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【精品问答】PHP常见面试题50问(附答案)

珍宝珠 2019-12-01 21:59:27 1373 浏览量 回答数 1

回答

“程序设计 = 算法 + 数据结构”是瑞士计算机科学家Niklaus Wirth于1976年出版的一本书的书名,很快就成了在计算机工作者之间流传的一句名言。斗转星移,尽管新技术方法不断涌现,这句名言依然焕发着无限的生命力,它借助面向对象知识的普及,使数据结构技术更加完善和易于使用。由此,也说明了数据结构在计算机学科中的地位和不可替代的独特作用。 然而,在可视化程序设计的今天,借助于集成开发环境我们可以很方便、快捷地开发部署应用程序,程序设计似乎不再只是计算机专业的人员的专利,很多人以为,只要掌握了几种开发工具就可以成为编程高手了,其实这是一个误区。纵然,我们可以很熟练地掌握一门程序设计语言、熟练地运用各种IDE开发应用程序,但是我们写出的代码是否是优良的。我们的设计是否合理。代码执行是否是高效的。代码风格是否是有美感的。更甚的说我们所写出代码的是否是艺术。 在长达几年的时间内,我总是陷在了一个误区里面:即认为工程能力和算法能力是不相干的两回事,我们似乎可以很轻松地完成一个工程项目,至少我在做一些MIS系统的时候一直都是这么认为的,甚至觉得根本不需要所谓的算法或数据结构。当时一直想不通的是为什么Google、百度这样牛的公司却对ACMer们如此青睐,对于这种招聘的标准感到疑惑不解。为什么他们不在技术(多线程、网络编程、分布式系统等)上做要求,却偏偏只关注这么一小块的算法设计。 我曾经反复地告诉自己“程序设计 = 算法 + 数据结构”在70年代提出是受限于计算机硬件,当时的内存不足、计算能力不强,程序需要设计足够精巧细致。再看当前主流的计算机配置,比70年代的大型机运算能力还要强大,我们好像完全不用担心算法设计的问题。报着这样的想法,我向来都不太重视算法,而且工程中对算法的需求并不多。 只是有一天,我突然发现我只是片面地关注其中一个方面,硬件能力是提升了,但同时人们所面对的信息、数据、运算任务的规模也是极大的膨胀了,而且膨胀的规模比硬件本身运算能力提升的规模还要大很多。算法和数据结构不仅没有贬值,反而比之前那个时代显得更为重要。试想,在互联网迅猛发展的今天,一个中等规模的企业每天所产生的数据量能达到GB级甚至TB级。要处理这样的海量数据不是说单纯的硬件运算能力上来就解决了的,设计优良的算法和数据结构设计能够在1分钟之内完成任务,而一个糟糕的设计则可能需要1个小时的运行。 一般认为,一个数据结构是由数据元素依据某种逻辑联系组织起来的,这种对数据元素间逻辑关系的描述称为数据结构。许多大型系统的构造经验表明,系统实现的困难程度和系统构造的质量都严重的依赖于是否选择了最优的数据结构。许多时候,确定了数据结构后,算法就容易得到了。当然,有些情况下事情也会反过来,我们根据特定算法来选择数据结构与之适应。算法则可以理解为有基本运算及规定的运算顺序所构成的完整的解题步骤,或者看成按照要求设计好的有限的确切的计算序列,并且这样的步骤和序列可以解决一类问题。 总的来说,数据结构和算法并不是一门教你编程的课,它们可以脱离任何的计算机程序设计语言,而只需要从抽象意义上去概括描述。说的简单一点,数据结构是一门告诉你数据在计算机里如何组织的课程,而算法是一门告诉你数据在计算机里如何运算的课程,前者是结构学、后者是数学。程序设计就像盖房子,数据结构是砖、瓦,而算法则是设计图纸。你若想盖房子首先必须要有原材料(数据结构),但这些原材料并不能自动地盖起你想要的房子,你必须按照设计图纸(算法)一砖一瓦地去砌,这样你才能拥有你想要的房子。数据结构是程序设计这座大厦的基础,没有基础,无论设计有多么高明,这座大厦不可能建造起来。算法则是程序设计之灵魂,它是程序设计的思想所在,没有灵魂没有思想那不叫程序,只是一堆杂乱无章的符号而已。在程序设计中,数据结构就像物质,而算法则是意识,这在哲学上可以理解为:意识是依赖与物质而存在的,物质是由意识而发展的。双方相互依赖,缺一不可。 当然最经典的数据结构是有限的,包括线性表、栈、队列、串、数组、二叉树、树、图、查找表等,而算法则是琳琅满目的,多种多样的。就好像数据结构是人体的各种组织、器官,算法则是人的思想。你可以用自己的思想去支配你的身体各个可以运动的器官随意运动。如果你想吃苹果,你可以削皮吃,可以带皮吃,只要你愿意,甚至你可以不洗就吃。但无论如何,你的器官还是你的器官,就那么几样,目的只有一个就是吃苹果,而方式却是随心所欲的。这就是算法的灵活性、不固定性。因此可以这样说:数据结构是死的,而算法是活的。 我花了四年时间才走出这个误区,值得庆幸的是不算太晚,而我的梦想是要做一名优秀的架构师,缺乏数据结构和算法的深厚功底,很难设计出高水平的具有专业水准的架构和应用,数据结构和算法则是我实现梦想最坚实的基石。现在,也正是我需要开始沉淀的时刻。程序设计这项伟大的工程,教授于我的将不仅仅是技术这么简单,我期待它能给我以更深的思考与感悟,激发我对生命的热爱,对理想的执着,对卓越的追求。

