    (4)存储器带宽:存储器在单位时间内的数据传输速率。

    10.存储器(Memory)为什么要分层?主存、辅存、Cache?
    为了解决大容量、高速度、低成本的均衡,所以才将存储系统分为各个层次,
    让需要高速度的用贵的存储器,让需要大空间的用便宜的存储器,主要利用了程序局部性原理,大大的提高了主存的效能。
    主要两个层次:cache和主存、主存和辅存,其实这两种分层方式都是为了服务于主存从而提高计算机整体的存取速度。

    11、三级存储器层次结构
    (1)主存(Main Memory):存储当前需要执行的程序和数据,直接与CPU通信。
    (2)外存/辅存(Auxiliary Memory):提供备份存储,不能与CPU直接通信。如:固态硬盘
    (3)Cache(Very-high-speed memory):用于补偿主存的访问速率与CPU的执行速率之间的差异。

    12.SRAM如何存储信息?DRAM如何存储信息?
    DRAM利用电容存储信息,DRAM 只能将数据保持很短的时间,为了保持数据,所以必须隔一段时间刷新(refresh)一次,如果存储单元没有被刷新,存储的信息就会丢失。
    SRAM利用晶体管的状态存储信息,内部基本单元电路是触发器(flip-flops),只要有电源,就可以长久保存信息。
    【DRAM(dynamic random access memory[即动态随机存取存储器])–最为常见的系统内存
    SRAM(static random access memory[静态随机存取存储器])】

    13.比较SRAM与DRAM
    前者使用方便,读写周期较短;
    后者功耗小,单个存储芯片存储容量大。

    习题:
    6、哪种逻辑运算可用来清“0”数据位?
    逻辑与(&)用来清“0”数据位;
    哪种逻辑运算可以用来置“1”数据位?
    逻辑或(|)用来置“1”数据位。

    7、ALU是运算器的核心部件,它主要完成什么操作?
    ALU主要完成加、减法等算术运算及逻辑与、或、非、异或等逻辑运算功能。

    8、说明程序和数据在Cache、主存、辅存中的存储分配
    (1)Cache中保存CPU近期最频繁执行的程序和数据;
    (2)主存保存将被或正在被CPU执行的程序和数据,包括Cache中的部分;
    (3)那些不被CPU执行的程序和数据保存在辅存中(当然主存中的程序和数据也在辅存中)。

    9、上述三个存储器以谁为中心?
    以主存为中心。

    14、比较RAM与ROM的异同
    相同点:
    访问方式相同,都是随机访问。
    不同点:
    RAM是可读可写的存储器芯片,ROM是只读(不写)的存储器芯片;
    RAM是易失的,断电其存储的信息就失去了;ROM是非易失的,断电后再次上电,存储的信息不会改变;
    RAM存放大部分程序和可以修改的数据;ROM存储永久性驻留的程序及随计算机出厂就固定的参数。

    15、bootstrap loader是什么程序?存储在什么存储芯片中?
    bootstrap loader是引导装载程序;是上电后首先执行的程序;存储在ROM中。

    以PC机为例说明它在计算机中起什么作用?
    PC机中称之为BIOS,开机的执行,由它来将磁盘上的操作系统引导程序装载RAM主存的固定位置,然后将控制权转交给操作系统引导程序,完成操作系统的引导。

    问题:
    1、为什么需要存储器容量扩展?位容量与字容量扩展有什么不同?
    存储器容量扩展是解决芯片容量与系统容量匹配问题。
    当芯片数据线位数少于系统数据位数时,需要位扩展;单芯片地址位数少于系统地址位数时。需要字扩展。

    2、计算机字长16位,其存储容量为32MB,若按双字编址,它的寻址范围是多少?
    寻址范围是:32M×8位(字节)/32位=8M
    000 0000 0000 0000 0000 0000—111 1111 1111 1111 1111 1111

    3、某SRAM芯片,其存储容量为64K×16位,该芯片的地址线和数据线数目各为多少?
    地址线:64K=26K=2*16次方
    地址线和数据线数目分别为:16,16。
    【提示:数据线数目=位数】

    4、设计一个容量为2KB的存储器需要几片128×8位的存储芯片? 画出其容量扩展框图。
    2K×8位/128×8位 = 211次方/27次方=2*4次方= 16
    需要16片

    第一片128×8位的存储芯片寻址范围是:
    000 0000 0000 ~000 0111 1111
    第二片: 000 1000 0000 ~000 1111 1111
    第三片: 001 0000 0000 ~001 0111 1111

    第十六片:111 1000 0000 ~111 1111 1111

    5、设计一个容量为16K×16位的存储器需要几片4K×8位的存储芯片? 画出其容量扩展框图。
    16K×16位/4K×8位=8
    需要8片扩展

    6、按照小端及大端存放规则,写出数据 12345678H在连续4个内存单元(00050H?00053H)中的存放结果。
    小端规则 大端规则
    0050 78 0050 12
    0051 56 0051 34
    0052 34 0052 56
    0053 12 0053 78

    内存地址 -> 0x1(最小存储地址) 0x2 0x3 0x4
    大端法 -> 12(最高有效字节) 34 56 78
    小端法 -> 78(最低有效字节) 56 34 12
    可见,大端法和小端法是相反的。大端法最高有效字节在前,小端法最低有效字节在前。

    问题:
    1.设置Cache的目的是什么?CPU如何访问Cache与主存?
    设置Cache的目的:
    为了提高CPU访问主存的速度,cpu速度太快,硬盘和内存的速度无法跟上,就必须弄出几级cache来暂存数据。
    否则,cpu把数据处理完毕,但硬盘上的数据和内存中的数据却还没有送达到cpu,导致cpu空转,影响整个系统的效率
    CPU如何访问Cache与主存:
    CPU发出访问主存的地址,Cache也同时收到,若目标数据在Cache中(命中)则Cache将先于主存把数据送往CPU,若Cache没命中则主存迟早会把目标数据送往CPU

    2.Cache的主要性能指标是什么?如何计算?
    主要性能指标:命中率
    设Nc表示cache完成存取的总次数,Nm表示主存完成存取的总次数,h定义为命中率,则有
    h=Nc/(Nc+Nm)

    3.主存与Cache的地址映射方式有哪几种?它们如何将主存的块映射到Cache块中?
    三种方式进行映射:直接、全相联、组相联 ?
    (1).全相联的映射方式—主存块可以拷贝到Cache任意块
    (2).直接映射方式—主存j块固定映射拷贝到Cache的i块
    (3).组相联映射方式 将Cache所有行分组,把主存块映射到Cache固定组的任一行中。即:组间模映射、组内全映射

    4.有一处理机,主存容量1MB,字长1B,块大小16B;Cache容量64KB,若cache采用直接映射,给出主存地址分段结构,并指出映射到cache同一块的2个不同的主存地址。
    解:根据题意:
    字长1B,块大小16B,16B/1B=24
    字号:4位
    块数= 64KB/16B=2
    16B/24B=212
    块号:12位
    Cache: 64KB=216B , 每个块大小16B=24B
    主存容量1MB,地址20位, 分区数=1MB/64KB= 220/216= 2*4
    标记:4位
    区号:标记位=4位(或直接20-12-4=4得出)
    主存地址:标记4位,块号12位,字号4位

    5.一台计算机按字节寻址,其内存为1M。数据块的大小是16个字节,Cache的大小是64K字节。采用两路组相联映射,给内存地址为F0010H和CABBEH两个地址对应的标记、组号和字号。
    解:按字节寻址,数据块为16个字节
    字号:16B/1B=24,4位
    采用两路组相联映射(每组内只有2块):64KB/2=32KB=2
    15B
    组号:15-4=11位
    内存为1M,地址20 位:20-11-4=5位
    标记位,区号:5位
    地址: 标记5位, 组号11位, 字号4位
    F0010H: 11110 00000000001 0000B
    CABBEH:11001 01010111011 1110B

    6.一个组相联Cache由64个块组成,每组4块(4路组相联)。主存储器包含4K个块,每块16个字。请表示主存地址格式。给内存地址为F001H和CABBH两个地址对应的标记、组号和字号。
    解:
    块大小16字=24字 ,字号=4位
    每组的块数=4
    组数= 64/4=16=2
    4 ,组号=4位
    主存的块数4K=2*12 ,标记=12-4=8位
    主存地址格式(16进制):
    标记 8位 组号4位 字号4位
    F001H F0 0 1
    CABBH CA B B

    问题:
    1.什么是指令系统?为什么说指令系统是计算机中软 件和硬件分界面?
    指令系统是计算机硬件的语言系统,也叫机器语言(Machine Language)。
    它的下面层次是硬件逻辑实现,上面层次是系统软件与应用软件。所以指令系统是一个软件和硬件分界面。

    2.什么是操作码?什么是操作数?
    操作码就是指令序列号,用来告诉CPU需要执行哪一条指令
    操作数(地址码 A)是操作码的操作对象。

    3.操作数为什么又被称为地址码?指令中常用的操作数的个数是多少?
    操作数字段的除了立即寻址直接给出操作数本身外,其他的绝大多数寻址方式都是直接或间接地给出操作数地址或地址索引。所以称之为地址码。
    指令中常用的操作数的个数是:三个、二个、一个及零个。

    4.指令中的操作数通常来源于哪里?
    来源于:
    (1)立即数—操作数即指令代码中的地址码部分;
    (2)寄存器—操作数在寄存器中(即指令代码中的地
    址码部分所指出的寄存器中的内容);
    (3)内存单元—操作数在内存单元中(即指令代码中
    的地址码部分所指出的内存单元中的内容);
    (4)I/O端口(I/O接口中存放信息的寄存器—操作数在
    I/O端口中)。

    1. 哪种操作数寻址方式能最快得到操作数?哪种最慢得到操作数?
      立即寻址方式取出指令立即得到操作数,所以最快;
      间接寻址方式取出指令后还需要两次访问存储器才能得到操作数,所以最慢。

    习题:
    1.寄存器寻址与寄存器间接寻址有什么不同?请根据实验计算机指令说明之。
    操作数位置与寻址过程不同。
    例如:
    (1)MOV A,R1 ;R1指示寄存器寻址,操作数在R1中;
    寻址过程是直接用R1访问寄存器得到操作数;
    (2)MOV A,@R1 ;@R1指示寄存器间接寻址,操作数在主存中;
    寻址过程用R1访问寄存器得到操作数的主存地址,然后用该地址访问存储器得到操作数。

    2.立即数寻址与直接寻址在汇编指令形式上有什么不同?他们的操作数都源于哪里?请根据实验计算机指令说明之。
    立即寻址要在操作数前面加上标记:#
    如:
    MOV A,#01H ; #01H 就是立即寻址,操作数就在指令中;
    直接寻址要直接给出主存地址
    如:
    MOV A,01H ; 01H 是直接寻址,操作数在01H指向的存储单元中。

    3.零地址指令是否有操作数?如果有,操作数采用何种寻址方式?请解释这种寻址方式。
    零地址指令可以有,也可以没有操作数,视指令功能需求而定。如果有操作数,该操作数采用隐含寻址方式,这种寻址方式操作数的位置是固定的,比如在累加器、在堆栈里面。通过操作码确定具体位置。
    如:
    NOP 是空操作,就没有操作数;
    IN 是输入指令,两个操作数一个在输入寄存器里,一个在累加器里。

    问 题:
    1.基本的指令类型有哪些?实验计算机指令集都有哪些类指令?
    (1) 数据传送类指令
    (2) 运算类指令
    (3) 程序控制类指令:跳转指令、分支指令、子程序调用返回、中断系统
    (4) 输入和输出指令
    (5) 其他指令: 空操作NOP或者软件的调试

    2.RICS与CISC各有什么特点?
    CISC:复杂指令计算机
    (1)指令系统复杂庞大,各种指令使用频度相差大;
    (2)指令长度不固定、指令格式种类多、寻址方式多;
    (3)访存指令不受限制。

    RISC:精简指令集计算机
    (1)选用使用频度较高的一些简单指令,复杂指令的功能由简单指令来组合;
    (2)指令长度固定、指令格式种类少、寻址方式少;
    (3)只有 LOAD / STORE 指令访存。其余指令的操作均在寄存器之间进行。

    3.实验计算机的有2个标志位RCy和Rz,各代表什么含义?那类指令的执行会对它们起作用?
    RCy:CPU的累加器ACC直通门进位表示位
    Rz: CPU的累加器ACC直通门的清零标志位

    4.处理器的主要功能?
    (1)处理指令(Processing instructions)
    (2)执行操作(Perform an action):根据指令的功能,产生相应的操作控制信号,发给相应的部件,从而控制这些部件按指令的要求进行动作。
    (3)控制时间(Control time):对各种操作实施时间上的定时。
    (4)处理数据(Processing data):对数据进行算术运算和逻辑运算,或进行其他的信息处理。

    5.根据实验计算机各种指令的微操作执行过程分析,哪步微操作是所有指令都相同的还是必须的?那类指令操作影响标志位RCy和Rz,如何影响?
    M[PC]->IR :这步微操作是所有指令都相同且必须的;
    运算类会影响标志位RCy和Rz,有进位或者借位时标志位RCy为1,否则为0,运算后直通门数据为0时Rz为1,否则为0

    6.微操作执行过程依据什么分步?最长多少步?最短多少步?
    IR:存放从存储器中取出的指令
    最长4步;最短2步

    习题:
    以单微指令步骤运行下列指令,分析每一步微操作的相同与不同。有PC+1操作的指令字长与没有的有区别吗?
    有PC+1操作的指令是双字指令,没有这个操作的是单字指令

    1.ADD A,#12H的微指令分为3步
    指令地址 机器码 汇编码
    00 1C12 ADD A,#12H
    微操作步骤
    (1)M[PC]→IR
    (2)PC+1,M[PC]→W
    (3)A+W→D→A ?

    2.MOV A,#20H的微指令分为2步
    指令地址 机器码 汇编码
    02 7C20 MOV A,#20H
    微操作步骤
    (1)M[PC]→IR
    (2)PC+1,M[PC]→A

    3.MOV R0,#60H的微指令分为2步
    指令地址 机器码 汇编码
    04 8C60 MOV R0,#60H
    微操作步骤
    (1)M[PC]→IR
    (2)PC+1,M[PC]→R0

    4.MOV @R0,A的微指令分为3步
    指令地址 机器码 汇编码
    06 84 MOV @R0,A
    微操作步骤
    (1)M[PC]→IR
    (2)PC+1,(R0)→MAR
    (3)A→D→M[MAR]

    5.SUB A,60H的微指令分为4步
    指令地址 机器码 汇编码
    07 3860 SUB A,60H
    微操作步骤
    (1)M[PC]→IR
    (2)PC+1,M[PC]→MAR
    (3)M[MAR]→W
    (4)A-W→D→A

    6.MOV R1,#30H的微指令分为2步
    指令地址 机器码 汇编码
    09 8D30 MOV R1,#30H
    微操作步骤
    (1)M[PC]→IR
    (2)PC+1,M[PC+1]→R1

    7.SUB A,R1的微指令分为3步
    指令地址 机器码 汇编码
    0B 31 SUB A,R1
    微操作步骤
    (1)M[PC]→IR
    (2)R1→ W
    (3)A-W → A

    8.MOV A,#00H的微指令分为2步
    指令地址 机器码 汇编码
    0C 7C00 MOV A,#00H
    微操作步骤
    (1)M[PC]→IR
    (2)PC+1,M[PC]→ A

    9.ADDC A,R1的微指令分为3步
    指令地址 机器码 汇编码
    0E 21 ADDC A,R1
    微操作步骤
    (1)M[PC]→IR
    (2)R1→ W
    (3)A+W+Rcy → A

    1.计算机存储字长64位,存储容量为16GB,若按半字编址,求编址单元数目?
    解:存储字长64位,半字就是32位;16GB = 16G × 8位
    所求编址单元数目 = 16G × 8位 / 32位= 4G

    2.某SRAM芯片,其存储容量为1024K×16位,该芯片的地址线和数据线数目各为多少?
    解:1024K =1M = 220,
    所以地址线数目20;数据线数目为16。

    3.设计一个容量为256K×16位的存储器,可选存储器芯片为8K×8位。如何扩展?需要扩展的芯片数目各是多少?
    解:需要字、位双向扩展。
    字扩展的芯片数目 = 256K /8K = 32片
    位扩展的芯片数目 = 16位 /8位 = 2片

    4.有一处理机,主存容量64K块,块大小16个字;Cache容量4K块,若Cache采用直接映射,写出主存地址结构;并给出2个不同标记的内存地址,它们映射到同一个cache行。
    解:块大小16=24,字号位数=4位
    分区数=64K/4K =216/212=24,标记位数=4位
    Cache块数=4K=212,块号位数=12位
    主存地址结构(20位)为:标记4位,块号12位,字号4位
    主存地址60010H(标记6)与70010H(标记7)都映射到cache的001H块。

    5.输入输出方式有几种?都是什么方式?
    有4种方式,分别是:
    (1)无条件传送方式;(2)程序查询方式 ; (3)程序中断方式; (4)DMA方式

    1. 哪种方式是程序控制方式?哪种方式仅通过硬件控制输入输出?
      (1)、(2)、(3)方式是程序控制方式;(4)方式仅通过硬件控制输入输出。

    2. 查询方式如何实现?有什么缺点?
      查询方式传送前,CPU必须先对外设进行状态检测。缺点是耗费CPU时间,外设多的情况CPU轮番查询更耗时,响应速度也不及时。

    8.程序查询方式与程序中断方式的主要区别是什么?
    前者CPU主动查询I/O接口;后者I/O接口主动请求CPU。

    9.中断方式与DMA方式在控制I/O数据传输方面的的主要区别是什么?
    前者通过中断服务程序控制I/O数据传输,一次传 送一个数据字;后者以硬件方式由DMA控制器直接控制I/O 数据传输,一次可以传送一个数据块。

    10.试比较中断方式与DMA方式的优缺点。
    前者优点是软件控制,不局限于I/O数据传输,可以应用到任何随机突发事件;缺点是I/O数据传输较慢。后者的优点是I/O数据传输较快;缺点是硬件控制只局限于I/O数据传输。

    11.何谓中断向量?
    中断向量即中断服务程序的入口地址。在某些计算机中,中断向量的位置存放一条跳转到中断服务程序入口地址的跳转指令。

    12.列举引发中断的三种事件?操作系统的多任务调度靠哪种实现
    如I/O中断、定时中断、控制台中断等。操作系统中的多任务调度靠定时中断实现。

    13.中断处理通过硬件还是软件实施,分为哪4个步骤?
    中断处理过程通过软件实施,大致分为四个阶段:
    (1)保存被中断程序的现场;(2)分析中断原因;
    (3)转入相应处理程序进行处理;
    (4)恢复被中断程序现场(即中断返回)

    14.按照总线传输的信息,总线可分为哪三类?
    按照所传输信息的性质分类:
    地址总线 (单向)
    数据总线 (双向)
    控制总线 (双向)

    15.总线的性能指标与什么因素有关?何谓总线带宽?如何计算?
    与总线的位宽、总线的时钟频率及总线的数据传输速率相关。
    总线的最高数据传输速率称为总线带宽。
    总线带宽=总线位宽×总线工作频率/8

    16.为什么总线上的部件常常需要与三态逻辑门连接?
    为解决总线上连接的部件发送冲突问题,总线与其上所挂的部件在物理是连通的,但是从逻辑上有输入、输出、断开三种状态, 所以连接总线上的部件需要通过三态逻辑门接口与总线连接。

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  • 华中科技大学计算机组成原理慕课答案

    万次阅读 多人点赞 2020-01-26 00:09:18
    、单项选择题 1、下列说法中,错误的是( B ) A.固件功能类似软件,形态类似硬件 B.寄存器的数据位对微程序级用户透明 C.软件与硬件具有逻辑功能的等效性 D.计算机系统层次结构中,微程序属于硬件级 2、...