琴瑟 2019-12-02 01:22:02 0 浏览量 回答数 0

问题

编辑器测试

养狐狸的猫 2019-12-01 22:01:10 72 浏览量 回答数 0

Quick BI 数据可视化分析平台

2020年入选全球Gartner ABI魔力象限,为中国首个且唯一入选BI产品

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楼主这是节点遍历时,通过函数指针动态加载节点处理函数的设计方法。这个几年前写过,后来不这么写了。主要有以下几个问题。 1、每个节点被访问时,操作可能不一样,通用的函数指针的入口参数,要么可变参,要么多套,入口指针,都是很繁琐的事情,把代码逻辑结构搞的会更复杂。 2、操作函数和操作对象没有绑定,这个在规模开发时,很容易引起混乱。这样设计的代码,我自己到后面都觉得混乱,更别说基于我的架子让别人开发,楼主你的例子不够复杂可能感觉不到。 3、上面两个问题,也导致,代码复用率不高。 现在我的设计思想,如果是基础的数据结构,如同你这个例子中就是个线形表,我都全部独立成模版,在头文件中。 特定数据的处理不会和处理方法绑定,而是调用不同通用模块来处理,这样是尽可能的让数据和处理松耦合。而关联数据再怎么关联,处理时,也是一类整体处理的,同时一批数据再怎么复合,总可以拆成不同大部分串联处理(例如,读取、处理、写出,通过增加cache的方式可以分批分步骤完成,而不是读、处理、写 、一个完整操作周期,仅针对一个单元)。所以这类数据的整体处理落在通用模块里,通过数据和处理的紧耦合的提升效率。 ###### 另外,补充说一下,楼主的函数式风格,和我的函数式风格理解相差颇大。我的理解如下,所谓函数式风格,是将一批数据的若干处理,分解为正交串接的多个子步骤,每个步骤都是对整体数据的某个操作的实现。楼主的方案实质是对一个处理,可以挂接不同的操作方法。 我的理解函数式的风格在于每个独立模块处理极少的有逻辑关联的操作,可以看作针对一个数据池的原子操作。依次将数据池的数据灌入不同的独立模块,实现数据处理。当然差异的模块调用顺序和不同处理模块的组合,可以有不同的效果。 但无论如何,都是函数与数据松耦合的设计。这个和面向对象是反过来的。 ######相互嵌套耦合,牵一发动全身######楼主的代码有很浓重的其他语言的味道######楼主文章不错,我看现在的C模块基本就是你所说的面向对象风格,其实就是用数据结构组织起来。###### 引用来自“中山野鬼”的答案 楼主这是节点遍历时,通过函数指针动态加载节点处理函数的设计方法。这个几年前写过,后来不这么写了。主要有以下几个问题。 1、每个节点被访问时,操作可能不一样,通用的函数指针的入口参数,要么可变参,要么多套,入口指针,都是很繁琐的事情,把代码逻辑结构搞的会更复杂。 2、操作函数和操作对象没有绑定,这个在规模开发时,很容易引起混乱。这样设计的代码,我自己到后面都觉得混乱,更别说基于我的架子让别人开发,楼主你的例子不够复杂可能感觉不到。 3、上面两个问题,也导致,代码复用率不高。 现在我的设计思想,如果是基础的数据结构,如同你这个例子中就是个线形表,我都全部独立成模版,在头文件中。 特定数据的处理不会和处理方法绑定,而是调用不同通用模块来处理,这样是尽可能的让数据和处理松耦合。而关联数据再怎么关联,处理时,也是一类整体处理的,同时一批数据再怎么复合,总可以拆成不同大部分串联处理(例如,读取、处理、写出,通过增加cache的方式可以分批分步骤完成,而不是读、处理、写 、一个完整操作周期,仅针对一个单元)。所以这类数据的整体处理落在通用模块里,通过数据和处理的紧耦合的提升效率。 你说的问题#1和文章中函数式风格一节抱怨employee_read无法和Callback兼容的问题是类似的,说到底就是因为C语言静态类型等语法特性导致了对函数式风格支持不好;同时也反向说明了为什么大多数支持函数式风格的语言会选择“动态类型”,并且支持灵活的可变个数参数等特性,都是为了辅助函数式风格的编码。 #2这一点我不太同意。C语言里虽然没有类的概念把数据和函数在语法层次上绑定在一起,但通过规范地命令提供隐喻,比如代码中,所有操作Employee对象的函数都以employee_前缀开头。而且,这些接口之间也有层级关系,符合下表描述的抽象屏障。如果你把Employee相关的声明、操作独立出来放在一个文件里,然后头文件里只放置公开的接口信息,这样就变得简洁多了。 最高层:使用API的程序 main 基于Employee的接口实现的高级操作 employee_print, employee_adjust_salary 基于最底层的C,对象Employee的最基础的操作,包括读入、释放、遍历等 employee_read, employee_free, foreach, with_open_file C语言本身提供的最底层的工具 struct Empoloyee, for, free, calloc... 例如C语言自带的操作文件的接口同样符合这样的抽象屏障:我们只需要使用fopen、fclose、fread、fwrite等一系列操作FILE对象的接口,无需关心FILE结构体里有些什么内容,表示什么意思,以及各个接口是怎么实现的。 #3的确是一个问题,而且我在文章里也可以没有提及,因为这不是这篇文章要表达的重点。它最本质的问题在于将集合的数据结构和单个对象的信息保存在同一个地方。其他语言,例如Java的java.util.*容器、C++的STL容器,都符合你的设计,将容器这个单一职责抽象出来。当然,我自己实际的工作也是这样做的。 ###### 引用来自“中山野鬼”的答案 另外,补充说一下,楼主的函数式风格,和我的函数式风格理解相差颇大。我的理解如下,所谓函数式风格,是将一批数据的若干处理,分解为正交串接的多个子步骤,每个步骤都是对整体数据的某个操作的实现。楼主的方案实质是对一个处理,可以挂接不同的操作方法。 我的理解函数式的风格在于每个独立模块处理极少的有逻辑关联的操作,可以看作针对一个数据池的原子操作。依次将数据池的数据灌入不同的独立模块,实现数据处理。当然差异的模块调用顺序和不同处理模块的组合,可以有不同的效果。 但无论如何,都是函数与数据松耦合的设计。这个和面向对象是反过来的。 我认为你说的是“责任单一原则”,让每个函数、每个模块责任都尽可能地单一,然后通过类似搭积木一样的灵活组合,完成不同的任务。就像UNIX下的命令,每个单独命令都只完成一件事情,通过管道等把这些功能单一的命令组织在一起,协作完成一个复杂的任务! 我个人认为这是一种设计思想,和源自Lambda演算的函数式风格并没有太大关系。 ###### 引用来自“杨同学”的答案 楼主的代码有很浓重的其他语言的味道 因为其他语言也能写“面向对象风格”和“函数式风格”的代码,并且看起来比C更“专业”。 ###### 引用来自“优游幻世”的答案 楼主文章不错,我看现在的C模块基本就是你所说的面向对象风格,其实就是用数据结构组织起来。 嗯,将数据和操作数据的方法集中在一起会让代码更容易维护。 就像我在六楼回复里提到的,很多C模块往往还会更进一步,把容器和对象也分离开来。这样容器能容纳各种不同的对象,对象则只保留数据本身,不关心和其他对象是以什么形式组织在一起的。 ###### 引用来自“redraiment”的答案 引用来自“中山野鬼”的答案 楼主这是节点遍历时,通过函数指针动态加载节点处理函数的设计方法。这个几年前写过,后来不这么写了。主要有以下几个问题。 1、每个节点被访问时,操作可能不一样,通用的函数指针的入口参数,要么可变参,要么多套,入口指针,都是很繁琐的事情,把代码逻辑结构搞的会更复杂。 2、操作函数和操作对象没有绑定,这个在规模开发时,很容易引起混乱。这样设计的代码,我自己到后面都觉得混乱,更别说基于我的架子让别人开发,楼主你的例子不够复杂可能感觉不到。 3、上面两个问题,也导致,代码复用率不高。 现在我的设计思想,如果是基础的数据结构,如同你这个例子中就是个线形表,我都全部独立成模版,在头文件中。 特定数据的处理不会和处理方法绑定,而是调用不同通用模块来处理,这样是尽可能的让数据和处理松耦合。而关联数据再怎么关联,处理时,也是一类整体处理的,同时一批数据再怎么复合,总可以拆成不同大部分串联处理(例如,读取、处理、写出,通过增加cache的方式可以分批分步骤完成,而不是读、处理、写 、一个完整操作周期,仅针对一个单元)。所以这类数据的整体处理落在通用模块里,通过数据和处理的紧耦合的提升效率。 你说的问题#1和文章中函数式风格一节抱怨employee_read无法和Callback兼容的问题是类似的,说到底就是因为C语言静态类型等语法特性导致了对函数式风格支持不好;同时也反向说明了为什么大多数支持函数式风格的语言会选择“动态类型”,并且支持灵活的可变个数参数等特性,都是为了辅助函数式风格的编码。 #2这一点我不太同意。C语言里虽然没有类的概念把数据和函数在语法层次上绑定在一起,但通过规范地命令提供隐喻,比如代码中,所有操作Employee对象的函数都以employee_前缀开头。而且,这些接口之间也有层级关系,符合下表描述的抽象屏障。如果你把Employee相关的声明、操作独立出来放在一个文件里,然后头文件里只放置公开的接口信息,这样就变得简洁多了。 最高层:使用API的程序 main 基于Employee的接口实现的高级操作 employee_print, employee_adjust_salary 基于最底层的C,对象Employee的最基础的操作,包括读入、释放、遍历等 employee_read, employee_free, foreach, with_open_file C语言本身提供的最底层的工具 struct Empoloyee, for, free, calloc... 例如C语言自带的操作文件的接口同样符合这样的抽象屏障:我们只需要使用fopen、fclose、fread、fwrite等一系列操作FILE对象的接口,无需关心FILE结构体里有些什么内容,表示什么意思,以及各个接口是怎么实现的。 #3的确是一个问题,而且我在文章里也可以没有提及,因为这不是这篇文章要表达的重点。它最本质的问题在于将集合的数据结构和单个对象的信息保存在同一个地方。其他语言,例如Java的java.util.*容器、C++的STL容器,都符合你的设计,将容器这个单一职责抽象出来。当然,我自己实际的工作也是这样做的。 第二个问题其实是不同设计思想的核心问题。你举的例子只能说是些简单的系统中的模块。如果是个大系统中的底层模块特别是引擎方面(会产生数据加工的),这种方法最终组合出来的系统,会比面向对象出来的类套类更复杂。说实话,还不如用面相对象实现。 面向对象,是将数据和操作,进行耦合,并且封装在类里面。这种做法是有它的好处的。这样不会导致数据和操作之间出现问题。而c如果这么写,说实话还不如用c++的类进行实现,因为类描述这些逻辑更为清晰,而且语法和编译器可以帮你做大量的事情。 而相反面向数据,是一批数据(不是一个具体数据单元),存在一批不同操作。如何分析数据之间的无关性和前后操作的无关性是重点,这两个分析清楚,那么并发计算,和分步骤计算就得以实现。并发计算不谈,分步骤计算的思想就是原子操作,或者微指令集管道设计思想。这样设计,可以令复杂的数据处理,根据流程细分到步骤,每个步骤细分到子步骤单元,而每个子步骤单元只负责处理,不负责数据的格式问题。 上面这段的设计思想和面向对象是反过来的,数据和操作松耦合。数据的特殊性导致的操作,是通过各种操作模块组合调用实现(这些操作模块可以看作上面独立的子步骤单元和外部特定数据结构无关的)。 这样做的好处是,模块的设计,可以独立进行,让外部数据格式依赖自身,而不是操作对应数据格式(面向对象是后者,成员变量类型决定了成员函数的实际操作),模块复用率高,同时是整批数据处理,只要数据流程(调用不同模块的系统设计良好),运行效率会很高。而且便于并发操作。 并发操作并不单单是一批数据,分层几组让同一个操作的多个进程处理。流水线技术的使用,一样可以实现。 这里顺带喷下hadoop。貌似hadoop的map reduce并没有在流水线方面有什么突破的思路,这块需要考虑到不同计算单元之间数据流动的费用, hadoop整天扯分布计算,根本不考虑数据整体计算周期内的相关性的问题,基本上都是推给用户自己处理,而用户应该无法控制具体计算硬件设备,最后能有好效果就扯淡了。

kun坤 2020-06-09 22:08:58 0 浏览量 回答数 0

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楼主这是节点遍历时,通过函数指针动态加载节点处理函数的设计方法。这个几年前写过,后来不这么写了。主要有以下几个问题。 1、每个节点被访问时,操作可能不一样,通用的函数指针的入口参数,要么可变参,要么多套,入口指针,都是很繁琐的事情,把代码逻辑结构搞的会更复杂。 2、操作函数和操作对象没有绑定,这个在规模开发时,很容易引起混乱。这样设计的代码,我自己到后面都觉得混乱,更别说基于我的架子让别人开发,楼主你的例子不够复杂可能感觉不到。 3、上面两个问题,也导致,代码复用率不高。 现在我的设计思想,如果是基础的数据结构,如同你这个例子中就是个线形表,我都全部独立成模版,在头文件中。 特定数据的处理不会和处理方法绑定,而是调用不同通用模块来处理,这样是尽可能的让数据和处理松耦合。而关联数据再怎么关联,处理时,也是一类整体处理的,同时一批数据再怎么复合,总可以拆成不同大部分串联处理(例如,读取、处理、写出,通过增加cache的方式可以分批分步骤完成,而不是读、处理、写 、一个完整操作周期,仅针对一个单元)。所以这类数据的整体处理落在通用模块里,通过数据和处理的紧耦合的提升效率。 ###### 另外,补充说一下,楼主的函数式风格,和我的函数式风格理解相差颇大。我的理解如下,所谓函数式风格,是将一批数据的若干处理,分解为正交串接的多个子步骤,每个步骤都是对整体数据的某个操作的实现。楼主的方案实质是对一个处理,可以挂接不同的操作方法。 我的理解函数式的风格在于每个独立模块处理极少的有逻辑关联的操作,可以看作针对一个数据池的原子操作。依次将数据池的数据灌入不同的独立模块,实现数据处理。当然差异的模块调用顺序和不同处理模块的组合,可以有不同的效果。 但无论如何,都是函数与数据松耦合的设计。这个和面向对象是反过来的。 ######相互嵌套耦合,牵一发动全身######楼主的代码有很浓重的其他语言的味道######楼主文章不错,我看现在的C模块基本就是你所说的面向对象风格,其实就是用数据结构组织起来。###### 引用来自“中山野鬼”的答案 楼主这是节点遍历时,通过函数指针动态加载节点处理函数的设计方法。这个几年前写过,后来不这么写了。主要有以下几个问题。 1、每个节点被访问时,操作可能不一样,通用的函数指针的入口参数,要么可变参,要么多套,入口指针,都是很繁琐的事情,把代码逻辑结构搞的会更复杂。 2、操作函数和操作对象没有绑定,这个在规模开发时,很容易引起混乱。这样设计的代码,我自己到后面都觉得混乱,更别说基于我的架子让别人开发,楼主你的例子不够复杂可能感觉不到。 3、上面两个问题,也导致,代码复用率不高。 现在我的设计思想,如果是基础的数据结构,如同你这个例子中就是个线形表,我都全部独立成模版,在头文件中。 特定数据的处理不会和处理方法绑定,而是调用不同通用模块来处理,这样是尽可能的让数据和处理松耦合。而关联数据再怎么关联,处理时,也是一类整体处理的,同时一批数据再怎么复合,总可以拆成不同大部分串联处理(例如,读取、处理、写出,通过增加cache的方式可以分批分步骤完成,而不是读、处理、写 、一个完整操作周期,仅针对一个单元)。所以这类数据的整体处理落在通用模块里,通过数据和处理的紧耦合的提升效率。 你说的问题#1和文章中函数式风格一节抱怨employee_read无法和Callback兼容的问题是类似的,说到底就是因为C语言静态类型等语法特性导致了对函数式风格支持不好;同时也反向说明了为什么大多数支持函数式风格的语言会选择“动态类型”,并且支持灵活的可变个数参数等特性,都是为了辅助函数式风格的编码。 #2这一点我不太同意。C语言里虽然没有类的概念把数据和函数在语法层次上绑定在一起,但通过规范地命令提供隐喻,比如代码中,所有操作Employee对象的函数都以employee_前缀开头。而且,这些接口之间也有层级关系,符合下表描述的抽象屏障。如果你把Employee相关的声明、操作独立出来放在一个文件里,然后头文件里只放置公开的接口信息,这样就变得简洁多了。 最高层:使用API的程序 main 基于Employee的接口实现的高级操作 employee_print, employee_adjust_salary 基于最底层的C,对象Employee的最基础的操作,包括读入、释放、遍历等 employee_read, employee_free, foreach, with_open_file C语言本身提供的最底层的工具 struct Empoloyee, for, free, calloc... 例如C语言自带的操作文件的接口同样符合这样的抽象屏障:我们只需要使用fopen、fclose、fread、fwrite等一系列操作FILE对象的接口,无需关心FILE结构体里有些什么内容,表示什么意思,以及各个接口是怎么实现的。 #3的确是一个问题,而且我在文章里也可以没有提及,因为这不是这篇文章要表达的重点。它最本质的问题在于将集合的数据结构和单个对象的信息保存在同一个地方。其他语言,例如Java的java.util.*容器、C++的STL容器,都符合你的设计,将容器这个单一职责抽象出来。当然,我自己实际的工作也是这样做的。 ###### 引用来自“中山野鬼”的答案 另外,补充说一下,楼主的函数式风格,和我的函数式风格理解相差颇大。我的理解如下,所谓函数式风格,是将一批数据的若干处理,分解为正交串接的多个子步骤,每个步骤都是对整体数据的某个操作的实现。楼主的方案实质是对一个处理,可以挂接不同的操作方法。 我的理解函数式的风格在于每个独立模块处理极少的有逻辑关联的操作,可以看作针对一个数据池的原子操作。依次将数据池的数据灌入不同的独立模块,实现数据处理。当然差异的模块调用顺序和不同处理模块的组合,可以有不同的效果。 但无论如何,都是函数与数据松耦合的设计。这个和面向对象是反过来的。 我认为你说的是“责任单一原则”,让每个函数、每个模块责任都尽可能地单一,然后通过类似搭积木一样的灵活组合,完成不同的任务。就像UNIX下的命令,每个单独命令都只完成一件事情,通过管道等把这些功能单一的命令组织在一起,协作完成一个复杂的任务! 我个人认为这是一种设计思想,和源自Lambda演算的函数式风格并没有太大关系。 ###### 引用来自“杨同学”的答案 楼主的代码有很浓重的其他语言的味道 因为其他语言也能写“面向对象风格”和“函数式风格”的代码,并且看起来比C更“专业”。 ###### 引用来自“优游幻世”的答案 楼主文章不错,我看现在的C模块基本就是你所说的面向对象风格,其实就是用数据结构组织起来。 嗯,将数据和操作数据的方法集中在一起会让代码更容易维护。 就像我在六楼回复里提到的,很多C模块往往还会更进一步,把容器和对象也分离开来。这样容器能容纳各种不同的对象,对象则只保留数据本身,不关心和其他对象是以什么形式组织在一起的。 ###### 引用来自“redraiment”的答案 引用来自“中山野鬼”的答案 楼主这是节点遍历时,通过函数指针动态加载节点处理函数的设计方法。这个几年前写过,后来不这么写了。主要有以下几个问题。 1、每个节点被访问时,操作可能不一样,通用的函数指针的入口参数,要么可变参,要么多套,入口指针,都是很繁琐的事情,把代码逻辑结构搞的会更复杂。 2、操作函数和操作对象没有绑定,这个在规模开发时,很容易引起混乱。这样设计的代码,我自己到后面都觉得混乱,更别说基于我的架子让别人开发,楼主你的例子不够复杂可能感觉不到。 3、上面两个问题,也导致,代码复用率不高。 现在我的设计思想,如果是基础的数据结构,如同你这个例子中就是个线形表,我都全部独立成模版,在头文件中。 特定数据的处理不会和处理方法绑定,而是调用不同通用模块来处理,这样是尽可能的让数据和处理松耦合。而关联数据再怎么关联,处理时,也是一类整体处理的,同时一批数据再怎么复合,总可以拆成不同大部分串联处理(例如,读取、处理、写出,通过增加cache的方式可以分批分步骤完成,而不是读、处理、写 、一个完整操作周期,仅针对一个单元)。所以这类数据的整体处理落在通用模块里,通过数据和处理的紧耦合的提升效率。 你说的问题#1和文章中函数式风格一节抱怨employee_read无法和Callback兼容的问题是类似的,说到底就是因为C语言静态类型等语法特性导致了对函数式风格支持不好;同时也反向说明了为什么大多数支持函数式风格的语言会选择“动态类型”,并且支持灵活的可变个数参数等特性,都是为了辅助函数式风格的编码。 #2这一点我不太同意。C语言里虽然没有类的概念把数据和函数在语法层次上绑定在一起,但通过规范地命令提供隐喻,比如代码中,所有操作Employee对象的函数都以employee_前缀开头。而且,这些接口之间也有层级关系,符合下表描述的抽象屏障。如果你把Employee相关的声明、操作独立出来放在一个文件里,然后头文件里只放置公开的接口信息,这样就变得简洁多了。 最高层:使用API的程序 main 基于Employee的接口实现的高级操作 employee_print, employee_adjust_salary 基于最底层的C,对象Employee的最基础的操作,包括读入、释放、遍历等 employee_read, employee_free, foreach, with_open_file C语言本身提供的最底层的工具 struct Empoloyee, for, free, calloc... 例如C语言自带的操作文件的接口同样符合这样的抽象屏障:我们只需要使用fopen、fclose、fread、fwrite等一系列操作FILE对象的接口,无需关心FILE结构体里有些什么内容,表示什么意思,以及各个接口是怎么实现的。 #3的确是一个问题,而且我在文章里也可以没有提及,因为这不是这篇文章要表达的重点。它最本质的问题在于将集合的数据结构和单个对象的信息保存在同一个地方。其他语言,例如Java的java.util.*容器、C++的STL容器,都符合你的设计,将容器这个单一职责抽象出来。当然,我自己实际的工作也是这样做的。 第二个问题其实是不同设计思想的核心问题。你举的例子只能说是些简单的系统中的模块。如果是个大系统中的底层模块特别是引擎方面(会产生数据加工的),这种方法最终组合出来的系统,会比面向对象出来的类套类更复杂。说实话,还不如用面相对象实现。 面向对象,是将数据和操作,进行耦合,并且封装在类里面。这种做法是有它的好处的。这样不会导致数据和操作之间出现问题。而c如果这么写,说实话还不如用c++的类进行实现,因为类描述这些逻辑更为清晰,而且语法和编译器可以帮你做大量的事情。 而相反面向数据,是一批数据(不是一个具体数据单元),存在一批不同操作。如何分析数据之间的无关性和前后操作的无关性是重点,这两个分析清楚,那么并发计算,和分步骤计算就得以实现。并发计算不谈,分步骤计算的思想就是原子操作,或者微指令集管道设计思想。这样设计,可以令复杂的数据处理,根据流程细分到步骤,每个步骤细分到子步骤单元,而每个子步骤单元只负责处理,不负责数据的格式问题。 上面这段的设计思想和面向对象是反过来的,数据和操作松耦合。数据的特殊性导致的操作,是通过各种操作模块组合调用实现(这些操作模块可以看作上面独立的子步骤单元和外部特定数据结构无关的)。 这样做的好处是,模块的设计,可以独立进行,让外部数据格式依赖自身,而不是操作对应数据格式(面向对象是后者,成员变量类型决定了成员函数的实际操作),模块复用率高,同时是整批数据处理,只要数据流程(调用不同模块的系统设计良好),运行效率会很高。而且便于并发操作。 并发操作并不单单是一批数据,分层几组让同一个操作的多个进程处理。流水线技术的使用,一样可以实现。 这里顺带喷下hadoop。貌似hadoop的map reduce并没有在流水线方面有什么突破的思路,这块需要考虑到不同计算单元之间数据流动的费用, hadoop整天扯分布计算,根本不考虑数据整体计算周期内的相关性的问题,基本上都是推给用户自己处理,而用户应该无法控制具体计算硬件设备,最后能有好效果就扯淡了。