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    一、单项选择题
    1、下列说法中,错误的是( B )
    A.固件功能类似软件,形态类似硬件
    B.寄存器的数据位对微程序级用户透明
    C.软件与硬件具有逻辑功能的等效性
    D.计算机系统层次结构中,微程序属于硬件级
    2、完整的计算机系统通常包括( A )
    A.硬件系统与软件系统
    B.运算器、控制器、存储器
    C.主机、外部设备
    D.主机和应用软件
    3、CPU地址线数量与下列哪项指标密切相关( B )
    A.运算精确度
    B.内存容量
    C.存储数据位
    D.运算速度
    4、下列属于冯•诺依曼计算机的核心思想是( C )
    A.采用补码
    B.采用总线
    C.存储程序和程序控制
    D.存储器按地址访问
    5、计算机中表示地址时使用( A )
    A.无符号数
    B.反码
    C.补码
    D.原码
    6、当 -1 < x < 0时, [x]补=( C )
    A. x
    B.1-x
    C.2+x
    D.2-x
    7、假设寄存器为8位,用补码形式存储机器数,包括一位符号位,那么十进制数一25在寄存器中的十六进制形式表示为( C )
    A.99H
    B.67H
    C.E7H
    D.E6H
    8、如果某系统15*4=112成立,则系统采用的进制是( C )
    A.9
    B.8
    C.6
    D.7
    9、某十六进制浮点数A3D00000中最高8位是阶码(含1位阶符),尾数是最低24位(含1位数符),若阶码和尾数均采用补码,则该浮点数的十进制真值是( A )
    A.-0.375×2^(-93)
    B.-0.375×2^(-35)
    C. -0.625×2^(-93)
    D.0.625×2^(-35)
    10、存储器中地址号分别为1000#、1001#、1002#、1003的4个连续存储单元,分别保存的字节数据是1A、2B、3C、4D,如果数据字长为32位,存储器采用的是小端对齐模式,则这4个存储单元存储的数据值应被解析为( A )
    A.4D3C2B1A
    B.A1B2C3D4
    C.D4C3B2A1
    D.1A2B2C3D
    11、字长8位的某二进制补码整数为11011010,则该数的标准移码是( B )
    A.11011010
    B.01011010
    C.00111010
    D.10111010
    12、对于IEEE754格式的浮点数,下列描述正确的是( D )
    A.阶码和尾数都用补码表示
    B.阶码用移码表示,尾数用补码表示
    C.阶码和尾数都用原码表示
    D.阶码用移码表示,尾数用原码表示
    13、对字长为8位的二进制代码10001101,下列说法错误的是( C )
    A.如果代码为无符号数,则其十进制真值为+141
    B.如果代码为补码数,则其十进制真值为-115
    C.如果代码为标准移码数,则其十进制真值为+115
    D.如果代码为原码数,则其十进制真值为-13
    14、若浮点数的尾数是用5位补码来表示的,则下列尾数中规格化的尾数是( B )
    A.01011和11010
    B.10000和01001
    C.01100和11110
    D.11011和01011
    15、若浮点数的尾数是用5位补码来表示(其中符号位1位),则下列尾数中规格化的尾数是( B )
    A.11011和01011
    B.10000和01001
    C.01011和11010
    D.01100和11110
    16、下列关于补码和移码关系的描述中,错误的是( C )
    A.同一个数的补码和移码,其数值部分相同,而符号相反
    B.相同位数的补码和移码具有相同的数据表示范围
    C.零的补码和移码相同
    D.一般用移码表示浮点数的阶码,而用补码表示定点数
    17、执行算术右移指令的操作过程是( C )
    A.进位标志移至符号位,各位顺次右移1位
    B.操作数的符号位填0,各位顺次右移1位
    C.操作数的符号位不变,各位顺次右移1位,符号位拷贝至最高数据位
    D.操作数的符号位填1,各位顺次右移1位
    18、原码除法是指( D )
    A.操作数用补码表示并进行除法,但商用原码表示
    B.操作数用绝对值表示,加上符号位后相除
    C.操作数用原码表示,然后相除
    D.操作数取绝对值相除,符号位单独处理
    19、对8位补码操作数A5H,进行二位算术右移后的十六进制结果为( C )H
    A.52
    B.D2
    C.E9
    D.69
    20、在定点二进制运算器中,减法运算一般通过( D )来实现
    A.补码运算的二进制减法器
    B.反码运算的二进制加法器
    C.原码运算的二进制减法器
    D.补码运算的二进制加法器
    21、浮点数加减运算过程一般包括对阶、尾数运算、规格化、舍入和判溢出等步骤。设浮点数的阶码和尾数均采用补码表示,且位数分别为5位和7位(均包含2位符号位)。若有两个数X = 2^7 ´ 29/32 ,Y= 2^5 ´ 5/8,则用浮点加法计算X+Y 的最终结果是( C )
    A.00111 1100010
    B.01000 0010001
    C.溢出
    D.00111 0100010
    22、 若浮点数用补码表示,则判断运算结果是否为规格化数的方法是( B )
    A.阶符与数符相同
    B.数符与尾数小数点后第一位数字相异
    C.阶符与数符相异
    D.数符与尾数小数点后第一位数字相同
    23、在定点运算器中,为判断运算结果是否发生错误,无论采用双符号位还是单符号位,均需要设置( A ),它一般用异或门来实现
    A.溢出判断电路
    B.编码电路
    C.译码电路
    D.移位电路
    24、已知A=0.1011,B= -0.0101,则[A+B]补 为( B )
    A.1.1011
    B.0.0110
    C.1.0110
    D.0.1101
    25、下列说法错误的是(A )
    A.补码乘法器中,被乘数和乘数的符号都不参加运算
    B.在小数除法中,为了避免溢出,要求被除数的绝对值小于除数的绝对值
    C.并行加法器中虽然不存在进位的串行传递,但高位的进位依然依赖于数据的低位
    D.运算器中通常都有一个状态标记寄存器,为计算机提供判断条件,以实现程序转移
    26、以下关于ALU的描述正确的是(A )
    A.能完成算术与逻辑运算
    B.不能支持乘法运算
    C.只能完成逻辑运算
    D.只能完成算术运算
    27、在计算机中,对于正数,其三种机器数右移后符号位均不变,但若右移时最低数位丢1,可导致( B )
    A.无任何影响
    B.影响运算精度
    C.无正确答案
    D.运算结果出错
    28、CPU可直接访问的存储器是(A )
    A.主存
    B.磁盘
    C.光盘
    D.磁带
    29、计算机字长32位,主存容量为128MB,按字编址,其寻址范围为( D )
    A.0 ~ 128M-1
    B.0 ~ 64M-1
    C.0 ~ 16M-1
    D.0 ~ 32M-1
    30、字位结构为256Kx4位SRAM存储芯片,其地址引脚与数据引脚之和为( B )
    A.24
    B.22
    C.18
    D.30
    31、某SRAM芯片,存储容量为64K×16位,该芯片的地址线和数据线数目分别为(D )
    A.64,16
    B.16,64
    C.64 , 64
    D.16,16
    32、假定用若干块4K 4位的存储芯片组成一个8K8位的存储器,则地址0B1F所在芯片的最小地址是( D )
    A.0600H
    B.0700H
    C.0B00H
    D.0000H
    33、计算机系统中的存贮器系统是指(B )
    A.RAM和ROM存贮器
    B.Cache、主存贮器和外存贮器
    C.Cache
    D.磁盘存储器
    34、动态存储器刷新以 ( D ) 为单位进行
    A.字节
    B.存储单元
    C.列
    D.行
    35、下列存储器类型中,速度最快的是( B )
    A.Flash Memory
    B.SRAM
    C.DRAM
    D.EPROM
    36、某计算机字长 32位,下列地址属性中属于按双字长边界对齐的是( B )
    A.存储器地址线低二位全部为0
    B.存储器地址线低三位全部为0
    C.存储器地址线最低为0
    D.存储器地址线低三位取值随意
    37、在32位的机器上存放0X12345678,假定该存储单元的最低字节地址为0X4000,则在小端存储模式下存在在0X4002单元的内容是( B )
    A.0X12
    B.0X34
    C.0X56
    D.0X78
    38、在虚存、内存之间进行地址变换时,功能部件 ( B )将地址从虚拟(逻辑)地址空间映射到物理地址空间
    A.DMA
    B.MMU
    C.Cache
    D.TLB
    39、在程序执行过程中,Cache与主存的地址映象是由( A )
    A.硬件自动完成
    B.操作系统完成
    C.编译系统完成
    D.用户编写程序完成
    40、在 Cache的地址映射中, 若主存中的任意一块均可映射到Cache内任意一行的位置上, 则这种映射方法称为( B )
    A.直接映射
    B.全相联映射
    C.2-路组相联映射
    D.混合映射
    41、采用虚拟存储器的主要目的是( A )
    A.扩大主存储器的存储空间, 且能进行自动管理和调度
    B.提高主存储器的存取速度
    C.扩大外存储器的存储空间
    D.提高外存储器的存取速度
    42 、虚拟存储器中,程序执行过程中实现虚拟地址到物理地址映射部件(系统)是( C )
    A.应用程序完成
    B.编译器完成
    C.操作系统和MMU配合完成
    D.MMU完成
    43、 相联存储器是按( D )进行寻址访问的存储器
    A.地址
    B.队列
    C.堆栈
    D.内容
    44、以下哪种情况能更好地发挥Cache的作用( C )
    A.递归子程序
    B.程序的大小不超过内存容量
    C.程序具有较好的时间和空间局部性
    D.程序中存在较多的函数调用
    45、以下关于虚拟存储管理地址转换的叙述中错误的是( B )
    A.MMU在地址转换过程中要访问页表项
    B.一般来说,逻辑地址比物理地址的位数少
    C.地址转换是指把逻辑地址转换为物理地址
    D.地址转换过程中可能会发生“缺页”
    46、假定主存按字节编址,cache共有64行,采用4路组相联映射方式,主存块大小为32字节,所有编号都从0开始。问主存第3000号单元所在主存块对应的cache组号是( A )
    A.13
    B.29
    C.1
    D.5
    47、下列关于MMU的叙述中,错误的是( C )
    A.MMU是存储管理部件
    B.MMU参与虚拟地址到物理地址的转换
    C.MMU负责主存地址到Cache地址的映射
    D.MMU配合使用TLB 地址转换速度更快
    48、下列关于主存与cache地址映射方式的叙述中正确的是( A )
    A.在Cache容量相等条件下,组相联方式的命中率比直接映射方式有更高的命中率
    B.直接映射是一对一的映射关系,组相联映射是多对一的映射关系
    C.在Cache容量相等条件下,直接映射方式的命中率比组相联方式有更高的命中率
    D.全相联映射方式比较适用于大容量Cache
    49、下列关于CaChe的说法中,错误的是( C )
    A.CaChe行大小与主存块大小一致
    B.分离CaChe(也称哈佛结构)是指存放指令的CaChe与存放数据CaChe分开设置
    C.读操作也要考虑CaChe与主存的一致性问题
    D.CaChe对程序员透明
    50、下列关于CaChe的论述中,正确的是( B )
    A.CaChe的容量与主存的容量差距越大越能提升存储系统的等效访问速度
    B.采用直接映射时,CaChe无需使用替换算法
    C.加快CaChe本身速度,比提高CaChe命中率更能提升存储系统的等效访问速度
    D.采用最优替换算法,CaChe的命中率可达到100%
    51、某计算机系统中,CaChe容量为512 KB,主存容量为256 MB,则CaChe 一主存层次的等效容量为( A )
    A.256 MB
    B.256 MB - 512 KB
    C.512 KB
    D.256 MB+512 KB
    52、以下四种类型指令中,执行时间最长的是( C ) (单选)
    A.RS型指令
    B.RR型指令
    C. SS型指令
    D.程序控制类指令
    53、程序控制类指令的功能是( B ) (单选 )
    A.进行主存与CPU之间的数据传送
    B.改变程序执行的顺序
    C.进行CPU和I/O设备之间的数据传送
    D.进行算术运算和逻辑运算
    54、下列属于指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是( B )(单选)
    A.丰富指令功能并降低指令译码难度
    B.缩短指令长度,扩大寻址空间,提高编程灵活性
    C.为了实现软件的兼容和移植
    D.为程序设计者提供更多、更灵活、更强大的指令
    55、寄存器间接寻址方式中,操作数存放在( C )中 (单选)
    A.指令寄存器
    B.数据缓冲寄存器MDR
    C.主存
    D.通用寄存器
    56、指令采用跳跃寻址方式的主要作用是( A ) (单选)
    A.实现程序的有条件、无条件转移
    B.实现程序浮动
    C.实现程序调用
    D.访问更大主存空间
    57、下列寻址方式中,有利于缩短指令地址码长度的是 ( C ) (单选)
    A.间接寻址
    B.直接寻址
    C.隐含寻址
    D.寄存器寻址
    58、假设某条指令的一个操作数采用寄存器间接寻址方式,假定指令中给出的寄存器编号为8,8号寄存器的内容为1200H,地址1200H中的内容为12FCH,地址12FCH中的内容为3888H,地址3888H中的内容为88F9H.则该操作数的有效地址为( A ) (单选)
    A.1200H
    B.88F9H
    C.12FCH
    D.3888H
    59、某计算机按字节编址,采用大端方式存储信息。其中,某指令的一个操作数的机器数为ABCD 00FFH,该操作数采用基址寻址方式,指令中形式地址(用补码表示)为FF00H,当前基址寄存器的内容为C000 0000H,则该操作数的LSB(即该操作数的最低位FFH)存放的地址是( C ) (单选)
    A.C000 FF00H
    B.C000 FF03H
    C.BFFF FF03H
    D.BFFF FF00H
    60 、假定指令地址码给出的是操作数所在的寄存器的编号,则该操作数采用的寻址方式是( D )(单选)
    A.寄存器间接寻址
    B.直接寻址
    C.间接寻址
    D.寄存器寻址
    61 、相对寻址方式中,操作数有效地址通过( A )与指令地址字段给出的偏移量相加得到 (单选)
    A.程序计数器的值
    B.基址寄存器的值
    C.变址寄存器的值
    D.段寄存器的值
    62、下列关于二地址指令的叙述中,正确的是( C ) (单选)
    A.地址码字段一定是操作数
    B.地址码字段一定是操作数的直接地址
    C.运算结果通常存放在其中一个地址码所指向的位置
    D.地址码字段一定是存放操作数的寄存器编号
    63、下列选项中不会直接成为影响指令长度的是( D )(单选)
    A.指令中地址码字段的长度
    B.指令中操作码字段的长度
    C.指令中地址码字段的个数
    D.通用寄存器的位数
    64、通常情况下,不包含在中央处理器(CPU)芯片中的部件是( C ) (单选)
    A.ALU
    B.控制器
    C.DRAM
    D.寄存器
    65、一定不属于冯•诺依曼机体系结构必要组成部分的是( B )(单选)
    A.RAM
    B.Cache
    C.ROM
    D.CPU
    66、 冯•诺依曼计算机中指令和数据均以二进制形式存放在存储器中,CPU依据( D )来区分它们(单选)
    A.指令和数据的地址形式不同
    B.指令和数据的寻址方式不同
    C.指令和数据的表示形式不同
    D.指令和数据的访问时间不同
    67、指令寄存器的位数取决于( B )。(单选)
    A.存储字长
    B.指令字长
    C.机器字长
    D.存储器的容量
    68、下列寄存器中,对汇编语言程序员不透明的是( A )(单选)
    A.条件状态寄存器
    B.存储器数据寄存器(MDR)
    C.存储器地址寄存器(MAR)
    D.程序计数器(PC)
    69、PC存放的是下一条指令的地址,故PC的位数与( B )的位数相同
    A.指令寄存器IR
    B.主存地址寄存器MAR
    C.程序状态字寄存器PSWR
    D.指令译码器ID
    70、在控制器的控制方式中,机器周期内的时钟周期个数可以不相同,这种控制方式属于( C )。(单选)
    A.同步控制
    B.联合控制
    C.异步控制
    D.分散控制
    71、下列不属于控制器功能的是( B ) (单选)
    A.操作控制
    B.算术与逻辑运算
    C.指令的顺序控制
    D.异常控制
    72、当CPU内部cache发生缺失时,CPU如何处理( A ) (单选)
    A.等待数据载入
    B.进程调度
    C.进行异常处理
    D.执行其他指令
    73、用以指定待执行指令所在主存地址的寄存器是( D )。(单选)
    A.数据缓冲寄存器
    B.存储器地址寄存器MAR
    C.指令寄存器IR
    D.程序计数器PC
    74、下列关于微程序和微指令的叙述中( A )是正确的。(单选)
    A.微程序控制器比硬连线控制器相对灵活
    B.同一条微指令可以发出互斥的微命令
    C.控制器产生的所有控制信号称为微指令
    D.微程序控制器的速度一般比硬布线控制快
    75某计算机采用微程序控制器的微指令格式采用编码方式组织,某互斥命令组由4个微命令组成,则微指令寄存器中相应字段的位数至少需( D )。 (单选)
    A.2
    B.4
    C.5
    D.3
    76、多周期CPU中,下列有关指令和微指令之间关系的描述中,正确的是( A )。(单选)
    A.一条指令的功能通过执行一个微程序来实现
    B.一条指令的功能通过执行一条微指令来实现
    C.通过指令的寻址方式实现指令与微程序的映射
    D.通过指令的形式地址字段实现指令与微程序的映射
    77、相对于微程序控制器,硬布线控制器的特点是( C )(单选)
    A.指令执行速度慢,指令功能的修改和扩展容易
    B.指令执行速度快,指令功能的修改和扩展容易
    C.指令执行速度快,指令功能的修改和扩展难
    D.指令执行速度慢,指令功能的修改和扩展难
    78、从信息流的传送效率来看,( D )工作效率最低。
    A.双总线系统
    B.多总线系统
    C.三总线系统
    D.单总线系统
    79、系统总线地址的功能是( C )。
    A.选择主存单元地址
    B.选择外存地址
    C.指定主存和I / O设备接口电路的地址
    D.选择进行信息传输的设备
    80、IEEE1394的高速特性适合于新型高速硬盘和多媒体数据传送,它的数据传输率最高可以达到( C )。
    A.200 Mb/秒
    B.100 Mb/秒
    C.400 Mb/秒
    D.300 Mb/秒
    81、异步控制常用于( C )作为其主要控制方式。
    A.微程序控制器中
    B.微型机的CPU中
    C.在单总线结构计算机中访问主存与外围设备时
    D.硬布线控制器中
    82、当采用( A )对设备进行编址情况下,不需要专门的I/O指令。
    A.统一编址法
    B.单独编址法
    C.两者都是
    D.两者都不是
    83、8086 CPU对I/O接口的编址采用了( B )。
    A.I/O端口和存储器统一编址
    B.I/O端口独立编址
    C.输入/输出端口分别编址
    D.I/O端口和寄存器统一编址
    84、中断向量地址是( D )。
    A.子程序入口地址
    B.中断服务例行程序入口地址
    C.中断返回地址
    D.中断服务例行程序入口地址的指示器
    85、为了便于实现多级中断,保存现场信息最有效的办法是采用( A )。
    A.堆栈
    B.通用寄存器
    C.外存
    D.存储器
    86、在单级中断系统中,CPU一旦响应中断,则立即关闭( B )标志,以防本次中断服务结束前同级的其他中断源产生另一次中断进行干扰。
    A.中断请求
    B.中断屏蔽
    C.中断保护
    D.中断允许
    87、通道对CPU的请求形式是( C )。
    A.跳转指令
    B.通道命令
    C.中断
    D.自陷