kun坤 2020-06-10 09:29:21 0 浏览量 回答数 0

问题

我想请问一个关于文件结构设计的问题,网上完全搜索不到这方面的东西:报错

kun坤 2020-06-06 16:50:27 0 浏览量 回答数 1

问题

C++面向对象【问答合集】

马铭芳 2019-12-01 20:19:13 1780 浏览量 回答数 1

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遍历一个 List 有哪些不同的方式?每种方法的实现原理是什么?Java 中 List 遍历的最佳实践是什么? 遍历方式有以下几种: for 循环遍历,基于计数器。在集合外部维护一个计数器,然后依次读取每一个位置的元素,当读取到最后一个元素后停止。 迭代器遍历,Iterator。Iterator 是面向对象的一个设计模式,目的是屏蔽不同数据集合的特点,统一遍历集合的接口。Java 在 Collections 中支持了 Iterator 模式。 foreach 循环遍历。foreach 内部也是采用了 Iterator 的方式实现,使用时不需要显式声明 Iterator 或计数器。优点是代码简洁,不易出错;缺点是只能做简单的遍历,不能在遍历过程中操作数据集合,例如删除、替换。 最佳实践:Java Collections 框架中提供了一个 RandomAccess 接口,用来标记 List 实现是否支持 Random Access。 如果一个数据集合实现了该接口,就意味着它支持 Random Access,按位置读取元素的平均时间复杂度为 O(1),如ArrayList。如果没有实现该接口,表示不支持 Random Access,如LinkedList。 推荐的做法就是,支持 Random Access 的列表可用 for 循环遍历,否则建议用 Iterator 或 foreach 遍历。 说一下 ArrayList 的优缺点 ArrayList的优点如下: ArrayList 底层以数组实现,是一种随机访问模式。ArrayList 实现了 RandomAccess 接口,因此查找的时候非常快。ArrayList 在顺序添加一个元素的时候非常方便。 ArrayList 的缺点如下: 删除元素的时候,需要做一次元素复制操作。如果要复制的元素很多,那么就会比较耗费性能。插入元素的时候,也需要做一次元素复制操作,缺点同上。 ArrayList 比较适合顺序添加、随机访问的场景。 如何实现数组和 List 之间的转换? 数组转 List:使用 Arrays. asList(array) 进行转换。List 转数组:使用 List 自带的 toArray() 方法。 代码示例: ArrayList 和 LinkedList 的区别是什么? 数据结构实现:ArrayList 是动态数组的数据结构实现,而 LinkedList 是双向链表的数据结构实现。随机访问效率:ArrayList 比 LinkedList 在随机访问的时候效率要高,因为 LinkedList 是线性的数据存储方式,所以需要移动指针从前往后依次查找。增加和删除效率:在非首尾的增加和删除操作,LinkedList 要比 ArrayList 效率要高,因为 ArrayList 增删操作要影响数组内的其他数据的下标。内存空间占用:LinkedList 比 ArrayList 更占内存,因为 LinkedList 的节点除了存储数据,还存储了两个引用,一个指向前一个元素,一个指向后一个元素。线程安全:ArrayList 和 LinkedList 都是不同步的,也就是不保证线程安全; 综合来说,在需要频繁读取集合中的元素时,更推荐使用 ArrayList,而在插入和删除操作较多时,更推荐使用 LinkedList。 补充:数据结构基础之双向链表 双向链表也叫双链表,是链表的一种,它的每个数据结点中都有两个指针,分别指向直接后继和直接前驱。所以,从双向链表中的任意一个结点开始,都可以很方便地访问它的前驱结点和后继结点。 ArrayList 和 Vector 的区别是什么? 这两个类都实现了 List 接口(List 接口继承了 Collection 接口),他们都是有序集合 线程安全:Vector 使用了 Synchronized 来实现线程同步,是线程安全的,而 ArrayList 是非线程安全的。性能:ArrayList 在性能方面要优于 Vector。扩容:ArrayList 和 Vector 都会根据实际的需要动态的调整容量,只不过在 Vector 扩容每次会增加 1 倍,而 ArrayList 只会增加 50%。 Vector类的所有方法都是同步的。可以由两个线程安全地访问一个Vector对象、但是一个线程访问Vector的话代码要在同步操作上耗费大量的时间。 Arraylist不是同步的,所以在不需要保证线程安全时时建议使用Arraylist。 插入数据时,ArrayList、LinkedList、Vector谁速度较快?阐述 ArrayList、Vector、LinkedList 的存储性能和特性? ArrayList、LinkedList、Vector 底层的实现都是使用数组方式存储数据。数组元素数大于实际存储的数据以便增加和插入元素,它们都允许直接按序号索引元素,但是插入元素要涉及数组元素移动等内存操作,所以索引数据快而插入数据慢。 Vector 中的方法由于加了 synchronized 修饰,因此 Vector 是线程安全容器,但性能上较ArrayList差。 LinkedList 使用双向链表实现存储,按序号索引数据需要进行前向或后向遍历,但插入数据时只需要记录当前项的前后项即可,所以 LinkedList 插入速度较快。 多线程场景下如何使用 ArrayList? ArrayList 不是线程安全的,如果遇到多线程场景,可以通过 Collections 的 synchronizedList 方法将其转换成线程安全的容器后再使用。例如像下面这样: 为什么 ArrayList 的 elementData 加上 transient 修饰? ArrayList 中的数组定义如下: private transient Object[] elementData; 再看一下 ArrayList 的定义: public class ArrayList extends AbstractList implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable 可以看到 ArrayList 实现了 Serializable 接口,这意味着 ArrayList 支持序列化。transient 的作用是说不希望 elementData 数组被序列化,重写了 writeObject 实现: 每次序列化时,先调用 defaultWriteObject() 方法序列化 ArrayList 中的非 transient 元素,然后遍历 elementData,只序列化已存入的元素,这样既加快了序列化的速度,又减小了序列化之后的文件大小。 List 和 Set 的区别 List , Set 都是继承自Collection 接口 List 特点:一个有序(元素存入集合的顺序和取出的顺序一致)容器,元素可以重复,可以插入多个null元素,元素都有索引。常用的实现类有 ArrayList、LinkedList 和 Vector。 Set 特点:一个无序(存入和取出顺序有可能不一致)容器,不可以存储重复元素,只允许存入一个null元素,必须保证元素唯一性。Set 接口常用实现类是 HashSet、LinkedHashSet 以及 TreeSet。 另外 List 支持for循环,也就是通过下标来遍历,也可以用迭代器,但是set只能用迭代,因为他无序,无法用下标来取得想要的值。 Set和List对比 Set:检索元素效率低下,删除和插入效率高,插入和删除不会引起元素位置改变。 List:和数组类似,List可以动态增长,查找元素效率高,插入删除元素效率低,因为会引起其他元素位置改变 Set接口 说一下 HashSet 的实现原理? HashSet 是基于 HashMap 实现的,HashSet的值存放于HashMap的key上,HashMap的value统一为PRESENT,因此 HashSet 的实现比较简单,相关 HashSet 的操作,基本上都是直接调用底层 HashMap 的相关方法来完成,HashSet 不允许重复的值。 HashSet如何检查重复?HashSet是如何保证数据不可重复的? 向HashSet 中add ()元素时,判断元素是否存在的依据,不仅要比较hash值,同时还要结合equles 方法比较。 HashSet 中的add ()方法会使用HashMap 的put()方法。 HashMap 的 key 是唯一的,由源码可以看出 HashSet 添加进去的值就是作为HashMap 的key,并且在HashMap中如果K/V相同时,会用新的V覆盖掉旧的V,然后返回旧的V。所以不会重复( HashMap 比较key是否相等是先比较hashcode 再比较equals )。 以下是HashSet 部分源码: hashCode()与equals()的相关规定: 如果两个对象相等,则hashcode一定也是相同的 两个对象相等,对两个equals方法返回true 两个对象有相同的hashcode值,它们也不一定是相等的 综上,equals方法被覆盖过,则hashCode方法也必须被覆盖 hashCode()的默认行为是对堆上的对象产生独特值。如果没有重写hashCode(),则该class的两个对象无论如何都不会相等(即使这两个对象指向相同的数据)。 ** ==与equals的区别** ==是判断两个变量或实例是不是指向同一个内存空间 equals是判断两个变量或实例所指向的内存空间的值是不是相同 ==是指对内存地址进行比较 equals()是对字符串的内容进行比较3.==指引用是否相同 equals()指的是值是否相同 HashSet与HashMap的区别 Queue BlockingQueue是什么? Java.util.concurrent.BlockingQueue是一个队列,在进行检索或移除一个元素的时候,它会等待队列变为非空;当在添加一个元素时,它会等待队列中的可用空间。BlockingQueue接口是Java集合框架的一部分,主要用于实现生产者-消费者模式。我们不需要担心等待生产者有可用的空间,或消费者有可用的对象,因为它都在BlockingQueue的实现类中被处理了。Java提供了集中BlockingQueue的实现,比如ArrayBlockingQueue、LinkedBlockingQueue、PriorityBlockingQueue,、SynchronousQueue等。 在 Queue 中 poll()和 remove()有什么区别? 相同点:都是返回第一个元素,并在队列中删除返回的对象。 不同点:如果没有元素 poll()会返回 null,而 remove()会直接抛出 NoSuchElementException 异常。 代码示例: Queue queue = new LinkedList (); queue. offer("string"); // add System. out. println(queue. poll()); System. out. println(queue. remove()); System. out. println(queue. size()); Map接口 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。 HashMap 基于 Hash 算法实现的 当我们往Hashmap中put元素时,利用key的hashCode重新hash计算出当前对象的元素在数组中的下标存储时,如果出现hash值相同的key,此时有两种情况。(1)如果key相同,则覆盖原始值;(2)如果key不同(出现冲突),则将当前的key-value放入链表中获取时,直接找到hash值对应的下标,在进一步判断key是否相同,从而找到对应值。理解了以上过程就不难明白HashMap是如何解决hash冲突的问题,核心就是使用了数组的存储方式,然后将冲突的key的对象放入链表中,一旦发现冲突就在链表中做进一步的对比。 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) HashMap在JDK1.7和JDK1.8中有哪些不同?HashMap的底层实现 在Java中,保存数据有两种比较简单的数据结构:数组和链表。数组的特点是:寻址容易,插入和删除困难;链表的特点是:寻址困难,但插入和删除容易;所以我们将数组和链表结合在一起,发挥两者各自的优势,使用一种叫做拉链法的方式可以解决哈希冲突。 JDK1.8之前 JDK1.8之前采用的是拉链法。拉链法:将链表和数组相结合。也就是说创建一个链表数组,数组中每一格就是一个链表。若遇到哈希冲突,则将冲突的值加到链表中即可。 JDK1.8之后 相比于之前的版本,jdk1.8在解决哈希冲突时有了较大的变化,当链表长度大于阈值(默认为8)时,将链表转化为红黑树,以减少搜索时间。 JDK1.7 VS JDK1.8 比较 JDK1.8主要解决或优化了一下问题: resize 扩容优化引入了红黑树,目的是避免单条链表过长而影响查询效率,红黑树算法请参考解决了多线程死循环问题,但仍是非线程安全的,多线程时可能会造成数据丢失问题。 HashMap的put方法的具体流程? 当我们put的时候,首先计算 key的hash值,这里调用了 hash方法,hash方法实际是让key.hashCode()与key.hashCode()>>>16进行异或操作,高16bit补0,一个数和0异或不变,所以 hash 函数大概的作用就是:高16bit不变,低16bit和高16bit做了一个异或,目的是减少碰撞。按照函数注释,因为bucket数组大小是2的幂,计算下标index = (table.length - 1) & hash,如果不做 hash 处理,相当于散列生效的只有几个低 bit 位,为了减少散列的碰撞,设计者综合考虑了速度、作用、质量之后,使用高16bit和低16bit异或来简单处理减少碰撞,而且JDK8中用了复杂度 O(logn)的树结构来提升碰撞下的性能。 putVal方法执行流程图 ①.判断键值对数组table[i]是否为空或为null,否则执行resize()进行扩容; ②.根据键值key计算hash值得到插入的数组索引i,如果table[i]==null,直接新建节点添加,转向⑥,如果table[i]不为空,转向③; ③.判断table[i]的首个元素是否和key一样,如果相同直接覆盖value,否则转向④,这里的相同指的是hashCode以及equals; ④.判断table[i] 是否为treeNode,即table[i] 是否是红黑树,如果是红黑树,则直接在树中插入键值对,否则转向⑤; ⑤.遍历table[i],判断链表长度是否大于8,大于8的话把链表转换为红黑树,在红黑树中执行插入操作,否则进行链表的插入操作;遍历过程中若发现key已经存在直接覆盖value即可; ⑥.插入成功后,判断实际存在的键值对数量size是否超多了最大容量threshold,如果超过,进行扩容。 HashMap的扩容操作是怎么实现的? ①.在jdk1.8中,resize方法是在hashmap中的键值对大于阀值时或者初始化时,就调用resize方法进行扩容; ②.每次扩展的时候,都是扩展2倍; ③.扩展后Node对象的位置要么在原位置,要么移动到原偏移量两倍的位置。 在putVal()中,我们看到在这个函数里面使用到了2次resize()方法,resize()方法表示的在进行第一次初始化时会对其进行扩容,或者当该数组的实际大小大于其临界值值(第一次为12),这个时候在扩容的同时也会伴随的桶上面的元素进行重新分发,这也是JDK1.8版本的一个优化的地方,在1.7中,扩容之后需要重新去计算其Hash值,根据Hash值对其进行分发,但在1.8版本中,则是根据在同一个桶的位置中进行判断(e.hash & oldCap)是否为0,重新进行hash分配后,该元素的位置要么停留在原始位置,要么移动到原始位置+增加的数组大小这个位置上 HashMap是怎么解决哈希冲突的? 