    二填空题(每空2分,共20分)
    1、访问256KB的存储空间,需要的地址线数最少为( 18 )根? (只需要填阿拉伯数字)
    2、程序必须存放在哪里才能被CPU访问并执行(主存或CACHE )请输入答案
    3、某计算机指令集中共有A、B、C、D四类指令,它们占指令系统的比例分别为40% 、20%、20%、20%, 各类指令的CPI分别为 2、3、4、5;该机器的主频为600MHZ,则该机的MIPS为( 187.5 )(保留到小数点后一位)
    4、存放一个24 * 24点阵汉字,至少需要多少字节的存储空间 (只需要填写十进数)(72)请输入答案
    5、设机器字长为16位,定点表示时,数据位15位,符号位1位,则定点原码表示时能表示的最小负数为 (填写十进制数,要带符号,且符号与数字间不能有空格)请输入答案(-2^15+1)将一个十进制数-129表示成补码时,至少应采用多少位二进制数(9
    6、已知[X]补 = 1101001 , [Y]补 = 1101010, 则用变形补码计算2[X]补 +1/2 [Y]补的结果为 (直接填二进制数即可,数字间不留空格)
    请输入答案(1000111
    7、计算机字长为8位,若 x = - 1101101,则 [x/4]补 的值为 (直接填写二进制数)请输入答案(11100100
    8、移码表示法主要用于表示浮点数的(直接填汉字即可)(移码
    9、某计算机主存容量为64K * 16,其中ROM区为4K,其余为RAM区,按字节编址。现要用2K * 8位的ROM芯片和4K * 8位的RAM来设计该存储器,则需要RAM芯片数是 (填写阿拉伯数字即可)(15)请输入答案
    10、设A=0x123456,计算机内存地址为由低到高。则采用小端方式下,最高地址存放的内容为(只填写2位阿拉伯数字)(12
    请输入答案
    11、某计算机存储器按照字节编址,采用小端方式存储数据,假定编译器规定int和short型长度分别为32位和16位,并且数据按照边界对齐存储。 某C语言的程序段如下:
    struct
    {
    int a;
    char b;
    short c;
    } record;
    record.a = 273;
    若record变量的首地址为0xC008,则地址0xC008的内容是0X ( 11) (只填写2个阿拉伯数字)
    12、在请求分页存储管理方案中, 若某用户空间为16个页面, 页 长 1 K B,虚页号0、1、2、3、4对应的物理页号分别为1、5、3、7、2。则逻辑地址A2CH所对应的物理地址为(E2C )H (只需填数字和字母,不需要在最后带H,如有字母一定要大写,字母之间以及字母和数字间不留空格)请输入答案
    13、假定主存按字节编址,cache共有64行,采用直接映射方式,主存块大小为32字节,所有编号都从0开始。问主存第3000号单元所在主存块映射到的cache行号是( 29 )。(本题中的数字都是十进制数,答案也填十进制数)请输入答案
    14、计算机主存容量8MB,分为4096个主存块,Cache数据区容量为64KB,若Cache采用直接映射方式,则Cache的总行数为 ( 只需要填写阿拉伯数字 )(32)请输入答案
    15、某计算机为定长指令字结构,采用扩展操作码编码方式,指令长度为16位,每个地 址码占4位,若已设计三地址指令15条,二地址指令8条,一地址指令127条,则剩下的零地址指令最多有( 16 )条. (只需要填阿拉伯数字)请输入答案
    16、在变址寻址方式中,若变址寄存器的内容是4E3CH,指令中给出的偏移量为63H,则数据的有效地址为 ( 4E9F )H (只需要填阿拉伯数字和大写字母,共需4位) 请输入答案
    17、某计算机采用双字节长指令,指令中形式地址字段8位 ,指令中的数据采用补码表示,且PC的值在取指阶段完成修改。 某采用相对寻址的指令的当前地址和转移后的目标地址分别为为2008和 2001(均为10进制数),则该指令的形式地址字段的值为(F7 )H (只需要填阿拉伯数字和大写字母,共需2位)

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  • Java面试题大全(2020版)

    万次阅读 多人点赞 2019-11-26 11:59:06
    发现网上很多Java面试题都没有答案,所以花了...、Java 基础 1. JDK 和 JRE 有什么区别? JDK:Java Development Kit 的简称,java 开发工具包,提供了 java 的开发环境和运行环境。 JRE:Java Runtime Environ...

    发现网上很多Java面试题都没有答案,所以花了很长时间搜集整理出来了这套Java面试题大全,希望对大家有帮助哈~

    本套Java面试题大全,全的不能再全,哈哈~

    博主已将以下这些面试题整理成了一个Java面试手册,是PDF版的。

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    一、Java 基础

    1. JDK 和 JRE 有什么区别?

    • JDK:Java Development Kit 的简称,java 开发工具包,提供了 java 的开发环境和运行环境。
    • JRE:Java Runtime Environment 的简称,java 运行环境,为 java 的运行提供了所需环境。

    具体来说 JDK 其实包含了 JRE,同时还包含了编译 java 源码的编译器 javac,还包含了很多 java 程序调试和分析的工具。简单来说:如果你需要运行 java 程序,只需安装 JRE 就可以了,如果你需要编写 java 程序,需要安装 JDK。

    2. == 和 equals 的区别是什么?

    == 解读

    对于基本类型和引用类型 == 的作用效果是不同的,如下所示:

    • 基本类型:比较的是值是否相同;
    • 引用类型:比较的是引用是否相同;

    代码示例:

    String x = "string";
    String y = "string";
    String z = new String("string");
    System.out.println(x==y); // true
    System.out.println(x==z); // false
    System.out.println(x.equals(y)); // true
    System.out.println(x.equals(z)); // true

    代码解读:因为 x 和 y 指向的是同一个引用,所以 == 也是 true,而 new String()方法则重写开辟了内存空间,所以 == 结果为 false,而 equals 比较的一直是值,所以结果都为 true。

    equals 解读

    equals 本质上就是 ==,只不过 String 和 Integer 等重写了 equals 方法,把它变成了值比较。看下面的代码就明白了。

    首先来看默认情况下 equals 比较一个有相同值的对象,代码如下:

    class Cat {
        public Cat(String name) {
            this.name = name;
        }
    
        private String name;
    
        public String getName() {
            return name;
        }
    
        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
    }
    
    Cat c1 = new Cat("王磊");
    Cat c2 = new Cat("王磊");
    System.out.println(c1.equals(c2)); // false

    输出结果出乎我们的意料,竟然是 false?这是怎么回事,看了 equals 源码就知道了,源码如下:

    public boolean equals(Object obj) {
        return (this == obj);
    }

    原来 equals 本质上就是 ==。

    那问题来了,两个相同值的 String 对象,为什么返回的是 true?代码如下:

    String s1 = new String("老王");
    String s2 = new String("老王");
    System.out.println(s1.equals(s2)); // true

    同样的,当我们进入 String 的 equals 方法,找到了答案,代码如下:

    public boolean equals(Object anObject) {
        if (this == anObject) {
            return true;
        }
        if (anObject instanceof String) {
            String anotherString = (String)anObject;
            int n = value.length;
            if (n == anotherString.value.length) {
                char v1[] = value;
                char v2[] = anotherString.value;
                int i = 0;
                while (n-- != 0) {
                    if (v1[i] != v2[i])
                        return false;
                    i++;
                }
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

    原来是 String 重写了 Object 的 equals 方法,把引用比较改成了值比较。

    总结 :== 对于基本类型来说是值比较,对于引用类型来说是比较的是引用;而 equals 默认情况下是引用比较,只是很多类重新了 equals 方法,比如 String、Integer 等把它变成了值比较,所以一般情况下 equals 比较的是值是否相等。

    3. 两个对象的 hashCode()相同,则 equals()也一定为 true,对吗?

    不对,两个对象的 hashCode()相同,equals()不一定 true。

    代码示例:

    String str1 = "通话";
    String str2 = "重地";
    System.out.println(String.format("str1:%d | str2:%d",  str1.hashCode(),str2.hashCode()));
    System.out.println(str1.equals(str2));

    执行的结果:

    str1:1179395 | str2:1179395

    false

    代码解读:很显然“通话”和“重地”的 hashCode() 相同,然而 equals() 则为 false,因为在散列表中,hashCode()相等即两个键值对的哈希值相等,然而哈希值相等,并不一定能得出键值对相等。

    4. final 在 java 中有什么作用?

    • final 修饰的类叫最终类,该类不能被继承。
    • final 修饰的方法不能被重写。
    • final 修饰的变量叫常量,常量必须初始化,初始化之后值就不能被修改。

    5. java 中的 Math.round(-1.5) 等于多少?

    等于 -1,因为在数轴上取值时,中间值(0.5)向右取整,所以正 0.5 是往上取整,负 0.5 是直接舍弃。

    6. String 属于基础的数据类型吗?

    String 不属于基础类型,基础类型有 8 种:byte、boolean、char、short、int、float、long、double,而 String 属于对象。

    7. java 中操作字符串都有哪些类?它们之间有什么区别?

    操作字符串的类有:String、StringBuffer、StringBuilder。

    String 和 StringBuffer、StringBuilder 的区别在于 String 声明的是不可变的对象,每次操作都会生成新的 String 对象,然后将指针指向新的 String 对象,而 StringBuffer、StringBuilder 可以在原有对象的基础上进行操作,所以在经常改变字符串内容的情况下最好不要使用 String。

    StringBuffer 和 StringBuilder 最大的区别在于,StringBuffer 是线程安全的,而 StringBuilder 是非线程安全的,但 StringBuilder 的性能却高于 StringBuffer,所以在单线程环境下推荐使用 StringBuilder,多线程环境下推荐使用 StringBuffer。

    8. String str="i"与 String str=new String("i")一样吗?

    不一样,因为内存的分配方式不一样。String str="i"的方式,java 虚拟机会将其分配到常量池中;而 String str=new String("i") 则会被分到堆内存中。

    9. 如何将字符串反转?

    使用 StringBuilder 或者 stringBuffer 的 reverse() 方法。

    示例代码:

    // StringBuffer reverse
    StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer();
    stringBuffer.append("abcdefg");
    System.out.println(stringBuffer.reverse()); // gfedcba
    // StringBuilder reverse
    StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
    stringBuilder.append("abcdefg");
    System.out.println(stringBuilder.reverse()); // gfedcba

    10. String 类的常用方法都有那些?

    • indexOf():返回指定字符的索引。
    • charAt():返回指定索引处的字符。
    • replace():字符串替换。
    • trim():去除字符串两端空白。
    • split():分割字符串,返回一个分割后的字符串数组。
    • getBytes():返回字符串的 byte 类型数组。
    • length():返回字符串长度。
    • toLowerCase():将字符串转成小写字母。
    • toUpperCase():将字符串转成大写字符。
    • substring():截取字符串。
    • equals():字符串比较。

    11. 抽象类必须要有抽象方法吗?

    不需要,抽象类不一定非要有抽象方法。

    示例代码:

    abstract class Cat {
        public static void sayHi() {
            System.out.println("hi~");
        }
    }

    上面代码,抽象类并没有抽象方法但完全可以正常运行。

    12. 普通类和抽象类有哪些区别?

    • 普通类不能包含抽象方法,抽象类可以包含抽象方法。
    • 抽象类不能直接实例化,普通类可以直接实例化。

    13. 抽象类能使用 final 修饰吗?

    不能,定义抽象类就是让其他类继承的,如果定义为 final 该类就不能被继承,这样彼此就会产生矛盾,所以 final 不能修饰抽象类,如下图所示,编辑器也会提示错误信息:

    14. 接口和抽象类有什么区别?

    • 实现:抽象类的子类使用 extends 来继承;接口必须使用 implements 来实现接口。
    • 构造函数:抽象类可以有构造函数;接口不能有。
    • main 方法:抽象类可以有 main 方法,并且我们能运行它;接口不能有 main 方法。
    • 实现数量:类可以实现很多个接口;但是只能继承一个抽象类。
    • 访问修饰符:接口中的方法默认使用 public 修饰;抽象类中的方法可以是任意访问修饰符。

    15. java 中 IO 流分为几种?

    按功能来分:输入流(input)、输出流(output)。

    按类型来分:字节流和字符流。

    字节流和字符流的区别是:字节流按 8 位传输以字节为单位输入输出数据,字符流按 16 位传输以字符为单位输入输出数据。

    16. BIO、NIO、AIO 有什么区别?

    • BIO:Block IO 同步阻塞式 IO,就是我们平常使用的传统 IO,它的特点是模式简单使用方便,并发处理能力低。
    • NIO:New IO 同步非阻塞 IO,是传统 IO 的升级,客户端和服务器端通过 Channel(通道)通讯,实现了多路复用。
    • AIO:Asynchronous IO 是 NIO 的升级,也叫 NIO2,实现了异步非堵塞 IO ,异步 IO 的操作基于事件和回调机制。

    17. Files的常用方法都有哪些?

    • Files.exists():检测文件路径是否存在。
    • Files.createFile():创建文件。
    • Files.createDirectory():创建文件夹。
    • Files.delete():删除一个文件或目录。
    • Files.copy():复制文件。
    • Files.move():移动文件。
    • Files.size():查看文件个数。
    • Files.read():读取文件。
    • Files.write():写入文件。

    二、容器

    18. java 容器都有哪些?

    常用容器的图录:

    19. Collection 和 Collections 有什么区别?

    • java.util.Collection 是一个集合接口(集合类的一个顶级接口)。它提供了对集合对象进行基本操作的通用接口方法。Collection接口在Java 类库中有很多具体的实现。Collection接口的意义是为各种具体的集合提供了最大化的统一操作方式,其直接继承接口有List与Set。
    • Collections则是集合类的一个工具类/帮助类,其中提供了一系列静态方法,用于对集合中元素进行排序、搜索以及线程安全等各种操作。

    20. List、Set、Map 之间的区别是什么?

    21. HashMap 和 Hashtable 有什么区别?

    • hashMap去掉了HashTable 的contains方法,但是加上了containsValue()和containsKey()方法。
    • hashTable同步的,而HashMap是非同步的,效率上逼hashTable要高。
    • hashMap允许空键值,而hashTable不允许。

    22. 如何决定使用 HashMap 还是 TreeMap?

    对于在Map中插入、删除和定位元素这类操作,HashMap是最好的选择。然而,假如你需要对一个有序的key集合进行遍历,TreeMap是更好的选择。基于你的collection的大小,也许向HashMap中添加元素会更快,将map换为TreeMap进行有序key的遍历。

    23. 说一下 HashMap 的实现原理?

    HashMap概述: HashMap是基于哈希表的Map接口的非同步实现。此实现提供所有可选的映射操作,并允许使用null值和null键。此类不保证映射的顺序,特别是它不保证该顺序恒久不变。 

    HashMap的数据结构: 在java编程语言中,最基本的结构就是两种,一个是数组,另外一个是模拟指针(引用),所有的数据结构都可以用这两个基本结构来构造的,HashMap也不例外。HashMap实际上是一个“链表散列”的数据结构,即数组和链表的结合体。

    当我们往Hashmap中put元素时,首先根据key的hashcode重新计算hash值,根绝hash值得到这个元素在数组中的位置(下标),如果该数组在该位置上已经存放了其他元素,那么在这个位置上的元素将以链表的形式存放,新加入的放在链头,最先加入的放入链尾.如果数组中该位置没有元素,就直接将该元素放到数组的该位置上。

    需要注意Jdk 1.8中对HashMap的实现做了优化,当链表中的节点数据超过八个之后,该链表会转为红黑树来提高查询效率,从原来的O(n)到O(logn)

    24. 说一下 HashSet 的实现原理?

    • HashSet底层由HashMap实现
    • HashSet的值存放于HashMap的key上
    • HashMap的value统一为PRESENT

    25. ArrayList 和 LinkedList 的区别是什么?

    最明显的区别是 ArrrayList底层的数据结构是数组,支持随机访问,而 LinkedList 的底层数据结构是双向循环链表,不支持随机访问。使用下标访问一个元素,ArrayList 的时间复杂度是 O(1),而 LinkedList 是 O(n)。

    26. 如何实现数组和 List 之间的转换?

    • List转换成为数组:调用ArrayList的toArray方法。
    • 数组转换成为List:调用Arrays的asList方法。

    27. ArrayList 和 Vector 的区别是什么?

    • Vector是同步的,而ArrayList不是。然而,如果你寻求在迭代的时候对列表进行改变,你应该使用CopyOnWriteArrayList。 
    • ArrayList比Vector快,它因为有同步,不会过载。 
    • ArrayList更加通用,因为我们可以使用Collections工具类轻易地获取同步列表和只读列表。

    28. Array 和 ArrayList 有何区别?

    • Array可以容纳基本类型和对象,而ArrayList只能容纳对象。 
    • Array是指定大小的,而ArrayList大小是固定的。 
    • Array没有提供ArrayList那么多功能,比如addAll、removeAll和iterator等。

    29. 在 Queue 中 poll()和 remove()有什么区别?

    poll() 和 remove() 都是从队列中取出一个元素,但是 poll() 在获取元素失败的时候会返回空,但是 remove() 失败的时候会抛出异常。

    30. 哪些集合类是线程安全的?

    • vector:就比arraylist多了个同步化机制(线程安全),因为效率较低,现在已经不太建议使用。在web应用中,特别是前台页面,往往效率(页面响应速度)是优先考虑的。
    • statck:堆栈类,先进后出。
    • hashtable:就比hashmap多了个线程安全。
    • enumeration:枚举,相当于迭代器。

    31. 迭代器 Iterator 是什么?

    迭代器是一种设计模式,它是一个对象,它可以遍历并选择序列中的对象,而开发人员不需要了解该序列的底层结构。迭代器通常被称为“轻量级”对象,因为创建它的代价小。

    32. Iterator 怎么使用?有什么特点?

    Java中的Iterator功能比较简单,并且只能单向移动:

    (1) 使用方法iterator()要求容器返回一个Iterator。第一次调用Iterator的next()方法时,它返回序列的第一个元素。注意:iterator()方法是java.lang.Iterable接口,被Collection继承。

    (2) 使用next()获得序列中的下一个元素。

    (3) 使用hasNext()检查序列中是否还有元素。

    (4) 使用remove()将迭代器新返回的元素删除。

    Iterator是Java迭代器最简单的实现,为List设计的ListIterator具有更多的功能,它可以从两个方向遍历List,也可以从List中插入和删除元素。

    33. Iterator 和 ListIterator 有什么区别?

    • Iterator可用来遍历Set和List集合,但是ListIterator只能用来遍历List。 
    • Iterator对集合只能是前向遍历,ListIterator既可以前向也可以后向。 
    • ListIterator实现了Iterator接口,并包含其他的功能,比如:增加元素,替换元素,获取前一个和后一个元素的索引,等等。

     三、多线程

    35. 并行和并发有什么区别?