答:在解决这个问题之前,我们首先需要知道什么是哈希冲突,而在了解哈希冲突之前我们还要知道什么是哈希才行; 什么是哈希? Hash,一般翻译为“散列”,也有直接音译为“哈希”的,这就是把任意长度的输入通过散列算法,变换成固定长度的输出,该输出就是散列值(哈希值);这种转换是一种压缩映射,也就是,散列值的空间通常远小于输入的空间,不同的输入可能会散列成相同的输出,所以不可能从散列值来唯一的确定输入值。简单的说就是一种将任意长度的消息压缩到某一固定长度的消息摘要的函数。 所有散列函数都有如下一个基本特性**:根据同一散列函数计算出的散列值如果不同,那么输入值肯定也不同。但是,根据同一散列函数计算出的散列值如果相同,输入值不一定相同**。 什么是哈希冲突? 当两个不同的输入值,根据同一散列函数计算出相同的散列值的现象,我们就把它叫做碰撞(哈希碰撞)。 HashMap的数据结构 在Java中,保存数据有两种比较简单的数据结构:数组和链表。数组的特点是:寻址容易,插入和删除困难;链表的特点是:寻址困难,但插入和删除容易;所以我们将数组和链表结合在一起,发挥两者各自的优势,使用一种叫做链地址法的方式可以解决哈希冲突: 这样我们就可以将拥有相同哈希值的对象组织成一个链表放在hash值所对应的bucket下,但相比于hashCode返回的int类型,我们HashMap初始的容量大小DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4(即2的四次方16)要远小于int类型的范围,所以我们如果只是单纯的用hashCode取余来获取对应的bucket这将会大大增加哈希碰撞的概率,并且最坏情况下还会将HashMap变成一个单链表,所以我们还需要对hashCode作一定的优化 hash()函数 上面提到的问题,主要是因为如果使用hashCode取余,那么相当于参与运算的只有hashCode的低位,高位是没有起到任何作用的,所以我们的思路就是让hashCode取值出的高位也参与运算,进一步降低hash碰撞的概率,使得数据分布更平均,我们把这样的操作称为扰动,在JDK 1.8中的hash()函数如下: static final int hash(Object key) { int h; return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);// 与自己右移16位进行异或运算(高低位异或) } 这比在JDK 1.7中,更为简洁,相比在1.7中的4次位运算,5次异或运算(9次扰动),在1.8中,只进行了1次位运算和1次异或运算(2次扰动); JDK1.8新增红黑树 通过上面的链地址法(使用散列表)和扰动函数我们成功让我们的数据分布更平均,哈希碰撞减少,但是当我们的HashMap中存在大量数据时,加入我们某个bucket下对应的链表有n个元素,那么遍历时间复杂度就为O(n),为了针对这个问题,JDK1.8在HashMap中新增了红黑树的数据结构,进一步使得遍历复杂度降低至O(logn); 总结 简单总结一下HashMap是使用了哪些方法来有效解决哈希冲突的: 使用链地址法(使用散列表)来链接拥有相同hash值的数据;使用2次扰动函数(hash函数)来降低哈希冲突的概率,使得数据分布更平均;引入红黑树进一步降低遍历的时间复杂度,使得遍历更快; **能否使用任何类作为 Map 的 key? **可以使用任何类作为 Map 的 key,然而在使用之前,需要考虑以下几点: 如果类重写了 equals() 方法,也应该重写 hashCode() 方法。 类的所有实例需要遵循与 equals() 和 hashCode() 相关的规则。 如果一个类没有使用 equals(),不应该在 hashCode() 中使用它。 用户自定义 Key 类最佳实践是使之为不可变的,这样 hashCode() 值可以被缓存起来,拥有更好的性能。不可变的类也可以确保 hashCode() 和 equals() 在未来不会改变,这样就会解决与可变相关的问题了。 为什么HashMap中String、Integer这样的包装类适合作为K? 答:String、Integer等包装类的特性能够保证Hash值的不可更改性和计算准确性,能够有效的减少Hash碰撞的几率 都是final类型,即不可变性,保证key的不可更改性,不会存在获取hash值不同的情况 内部已重写了equals()、hashCode()等方法,遵守了HashMap内部的规范(不清楚可以去上面看看putValue的过程),不容易出现Hash值计算错误的情况; 如果使用Object作为HashMap的Key,应该怎么办呢? 答:重写hashCode()和equals()方法 重写hashCode()是因为需要计算存储数据的存储位置,需要注意不要试图从散列码计算中排除掉一个对象的关键部分来提高性能,这样虽然能更快但可能会导致更多的Hash碰撞; 重写equals()方法,需要遵守自反性、对称性、传递性、一致性以及对于任何非null的引用值x,x.equals(null)必须返回false的这几个特性,目的是为了保证key在哈希表中的唯一性; HashMap为什么不直接使用hashCode()处理后的哈希值直接作为table的下标 答:hashCode()方法返回的是int整数类型,其范围为-(2 ^ 31)~(2 ^ 31 - 1),约有40亿个映射空间,而HashMap的容量范围是在16(初始化默认值)~2 ^ 30,HashMap通常情况下是取不到最大值的,并且设备上也难以提供这么多的存储空间,从而导致通过hashCode()计算出的哈希值可能不在数组大小范围内,进而无法匹配存储位置; 那怎么解决呢? HashMap自己实现了自己的hash()方法,通过两次扰动使得它自己的哈希值高低位自行进行异或运算,降低哈希碰撞概率也使得数据分布更平均; 在保证数组长度为2的幂次方的时候,使用hash()运算之后的值与运算(&)(数组长度 - 1)来获取数组下标的方式进行存储,这样一来是比取余操作更加有效率,二来也是因为只有当数组长度为2的幂次方时,h&(length-1)才等价于h%length,三来解决了“哈希值与数组大小范围不匹配”的问题; HashMap 的长度为什么是2的幂次方 为了能让 HashMap 存取高效,尽量较少碰撞,也就是要尽量把数据分配均匀,每个链表/红黑树长度大致相同。这个实现就是把数据存到哪个链表/红黑树中的算法。 这个算法应该如何设计呢? 我们首先可能会想到采用%取余的操作来实现。但是,重点来了:“取余(%)操作中如果除数是2的幂次则等价于与其除数减一的与(&)操作(也就是说 hash%length==hash&(length-1)的前提是 length 是2的 n 次方;)。” 并且 采用二进制位操作 &,相对于%能够提高运算效率,这就解释了 HashMap 的长度为什么是2的幂次方。 那为什么是两次扰动呢? 答:这样就是加大哈希值低位的随机性,使得分布更均匀,从而提高对应数组存储下标位置的随机性&均匀性,最终减少Hash冲突,两次就够了,已经达到了高位低位同时参与运算的目的; HashMap 与 HashTable 有什么区别? 线程安全: HashMap 是非线程安全的,HashTable 是线程安全的;HashTable 内部的方法基本都经过 synchronized 修饰。(如果你要保证线程安全的话就使用 ConcurrentHashMap 吧!); 效率: 因为线程安全的问题,HashMap 要比 HashTable 效率高一点。另外,HashTable 基本被淘汰,不要在代码中使用它; 对Null key 和Null value的支持: HashMap 中,null 可以作为键,这样的键只有一个,可以有一个或多个键所对应的值为 null。但是在 HashTable 中 put 进的键值只要有一个 null,直接抛NullPointerException。 **初始容量大小和每次扩充容量大小的不同 **: ①创建时如果不指定容量初始值,Hashtable 默认的初始大小为11,之后每次扩充,容量变为原来的2n+1。HashMap 默认的初始化大小为16。之后每次扩充,容量变为原来的2倍。②创建时如果给定了容量初始值,那么 Hashtable 会直接使用你给定的大小,而 HashMap 会将其扩充为2的幂次方大小。也就是说 HashMap 总是使用2的幂作为哈希表的大小,后面会介绍到为什么是2的幂次方。 底层数据结构: JDK1.8 以后的 HashMap 在解决哈希冲突时有了较大的变化,当链表长度大于阈值(默认为8)时,将链表转化为红黑树,以减少搜索时间。Hashtable 没有这样的机制。 推荐使用:在 Hashtable 的类注释可以看到,Hashtable 是保留类不建议使用,推荐在单线程环境下使用 HashMap 替代,如果需要多线程使用则用 ConcurrentHashMap 替代。 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。 HashMap 和 ConcurrentHashMap 的区别 ConcurrentHashMap对整个桶数组进行了分割分段(Segment),然后在每一个分段上都用lock锁进行保护,相对于HashTable的synchronized锁的粒度更精细了一些,并发性能更好,而HashMap没有锁机制,不是线程安全的。(JDK1.8之后ConcurrentHashMap启用了一种全新的方式实现,利用CAS算法。) HashMap的键值对允许有null,但是ConCurrentHashMap都不允许。 ConcurrentHashMap 和 Hashtable 的区别? ConcurrentHashMap 和 Hashtable 的区别主要体现在实现线程安全的方式上不同。 底层数据结构: JDK1.7的 ConcurrentHashMap 底层采用 分段的数组+链表 实现,JDK1.8 采用的数据结构跟HashMap1.8的结构一样,数组+链表/红黑二叉树。Hashtable 和 JDK1.8 之前的 HashMap 的底层数据结构类似都是采用 数组+链表 的形式,数组是 HashMap 的主体,链表则是主要为了解决哈希冲突而存在的; 实现线程安全的方式(重要): ① 在JDK1.7的时候,ConcurrentHashMap(分段锁) 对整个桶数组进行了分割分段(Segment),每一把锁只锁容器其中一部分数据,多线程访问容器里不同数据段的数据,就不会存在锁竞争,提高并发访问率。(默认分配16个Segment,比Hashtable效率提高16倍。) 到了 JDK1.8 的时候已经摒弃了Segment的概念,而是直接用 Node 数组+链表+红黑树的数据结构来实现,并发控制使用 synchronized 和 CAS 来操作。(JDK1.6以后 对 synchronized锁做了很多优化) 整个看起来就像是优化过且线程安全的 HashMap,虽然在JDK1.8中还能看到 Segment 的数据结构,但是已经简化了属性,只是为了兼容旧版本;② Hashtable(同一把锁) :使用 synchronized 来保证线程安全,效率非常低下。当一个线程访问同步方法时,其他线程也访问同步方法,可能会进入阻塞或轮询状态,如使用 put 添加元素,另一个线程不能使用 put 添加元素,也不能使用 get,竞争会越来越激烈效率越低。 两者的对比图: HashTable: JDK1.7的ConcurrentHashMap: JDK1.8的ConcurrentHashMap(TreeBin: 红黑二叉树节点 Node: 链表节点): 答:ConcurrentHashMap 结合了 HashMap 和 HashTable 二者的优势。HashMap 没有考虑同步,HashTable 考虑了同步的问题。但是 HashTable 在每次同步执行时都要锁住整个结构。 ConcurrentHashMap 锁的方式是稍微细粒度的。 ConcurrentHashMap 底层具体实现知道吗?实现原理是什么? JDK1.7 首先将数据分为一段一段的存储,然后给每一段数据配一把锁,当一个线程占用锁访问其中一个段数据时,其他段的数据也能被其他线程访问。 在JDK1.7中,ConcurrentHashMap采用Segment + HashEntry的方式进行实现,结构如下: 一个 ConcurrentHashMap 里包含一个 Segment 数组。Segment 的结构和HashMap类似,是一种数组和链表结构,一个 Segment 包含一个 HashEntry 数组,每个 HashEntry 是一个链表结构的元素,每个 Segment 守护着一个HashEntry数组里的元素,当对 HashEntry 数组的数据进行修改时,必须首先获得对应的 Segment的锁。 该类包含两个静态内部类 HashEntry 和 Segment ;前者用来封装映射表的键值对,后者用来充当锁的角色;Segment 是一种可重入的锁 ReentrantLock,每个 Segment 守护一个HashEntry 数组里得元素,当对 HashEntry 数组的数据进行修改时,必须首先获得对应的 Segment 锁。 JDK1.8 在JDK1.8中,放弃了Segment臃肿的设计,取而代之的是采用Node + CAS + Synchronized来保证并发安全进行实现,synchronized只锁定当前链表或红黑二叉树的首节点,这样只要hash不冲突,就不会产生并发,效率又提升N倍。 结构如下: 如果该节点是TreeBin类型的节点,说明是红黑树结构,则通过putTreeVal方法往红黑树中插入节点;如果binCount不为0,说明put操作对数据产生了影响,如果当前链表的个数达到8个,则通过treeifyBin方法转化为红黑树,如果oldVal不为空,说明是一次更新操作,没有对元素个数产生影响,则直接返回旧值;如果插入的是一个新节点,则执行addCount()方法尝试更新元素个数baseCount; 辅助工具类 Array 和 ArrayList 有何区别? Array 可以存储基本数据类型和对象,ArrayList 只能存储对象。Array 是指定固定大小的,而 ArrayList 大小是自动扩展的。Array 内置方法没有 ArrayList 多,比如 addAll、removeAll、iteration 等方法只有 ArrayList 有。 对于基本类型数据,集合使用自动装箱来减少编码工作量。但是,当处理固定大小的基本数据类型的时候,这种方式相对比较慢。 如何实现 Array 和 List 之间的转换? Array 转 List: Arrays. asList(array) ;List 转 Array:List 的 toArray() 方法。 comparable 和 comparator的区别? comparable接口实际上是出自java.lang包,它有一个 compareTo(Object obj)方法用来排序comparator接口实际上是出自 java.util 包,它有一个compare(Object obj1, Object obj2)方法用来排序 一般我们需要对一个集合使用自定义排序时,我们就要重写compareTo方法或compare方法,当我们需要对某一个集合实现两种排序方式,比如一个song对象中的歌名和歌手名分别采用一种排序方法的话,我们可以重写compareTo方法和使用自制的Comparator方法或者以两个Comparator来实现歌名排序和歌星名排序,第二种代表我们只能使用两个参数版的Collections.sort(). 方法如何比较元素? TreeSet 要求存放的对象所属的类必须实现 Comparable 接口,该接口提供了比较元素的 compareTo()方法,当插入元素时会回调该方法比较元素的大小。TreeMap 要求存放的键值对映射的键必须实现 Comparable 接口从而根据键对元素进 行排 序。 Collections 工具类的 sort 方法有两种重载的形式, 第一种要求传入的待排序容器中存放的对象比较实现 Comparable 接口以实现元素的比较; 第二种不强制性的要求容器中的元素必须可比较,但是要求传入第二个参数,参数是Comparator 接口的子类型(需要重写 compare 方法实现元素的比较),相当于一个临时定义的排序规则,其实就是通过接口注入比较元素大小的算法,也是对回调模式的应用(Java 中对函数式编程的支持)。