    • 并行是指两个或者多个事件在同一时刻发生;而并发是指两个或多个事件在同一时间间隔发生。
    • 并行是在不同实体上的多个事件,并发是在同一实体上的多个事件。
    • 在一台处理器上“同时”处理多个任务,在多台处理器上同时处理多个任务。如hadoop分布式集群。

    所以并发编程的目标是充分的利用处理器的每一个核,以达到最高的处理性能。

    36. 线程和进程的区别?

    简而言之,进程是程序运行和资源分配的基本单位,一个程序至少有一个进程,一个进程至少有一个线程。进程在执行过程中拥有独立的内存单元,而多个线程共享内存资源,减少切换次数,从而效率更高。线程是进程的一个实体,是cpu调度和分派的基本单位,是比程序更小的能独立运行的基本单位。同一进程中的多个线程之间可以并发执行。

    37. 守护线程是什么?

    守护线程(即daemon thread),是个服务线程,准确地来说就是服务其他的线程。

    38. 创建线程有哪几种方式?

    ①. 继承Thread类创建线程类

    • 定义Thread类的子类,并重写该类的run方法,该run方法的方法体就代表了线程要完成的任务。因此把run()方法称为执行体。
    • 创建Thread子类的实例,即创建了线程对象。
    • 调用线程对象的start()方法来启动该线程。

    ②. 通过Runnable接口创建线程类

    • 定义runnable接口的实现类,并重写该接口的run()方法,该run()方法的方法体同样是该线程的线程执行体。
    • 创建 Runnable实现类的实例,并依此实例作为Thread的target来创建Thread对象,该Thread对象才是真正的线程对象。
    • 调用线程对象的start()方法来启动该线程。

    ③. 通过Callable和Future创建线程

    • 创建Callable接口的实现类,并实现call()方法,该call()方法将作为线程执行体,并且有返回值。
    • 创建Callable实现类的实例,使用FutureTask类来包装Callable对象,该FutureTask对象封装了该Callable对象的call()方法的返回值。
    • 使用FutureTask对象作为Thread对象的target创建并启动新线程。
    • 调用FutureTask对象的get()方法来获得子线程执行结束后的返回值。

    39. 说一下 runnable 和 callable 有什么区别?

    有点深的问题了,也看出一个Java程序员学习知识的广度。

    • Runnable接口中的run()方法的返回值是void,它做的事情只是纯粹地去执行run()方法中的代码而已;
    • Callable接口中的call()方法是有返回值的,是一个泛型,和Future、FutureTask配合可以用来获取异步执行的结果。

    40. 线程有哪些状态?

    线程通常都有五种状态,创建、就绪、运行、阻塞和死亡。

    • 创建状态。在生成线程对象,并没有调用该对象的start方法,这是线程处于创建状态。
    • 就绪状态。当调用了线程对象的start方法之后,该线程就进入了就绪状态,但是此时线程调度程序还没有把该线程设置为当前线程,此时处于就绪状态。在线程运行之后,从等待或者睡眠中回来之后,也会处于就绪状态。
    • 运行状态。线程调度程序将处于就绪状态的线程设置为当前线程,此时线程就进入了运行状态,开始运行run函数当中的代码。
    • 阻塞状态。线程正在运行的时候,被暂停,通常是为了等待某个时间的发生(比如说某项资源就绪)之后再继续运行。sleep,suspend,wait等方法都可以导致线程阻塞。
    • 死亡状态。如果一个线程的run方法执行结束或者调用stop方法后,该线程就会死亡。对于已经死亡的线程,无法再使用start方法令其进入就绪   

    41. sleep() 和 wait() 有什么区别?

    sleep():方法是线程类(Thread)的静态方法,让调用线程进入睡眠状态,让出执行机会给其他线程,等到休眠时间结束后,线程进入就绪状态和其他线程一起竞争cpu的执行时间。因为sleep() 是static静态的方法,他不能改变对象的机锁,当一个synchronized块中调用了sleep() 方法,线程虽然进入休眠,但是对象的机锁没有被释放,其他线程依然无法访问这个对象。

    wait():wait()是Object类的方法,当一个线程执行到wait方法时,它就进入到一个和该对象相关的等待池,同时释放对象的机锁,使得其他线程能够访问,可以通过notify,notifyAll方法来唤醒等待的线程。

    42. notify()和 notifyAll()有什么区别?

    • 如果线程调用了对象的 wait()方法,那么线程便会处于该对象的等待池中,等待池中的线程不会去竞争该对象的锁。
    • 当有线程调用了对象的 notifyAll()方法(唤醒所有 wait 线程)或 notify()方法(只随机唤醒一个 wait 线程),被唤醒的的线程便会进入该对象的锁池中,锁池中的线程会去竞争该对象锁。也就是说,调用了notify后只要一个线程会由等待池进入锁池,而notifyAll会将该对象等待池内的所有线程移动到锁池中,等待锁竞争。
    • 优先级高的线程竞争到对象锁的概率大,假若某线程没有竞争到该对象锁,它还会留在锁池中,唯有线程再次调用 wait()方法,它才会重新回到等待池中。而竞争到对象锁的线程则继续往下执行,直到执行完了 synchronized 代码块,它会释放掉该对象锁,这时锁池中的线程会继续竞争该对象锁。

    43. 线程的 run()和 start()有什么区别?

    每个线程都是通过某个特定Thread对象所对应的方法run()来完成其操作的,方法run()称为线程体。通过调用Thread类的start()方法来启动一个线程。

    start()方法来启动一个线程,真正实现了多线程运行。这时无需等待run方法体代码执行完毕,可以直接继续执行下面的代码; 这时此线程是处于就绪状态, 并没有运行。 然后通过此Thread类调用方法run()来完成其运行状态, 这里方法run()称为线程体,它包含了要执行的这个线程的内容, Run方法运行结束, 此线程终止。然后CPU再调度其它线程。

    run()方法是在本线程里的,只是线程里的一个函数,而不是多线程的。 如果直接调用run(),其实就相当于是调用了一个普通函数而已,直接待用run()方法必须等待run()方法执行完毕才能执行下面的代码,所以执行路径还是只有一条,根本就没有线程的特征,所以在多线程执行时要使用start()方法而不是run()方法。

    44. 创建线程池有哪几种方式?

    ①. newFixedThreadPool(int nThreads)

    创建一个固定长度的线程池,每当提交一个任务就创建一个线程,直到达到线程池的最大数量,这时线程规模将不再变化,当线程发生未预期的错误而结束时,线程池会补充一个新的线程。

    ②. newCachedThreadPool()

    创建一个可缓存的线程池,如果线程池的规模超过了处理需求,将自动回收空闲线程,而当需求增加时,则可以自动添加新线程,线程池的规模不存在任何限制。

    ③. newSingleThreadExecutor()

    这是一个单线程的Executor,它创建单个工作线程来执行任务,如果这个线程异常结束,会创建一个新的来替代它;它的特点是能确保依照任务在队列中的顺序来串行执行。

    ④. newScheduledThreadPool(int corePoolSize)

    创建了一个固定长度的线程池,而且以延迟或定时的方式来执行任务,类似于Timer。

    45. 线程池都有哪些状态?

    线程池有5种状态:Running、ShutDown、Stop、Tidying、Terminated。

    线程池各个状态切换框架图:

    46. 线程池中 submit()和 execute()方法有什么区别?

    • 接收的参数不一样
    • submit有返回值,而execute没有
    • submit方便Exception处理

    47. 在 java 程序中怎么保证多线程的运行安全?

    线程安全在三个方面体现:

    • 原子性:提供互斥访问,同一时刻只能有一个线程对数据进行操作,(atomic,synchronized);
    • 可见性:一个线程对主内存的修改可以及时地被其他线程看到,(synchronized,volatile);
    • 有序性:一个线程观察其他线程中的指令执行顺序,由于指令重排序,该观察结果一般杂乱无序,(happens-before原则)。

    48. 多线程锁的升级原理是什么?

    在Java中,锁共有4种状态,级别从低到高依次为:无状态锁,偏向锁,轻量级锁和重量级锁状态,这几个状态会随着竞争情况逐渐升级。锁可以升级但不能降级。

    锁升级的图示过程: 

    49. 什么是死锁?

    死锁是指两个或两个以上的进程在执行过程中,由于竞争资源或者由于彼此通信而造成的一种阻塞的现象,若无外力作用,它们都将无法推进下去。此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁,这些永远在互相等待的进程称为死锁进程。是操作系统层面的一个错误,是进程死锁的简称,最早在 1965 年由 Dijkstra 在研究银行家算法时提出的,它是计算机操作系统乃至整个并发程序设计领域最难处理的问题之一。

    50. 怎么防止死锁?

    死锁的四个必要条件:

    • 互斥条件:进程对所分配到的资源不允许其他进程进行访问,若其他进程访问该资源,只能等待,直至占有该资源的进程使用完成后释放该资源
    • 请求和保持条件:进程获得一定的资源之后,又对其他资源发出请求,但是该资源可能被其他进程占有,此事请求阻塞,但又对自己获得的资源保持不放
    • 不可剥夺条件:是指进程已获得的资源,在未完成使用之前,不可被剥夺,只能在使用完后自己释放
    • 环路等待条件:是指进程发生死锁后,若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系

    这四个条件是死锁的必要条件,只要系统发生死锁,这些条件必然成立,而只要上述条件之 一不满足,就不会发生死锁。

    理解了死锁的原因,尤其是产生死锁的四个必要条件,就可以最大可能地避免、预防和 解除死锁。

    所以,在系统设计、进程调度等方面注意如何不让这四个必要条件成立,如何确 定资源的合理分配算法,避免进程永久占据系统资源。

    此外,也要防止进程在处于等待状态的情况下占用资源。因此,对资源的分配要给予合理的规划。

    51. ThreadLocal 是什么?有哪些使用场景?

    线程局部变量是局限于线程内部的变量,属于线程自身所有,不在多个线程间共享。Java提供ThreadLocal类来支持线程局部变量,是一种实现线程安全的方式。但是在管理环境下(如 web 服务器)使用线程局部变量的时候要特别小心,在这种情况下,工作线程的生命周期比任何应用变量的生命周期都要长。任何线程局部变量一旦在工作完成后没有释放,Java 应用就存在内存泄露的风险。

    52.说一下 synchronized 底层实现原理?

    synchronized可以保证方法或者代码块在运行时,同一时刻只有一个方法可以进入到临界区,同时它还可以保证共享变量的内存可见性。

    Java中每一个对象都可以作为锁,这是synchronized实现同步的基础:

    • 普通同步方法,锁是当前实例对象
    • 静态同步方法,锁是当前类的class对象
    • 同步方法块,锁是括号里面的对象

    53. synchronized 和 volatile 的区别是什么?

    • volatile本质是在告诉jvm当前变量在寄存器(工作内存)中的值是不确定的,需要从主存中读取; synchronized则是锁定当前变量,只有当前线程可以访问该变量,其他线程被阻塞住。
    • volatile仅能使用在变量级别;synchronized则可以使用在变量、方法、和类级别的。
    • volatile仅能实现变量的修改可见性,不能保证原子性;而synchronized则可以保证变量的修改可见性和原子性。
    • volatile不会造成线程的阻塞;synchronized可能会造成线程的阻塞。
    • volatile标记的变量不会被编译器优化;synchronized标记的变量可以被编译器优化。

    54. synchronized 和 Lock 有什么区别?

    • 首先synchronized是java内置关键字,在jvm层面,Lock是个java类;
    • synchronized无法判断是否获取锁的状态,Lock可以判断是否获取到锁;
    • synchronized会自动释放锁(a 线程执行完同步代码会释放锁 ;b 线程执行过程中发生异常会释放锁),Lock需在finally中手工释放锁(unlock()方法释放锁),否则容易造成线程死锁;
    • 用synchronized关键字的两个线程1和线程2,如果当前线程1获得锁,线程2线程等待。如果线程1阻塞,线程2则会一直等待下去,而Lock锁就不一定会等待下去,如果尝试获取不到锁,线程可以不用一直等待就结束了;
    • synchronized的锁可重入、不可中断、非公平,而Lock锁可重入、可判断、可公平(两者皆可);
    • Lock锁适合大量同步的代码的同步问题,synchronized锁适合代码少量的同步问题。

    55. synchronized 和 ReentrantLock 区别是什么?

    synchronized是和if、else、for、while一样的关键字,ReentrantLock是类,这是二者的本质区别。既然ReentrantLock是类,那么它就提供了比synchronized更多更灵活的特性,可以被继承、可以有方法、可以有各种各样的类变量,ReentrantLock比synchronized的扩展性体现在几点上: 

    • ReentrantLock可以对获取锁的等待时间进行设置,这样就避免了死锁 
    • ReentrantLock可以获取各种锁的信息
    • ReentrantLock可以灵活地实现多路通知 

    另外,二者的锁机制其实也是不一样的:ReentrantLock底层调用的是Unsafe的park方法加锁,synchronized操作的应该是对象头中mark word。

    56. 说一下 atomic 的原理?

    Atomic包中的类基本的特性就是在多线程环境下,当有多个线程同时对单个(包括基本类型及引用类型)变量进行操作时,具有排他性,即当多个线程同时对该变量的值进行更新时,仅有一个线程能成功,而未成功的线程可以向自旋锁一样,继续尝试,一直等到执行成功。

    Atomic系列的类中的核心方法都会调用unsafe类中的几个本地方法。我们需要先知道一个东西就是Unsafe类,全名为:sun.misc.Unsafe,这个类包含了大量的对C代码的操作,包括很多直接内存分配以及原子操作的调用,而它之所以标记为非安全的,是告诉你这个里面大量的方法调用都会存在安全隐患,需要小心使用,否则会导致严重的后果,例如在通过unsafe分配内存的时候,如果自己指定某些区域可能会导致一些类似C++一样的指针越界到其他进程的问题。


    四、反射

    57. 什么是反射?

    反射主要是指程序可以访问、检测和修改它本身状态或行为的一种能力

    Java反射:

    在Java运行时环境中,对于任意一个类,能否知道这个类有哪些属性和方法?对于任意一个对象,能否调用它的任意一个方法

    Java反射机制主要提供了以下功能:

    • 在运行时判断任意一个对象所属的类。
    • 在运行时构造任意一个类的对象。
    • 在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法。
    • 在运行时调用任意一个对象的方法。 

    58. 什么是 java 序列化?什么情况下需要序列化?

    简单说就是为了保存在内存中的各种对象的状态(也就是实例变量,不是方法),并且可以把保存的对象状态再读出来。虽然你可以用你自己的各种各样的方法来保存object states,但是Java给你提供一种应该比你自己好的保存对象状态的机制,那就是序列化。

    什么情况下需要序列化:

    a)当你想把的内存中的对象状态保存到一个文件中或者数据库中时候;
    b)当你想用套接字在网络上传送对象的时候;
    c)当你想通过RMI传输对象的时候;

    59. 动态代理是什么?有哪些应用?

    动态代理:

    当想要给实现了某个接口的类中的方法,加一些额外的处理。比如说加日志,加事务等。可以给这个类创建一个代理,故名思议就是创建一个新的类,这个类不仅包含原来类方法的功能,而且还在原来的基础上添加了额外处理的新类。这个代理类并不是定义好的,是动态生成的。具有解耦意义,灵活,扩展性强。

    动态代理的应用:

    • Spring的AOP
    • 加事务
    • 加权限
    • 加日志

    60. 怎么实现动态代理?

    首先必须定义一个接口,还要有一个InvocationHandler(将实现接口的类的对象传递给它)处理类。再有一个工具类Proxy(习惯性将其称为代理类,因为调用他的newInstance()可以产生代理对象,其实他只是一个产生代理对象的工具类)。利用到InvocationHandler,拼接代理类源码,将其编译生成代理类的二进制码,利用加载器加载,并将其实例化产生代理对象,最后返回。


    五、对象拷贝

    61. 为什么要使用克隆?

    想对一个对象进行处理,又想保留原有的数据进行接下来的操作,就需要克隆了,Java语言中克隆针对的是类的实例。

    62. 如何实现对象克隆?

    有两种方式:

    1). 实现Cloneable接口并重写Object类中的clone()方法;

    2). 实现Serializable接口,通过对象的序列化和反序列化实现克隆,可以实现真正的深度克隆,代码如下:

    
    import java.io.ByteArrayInputStream;
    import java.io.ByteArrayOutputStream;
    import java.io.ObjectInputStream;
    import java.io.ObjectOutputStream;
    import java.io.Serializable;
    
    public class MyUtil {
    
        private MyUtil() {
            throw new AssertionError();
        }
    
        @SuppressWarnings("unchecked")
        public static <T extends Serializable> T clone(T obj) throws Exception {
            ByteArrayOutputStream bout = new ByteArrayOutputStream();
            ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bout);
            oos.writeObject(obj);
    
            ByteArrayInputStream bin = new ByteArrayInputStream(bout.toByteArray());
            ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bin);
            return (T) ois.readObject();
    
            // 说明:调用ByteArrayInputStream或ByteArrayOutputStream对象的close方法没有任何意义
            // 这两个基于内存的流只要垃圾回收器清理对象就能够释放资源,这一点不同于对外部资源(如文件流)的释放
        }
    }

    下面是测试代码:

    
    import java.io.Serializable;
    
    /**
     * 人类
     * @author nnngu
     *
     */
    class Person implements Serializable {
        private static final long serialVersionUID = -9102017020286042305L;
    
        private String name;    // 姓名
        private int age;        // 年龄
        private Car car;        // 座驾
    
        public Person(String name, int age, Car car) {
            this.name = name;
            this.age = age;
            this.car = car;
        }
    
        public String getName() {
            return name;
        }
    
        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
    
        public int getAge() {
            return age;
        }
    
        public void setAge(int age) {
            this.age = age;
        }
    
        public Car getCar() {
            return car;
        }
    
        public void setCar(Car car) {
            this.car = car;
        }
    
        @Override
        public String toString() {
            return "Person [name=" + name + ", age=" + age + ", car=" + car + "]";
        }
    
    }
    
    /**
     * 小汽车类
     * @author nnngu
     *
     */
    class Car implements Serializable {
        private static final long serialVersionUID = -5713945027627603702L;
    
        private String brand;       // 品牌
        private int maxSpeed;       // 最高时速
    
        public Car(String brand, int maxSpeed) {
            this.brand = brand;
            this.maxSpeed = maxSpeed;
        }
    
        public String getBrand() {
            return brand;
        }
    
        public void setBrand(String brand) {
            this.brand = brand;
        }
    
        public int getMaxSpeed() {
            return maxSpeed;
        }
    
        public void setMaxSpeed(int maxSpeed) {
            this.maxSpeed = maxSpeed;
        }
    
        @Override
        public String toString() {
            return "Car [brand=" + brand + ", maxSpeed=" + maxSpeed + "]";
        }
    
    }
    class CloneTest {
    
        public static void main(String[] args) {
            try {
                Person p1 = new Person("郭靖", 33, new Car("Benz", 300));
                Person p2 = MyUtil.clone(p1);   // 深度克隆
                p2.getCar().setBrand("BYD");
                // 修改克隆的Person对象p2关联的汽车对象的品牌属性
                // 原来的Person对象p1关联的汽车不会受到任何影响
                // 因为在克隆Person对象时其关联的汽车对象也被克隆了
                System.out.println(p1);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    注意:基于序列化和反序列化实现的克隆不仅仅是深度克隆,更重要的是通过泛型限定,可以检查出要克隆的对象是否支持序列化,这项检查是编译器完成的,不是在运行时抛出异常,这种是方案明显优于使用Object类的clone方法克隆对象。让问题在编译的时候暴露出来总是好过把问题留到运行时。

    63. 深拷贝和浅拷贝区别是什么?