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珍宝珠 2019-12-01 22:03:38 1146 浏览量 回答数 2

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Java集合容器主要有以下几类:1,内置容器:数组2,list容器:Vetor,Stack,ArrayList,LinkedList,CopyOnWriteArrayList(1.5),AttributeList(1.5),RoleList(1.5),RoleUnresolvedList(1.5),ConcurrentLinkedQueue(1.5),ArrayBlockingQueue(1.5),LinkedBlockingQueue(1.5),PriorityQueue(1.5),PriorityBlockingQueue(1.5),SynchronousQueue(1.5)3,set容器:HashSet(1.2),LinkedHashSet(1.4),TreeSet(1.2),CopyOnWriteArraySet(1.5),EnumSet(1.5),JobStateReasons。4,map容器:Hashtable,HashMap(1.2),TreeMap(1.2),LinkedHashMap(1.4),WeakHashMap(1.2),IdentityHashMap(1.4),ConcurrentMap(1.5),concurrentHashMap(1.5)。注意:Vector,Stack,Hashtable是Java1.2前的容器。虽然在Java2之前,Java是没有完整的集合框架的。它只有一些简单的可以自扩展的容器类。但是在Java2后他们还是被融入到了集合框架的,不过只是历史遗留而已。它们和1.2前应该还是有些变化的,虽然本质没什么变化。Set接口继承于Collection,但不允许重复,使用自己内部的一个排列机制。List接口继承Collection,允许重复,以元素安插的次序来放置元素,不会重新排列。Map接口是一组成对的键-值对象,即所持有的是key-value pairs。Map中不能有重复的key。拥有自己的内部排列机制。一、Java1.2之前的容器类库其实在Java2之前,Java是没有完整的集合框架的。它只有一些简单的可以自扩展的容器类,比如Vector,Stack,Hashtable等。Java1容器类库设计的一个重大失误是竟然没有对容器进行排序的工具。比如你想让Vector容器中的对象按字典顺序进行排序,你就要自己实现。1.1、Vectorjava.util.Vector中包含的元素可以通过一个整型的索引值取得,它的大小可以在添加或移除元素时自动增加或缩小。Vector的操作很简单,通过addElement()加入一个对象,用elementAt()取出它,还可以查询当前所保存的对象的个数size();另外还有一个Enumeration类提供了连续操作Vector中元素的方法,这可以通过Vector中的elements()方法来获取一个Enumeration类的对象,可以用一个While循环来遍历其中的元素。用hasMoreElements()检查其中是否还有更多的元素。用nextElement()获得下一个元素。Enumeration的用意在于使你能完全不用理会你要遍历的容器的基础结构,只关注你的遍历方法,这也就使得遍历方法的重用成为可能。由于这种思想的强大功能,所以在Java2中被保留下来,不过具体实现,方法名和内部算法都改变了,这就是Java2中的Iterator以及ListIterator类。然而Enumeration的功能却十分有限,比如只能朝一个方向进行,只能读取而不能更改等。更多内容请参考《Vector》1.2、Stackjava.util.Stack最常用的操作便是压入和弹出,最后压入的元素最先被弹出。它遵循后进先出(LIFO)原则。在Java中Stack的的用法也很简单,有push()压入一个元素,用pop()弹出一个元素。更多内容请参考《Stack容器》1.3、HashtableHashtable与Java2中的Map类似,可以看成一种关联或映射数组,可以将两个毫无关系的对象相关联。它的基本目标是实现两个对象之间进行关联。更多内容请参考《Hashtable》二、Java2中的容器类库自Java1.2之后Java版本统称为Java2,Java2中的容器类库才可以说是一种真正意义上的集合框架的实现。基本完全重新设计,但是又对Java1中的一些容器类库在新的设计上进行了保留,这主要是为了向下兼容的目的,当用 Java2开发程序时,应尽量避免使用它们,Java2的集合框架已经完全可以满足你的需求。在Java1中容器类库是同步化的,而 Java2中的容器类库都是非同步化,这可能是对执行效率进行考虑的结果。Java2中的集合框架提供了一套设计优良的接口和类,使程序员操作成批的数据或对象元素极为方便。这些接口和类有很多对抽象数据类型操作的API,而这是我们常用的且在数据结构中熟知的。例如Maps,Sets,Lists,Arrays等。并且Java用面向对象的设计对这些数据结构和算法进行了封装,这就极大的减化了程序员编程时的负担。程序员也可以以这个集合框架为基础,定义更高级别的数据抽象,比如栈、队列和线程安全的集合等,从而满足自己的需要。Java2的集合框架,抽其核心,主要有三类:List(包括List,Queue,BlockingQueue)、Set和Map。List和Set继承了Collection,而Map则独成一体。初看上去可能会对Map独成一体感到不解,它为什么不也继承Collection呢?但是这种设计是合理的。一个Map提供了通过Key对Map中存储的Value进行访问,也就是说它操作的都是成对的对象元素,比如put()和get()方法,而这是一个Set或List 所不就具备的。当然在需要时,你可以由keySet()方法或values()方法从一个Map中得到键的Set集或值的Collection集。集合框架中还有两个很实用的公用类:Collections和Arrays。Collections提供了对一个Collection容器进行诸如排序、复制、查找和填充等一些非常有用的方法, Arrays则是对一个数组进行类似的操作。2.1、CollectionCollection接口提供了一组操作成批对象的方法。(它只是个接口)它提供了基本操作如添加、删除。它也支持查询操作如是否为空isEmpty()方法等。为了支持对Collection进行独立操作,Java的集合框架给出了一个Iterator,它使得你可以泛型操作一个Collection,而不需知道这个 Collection的具体实现类型是什么。它的功能与Java1中的Enumeration类似,只是更易掌握和使用,功能也更强大。在建立集合框架时,Sun的开发团队考虑到需要提供一些灵活的接口,用来操作成批的元素,又为了设计的简便,就把那些对集合进行可选操作的方法与基本方法放到了一起。因为一个接口的实现者必须提供对接口中定义的所有方法的实现,这就需要一种途径让调用者知道它正在调用 的可选方法当前不支持。最后开发团队选择使用一种信号,也即抛出一种不支持操作例外(UnsupportedOperationException),如果你在使用一个Collection中遇到一个上述的例外,那就意味着你的操作失败,比如你对一个只读Collection添加一个元素时,你就会得到一个不支持操作例外。在你实现一个集合接口时,你可以很容易的在你不想让用户使用的方法中抛出UnsupportOperationException来告诉使用者这个方法当前没有实现,UnsupportOperationException是RuntimeException的一个扩展。另外Java2的容器类库还有一种Fail fast的机制。比如你正在用一个Iterator遍历一个容器中的对象,这时另外一个线程或进程对那个容器进行了修改,那么再用next()方法时可能会有灾难性的后果,而这是你不愿看到的,这时就会引发一个ConcurrentModificationException例外。这就是 fail-fast。