    • 浅拷贝只是复制了对象的引用地址,两个对象指向同一个内存地址,所以修改其中任意的值,另一个值都会随之变化,这就是浅拷贝(例:assign())
    • 深拷贝是将对象及值复制过来,两个对象修改其中任意的值另一个值不会改变,这就是深拷贝(例:JSON.parse()和JSON.stringify(),但是此方法无法复制函数类型)

    六、Java Web

    64. jsp 和 servlet 有什么区别?

    1. jsp经编译后就变成了Servlet.(JSP的本质就是Servlet,JVM只能识别java的类,不能识别JSP的代码,Web容器将JSP的代码编译成JVM能够识别的java类)
    2. jsp更擅长表现于页面显示,servlet更擅长于逻辑控制。
    3. Servlet中没有内置对象,Jsp中的内置对象都是必须通过HttpServletRequest对象,HttpServletResponse对象以及HttpServlet对象得到。
    4. Jsp是Servlet的一种简化,使用Jsp只需要完成程序员需要输出到客户端的内容,Jsp中的Java脚本如何镶嵌到一个类中,由Jsp容器完成。而Servlet则是个完整的Java类,这个类的Service方法用于生成对客户端的响应。

    65. jsp 有哪些内置对象?作用分别是什么?

    JSP有9个内置对象:

    • request:封装客户端的请求,其中包含来自GET或POST请求的参数;
    • response:封装服务器对客户端的响应;
    • pageContext:通过该对象可以获取其他对象;
    • session:封装用户会话的对象;
    • application:封装服务器运行环境的对象;
    • out:输出服务器响应的输出流对象;
    • config:Web应用的配置对象;
    • page:JSP页面本身(相当于Java程序中的this);
    • exception:封装页面抛出异常的对象。

    66. 说一下 jsp 的 4 种作用域?

    JSP中的四种作用域包括page、request、session和application,具体来说:

    • page代表与一个页面相关的对象和属性。
    • request代表与Web客户机发出的一个请求相关的对象和属性。一个请求可能跨越多个页面,涉及多个Web组件;需要在页面显示的临时数据可以置于此作用域。
    • session代表与某个用户与服务器建立的一次会话相关的对象和属性。跟某个用户相关的数据应该放在用户自己的session中。
    • application代表与整个Web应用程序相关的对象和属性,它实质上是跨越整个Web应用程序,包括多个页面、请求和会话的一个全局作用域。

    67. session 和 cookie 有什么区别?

    • 由于HTTP协议是无状态的协议,所以服务端需要记录用户的状态时,就需要用某种机制来识具体的用户,这个机制就是Session.典型的场景比如购物车,当你点击下单按钮时,由于HTTP协议无状态,所以并不知道是哪个用户操作的,所以服务端要为特定的用户创建了特定的Session,用用于标识这个用户,并且跟踪用户,这样才知道购物车里面有几本书。这个Session是保存在服务端的,有一个唯一标识。在服务端保存Session的方法很多,内存、数据库、文件都有。集群的时候也要考虑Session的转移,在大型的网站,一般会有专门的Session服务器集群,用来保存用户会话,这个时候 Session 信息都是放在内存的,使用一些缓存服务比如Memcached之类的来放 Session。
    • 思考一下服务端如何识别特定的客户?这个时候Cookie就登场了。每次HTTP请求的时候,客户端都会发送相应的Cookie信息到服务端。实际上大多数的应用都是用 Cookie 来实现Session跟踪的,第一次创建Session的时候,服务端会在HTTP协议中告诉客户端,需要在 Cookie 里面记录一个Session ID,以后每次请求把这个会话ID发送到服务器,我就知道你是谁了。有人问,如果客户端的浏览器禁用了 Cookie 怎么办?一般这种情况下,会使用一种叫做URL重写的技术来进行会话跟踪,即每次HTTP交互,URL后面都会被附加上一个诸如 sid=xxxxx 这样的参数,服务端据此来识别用户。
    • Cookie其实还可以用在一些方便用户的场景下,设想你某次登陆过一个网站,下次登录的时候不想再次输入账号了,怎么办?这个信息可以写到Cookie里面,访问网站的时候,网站页面的脚本可以读取这个信息,就自动帮你把用户名给填了,能够方便一下用户。这也是Cookie名称的由来,给用户的一点甜头。所以,总结一下:Session是在服务端保存的一个数据结构,用来跟踪用户的状态,这个数据可以保存在集群、数据库、文件中;Cookie是客户端保存用户信息的一种机制,用来记录用户的一些信息,也是实现Session的一种方式。

    68. 说一下 session 的工作原理?

    其实session是一个存在服务器上的类似于一个散列表格的文件。里面存有我们需要的信息,在我们需要用的时候可以从里面取出来。类似于一个大号的map吧,里面的键存储的是用户的sessionid,用户向服务器发送请求的时候会带上这个sessionid。这时就可以从中取出对应的值了。

    69. 如果客户端禁止 cookie 能实现 session 还能用吗?

    Cookie与 Session,一般认为是两个独立的东西,Session采用的是在服务器端保持状态的方案,而Cookie采用的是在客户端保持状态的方案。但为什么禁用Cookie就不能得到Session呢?因为Session是用Session ID来确定当前对话所对应的服务器Session,而Session ID是通过Cookie来传递的,禁用Cookie相当于失去了Session ID,也就得不到Session了。

    假定用户关闭Cookie的情况下使用Session,其实现途径有以下几种:

    1. 设置php.ini配置文件中的“session.use_trans_sid = 1”,或者编译时打开打开了“--enable-trans-sid”选项,让PHP自动跨页传递Session ID。
    2. 手动通过URL传值、隐藏表单传递Session ID。
    3. 用文件、数据库等形式保存Session ID,在跨页过程中手动调用。

    70. spring mvc 和 struts 的区别是什么?

    • 拦截机制的不同

    Struts2是类级别的拦截,每次请求就会创建一个Action,和Spring整合时Struts2的ActionBean注入作用域是原型模式prototype,然后通过setter,getter吧request数据注入到属性。Struts2中,一个Action对应一个request,response上下文,在接收参数时,可以通过属性接收,这说明属性参数是让多个方法共享的。Struts2中Action的一个方法可以对应一个url,而其类属性却被所有方法共享,这也就无法用注解或其他方式标识其所属方法了,只能设计为多例。

    SpringMVC是方法级别的拦截,一个方法对应一个Request上下文,所以方法直接基本上是独立的,独享request,response数据。而每个方法同时又何一个url对应,参数的传递是直接注入到方法中的,是方法所独有的。处理结果通过ModeMap返回给框架。在Spring整合时,SpringMVC的Controller Bean默认单例模式Singleton,所以默认对所有的请求,只会创建一个Controller,有应为没有共享的属性,所以是线程安全的,如果要改变默认的作用域,需要添加@Scope注解修改。

    Struts2有自己的拦截Interceptor机制,SpringMVC这是用的是独立的Aop方式,这样导致Struts2的配置文件量还是比SpringMVC大。

    • 底层框架的不同

    Struts2采用Filter(StrutsPrepareAndExecuteFilter)实现,SpringMVC(DispatcherServlet)则采用Servlet实现。Filter在容器启动之后即初始化;服务停止以后坠毁,晚于Servlet。Servlet在是在调用时初始化,先于Filter调用,服务停止后销毁。

    • 性能方面

    Struts2是类级别的拦截,每次请求对应实例一个新的Action,需要加载所有的属性值注入,SpringMVC实现了零配置,由于SpringMVC基于方法的拦截,有加载一次单例模式bean注入。所以,SpringMVC开发效率和性能高于Struts2。

    • 配置方面

    spring MVC和Spring是无缝的。从这个项目的管理和安全上也比Struts2高。

    71. 如何避免 sql 注入?

    1. PreparedStatement(简单又有效的方法)
    2. 使用正则表达式过滤传入的参数
    3. 字符串过滤
    4. JSP中调用该函数检查是否包函非法字符
    5. JSP页面判断代码

    72. 什么是 XSS 攻击,如何避免?

    XSS攻击又称CSS,全称Cross Site Script  (跨站脚本攻击),其原理是攻击者向有XSS漏洞的网站中输入恶意的 HTML 代码,当用户浏览该网站时,这段 HTML 代码会自动执行,从而达到攻击的目的。XSS 攻击类似于 SQL 注入攻击,SQL注入攻击中以SQL语句作为用户输入,从而达到查询/修改/删除数据的目的,而在xss攻击中,通过插入恶意脚本,实现对用户游览器的控制,获取用户的一些信息。 XSS是 Web 程序中常见的漏洞,XSS 属于被动式且用于客户端的攻击方式。

    XSS防范的总体思路是:对输入(和URL参数)进行过滤,对输出进行编码。

    73. 什么是 CSRF 攻击,如何避免?

    CSRF(Cross-site request forgery)也被称为 one-click attack或者 session riding,中文全称是叫跨站请求伪造。一般来说,攻击者通过伪造用户的浏览器的请求,向访问一个用户自己曾经认证访问过的网站发送出去,使目标网站接收并误以为是用户的真实操作而去执行命令。常用于盗取账号、转账、发送虚假消息等。攻击者利用网站对请求的验证漏洞而实现这样的攻击行为,网站能够确认请求来源于用户的浏览器,却不能验证请求是否源于用户的真实意愿下的操作行为。

    如何避免:

    1. 验证 HTTP Referer 字段

    HTTP头中的Referer字段记录了该 HTTP 请求的来源地址。在通常情况下,访问一个安全受限页面的请求来自于同一个网站,而如果黑客要对其实施 CSRF
    攻击,他一般只能在他自己的网站构造请求。因此,可以通过验证Referer值来防御CSRF 攻击。

    2. 使用验证码

    关键操作页面加上验证码,后台收到请求后通过判断验证码可以防御CSRF。但这种方法对用户不太友好。

    3. 在请求地址中添加token并验证

    CSRF 攻击之所以能够成功,是因为黑客可以完全伪造用户的请求,该请求中所有的用户验证信息都是存在于cookie中,因此黑客可以在不知道这些验证信息的情况下直接利用用户自己的cookie 来通过安全验证。要抵御 CSRF,关键在于在请求中放入黑客所不能伪造的信息,并且该信息不存在于 cookie 之中。可以在 HTTP 请求中以参数的形式加入一个随机产生的 token,并在服务器端建立一个拦截器来验证这个 token,如果请求中没有token或者 token 内容不正确,则认为可能是 CSRF 攻击而拒绝该请求。这种方法要比检查 Referer 要安全一些,token 可以在用户登陆后产生并放于session之中,然后在每次请求时把token 从 session 中拿出,与请求中的 token 进行比对,但这种方法的难点在于如何把 token 以参数的形式加入请求。
    对于 GET 请求,token 将附在请求地址之后,这样 URL 就变成 http://url?csrftoken=tokenvalue。
    而对于 POST 请求来说,要在 form 的最后加上 <input type="hidden" name="csrftoken" value="tokenvalue"/>,这样就把token以参数的形式加入请求了。

    4. 在HTTP 头中自定义属性并验证

    这种方法也是使用 token 并进行验证,和上一种方法不同的是,这里并不是把 token 以参数的形式置于 HTTP 请求之中,而是把它放到 HTTP 头中自定义的属性里。通过 XMLHttpRequest 这个类,可以一次性给所有该类请求加上 csrftoken 这个 HTTP 头属性,并把 token 值放入其中。这样解决了上种方法在请求中加入 token 的不便,同时,通过 XMLHttpRequest 请求的地址不会被记录到浏览器的地址栏,也不用担心 token 会透过 Referer 泄露到其他网站中去。


    七、异常

    74. throw 和 throws 的区别?

    throws是用来声明一个方法可能抛出的所有异常信息,throws是将异常声明但是不处理,而是将异常往上传,谁调用我就交给谁处理。而throw则是指抛出的一个具体的异常类型。

    75. final、finally、finalize 有什么区别?

    • final可以修饰类、变量、方法,修饰类表示该类不能被继承、修饰方法表示该方法不能被重写、修饰变量表示该变量是一个常量不能被重新赋值。
    • finally一般作用在try-catch代码块中,在处理异常的时候,通常我们将一定要执行的代码方法finally代码块中,表示不管是否出现异常,该代码块都会执行,一般用来存放一些关闭资源的代码。
    • finalize是一个方法,属于Object类的一个方法,而Object类是所有类的父类,该方法一般由垃圾回收器来调用,当我们调用System的gc()方法的时候,由垃圾回收器调用finalize(),回收垃圾。 

    76. try-catch-finally 中哪个部分可以省略?

    答:catch 可以省略

    原因:

    更为严格的说法其实是:try只适合处理运行时异常,try+catch适合处理运行时异常+普通异常。也就是说,如果你只用try去处理普通异常却不加以catch处理,编译是通不过的,因为编译器硬性规定,普通异常如果选择捕获,则必须用catch显示声明以便进一步处理。而运行时异常在编译时没有如此规定,所以catch可以省略,你加上catch编译器也觉得无可厚非。

    理论上,编译器看任何代码都不顺眼,都觉得可能有潜在的问题,所以你即使对所有代码加上try,代码在运行期时也只不过是在正常运行的基础上加一层皮。但是你一旦对一段代码加上try,就等于显示地承诺编译器,对这段代码可能抛出的异常进行捕获而非向上抛出处理。如果是普通异常,编译器要求必须用catch捕获以便进一步处理;如果运行时异常,捕获然后丢弃并且+finally扫尾处理,或者加上catch捕获以便进一步处理。

    至于加上finally,则是在不管有没捕获异常,都要进行的“扫尾”处理。

    77. try-catch-finally 中,如果 catch 中 return 了,finally 还会执行吗?

    答:会执行,在 return 前执行。

    代码示例1:

    
    /*
     * java面试题--如果catch里面有return语句,finally里面的代码还会执行吗?
     */
    public class FinallyDemo2 {
        public static void main(String[] args) {
            System.out.println(getInt());
        }
    
        public static int getInt() {
            int a = 10;
            try {
                System.out.println(a / 0);
                a = 20;
            } catch (ArithmeticException e) {
                a = 30;
                return a;
                /*
                 * return a 在程序执行到这一步的时候,这里不是return a 而是 return 30;这个返回路径就形成了
                 * 但是呢,它发现后面还有finally,所以继续执行finally的内容,a=40
                 * 再次回到以前的路径,继续走return 30,形成返回路径之后,这里的a就不是a变量了,而是常量30
                 */
            } finally {
                a = 40;
            }
    
    //      return a;
        }
    }

    执行结果:30

    代码示例2:

    
    package com.java_02;
    
    /*
     * java面试题--如果catch里面有return语句,finally里面的代码还会执行吗?
     */
    public class FinallyDemo2 {
        public static void main(String[] args) {
            System.out.println(getInt());
        }
    
        public static int getInt() {
            int a = 10;
            try {
                System.out.println(a / 0);
                a = 20;
            } catch (ArithmeticException e) {
                a = 30;
                return a;
                /*
                 * return a 在程序执行到这一步的时候,这里不是return a 而是 return 30;这个返回路径就形成了
                 * 但是呢,它发现后面还有finally,所以继续执行finally的内容,a=40
                 * 再次回到以前的路径,继续走return 30,形成返回路径之后,这里的a就不是a变量了,而是常量30
                 */
            } finally {
                a = 40;
                return a; //如果这样,就又重新形成了一条返回路径,由于只能通过1个return返回,所以这里直接返回40
            }
    
    //      return a;
        }
    }

    执行结果:40

    78. 常见的异常类有哪些?

    • NullPointerException:当应用程序试图访问空对象时,则抛出该异常。
    • SQLException:提供关于数据库访问错误或其他错误信息的异常。
    • IndexOutOfBoundsException:指示某排序索引(例如对数组、字符串或向量的排序)超出范围时抛出。 
    • NumberFormatException:当应用程序试图将字符串转换成一种数值类型,但该字符串不能转换为适当格式时,抛出该异常。
    • FileNotFoundException:当试图打开指定路径名表示的文件失败时,抛出此异常。
    • IOException:当发生某种I/O异常时,抛出此异常。此类是失败或中断的I/O操作生成的异常的通用类。
    • ClassCastException:当试图将对象强制转换为不是实例的子类时,抛出该异常。
    • ArrayStoreException:试图将错误类型的对象存储到一个对象数组时抛出的异常。
    • IllegalArgumentException:抛出的异常表明向方法传递了一个不合法或不正确的参数。
    • ArithmeticException:当出现异常的运算条件时,抛出此异常。例如,一个整数“除以零”时,抛出此类的一个实例。 
    • NegativeArraySizeException:如果应用程序试图创建大小为负的数组,则抛出该异常。
    • NoSuchMethodException:无法找到某一特定方法时,抛出该异常。
    • SecurityException:由安全管理器抛出的异常,指示存在安全侵犯。
    • UnsupportedOperationException:当不支持请求的操作时,抛出该异常。
    • RuntimeExceptionRuntimeException:是那些可能在Java虚拟机正常运行期间抛出的异常的超类。

    八、网络

    79. http 响应码 301 和 302 代表的是什么?有什么区别?

    答:301,302 都是HTTP状态的编码,都代表着某个URL发生了转移。

    区别: 

    • 301 redirect: 301 代表永久性转移(Permanently Moved)。
    • 302 redirect: 302 代表暂时性转移(Temporarily Moved )。 

    80. forward 和 redirect 的区别?

    Forward和Redirect代表了两种请求转发方式:直接转发和间接转发。

    直接转发方式(Forward),客户端和浏览器只发出一次请求,Servlet、HTML、JSP或其它信息资源,由第二个信息资源响应该请求,在请求对象request中,保存的对象对于每个信息资源是共享的。

    间接转发方式(Redirect)实际是两次HTTP请求,服务器端在响应第一次请求的时候,让浏览器再向另外一个URL发出请求,从而达到转发的目的。

    举个通俗的例子:

    直接转发就相当于:“A找B借钱,B说没有,B去找C借,借到借不到都会把消息传递给A”;

    间接转发就相当于:"A找B借钱,B说没有,让A去找C借"。

    81. 简述 tcp 和 udp的区别?

    • TCP面向连接(如打电话要先拨号建立连接);UDP是无连接的,即发送数据之前不需要建立连接。
    • TCP提供可靠的服务。也就是说,通过TCP连接传送的数据,无差错,不丢失,不重复,且按序到达;UDP尽最大努力交付,即不保证可靠交付。
    • Tcp通过校验和,重传控制,序号标识,滑动窗口、确认应答实现可靠传输。如丢包时的重发控制,还可以对次序乱掉的分包进行顺序控制。
    • UDP具有较好的实时性,工作效率比TCP高,适用于对高速传输和实时性有较高的通信或广播通信。
    • 每一条TCP连接只能是点到点的;UDP支持一对一,一对多,多对一和多对多的交互通信。
    • TCP对系统资源要求较多,UDP对系统资源要求较少。

    82. tcp 为什么要三次握手,两次不行吗?为什么?

    为了实现可靠数据传输, TCP 协议的通信双方, 都必须维护一个序列号, 以标识发送出去的数据包中, 哪些是已经被对方收到的。 三次握手的过程即是通信双方相互告知序列号起始值, 并确认对方已经收到了序列号起始值的必经步骤。

    如果只是两次握手, 至多只有连接发起方的起始序列号能被确认, 另一方选择的序列号则得不到确认。

    83. 说一下 tcp 粘包是怎么产生的?

    ①. 发送方产生粘包

    采用TCP协议传输数据的客户端与服务器经常是保持一个长连接的状态(一次连接发一次数据不存在粘包),双方在连接不断开的情况下,可以一直传输数据;但当发送的数据包过于的小时,那么TCP协议默认的会启用Nagle算法,将这些较小的数据包进行合并发送(缓冲区数据发送是一个堆压的过程);这个合并过程就是在发送缓冲区中进行的,也就是说数据发送出来它已经是粘包的状态了。

    ②. 接收方产生粘包

    接收方采用TCP协议接收数据时的过程是这样的:数据到底接收方,从网络模型的下方传递至传输层,传输层的TCP协议处理是将其放置接收缓冲区,然后由应用层来主动获取(C语言用recv、read等函数);这时会出现一个问题,就是我们在程序中调用的读取数据函数不能及时的把缓冲区中的数据拿出来,而下一个数据又到来并有一部分放入的缓冲区末尾,等我们读取数据时就是一个粘包。(放数据的速度 > 应用层拿数据速度) 

    84. OSI 的七层模型都有哪些?

    1. 应用层:网络服务与最终用户的一个接口。
    2. 表示层:数据的表示、安全、压缩。
    3. 会话层:建立、管理、终止会话。
    4. 传输层:定义传输数据的协议端口号,以及流控和差错校验。
    5. 网络层:进行逻辑地址寻址,实现不同网络之间的路径选择。
    6. 数据链路层:建立逻辑连接、进行硬件地址寻址、差错校验等功能。
    7. 物理层:建立、维护、断开物理连接。

    85. get 和 post 请求有哪些区别?

    • GET在浏览器回退时是无害的,而POST会再次提交请求。
    • GET产生的URL地址可以被Bookmark,而POST不可以。
    • GET请求会被浏览器主动cache,而POST不会,除非手动设置。
    • GET请求只能进行url编码,而POST支持多种编码方式。
    • GET请求参数会被完整保留在浏览器历史记录里,而POST中的参数不会被保留。
    • GET请求在URL中传送的参数是有长度限制的,而POST么有。
    • 对参数的数据类型,GET只接受ASCII字符,而POST没有限制。
    • GET比POST更不安全,因为参数直接暴露在URL上,所以不能用来传递敏感信息。
    • GET参数通过URL传递,POST放在Request body中。

    86. 如何实现跨域?

    方式一:图片ping或script标签跨域

    图片ping常用于跟踪用户点击页面或动态广告曝光次数。 
    script标签可以得到从其他来源数据,这也是JSONP依赖的根据。 

    方式二:JSONP跨域

    JSONP(JSON with Padding)是数据格式JSON的一种“使用模式”,可以让网页从别的网域要数据。根据 XmlHttpRequest 对象受到同源策略的影响,而利用 <script>元素的这个开放策略,网页可以得到从其他来源动态产生的JSON数据,而这种使用模式就是所谓的 JSONP。用JSONP抓到的数据并不是JSON,而是任意的JavaScript,用 JavaScript解释器运行而不是用JSON解析器解析。所有,通过Chrome查看所有JSONP发送的Get请求都是js类型,而非XHR。 

    缺点:

    • 只能使用Get请求
    • 不能注册success、error等事件监听函数,不能很容易的确定JSONP请求是否失败
    • JSONP是从其他域中加载代码执行,容易受到跨站请求伪造的攻击,其安全性无法确保

    方式三:CORS

    Cross-Origin Resource Sharing(CORS)跨域资源共享是一份浏览器技术的规范,提供了 Web 服务从不同域传来沙盒脚本的方法,以避开浏览器的同源策略,确保安全的跨域数据传输。现代浏览器使用CORS在API容器如XMLHttpRequest来减少HTTP请求的风险来源。与 JSONP 不同,CORS 除了 GET 要求方法以外也支持其他的 HTTP 要求。服务器一般需要增加如下响应头的一种或几种:

    Access-Control-Allow-Origin: *
    Access-Control-Allow-Methods: POST, GET, OPTIONS
    Access-Control-Allow-Headers: X-PINGOTHER, Content-Type
    Access-Control-Max-Age: 86400

    跨域请求默认不会携带Cookie信息,如果需要携带,请配置下述参数:

    "Access-Control-Allow-Credentials": true
    // Ajax设置
    "withCredentials": true

    方式四:window.name+iframe

    window.name通过在iframe(一般动态创建i)中加载跨域HTML文件来起作用。然后,HTML文件将传递给请求者的字符串内容赋值给window.name。然后,请求者可以检索window.name值作为响应。

    • iframe标签的跨域能力;
    • window.name属性值在文档刷新后依旧存在的能力(且最大允许2M左右)。

    每个iframe都有包裹它的window,而这个window是top window的子窗口。contentWindow属性返回<iframe>元素的Window对象。你可以使用这个Window对象来访问iframe的文档及其内部DOM。

    <!-- 
     下述用端口 
     10000表示:domainA
     10001表示:domainB
    -->
    
    <!-- localhost:10000 -->
    <script>
      var iframe = document.createElement('iframe');
      iframe.style.display = 'none'; // 隐藏
    
      var state = 0; // 防止页面无限刷新
      iframe.onload = function() {
          if(state === 1) {
              console.log(JSON.parse(iframe.contentWindow.name));
              // 清除创建的iframe
              iframe.contentWindow.document.write('');
              iframe.contentWindow.close();
              document.body.removeChild(iframe);
          } else if(state === 0) {
              state = 1;
              // 加载完成,指向当前域,防止错误(proxy.html为空白页面)
              // Blocked a frame with origin "http://localhost:10000" from accessing a cross-origin frame.
              iframe.contentWindow.location = 'http://localhost:10000/proxy.html';
          }
      };
    
      iframe.src = 'http://localhost:10001';
      document.body.appendChild(iframe);
    </script>
    
    <!-- localhost:10001 -->
    <!DOCTYPE html>
    ...
    <script>
      window.name = JSON.stringify({a: 1, b: 2});
    </script>
    </html>
    

    方式五:window.postMessage()

    HTML5新特性,可以用来向其他所有的 window 对象发送消息。需要注意的是我们必须要保证所有的脚本执行完才发送 MessageEvent,如果在函数执行的过程中调用了它,就会让后面的函数超时无法执行。

    下述代码实现了跨域存储localStorage

    <!-- 
     下述用端口 
     10000表示:domainA
     10001表示:domainB
    -->
    
    <!-- localhost:10000 -->
    <iframe src="http://localhost:10001/msg.html" name="myPostMessage" style="display:none;">
    </iframe>
    
    <script>
      function main() {
          LSsetItem('test', 'Test: ' + new Date());
          LSgetItem('test', function(value) {
              console.log('value: ' + value);
          });
          LSremoveItem('test');
      }
    
      var callbacks = {};
      window.addEventListener('message', function(event) {
          if (event.source === frames['myPostMessage']) {
              console.log(event)
              var data = /^#localStorage#(\d+)(null)?#([\S\s]*)/.exec(event.data);
              if (data) {
                  if (callbacks[data[1]]) {
                      callbacks[data[1]](data[2] === 'null' ? null : data[3]);
                  }
                  delete callbacks[data[1]];
              }
          }
      }, false);
    
      var domain = '*';
      // 增加
      function LSsetItem(key, value) {
          var obj = {
              setItem: key,
              value: value
          };
          frames['myPostMessage'].postMessage(JSON.stringify(obj), domain);
      }
      // 获取
      function LSgetItem(key, callback) {
          var identifier = new Date().getTime();
          var obj = {
              identifier: identifier,
              getItem: key
          };
          callbacks[identifier] = callback;
          frames['myPostMessage'].postMessage(JSON.stringify(obj), domain);
      }
      // 删除
      function LSremoveItem(key) {
          var obj = {
              removeItem: key
          };
          frames['myPostMessage'].postMessage(JSON.stringify(obj), domain);
      }
    </script>
    
    <!-- localhost:10001 -->
    <script>
      window.addEventListener('message', function(event) {
        console.log('Receiver debugging', event);
        if (event.origin == 'http://localhost:10000') {
          var data = JSON.parse(event.data);
          if ('setItem' in data) {
            localStorage.setItem(data.setItem, data.value);
          } else if ('getItem' in data) {
            var gotItem = localStorage.getItem(data.getItem);
            event.source.postMessage(
              '#localStorage#' + data.identifier +
              (gotItem === null ? 'null#' : '#' + gotItem),
              event.origin
            );
          } else if ('removeItem' in data) {
            localStorage.removeItem(data.removeItem);
          }
        }
      }, false);
    </script>

    注意Safari一下,会报错:

    Blocked a frame with origin “http://localhost:10001” from accessing a frame with origin “http://localhost:10000“. Protocols, domains, and ports must match.

    避免该错误,可以在Safari浏览器中勾选开发菜单==>停用跨域限制。或者只能使用服务器端转存的方式实现,因为Safari浏览器默认只支持CORS跨域请求。

    方式六:修改document.domain跨子域

    前提条件:这两个域名必须属于同一个基础域名!而且所用的协议,端口都要一致,否则无法利用document.domain进行跨域,所以只能跨子域

    在根域范围内,允许把domain属性的值设置为它的上一级域。例如,在”aaa.xxx.com”域内,可以把domain设置为 “xxx.com” 但不能设置为 “xxx.org” 或者”com”。

    现在存在两个域名aaa.xxx.com和bbb.xxx.com。在aaa下嵌入bbb的页面,由于其document.name不一致,无法在aaa下操作bbb的js。可以在aaa和bbb下通过js将document.name = 'xxx.com';设置一致,来达到互相访问的作用。

    方式七:WebSocket

    WebSocket protocol 是HTML5一种新的协议。它实现了浏览器与服务器全双工通信,同时允许跨域通讯,是server push技术的一种很棒的实现。相关文章,请查看:WebSocket、WebSocket-SockJS

    需要注意:WebSocket对象不支持DOM 2级事件侦听器,必须使用DOM 0级语法分别定义各个事件。

    方式八:代理

    同源策略是针对浏览器端进行的限制,可以通过服务器端来解决该问题

    DomainA客户端(浏览器) ==> DomainA服务器 ==> DomainB服务器 ==> DomainA客户端(浏览器)

    来源:blog.csdn.net/ligang2585116/article/details/73072868

    87.说一下 JSONP 实现原理?

    jsonp 即 json+padding,动态创建script标签,利用script标签的src属性可以获取任何域下的js脚本,通过这个特性(也可以说漏洞),服务器端不在返货json格式,而是返回一段调用某个函数的js代码,在src中进行了调用,这样实现了跨域。


    九、设计模式

    88. 说一下你熟悉的设计模式?

    参考:常用的设计模式汇总,超详细!

    89. 简单工厂和抽象工厂有什么区别?

    简单工厂模式

    这个模式本身很简单而且使用在业务较简单的情况下。一般用于小项目或者具体产品很少扩展的情况(这样工厂类才不用经常更改)。

    它由三种角色组成:

    • 工厂类角色:这是本模式的核心,含有一定的商业逻辑和判断逻辑,根据逻辑不同,产生具体的工厂产品。如例子中的Driver类。
    • 抽象产品角色:它一般是具体产品继承的父类或者实现的接口。由接口或者抽象类来实现。如例中的Car接口。
    • 具体产品角色:工厂类所创建的对象就是此角色的实例。在java中由一个具体类实现,如例子中的Benz、Bmw类。

    来用类图来清晰的表示下的它们之间的关系:

    抽象工厂模式:

    先来认识下什么是产品族: 位于不同产品等级结构中,功能相关联的产品组成的家族。

    图中的BmwCar和BenzCar就是两个产品树(产品层次结构);而如图所示的BenzSportsCar和BmwSportsCar就是一个产品族。他们都可以放到跑车家族中,因此功能有所关联。同理BmwBussinessCar和BenzBusinessCar也是一个产品族。

    可以这么说,它和工厂方法模式的区别就在于需要创建对象的复杂程度上。而且抽象工厂模式是三个里面最为抽象、最具一般性的。抽象工厂模式的用意为:给客户端提供一个接口,可以创建多个产品族中的产品对象。

    而且使用抽象工厂模式还要满足一下条件:

    1. 系统中有多个产品族,而系统一次只可能消费其中一族产品
    2. 同属于同一个产品族的产品以其使用。

    来看看抽象工厂模式的各个角色(和工厂方法的如出一辙):

    • 抽象工厂角色: 这是工厂方法模式的核心,它与应用程序无关。是具体工厂角色必须实现的接口或者必须继承的父类。在java中它由抽象类或者接口来实现。
    • 具体工厂角色:它含有和具体业务逻辑有关的代码。由应用程序调用以创建对应的具体产品的对象。在java中它由具体的类来实现。
    • 抽象产品角色:它是具体产品继承的父类或者是实现的接口。在java中一般有抽象类或者接口来实现。
    • 具体产品角色:具体工厂角色所创建的对象就是此角色的实例。在java中由具体的类来实现。

    十、Spring / Spring MVC

    90. 为什么要使用 spring?

    1.简介

    • 目的:解决企业应用开发的复杂性
    • 功能:使用基本的JavaBean代替EJB,并提供了更多的企业应用功能
    • 范围:任何Java应用

    简单来说,Spring是一个轻量级的控制反转(IoC)和面向切面(AOP)的容器框架。

    2.轻量 

    从大小与开销两方面而言Spring都是轻量的。完整的Spring框架可以在一个大小只有1MB多的JAR文件里发布。并且Spring所需的处理开销也是微不足道的。此外,Spring是非侵入式的:典型地,Spring应用中的对象不依赖于Spring的特定类。

    3.控制反转  

    Spring通过一种称作控制反转(IoC)的技术促进了松耦合。当应用了IoC,一个对象依赖的其它对象会通过被动的方式传递进来,而不是这个对象自己创建或者查找依赖对象。你可以认为IoC与JNDI相反——不是对象从容器中查找依赖,而是容器在对象初始化时不等对象请求就主动将依赖传递给它。

    4.面向切面  

    Spring提供了面向切面编程的丰富支持,允许通过分离应用的业务逻辑与系统级服务(例如审计(auditing)和事务(transaction)管理)进行内聚性的开发。应用对象只实现它们应该做的——完成业务逻辑——仅此而已。它们并不负责(甚至是意识)其它的系统级关注点,例如日志或事务支持。

    5.容器

    Spring包含并管理应用对象的配置和生命周期,在这个意义上它是一种容器,你可以配置你的每个bean如何被创建——基于一个可配置原型(prototype),你的bean可以创建一个单独的实例或者每次需要时都生成一个新的实例——以及它们是如何相互关联的。然而,Spring不应该被混同于传统的重量级的EJB容器,它们经常是庞大与笨重的,难以使用。

    6.框架

    Spring可以将简单的组件配置、组合成为复杂的应用。在Spring中,应用对象被声明式地组合,典型地是在一个XML文件里。Spring也提供了很多基础功能(事务管理、持久化框架集成等等),将应用逻辑的开发留给了你。

    所有Spring的这些特征使你能够编写更干净、更可管理、并且更易于测试的代码。它们也为Spring中的各种模块提供了基础支持。

    91. 解释一下什么是 aop?

    AOP(Aspect-Oriented Programming,面向方面编程),可以说是OOP(Object-Oriented Programing,面向对象编程)的补充和完善。OOP引入封装、继承和多态性等概念来建立一种对象层次结构,用以模拟公共行为的一个集合。当我们需要为分散的对象引入公共行为的时候,OOP则显得无能为力。也就是说,OOP允许你定义从上到下的关系,但并不适合定义从左到右的关系。例如日志功能。日志代码往往水平地散布在所有对象层次中,而与它所散布到的对象的核心功能毫无关系。对于其他类型的代码,如安全性、异常处理和透明的持续性也是如此。这种散布在各处的无关的代码被称为横切(cross-cutting)代码,在OOP设计中,它导致了大量代码的重复,而不利于各个模块的重用。

    而AOP技术则恰恰相反,它利用一种称为“横切”的技术,剖解开封装的对象内部,并将那些影响了多个类的公共行为封装到一个可重用模块,并将其名为“Aspect”,即方面。所谓“方面”,简单地说,就是将那些与业务无关,却为业务模块所共同调用的逻辑或责任封装起来,便于减少系统的重复代码,降低模块间的耦合度,并有利于未来的可操作性和可维护性。AOP代表的是一个横向的关系,如果说“对象”是一个空心的圆柱体,其中封装的是对象的属性和行为;那么面向方面编程的方法,就仿佛一把利刃,将这些空心圆柱体剖开,以获得其内部的消息。而剖开的切面,也就是所谓的“方面”了。然后它又以巧夺天功的妙手将这些剖开的切面复原,不留痕迹。

    使用“横切”技术,AOP把软件系统分为两个部分:核心关注点和横切关注点。业务处理的主要流程是核心关注点,与之关系不大的部分是横切关注点。横切关注点的一个特点是,他们经常发生在核心关注点的多处,而各处都基本相似。比如权限认证、日志、事务处理。Aop 的作用在于分离系统中的各种关注点,将核心关注点和横切关注点分离开来。正如Avanade公司的高级方案构架师Adam Magee所说,AOP的核心思想就是“将应用程序中的商业逻辑同对其提供支持的通用服务进行分离。”

    92. 解释一下什么是 ioc?

    IOC是Inversion of Control的缩写,多数书籍翻译成“控制反转”。

    1996年,Michael Mattson在一篇有关探讨面向对象框架的文章中,首先提出了IOC 这个概念。对于面向对象设计及编程的基本思想,前面我们已经讲了很多了,不再赘述,简单来说就是把复杂系统分解成相互合作的对象,这些对象类通过封装以后,内部实现对外部是透明的,从而降低了解决问题的复杂度,而且可以灵活地被重用和扩展。

    IOC理论提出的观点大体是这样的:借助于“第三方”实现具有依赖关系的对象之间的解耦。如下图:

    大家看到了吧,由于引进了中间位置的“第三方”,也就是IOC容器,使得A、B、C、D这4个对象没有了耦合关系,齿轮之间的传动全部依靠“第三方”了,全部对象的控制权全部上缴给“第三方”IOC容器,所以,IOC容器成了整个系统的关键核心,它起到了一种类似“粘合剂”的作用,把系统中的所有对象粘合在一起发挥作用,如果没有这个“粘合剂”,对象与对象之间会彼此失去联系,这就是有人把IOC容器比喻成“粘合剂”的由来。

    我们再来做个试验:把上图中间的IOC容器拿掉,然后再来看看这套系统:

    我们现在看到的画面,就是我们要实现整个系统所需要完成的全部内容。这时候,A、B、C、D这4个对象之间已经没有了耦合关系,彼此毫无联系,这样的话,当你在实现A的时候,根本无须再去考虑B、C和D了,对象之间的依赖关系已经降低到了最低程度。所以,如果真能实现IOC容器,对于系统开发而言,这将是一件多么美好的事情,参与开发的每一成员只要实现自己的类就可以了,跟别人没有任何关系!