51干警网 2019-12-02 01:42:48 0 浏览量 回答数 0

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珍宝珠 2019-12-01 21:56:45 2713 浏览量 回答数 3

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保持可爱mmm 2020-05-18 09:52:23 2 浏览量 回答数 1

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问问小秘 2019-12-01 22:00:28 870 浏览量 回答数 1

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问问小秘 2019-12-01 22:03:02 3129 浏览量 回答数 1

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一、基础篇 1.1、Java基础 面向对象的特征:继承、封装和多态 final, finally, finalize 的区别 Exception、Error、运行时异常与一般异常有何异同 请写出5种常见到的runtime exception int 和 Integer 有什么区别,Integer的值缓存范围 包装类,装箱和拆箱 String、StringBuilder、StringBuffer 重载和重写的区别 抽象类和接口有什么区别 说说反射的用途及实现 说说自定义注解的场景及实现 HTTP请求的GET与POST方式的区别 Session与Cookie区别 列出自己常用的JDK包 MVC设计思想 equals与==的区别 hashCode和equals方法的区别与联系 什么是Java序列化和反序列化,如何实现Java序列化?或者请解释Serializable 接口的作用 Object类中常见的方法,为什么wait notify会放在Object里边? Java的平台无关性如何体现出来的 JDK和JRE的区别 Java 8有哪些新特性 1.2、Java常见集合 List 和 Set 区别 Set和hashCode以及equals方法的联系 List 和 Map 区别 Arraylist 与 LinkedList 区别 ArrayList 与 Vector 区别 HashMap 和 Hashtable 的区别 HashSet 和 HashMap 区别 HashMap 和 ConcurrentHashMap 的区别 HashMap 的工作原理及代码实现,什么时候用到红黑树 多线程情况下HashMap死循环的问题 HashMap出现Hash DOS攻击的问题 ConcurrentHashMap 的工作原理及代码实现,如何统计所有的元素个数 手写简单的HashMap 看过那些Java集合类的源码 1.3、进程和线程 线程和进程的概念、并行和并发的概念 创建线程的方式及实现 进程间通信的方式 说说 CountDownLatch、CyclicBarrier 原理和区别 说说 Semaphore 原理 说说 Exchanger 原理 ThreadLocal 原理分析,ThreadLocal为什么会出现OOM,出现的深层次原理 讲讲线程池的实现原理 线程池的几种实现方式 线程的生命周期,状态是如何转移的 可参考:《Java多线程编程核心技术》 1.4、锁机制 说说线程安全问题,什么是线程安全,如何保证线程安全 重入锁的概念,重入锁为什么可以防止死锁 产生死锁的四个条件(互斥、请求与保持、不剥夺、循环等待) 如何检查死锁(通过jConsole检查死锁) volatile 实现原理(禁止指令重排、刷新内存) synchronized 实现原理(对象监视器) synchronized 与 lock 的区别 AQS同步队列 CAS无锁的概念、乐观锁和悲观锁 常见的原子操作类 什么是ABA问题,出现ABA问题JDK是如何解决的 乐观锁的业务场景及实现方式 Java 8并法包下常见的并发类 偏向锁、轻量级锁、重量级锁、自旋锁的概念 可参考:《Java多线程编程核心技术》 1.5、JVM JVM运行时内存区域划分 内存溢出OOM和堆栈溢出SOE的示例及原因、如何排查与解决 如何判断对象是否可以回收或存活 常见的GC回收算法及其含义 常见的JVM性能监控和故障处理工具类:jps、jstat、jmap、jinfo、jconsole等 JVM如何设置参数 JVM性能调优 类加载器、双亲委派模型、一个类的生命周期、类是如何加载到JVM中的 类加载的过程:加载、验证、准备、解析、初始化 强引用、软引用、弱引用、虚引用 Java内存模型JMM 1.6、设计模式 常见的设计模式 设计模式的的六大原则及其含义 常见的单例模式以及各种实现方式的优缺点,哪一种最好,手写常见的单利模式 设计模式在实际场景中的应用 Spring中用到了哪些设计模式 MyBatis中用到了哪些设计模式 你项目中有使用哪些设计模式 说说常用开源框架中设计模式使用分析 动态代理很重要!!! 1.7、数据结构 树(二叉查找树、平衡二叉树、红黑树、B树、B+树) 深度有限算法、广度优先算法 克鲁斯卡尔算法、普林母算法、迪克拉斯算法 什么是一致性Hash及其原理、Hash环问题 常见的排序算法和查找算法:快排、折半查找、堆排序等 1.8、网络/IO基础 BIO、NIO、AIO的概念 什么是长连接和短连接 Http1.0和2.0相比有什么区别,可参考《Http 2.0》 Https的基本概念 三次握手和四次挥手、为什么挥手需要四次 从游览器中输入URL到页面加载的发生了什么?可参考《从输入URL到页面加载发生了什么》 二、数据存储和消息队列 2.1、数据库 MySQL 索引使用的注意事项 DDL、DML、DCL分别指什么 explain命令 left join,right join,inner join 数据库事物ACID(原子性、一致性、隔离性、持久性) 事物的隔离级别(读未提交、读以提交、可重复读、可序列化读) 脏读、幻读、不可重复读 数据库的几大范式 数据库常见的命令 说说分库与分表设计 分库与分表带来的分布式困境与应对之策(如何解决分布式下的分库分表,全局表?) 说说 SQL 优化之道 MySQL遇到的死锁问题、如何排查与解决 存储引擎的 InnoDB与MyISAM区别,优缺点,使用场景 索引类别(B+树索引、全文索引、哈希索引)、索引的原理 什么是自适应哈希索引(AHI) 为什么要用 B+tree作为MySQL索引的数据结构 聚集索引与非聚集索引的区别 遇到过索引失效的情况没,什么时候可能会出现,如何解决 limit 20000 加载很慢怎么解决 如何选择合适的分布式主键方案 选择合适的数据存储方案 常见的几种分布式ID的设计方案 常见的数据库优化方案,在你的项目中数据库如何进行优化的 2.2、Redis Redis 有哪些数据类型,可参考《Redis常见的5种不同的数据类型详解》 Redis 内部结构 Redis 使用场景 Redis 持久化机制,可参考《使用快照和AOF将Redis数据持久化到硬盘中》 Redis 集群方案与实现 Redis 为什么是单线程的? 缓存雪崩、缓存穿透、缓存预热、缓存更新、缓存降级 使用缓存的合理性问题 Redis常见的回收策略 2.3、消息队列 消息队列的使用场景 消息的重发补偿解决思路 消息的幂等性解决思路 消息的堆积解决思路 自己如何实现消息队列 如何保证消息的有序性 三、开源框架和容器 3.1、SSM/Servlet Servlet的生命周期 转发与重定向的区别 BeanFactory 和 ApplicationContext 有什么区别 Spring Bean 的生命周期 Spring IOC 如何实现 Spring中Bean的作用域,默认的是哪一个 说说 Spring AOP、Spring AOP 实现原理 动态代理(CGLib 与 JDK)、优缺点、性能对比、如何选择 Spring 事务实现方式、事务的传播机制、默认的事务类别 Spring 事务底层原理 Spring事务失效(事务嵌套),JDK动态代理给Spring事务埋下的坑,可参考《JDK动态代理给Spring事务埋下的坑!》 如何自定义注解实现功能 Spring MVC 运行流程 Spring MVC 启动流程 Spring 的单例实现原理 Spring 框架中用到了哪些设计模式 Spring 其他产品(Srping Boot、Spring Cloud、Spring Secuirity、Spring Data、Spring AMQP 等) 有没有用到Spring Boot,Spring Boot的认识、原理 MyBatis的原理 可参考《为什么会有Spring》 可参考《为什么会有Spring AOP》 3.2、Netty 为什么选择 Netty 说说业务中,Netty 的使用场景 原生的 NIO 在 JDK 1.7 版本存在 epoll bug 什么是TCP 粘包/拆包 TCP粘包/拆包的解决办法 Netty 线程模型 说说 Netty 的零拷贝 Netty 内部执行流程 Netty 重连实现 3.3、Tomcat Tomcat的基础架构(Server、Service、Connector、Container) Tomcat如何加载Servlet的 Pipeline-Valve机制 可参考:《四张图带你了解Tomcat系统架构!》 四、分布式 4.1、Nginx 请解释什么是C10K问题或者知道什么是C10K问题吗? Nginx简介,可参考《Nginx简介》 正向代理和反向代理. Nginx几种常见的负载均衡策略 Nginx服务器上的Master和Worker进程分别是什么 使用“反向代理服务器”的优点是什么? 4.2、分布式其他 谈谈业务中使用分布式的场景 Session 分布式方案 Session 分布式处理 分布式锁的应用场景、分布式锁的产生原因、基本概念 分布是锁的常见解决方案 分布式事务的常见解决方案 集群与负载均衡的算法与实现 说说分库与分表设计,可参考《数据库分库分表策略的具体实现方案》 分库与分表带来的分布式困境与应对之策 4.3、Dubbo 什么是Dubbo,可参考《Dubbo入门》 什么是RPC、如何实现RPC、RPC 的实现原理,可参考《基于HTTP的RPC实现》 Dubbo中的SPI是什么概念 Dubbo的基本原理、执行流程 五、微服务 5.1、微服务 前后端分离是如何做的? 微服务哪些框架 Spring Could的常见组件有哪些?可参考《Spring Cloud概述》 领域驱动有了解吗?什么是领域驱动模型?充血模型、贫血模型 JWT有了解吗,什么是JWT,可参考《前后端分离利器之JWT》 你怎么理解 RESTful 说说如何设计一个良好的 API 如何理解 RESTful API 的幂等性 如何保证接口的幂等性 说说 CAP 定理、BASE 理论 怎么考虑数据一致性问题 说说最终一致性的实现方案 微服务的优缺点,可参考《微服务批判》 微服务与 SOA 的区别 如何拆分服务、水平分割、垂直分割 如何应对微服务的链式调用异常 如何快速追踪与定位问题 如何保证微服务的安全、认证 5.2、安全问题 如何防范常见的Web攻击、如何方式SQL注入 服务端通信安全攻防 HTTPS原理剖析、降级攻击、HTTP与HTTPS的对比 5.3、性能优化 性能指标有哪些 如何发现性能瓶颈 性能调优的常见手段 说说你在项目中如何进行性能调优 六、其他 6.1、设计能力 说说你在项目中使用过的UML图 你如何考虑组件化、服务化、系统拆分 秒杀场景如何设计 可参考:《秒杀系统的技术挑战、应对策略以及架构设计总结一二!》 6.2、业务工程 说说你的开发流程、如何进行自动化部署的 你和团队是如何沟通的 你如何进行代码评审 说说你对技术与业务的理解 说说你在项目中遇到感觉最难Bug,是如何解决的 介绍一下工作中的一个你认为最有价值的项目,以及在这个过程中的角色、解决的问题、你觉得你们项目还有哪些不足的地方 6.3、软实力 说说你的优缺点、亮点 说说你最近在看什么书、什么博客、在研究什么新技术、再看那些开源项目的源代码 说说你觉得最有意义的技术书籍 工作之余做什么事情、平时是如何学习的,怎样提升自己的能力 说说个人发展方向方面的思考 说说你认为的服务端开发工程师应该具备哪些能力 说说你认为的架构师是什么样的,架构师主要做什么 如何看待加班的问题