    我们再来看看,控制反转(IOC)到底为什么要起这么个名字?我们来对比一下:

    软件系统在没有引入IOC容器之前,如图1所示,对象A依赖于对象B,那么对象A在初始化或者运行到某一点的时候,自己必须主动去创建对象B或者使用已经创建的对象B。无论是创建还是使用对象B,控制权都在自己手上。

    软件系统在引入IOC容器之后,这种情形就完全改变了,如图3所示,由于IOC容器的加入,对象A与对象B之间失去了直接联系,所以,当对象A运行到需要对象B的时候,IOC容器会主动创建一个对象B注入到对象A需要的地方。

    通过前后的对比,我们不难看出来:对象A获得依赖对象B的过程,由主动行为变为了被动行为,控制权颠倒过来了,这就是“控制反转”这个名称的由来。

    93. spring 有哪些主要模块?

    Spring框架至今已集成了20多个模块。这些模块主要被分如下图所示的核心容器、数据访问/集成,、Web、AOP(面向切面编程)、工具、消息和测试模块。

    更多信息:howtodoinjava.com/java-spring-framework-tutorials/

    94. spring 常用的注入方式有哪些?

    Spring通过DI(依赖注入)实现IOC(控制反转),常用的注入方式主要有三种:

    1. 构造方法注入
    2. setter注入
    3. 基于注解的注入

    95. spring 中的 bean 是线程安全的吗?

    Spring容器中的Bean是否线程安全,容器本身并没有提供Bean的线程安全策略,因此可以说spring容器中的Bean本身不具备线程安全的特性,但是具体还是要结合具体scope的Bean去研究。

    96. spring 支持几种 bean 的作用域?

    当通过spring容器创建一个Bean实例时,不仅可以完成Bean实例的实例化,还可以为Bean指定特定的作用域。Spring支持如下5种作用域:

    • singleton:单例模式,在整个Spring IoC容器中,使用singleton定义的Bean将只有一个实例
    • prototype:原型模式,每次通过容器的getBean方法获取prototype定义的Bean时,都将产生一个新的Bean实例
    • request:对于每次HTTP请求,使用request定义的Bean都将产生一个新实例,即每次HTTP请求将会产生不同的Bean实例。只有在Web应用中使用Spring时,该作用域才有效
    • session:对于每次HTTP Session,使用session定义的Bean豆浆产生一个新实例。同样只有在Web应用中使用Spring时,该作用域才有效
    • globalsession:每个全局的HTTP Session,使用session定义的Bean都将产生一个新实例。典型情况下,仅在使用portlet context的时候有效。同样只有在Web应用中使用Spring时,该作用域才有效

    其中比较常用的是singleton和prototype两种作用域。对于singleton作用域的Bean,每次请求该Bean都将获得相同的实例。容器负责跟踪Bean实例的状态,负责维护Bean实例的生命周期行为;如果一个Bean被设置成prototype作用域,程序每次请求该id的Bean,Spring都会新建一个Bean实例,然后返回给程序。在这种情况下,Spring容器仅仅使用new 关键字创建Bean实例,一旦创建成功,容器不在跟踪实例,也不会维护Bean实例的状态。

    如果不指定Bean的作用域,Spring默认使用singleton作用域。Java在创建Java实例时,需要进行内存申请;销毁实例时,需要完成垃圾回收,这些工作都会导致系统开销的增加。因此,prototype作用域Bean的创建、销毁代价比较大。而singleton作用域的Bean实例一旦创建成功,可以重复使用。因此,除非必要,否则尽量避免将Bean被设置成prototype作用域。

    97. spring 自动装配 bean 有哪些方式?

    Spring容器负责创建应用程序中的bean同时通过ID来协调这些对象之间的关系。作为开发人员,我们需要告诉Spring要创建哪些bean并且如何将其装配到一起。

    spring中bean装配有两种方式:

    • 隐式的bean发现机制和自动装配
    • 在java代码或者XML中进行显示配置

    当然这些方式也可以配合使用。

    98. spring 事务实现方式有哪些?

    1. 编程式事务管理对基于 POJO 的应用来说是唯一选择。我们需要在代码中调用beginTransaction()、commit()、rollback()等事务管理相关的方法,这就是编程式事务管理。
    2. 基于 TransactionProxyFactoryBean 的声明式事务管理
    3. 基于 @Transactional 的声明式事务管理
    4. 基于 Aspectj AOP 配置事务

    99. 说一下 spring 的事务隔离?

    事务隔离级别指的是一个事务对数据的修改与另一个并行的事务的隔离程度,当多个事务同时访问相同数据时,如果没有采取必要的隔离机制,就可能发生以下问题:

    • 脏读:一个事务读到另一个事务未提交的更新数据。
    • 幻读:例如第一个事务对一个表中的数据进行了修改,比如这种修改涉及到表中的“全部数据行”。同时,第二个事务也修改这个表中的数据,这种修改是向表中插入“一行新数据”。那么,以后就会发生操作第一个事务的用户发现表中还存在没有修改的数据行,就好象发生了幻觉一样。
    • 不可重复读:比方说在同一个事务中先后执行两条一模一样的select语句,期间在此次事务中没有执行过任何DDL语句,但先后得到的结果不一致,这就是不可重复读。

    100. 说一下 spring mvc 运行流程?

    Spring MVC运行流程图:

    Spring运行流程描述:

    1. 用户向服务器发送请求,请求被Spring 前端控制Servelt DispatcherServlet捕获;

    2. DispatcherServlet对请求URL进行解析,得到请求资源标识符(URI)。然后根据该URI,调用HandlerMapping获得该Handler配置的所有相关的对象(包括Handler对象以及Handler对象对应的拦截器),最后以HandlerExecutionChain对象的形式返回;

    3. DispatcherServlet 根据获得的Handler,选择一个合适的HandlerAdapter;(附注:如果成功获得HandlerAdapter后,此时将开始执行拦截器的preHandler(...)方法)

    4.  提取Request中的模型数据,填充Handler入参,开始执行Handler(Controller)。 在填充Handler的入参过程中,根据你的配置,Spring将帮你做一些额外的工作:

    • HttpMessageConveter: 将请求消息(如Json、xml等数据)转换成一个对象,将对象转换为指定的响应信息
    • 数据转换:对请求消息进行数据转换。如String转换成Integer、Double等
    • 数据根式化:对请求消息进行数据格式化。 如将字符串转换成格式化数字或格式化日期等
    • 数据验证: 验证数据的有效性(长度、格式等),验证结果存储到BindingResult或Error中

    5.  Handler执行完成后,向DispatcherServlet 返回一个ModelAndView对象;

    6.  根据返回的ModelAndView,选择一个适合的ViewResolver(必须是已经注册到Spring容器中的ViewResolver)返回给DispatcherServlet ;

    7. ViewResolver 结合Model和View,来渲染视图;

    8. 将渲染结果返回给客户端。

    101. spring mvc 有哪些组件?

    Spring MVC的核心组件:

    1. DispatcherServlet:中央控制器,把请求给转发到具体的控制类
    2. Controller:具体处理请求的控制器
    3. HandlerMapping:映射处理器,负责映射中央处理器转发给controller时的映射策略
    4. ModelAndView:服务层返回的数据和视图层的封装类
    5. ViewResolver:视图解析器,解析具体的视图
    6. Interceptors :拦截器,负责拦截我们定义的请求然后做处理工作

    102. @RequestMapping 的作用是什么?

    RequestMapping是一个用来处理请求地址映射的注解,可用于类或方法上。用于类上,表示类中的所有响应请求的方法都是以该地址作为父路径。

    RequestMapping注解有六个属性,下面我们把她分成三类进行说明。

    value, method:

    • value:指定请求的实际地址,指定的地址可以是URI Template 模式(后面将会说明);
    • method:指定请求的method类型, GET、POST、PUT、DELETE等;

    consumes,produces

    • consumes:指定处理请求的提交内容类型(Content-Type),例如application/json, text/html;
    • produces:指定返回的内容类型,仅当request请求头中的(Accept)类型中包含该指定类型才返回;

    params,headers

    • params: 指定request中必须包含某些参数值是,才让该方法处理。
    • headers:指定request中必须包含某些指定的header值,才能让该方法处理请求。

    103. @Autowired 的作用是什么?

    《@Autowired用法详解》


    未完待续......


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  • 入门学习Linux常用必会60命令实例详解doc/txt

    千次下载 热门讨论 2011-06-09 00:08:45
    hda1中的“1”代表hda的第一个硬盘分区 (partition),hda2代表hda的第二主分区,第一个逻辑分区从hda5开始,依此类推。此外,可以直接检查 /var/log/messages文件,在该文件中可以找到计算机开机后系统已辨认出来的...
  • Python语言中的缩进在程序中长度统一且强制使用,只要统一即可,不一定是4空格(尽管这是惯例) IPO模型指:Input Process Output 字符串的正向递增和反向递减序号体系:正向是从左到右,0到n-1,反向是从右到左...

    测验1:Python基本语法元素

    知识点概要:

    • 普遍认为Python语言诞生于1991
    • Python语言中的缩进在程序中长度统一且强制使用,只要统一即可,不一定是4个空格(尽管这是惯例)
    • IPO模型指:Input Process Output
    • 字符串的正向递增和反向递减序号体系:正向是从左到右,0到n-1,反向是从右到左,-1到-n,举例
    str = "csdn" 
    #str[0]就表示字符串c, str[-1]表示"n"
    
    • Python的合法命名规则:命名包含字母,数字,下划线,但是首字符不能是数字
    • Python中获得用户输入的方式为:input()
    • Python中的保留字:type不是,是内置函数,def elif import 都是保留字
    • Python的数据类型有整数、列表、字符串等,但是不包括实数,实数是数学概念,在Python中对应着浮点数
    • 保留字if-elif-else用于表示分支结构,in用来进行成员判断
    • print()格式化输出,控制浮点数的小数点后两位输出应为:print("{:.2f}".format(XX)) :.2f哪一个都不能少

    编程测试:

    • Hello World 的条件输出:获得用户输入的一个整数,参考该整数值,打印输出"Hello World",要求:‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬
      如果输入值是0,直接输出"Hello World"‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬
      如果输入值大于0,以两个字符一行方式输出"Hello World"(空格也是字符)‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬
      如果输入值小于0,以垂直方式输出"Hello World"
    # eval()函数可以将默认输入的字符串去掉双引号并进行表达式运算,如输入500+20,默认
    #得到的输入为一个字符串“500+20”,但是使用eval()函数我们得到的是一个整型数字:520
    Number = eval(input())
    if Number == 0:
        print("Hello World")
    elif Number > 0:
        print("He\nll\no \nWo\nrl\nd")
    else:
        for c in "Hello World":
            print(c)
    
    • 数值运算:获得用户输入的一个字符串,格式如下:M OP N ,其中,M和N是任何数字,OP代表一种操作,表示为如下四种:+, -, *, /(加减乘除)‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬根据OP,输出M OP N的运算结果,统一保存小数点后2位。‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬
      注意:M和OP、OP和N之间可以存在多个空格,不考虑输入错误情况。
    print("{:.2f}".format(eval(input())))
    

    测验2:Python基本图形绘制

    知识点概要:

    • 正确引用turtle库的方式:
    import turtle
    #t是别名,可以更换其他名称
    import turtle as t 
    from turtle import setup
    from turtle import *
    

    import setup from turtle是不正确的

    • turtle库是一个直观有趣的图形绘制函数库,最早成功应用于LOGO编程语言,turtle绘图体系以水平右侧为绝对方位的0度,turtle坐标系的原点****默认在屏幕正中间
    • turtle.circle(-90,90)表示绘制一个半径为90像素的弧形,圆心在小海龟当前行进的右侧
    # circle(x,y)表示以x长度为半径,y为角度,
    #当前方向左侧x处为圆心画圆,其中x,y都可以是负数,相应取反
    #当前方向是水平向右的,对应直角坐标系中的x轴正方向
    #x为正,则圆心在y轴正方向上,y为正,逆时针画圆,圆弧角度为y
    #x为负则相反,圆心在y轴负方向上,y为正,顺时针画圆,圆弧角度为y
    
    • turtle.seth(to_angle)函数的作用是设置小海龟当前行进方向为to_angle,to_angle是角度的整数值
    • turtle.fd(distance)函数的作用是向小海龟当前行进方向前进distance距离
    • turtle.pensize(size)函数的作用是改变画笔的宽度为size像素
    • turtle**.circle**()函数不能绘制椭圆形
    • turtle.circle(x,y)函数绘制半圆,第二个参数y是180的奇数倍
    • turtle.penup()的别名有turtle.pu(),turtle.up()
    • turtle.colormode()的作用是设置画笔RGB颜色的表示模式
    • turtle.width()和turtle.pensize()都可以用来设置画笔尺寸
    • turtle.pendown()只是放下画笔,并不绘制任何内容
    • 改变turtle画笔的运行方向有left()、right()和seth()函数,bk()只能后退,但是不改变方向
    • turtle.done()用来停止画笔绘制,但绘图窗体不关闭,建议在每个turtle绘图最后增加turtle.done()
    • 循环相关保留字是:for…in和while,def用于定义函数

    编程测试:

    • turtle八边形绘制:使用turtle库,绘制一个八边形
    import turtle as t
    t.pensize(2)
    for i in range(8):
        t.fd(100)
        t.left(45)
    
    • turtle八角图形绘制:使用turtle库,绘制一个八角图形
    import turtle as t
    t.pensize(2)
    for i in range(8):
        t.fd(150)
        t.left(135)
    

    测验3:基本数据类型

    知识点概要:

    • pow(x,0.5)能够计算x的平方根,计算负数的平方根将产生复数
    • 字符串.strip()方法的功能是去掉字符串两侧指定的字符
    • 字符串.split()方法的功能是按照指定字符分隔字符串为数组
    • 字符串.repalce()方法的功能是替换字符串中特定字符
    • +操作符用来连接两个字符串序列
    • 字符串是一个连续的字符序列,使用\n可以实现打印字符信息的换行
    • val = pow(2,1000)
      #返回val结果的长度值要使用 len(str(val)),因为整型没有len()方法,要通过str()函数
      #将数字类型转换为字符串
    • 正确引用time库的方式如下:
    import time
    from time import strftime
    from time import *
    
    • Python语言的整数类型表示十进制(一般表示)二进制(0b或0B开头)八进制(0o或0O开头)十六进制(0x或0X开头)
    • %运算符的意思是取余数
    • 字符串切片操作:s[N:M],从N到M,但是不包括M
    name="Python语言程序设计课程"
    print(name[0],name[2:-2],name[-1])
    #输出结果为:P thon语言程序设计 程
    
    • print("{0:3}".format('PYTHON'))代码执行的结果是PYTHON,{0:3}表示输出的宽度是3,但是如果字符串长度超过3就以字符串长度显示

    编程测试:

    • 平方根格式化:获得用户输入的一个整数a,计算a的平方根,保留小数点后3位,并打印输出。‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬输出结果采用宽度30个字符、右对齐输出、多余字符采用加号(+)填充,‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬如果结果超过30个字符,则以结果宽度为准
    a = eval(input())
    print("{:+>30.3f}".format(a**0.5)) 
    # +是填充字符 >是右对齐 30是宽度 .3f是保留小数点后3位
    #若平凡根后是一个复数,复数的实部和虚部都是浮点数,.3f可以将实部和虚部分别取三位小数
    
    • 字符串分段组合:获得输入的一个字符串s,以字符减号(-)分割s,将其中首尾两段用加号(+)组合后输出
    InputStr = input()
    strs = InputStr.split('-')
    print(strs[0]+'+'+strs[-1])
    print("{}+{}".format(strs[0], strs[-1]))
    #s.split(k)以k为标记分割s,产生一个列表
    #通过该题目,掌握split()方法的使用,注意:k可以是单字符,也可以是字符串
    

    测验4:程序的控制结构

    知识点概要:

    • for…in…中in的后面需要的是一个迭代类型(组合类型),{1;2;3;4;5}不是Python的有效数据类型
    • range(x,y)
    for i in range(0,2):
    	print(i)
    #输出结果为:0 1
    
    • 程序的三种基本结构:顺序结构,循环结构和分支结构
    • 循环是程序根据条件判断结果向后反复执行的一种运行方式,是一种程序的基本控制结构,条件循环和遍历循环结构都是基本的循环结构,死循环能够用于测试性能,形式上的死循环可以用break来退出,例如
    x = 10
    while True:
    	x = x -1
    	if x == 1:
    		break
    
    • p = -p #表示给p赋值为它的负数,Python中的=是赋值符号
    • 缩进表达层次关系,同时用来判断当前Python语句在分支结构
    • continue结束当次循环,但是不跳出循环
    • random库中用于生产随机小数的函数是random(),而randint()/getrandbits()/randrange()都产生随机整数
    • 程序错误是一个大的概念,不仅指代码运行错误,更代表功能逻辑错误。使用异常处理try-excepy,可以对程序的异常进行捕捉和处理,程序运行可能不会出错,但逻辑上可能会出错

    编程测试:

    • 四位玫瑰数:四位玫瑰数是4位数的自幂数。自幂数是指一个 n 位数,它的每个位上的数字的 n 次幂之和等于它本身‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬
      例如:当n为3时,有1^3 + 5^3 + 3^3 = 153,153即是n为3时的一个自幂数,3位数的自幂数被称为水仙花数‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‮‬‫
      请输出所有4位数的四位玫瑰数,按照从小到大顺序,每个数字一行
    #个人思路:求四位数的各个位数abcd
    for i in range(1000,10000):
        a = i%10
        b = (i//10)%10
        c = (i//100)%10
        d = (i//1000)%10
        if a**4 + b**4 + c**4 + d**4 == i:
            print(i)
    #参考答案:字符串+eval()
    s = ""
    for i in range(1000, 10000):
        t = str(i)
        if pow(eval(t[0]),4) + pow(eval(t[1]),4) + pow(eval(t[2]),4) + pow(eval(t[3]),4) == i :
            print(i)
    
    • 100以内素数之和:求100以内所有素数之和并输出‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬
      素数指从大于1,且仅能被1和自己整除的整数‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬,提示:可以逐一判断100以内每个数是否为素数,然后求和
    sum = 0
    for i in range(2,100):
        isFlag = 1 #判断是否为素数
        for j in range(2,i): #遍历2-i-1,看是否能被i整除
            if i%j == 0: #被整除说明不是素数
                isFlag = 0
                break
        if isFlag == 1:
            sum += i
    print(sum)
    #参考答案:将判断是否为素数封装为一个函数,倾向于这种解题思路
    def is_prime(n):
        for i in range(2,n):
            if n%i == 0:
                return False
        return True
    sum = 0
    for i in range(2,100):
        if is_prime(i):
            sum += i
    print(sum)
    

    测验5:函数和代码复用

    知识点概要:

    • 函数作用:增强代码可读性、降低编程复杂度、复用代码,函数不能直接提高代码的执行速度
    • 全局变量与局部变量:函数的参数一般为局部变量,函数内使用global s 表示变量s为全局变量
    • 函数调用前必须已经存在函数定义,否则无法执行,Python内置函数直接使用,不需要引用任何模块
    • 模块内高耦合,模块间低耦合:高耦合的特点是复用较为困难,模块间关系应尽可能简单,模块之间耦合度低,尽可能合理划分功能块,功能块内部耦合度高
    • 递归不会提高程序的执行效率,任何递归程序都可以通过堆栈或队列变为非递归程序
    • 函数是一段具有特定功能的、可重用的语句组,可以看做是一段具有名字的程序,通过函数名来调用,同时不需要知道函数的内部实现原理,只需要知道调用方法(接口)即可
    • def func(*a,b):是错误的函数定义,*a表示可变参数,可变参数只能放在函数参数的最后,即def func(a,*b):
    • 函数可以包含0个或多个return语句
    • 每个递归函数至少存在一个基例,但可能存在多个基例,基例表示不再进行递归,同时决定了递归的深度

    编程测试:

    • 随机密码生成:以整数17为随机数种子,获取用户输入整数N为长度,产生3个长度为N位的密码,密码的每位是一个数字。每个密码单独一行输出,产生密码采用random.randint()函数
    import random
    def genpwd(length):
        a = 10**(length-1)
        b = 10**length - 1
        return "{}".format(random.randint(a, b))
    length = eval(input())
    random.seed(17)
    for i in range(3):
        print(genpwd(length))
    
    #思路类似,同样过了
    def genpwd(length):
        high = 10**length
        low = 10**(length-1)
        return random.randrange(low,high)
    
    • 连续质数计算:获得用户输入数字N,计算并输出从N开始的5个质数,单行输出,质数间用逗号,分割。
      注意:需要考虑用户输入的数字N可能是浮点数,应对输入取整数;最后一个输出后不用逗号
    def prime(m): #判断是否为质数
        for i in range(2,m):
            if m%i == 0:
                return False
        return True
        
    n = eval(input())
    if n != int(n): #考虑输入为浮点数的情况
        n = int(n) + 1
    else:
        n = int(n)   
        
    times = 0 #统计质数的次数
    res = [] #存放输出结果
    while times < 5:
        if prime(n):
            res.append(n)
            times += 1
        n += 1
    for i in res[:len(res)-1]:
        print(i,end=",")
    print(res[-1]) #最后一个不输出逗号
    
    #参考答案
    def prime(m):
        for i in range(2,m):
            if m % i == 0:
                return False
        return True
    #需要对输入小数情况进行判断,获取超过该输入的最小整数(这里没用floor()函数)
    n = eval(input())
    n_ = int(n)
    n_ = n_+1 if n_ < n else n_
    count = 5
    #对输出格式进行判断,最后一个输出后不增加逗号(这里没用.join()方法)
    while count > 0:
        if prime(n_):
            if count > 1:
                print(n_, end=",")
            else:
                print(n_, end="")
            count -= 1 
        n_ += 1
    

    测验6:组合数据类型

    知识点概要:

    • 列表ls,ls.append(x)表示只能向列表最后增加一个元素,如果x是一个列表,则该列表作为一个元素增加到ls中
    • 集合“交并差补”四种运算分别对应的运算符是:& | - ^
    • 字典d,d.values()返回的是dict_values类型,包括字典中的所有值,通常与for…in组合使用
    • Python的元组类型:元组采用逗号和圆括号(可选)来表示,一旦创建就不能修改,一个元组可以作为另一个元祖的元素,可用多级索引获取信息,序列类型(元组、列表)中的元素都可以是不同类型
    • 创建字典时,如果相同键对应不同值,字典采用最后一个"键值对"
    d= {'a': 1, 'b': 2, 'b': '3'}
    print(d['b'])
    #输出结果:3
    
    • 集合与字典类型最外侧都用{}表示,不同在于集合类型元素是普通元素,字典类型元素是键值对。字典在程序设计中非常常用,因此直接采用{}默认生成一个空字典
    • 对于字典d:x in d表示判断x是否是字典d中的键,键是值的序号,也是字典中值的索引方式
    • Python序列类型有:列表类型、元组类型、字符串类型(Python内置数据类型中没有数组类型)
    • 组合数据类型能够将多个相同类型或不同类型的数据组织起来,通过单一的表示使数据操作更有序、更容易
    • 组合数据类型可以分为3类:序列类型、集合类型和映射类型;
    • Python的字符串元组列表类型都属于序列类型,序列类型总体上可以看成一维向量,如果其元素都是序列,则可被当作二维向量
    • 对于序列s:s.index(x)返回序列s中元素x第一次出现的序号,并不返回全部序号

    编程测试:

    • 数字不同数之和:获得用户输入的一个整数N,输出N中所出现不同数字的和‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬
      例如:用户输入 123123123,其中所出现的不同数字为:1、2、3,这几个数字和为6
    #参考答案:字符串可以通过list()直接变成列表,或通过set()直接变成集合
    n = input()
    ss = set(n)
    s = 0
    for i in ss:
        s += eval(i)
        #s += int(i) #同样可以
    print(s)
    
    • 人名最多数统计:给出了一个字符串,其中包含了含有重复的人名,请直接输出出现最多的人名
    #先使用字典建立"姓名与出现次数"的关系,然后找出现次数最多数对应的姓名
    s = '''双儿 洪七公 赵敏 赵敏 逍遥子 鳌拜 殷天正 金轮法王 乔峰 杨过 洪七公 郭靖 
           杨逍 鳌拜 殷天正 段誉 杨逍 慕容复 阿紫 慕容复 郭芙 乔峰 令狐冲 郭芙 
           金轮法王 小龙女 杨过 慕容复 梅超风 李莫愁 洪七公 张无忌 梅超风 杨逍 
           鳌拜 岳不群 黄药师 黄蓉 段誉 金轮法王 忽必烈 忽必烈 张三丰 乔峰 乔峰 
           阿紫 乔峰 金轮法王 袁冠南 张无忌 郭襄 黄蓉 李莫愁 赵敏 赵敏 郭芙 张三丰 
           乔峰 赵敏 梅超风 双儿 鳌拜 陈家洛 袁冠南 郭芙 郭芙 杨逍 赵敏 金轮法王 
           忽必烈 慕容复 张三丰 赵敏 杨逍 令狐冲 黄药师 袁冠南 杨逍 完颜洪烈 殷天正 
           李莫愁 阿紫 逍遥子 乔峰 逍遥子 完颜洪烈 郭芙 杨逍 张无忌 杨过 慕容复 
           逍遥子 虚竹 双儿 乔峰 郭芙 黄蓉 李莫愁 陈家洛 杨过 忽必烈 鳌拜 王语嫣 
           洪七公 韦小宝 阿朱 梅超风 段誉 岳灵珊 完颜洪烈 乔峰 段誉 杨过 杨过 慕容复 
           黄蓉 杨过 阿紫 杨逍 张三丰 张三丰 赵敏 张三丰 杨逍 黄蓉 金轮法王 郭襄 
           张三丰 令狐冲 赵敏 郭芙 韦小宝 黄药师 阿紫 韦小宝 金轮法王 杨逍 令狐冲 阿紫 
           洪七公 袁冠南 双儿 郭靖 鳌拜 谢逊 阿紫 郭襄 梅超风 张无忌 段誉 忽必烈 
           完颜洪烈 双儿 逍遥子 谢逊 完颜洪烈 殷天正 金轮法王 张三丰 双儿 郭襄 阿朱 
           郭襄 双儿 李莫愁 郭襄 忽必烈 金轮法王 张无忌 鳌拜 忽必烈 郭襄 令狐冲 
           谢逊 梅超风 殷天正 段誉 袁冠南 张三丰 王语嫣 阿紫 谢逊 杨过 郭靖 黄蓉 
           双儿 灭绝师太 段誉 张无忌 陈家洛 黄蓉 鳌拜 黄药师 逍遥子 忽必烈 赵敏 
           逍遥子 完颜洪烈 金轮法王 双儿 鳌拜 洪七公 郭芙 郭襄 赵敏'''
           
    names = s.split()
    d = {}
    for name in names:
        d[name] = d.get(name, 0) + 1
    Maxkey = ""
    MaxValue = 0
    for k in d:
        if d[k] > MaxValue:
            Maxkey = k
            MaxValue = d[k]
    print(Maxkey)
    #参考答案
    ls = s.split()
    d = {}
    for i in ls:
        d[i] = d.get(i, 0) + 1
    max_name, max_cnt = "", 0
    for k in d:
        if d[k] > max_cnt:
            max_name, max_cnt = k, d[k]
    print(max_name)
    

    测验7:文件和数据格式化

    知识点概要:

    • 数据组织纬度一维数据采用线性方式组织,对应于数学中的数组和集合等概念;二维数据采用表格方式组织,对应于数学中的矩阵;高维数据由键值对类型的数据构成,采用对象方式组织,字典就用来表示高维数据,一般不用来表示一二纬数据
    • Python对文件操作采用的统一步骤是:打开-操作-关闭(其中关闭可以省略)
    • CSV文件格式是一种通用的、相对简单的文件格式,应用于程序之间转移表格数据,CSV文件的每一行是一维数据,可以使用Python中的列表类型表示,整个CSV文件是一个二维数据,一般来说,CSV文件都是文本文件,由相同的编码字符组成
    • 二维列表切片ls = [[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]]获取其中的元素5要使用:ls[1][1]
    • 文件可以包含任何内容,是数据的集合和抽象,是存储在辅助存储器上的数据序列,而函数或类才是程序的集合和抽象
    • 打开文件后采用close()关闭文件是一个好习惯。如果不调用close(),当前Python程序完全运行退出时,该文件引用被释放,即程序退出时,相当于调用了close(),默认关闭
    • Python文件的"+"打开模式,与r/w/a/x一同使用,在原功能基础上同时增加了读写功能,同时赋予文件的读写权限
    • 同一个文件既可以用文本方式打卡,也可以用二进制方式打开
    • 列表元素如果都是列表,其可能表示二维数据,如[[1,2],[3,4],[5,6]],如果列表元素不都是列表,则它表示一维数据
    • Python文件读操作有:read()、readline()、readlines(),没有readtext()方法

    编程测试:

    • 文本的平均列数:打印输出附件文件的平均列数,计算方法如下:‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬
      (1)有效行指包含至少一个字符的行,不计算空行‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬
      (2)每行的列数为其有效字符数‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬
      (3)平均列数为有效行的列数平均值,采用四舍五入方式取整数进位
    #for line in f 获取的line包含每行最后的换行符(\n),所以去掉该换行符再进行统计
    f = open("latex.log", "r", encoding="utf-8")
    lines = 0
    columns = 0
    for line in f:
        line = line.strip("\n")
        if len(line):
            lines += 1
            columns += len(line)
    print("{:.0f}".format(columns/lines))
    f.close()
    
    #参考答案如下:
    f = open("latex.log")
    s, c = 0, 0
    for line in f:
        line = line.strip("\n")
        if line == "":
            continue
        s += len(line)
        c += 1
    print(round(s/c))
    

    -CSV格式清洗与转换:附件是一个CSV格式文件,提取数据进行如下格式转换:‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬
    (1)按行进行倒序排列‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮
    (2)每行数据倒序排列‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬
    (3)使用分号(;)代替逗号(,)分割数据,无空格‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬
    按照上述要求转换后将数据输出

    f = open("data.csv", "r", encoding="utf-8")
    txt = f.readlines()
    txt.reverse() #按行进行倒序排列
    for line in txt:
        #line = line.strip("\n") #去除末尾换行符
        #line = line.replace(" ","") #去空格
        line = line.strip("\n").replace(" ", "")
        #ls = line.split(",") 
        #ls = ls[::-1]
        ls = line.split(",")[::-1] #逗号分隔并将分隔后的元素倒序
        print(";".join(ls)) #元素间插入分号
    f.close()
    
    #参考答案(使用strip()方法去掉每行最后的回车,使用replace()去掉每行元素两侧的空格)
    f = open("data.csv")
    ls = f.readlines()
    ls = ls[::-1]
    lt = []
    for item in ls:
        item = item.strip("\n")
        item = item.replace(" ", "")
        lt = item.split(",")
        lt = lt[::-1]
        print(";".join(lt))
    f.close()
    

    测验8:程序设计方法学

    知识点概要:

    • 用户体验:编程只是手段,程序最终为人类服务,用户体验很重要,一个提醒进度的进度条、一个永不抛出异常的程序、一个快速的响应、一个漂亮的图标、一个合适尺寸的界面等都是用户体验的组成部分。总的来说,用户体验是一切能够提升程序用户感受的组成
    • 计算思维是基于计算机的思维模式,计算机出现之前,由于没有快速计算装置,计算所反映的思维模式主要是数学思维,即通过公式来求解问题。当快速计算装置出现后,计算思维才真正形成
    • 软件产品 = 程序功能 + 用户体验 ;产品不仅需要功能,更需要更好的用户体验。往往,产品都需要综合考虑技术功能和人文设计,这源于产品的商业特性。即,商业竞争要求产品不能只关心技术功能,更要关心用户易用和喜好需求
    • os库os.system()可以启动进程执行程序
    • 函数自顶向下设计的关键元素,通过定义函数及其参数逐层开展程序设计
    • os.path子库os.path.relpath(path)用来计算相对路径
    • Python第三方库安装:使用pip命令、使用集成安装工具或访问UCI网站下载安装文件,请不要直接联系作者索要第三方库
    • 计算思维的本质是:抽象自动化
    • os库是Python重要的标准库之一,提供了路径操作、进程管理等几百个函数功能,覆盖与操作系统、文件操作等相关的众多功能;os库适合所有操作系统
    • 计算生态以竞争发展、相互依存和迅速更迭为特点,在开源项目间不存在顶层设计,以类自然界"适者生存"的方式形成技术演进路径

    编程测试:

    • 英文字符的鲁棒输入:获得用户的任何可能输入,将其中的英文字符进行打印输出,程序不出现错误
    inputStr = input()
    for i in inputStr:
        if i.islower() or i.isupper():
            print(i,end="")
         
    #参考答案:采用遍历字符的方式实现,通过约束字母表达到鲁棒效果
    alpha = []
    for i in range(26):
        alpha.append(chr(ord('a') + i))
        alpha.append(chr(ord('A') + i))
    s = input()
    for c in s:
        if c in alpha:
            print(c, end="")
    
    • 数字的鲁棒输入:获得用户输入的一个数字,可能是浮点数或复数,如果是整数仅接收十进制形式,且只能是数字。对输入数字进行平方运算,输出结果,要求:
      1)无论用户输入何种内容,程序无错误‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬
      2)如果输入有误,请输出"输入有误"
    number = input()
    try:
        #complex()和complex(eval())之间的比较
        #将能够排除非数字类型的输入
        if complex(number) == complex(eval(number)):
            print(eval(number) ** 2)
    except:
        print("输入有误") 
        
    '''
    不能直接使用eval(),否则用户可以通过输入表达式(如100**2)输入数字
    与要求不同(在实际应用中会带来安全隐患)
    '''
    

    测验9:Python计算生态纵览

    知识点概要:

    • Python网络爬虫方向第三方库有:Requests、Scrapy、pyspider
    • Python数据可视化方向第三方库有:Mayavi、Matplotlib、Seaborn
    • Python Web信息提取方向第三方库有:Beautiful Soup、Python-Goose、Re
    • Python游戏开发第三方库有:Panda3D、cocos2d、PyGame
    • Python数据分析方向第三方库有:Numpy、Pandas、Scipy
    • Python图形用户界面方向(GUI)第三方库有:PyQt5、wxPython、PyGObject
    • Python网站开发框架方向第三方库有:Django、Pyramid、Flask
    • Python文本处理方向第三方库有:NLTK、python-docx、PyPDF2
    • Python网络应用开发方向第三方库有:aip、MyQR、WeRobot
    • aip是百度的人工智能功能Python访问接口
    • Python人工智能方向第三方库有:TensorFlow、Scikit-learn、MXNet
    • Vizard是虚拟现实第三方库
    • pyovr是增强现实开发库
    • redis-py是redis数据的Python访问接口

    编程测试:

    • 系统基本信息获取:获取系统的递归深度、当前执行文件路径、系统最大UNICODE编码值等3个信息,并打印输出;输出格式如下:‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬
      RECLIMIT:<深度>, EXEPATH:<文件路径>, UNICODE:<最大编码值>‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮
      提示:请在sys标准库中寻找上述功能
    import sys
    print("RECLIMIT:{}, EXEPATH:{}, UNICODE:{}".format(sys.getrecursionlimit(), sys.executable, sys.maxunicode))
    
    • 二维数据表格输出:tabulate能够对二维数据进行表格输出,是Python优秀的第三方计算生态。‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬编写程序,能够输出如下风格效果的表格数据
      输出效果
    data = [ ["北京理工大学", "985", 2000], \
             ["清华大学", "985", 3000], \
             ["大连理工大学", "985", 4000], \
             ["深圳大学", "211", 2000], \
             ["沈阳大学", "省本", 2000], \
        ]
    from tabulate import tabulate
    print(tabulate(data, tablefmt="grid"))
    

    期末测验

    *编程测试:

    • 无空隙回声输出:获得用户输入,去掉其中全部空格,将其他字符按收入顺序打印输出
    print(input().replace(" ",""))
    
    • 文件关键行数:关键行指一个文件中包含的不重复行。关键行数指一个文件中包含的不重复行的数量。‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‪‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬统计附件文件中关键行的数量
    f = open("latex.log", "r", encoding="utf-8")
    d = {}
    for line in f:
        d[line] = d.get(line, 0) + 1
    print("共{}关键行".format(len(d)))
    
    #参考答案:如果需要"去重"功能,请使用集合类型
    f = open("latex.log")
    ls = f.readlines()
    s = set(ls)
    print("共{}关键行".format(len(s)))
    
    • 剩余两题与测验九重复,不重复记录
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  • 浦发银行 信息科技岗 大数据方向 面经

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    、综合面 二、机试 三、专业面试 浦发面经 即兴演讲 上机测试 结构化面试 浦发银行大数据创新岗上海打卡 第部分 综合面试 第二部分 专业面试 第三部分 上机考试(只有开发和测试岗需要,别的岗可选) 浦发...
  • 基于51单片机的交通灯控制系统设计

    万次阅读 多人点赞 2018-11-24 13:38:11
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  • 沉默王二的黄金时代

    千次阅读 多人点赞 2015-11-19 18:37:06
    我写这篇文章的缘由是什么,其实也和上面这些废话有关系,这就好比,你xxoo的时候要有前戏(这™有点太直接),或者说你屙屎之前可能要先放点五谷杂粮之气到外面(这话听起来怎么像在骂我自己)。
  • 51单片机简单的驱动LCD1602

    千次阅读 多人点赞 2018-12-13 23:04:05
    目录 【LCD1602】 什么是LCD1602 LCD1602管脚 状态 RAM地址映射 ...CSDN始于python,终究还是要回到自己老本行,学学py只是时兴起,为了自己兴趣...LCD1602是种工业字符型液晶,能够同时显示16x02即32个字...
  • C#基础教程-c#实例教程,适合初学者

    万次阅读 多人点赞 2016-08-22 11:13:24
    章 C#语言基础 本章介绍C#语言的基础知识,希望具有C语言的读者能够基本掌握C#语言,并以此为基础,能够进一步学习用C#语言编写window应用程序和Web应用程序。当然仅靠章的内容就完全掌握C#语言是不可能的,...
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  • 手好:硬笔书法轻松自学指南(知乎周刊 Plus) 知乎编辑团队 楷书,认知好的范本 2017-03-16 《黄自元间架结构九十二法》 选本好字帖 2017-03-16 先谈书体。 前人对练习书法的程序,各有主张。有的认为...
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  • 这一年,这些书:2020年读书笔记

    万次阅读 2021-01-29 08:06:08
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  • 一个毕业一年程序员的感悟

    万次阅读 多人点赞 2018-07-22 00:01:04
    段看到朋友圈里的学弟学妹们开始晒毕业照,这一晃据我毕业也一年多了。走出了校园,工作了一年,见得多了,体会和感触也随之变多。所以,又开始习惯性地复盘过去的段经历,用现在不成熟的想法去回顾之前更不...

空空如也

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