徐刘根 2020-03-31 11:22:08 0 浏览量 回答数 0

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1. 原始单据与实体之间的关系 可以是一对一、一对多、多对多的关系。在一般情况下,它们是一对一的关系:即一张原始单据对应且只对应一个实体。在特殊情况下,它们可能是一对多或多对一的关系,即一张原始单证对应多个实体,或多张原始单证对应一个实体。 这里的实体可以理解为基本表。明确这种对应关系后,对我们设计录入界面大有好处。 〖例1〗:一份员工履历资料,在人力资源信息系统中,就对应三个基本表:员工基本情况表、社会关系表、工作简历表。这就是“一张原始单证对应多个实体”的典型例子。 2. 主键与外键 一般而言,一个实体不能既无主键又无外键。在E—R 图中, 处于叶子部位的实体, 可以定义主键,也可以不定义主键(因为它无子孙), 但必须要有外键(因为它有父亲)。 主键与外键的设计,在全局数据库的设计中,占有重要地位。当全局数据库的设计完成以后,有个美国数据库设计专家说:“键,到处都是键,除了键之外,什么也没有”,这就是他的数据库设计经验之谈,也反映了他对信息系统核心(数据模型)的高度抽象思想。 因为:主键是实体的高度抽象,主键与外键的配对,表示实体之间的连接。 3. 基本表的性质 基本表与中间表、临时表不同,因为它具有如下四个特性: 原子性。基本表中的字段是不可再分解的。原始性。基本表中的记录是原始数据(基础数据)的记录。演绎性。由基本表与代码表中的数据,可以派生出所有的输出数据。稳定性。基本表的结构是相对稳定的,表中的记录是要长期保存的。理解基本表的性质后,在设计数据库时,就能将基本表与中间表、临时表区分开来。 4. 范式标准 基本表及其字段之间的关系, 应尽量满足第三范式。但是,满足第三范式的数据库设计,往往不是最好的设计。为了提高数据库的运行效率,常常需要降低范式标准:适当增加冗余,达到以空间换时间的目的。〖例2〗:有一张存放商品的基本表,如表1所示。“金额”这个字段的存在,表明该表的设计不满足第三范式,因为“金额”可以由“单价”乘以“数量”得到,说明“金额”是冗余字段。但是,增加“金额”这个冗余字段,可以提高查询统计的速度,这就是以空间换时间的作法。在Rose 2002中,规定列有两种类型:数据列和计算列。“金额”这样的列被称为“计算列”,而“单价”和“数量”这样的列被称为“数据列”。640?wx_fmt=png 表1 商品表的表结构 5. 通俗地理解三个范式 通俗地理解三个范式,对于数据库设计大有好处。在数据库设计中,为了更好地应用三个范式,就必须通俗地理解三个范式(通俗地理解是够用的理解,并不是最科学最准确的理解): 第一范式:1NF是对属性的原子性约束,要求属性具有原子性,不可再分解 第二范式:2NF是对记录的惟一性约束,要求记录有惟一标识,即实体的惟一性; 第三范式:3NF是对字段冗余性的约束,即任何字段不能由其他字段派生出来,它要求字段没有冗余。 没有冗余的数据库设计可以做到。但是,没有冗余的数据库未必是最好的数据库,有时为了提高运行效率,就必须降低范式标准,适当保留冗余数据。具体做法是:在概念数据模型设计时遵守第三范式,降低范式标准的工作放到物理数据模型设计时考虑。降低范式就是增加字段,允许冗余。 6. 要善于识别与正确处理多对多的关系 若两个实体之间存在多对多的关系,则应消除这种关系。消除的办法是,在两者之间增加第三个实体。这样,原来一个多对多的关系,现在变为两个一对多的关系。要将原来两个实体的属性合理地分配到三个实体中去。 这里的第三个实体,实质上是一个较复杂的关系,它对应一张基本表。一般来讲,数据库设计工具不能识别多对多的关系,但能处理多对多的关系。 〖例3〗:在“图书馆信息系统”中,“图书”是一个实体,“读者”也是一个实体。这两个实体之间的关系,是一个典型的多对多关系:一本图书在不同时间可以被多个读者借阅,一个读者又可以借多本图书。为此,要在二者之间增加第三个实体,该实体取名为“借还书”,它的属性为:借还时间、借还标志(0表示借书,1表示还书),另外,它还应该有两个外键(“图书”的主键,“读者”的主键),使它能与“图书”和“读者”连接。 7. 主键PK的取值方法 PK是供程序员使用的表间连接工具,可以是一无物理意义的数字串, 由程序自动加1来实现。也可以是有物理意义的字段名或字段名的组合。不过前者比后者好。当PK是字段名的组合时,建议字段的个数不要太多,多了不但索引占用空间大,而且速度也慢。 8. 正确认识数据冗余 主键与外键在多表中的重复出现, 不属于数据冗余,这个概念必须清楚,事实上有许多人还不清楚。非键字段的重复出现, 才是数据冗余!而且是一种低级冗余,即重复性的冗余。高级冗余不是字段的重复出现,而是字段的派生出现。〖例4〗:商品中的“单价、数量、金额”三个字段,“金额”就是由“单价”乘以“数量”派生出来的,它就是冗余,而且是一种高级冗余。冗余的目的是为了提高处理速度。 只有低级冗余才会增加数据的不一致性,因为同一数据,可能从不同时间、地点、角色上多次录入。因此,我们提倡高级冗余(派生性冗余),反对低级冗余(重复性冗余)。 9. E--R图没有标准答案 信息系统的E--R图没有标准答案,因为它的设计与画法不是惟一的,只要它覆盖了系统需求的业务范围和功能内容,就是可行的。反之要修改E--R图。尽管它没有惟一的标准答案,并不意味着可以随意设计。好的E—R图的标准是:结构清晰、关联简洁、实体个数适中、属性分配合理、没有低级冗余。 10. 视图技术在数据库设计中很有用 与基本表、代码表、中间表不同,视图是一种虚表,它依赖数据源的实表而存在。视图是供程序员使用数据库的一个窗口,是基表数据综合的一种形式, 是数据处理的一种方法,是用户数据保密的一种手段。 为了进行复杂处理、提高运算速度和节省存储空间, 视图的定义深度一般不得超过三层。若三层视图仍不够用, 则应在视图上定义临时表, 在临时表上再定义视图。这样反复交迭定义, 视图的深度就不受限制了。 对于某些与国家政治、经济、技术、军事和安全利益有关的信息系统,视图的作用更加重要。这些系统的基本表完成物理设计之后,立即在基本表上建立第一层视图,这层视图的个数和结构,与基本表的个数和结构是完全相同。并且规定,所有的程序员,一律只准在视图上操作。 只有数据库管理员,带着多个人员共同掌握的“安全钥匙”,才能直接在基本表上操作。请读者想想:这是为什么? 11. 中间表、报表和临时表 中间表是存放统计数据的表,它是为数据仓库、输出报表或查询结果而设计的,有时它没有主键与外键(数据仓库除外)。临时表是程序员个人设计的,存放临时记录,为个人所用。基表和中间表由DBA维护,临时表由程序员自己用程序自动维护。 12. 完整性约束表现在三个方面 域的完整性:用Check来实现约束,在数据库设计工具中,对字段的取值范围进行定义时,有一个Check按钮,通过它定义字段的值城。 参照完整性:用PK、FK、表级触发器来实现。用户定义完整性:它是一些业务规则,用存储过程和触发器来实现。 13. 防止数据库设计打补丁的方法是“三少原则” 1、一个数据库中表的个数越少越好。只有表的个数少了,才能说明系统的E--R图少而精,去掉了重复的多余的实体,形成了对客观世界的高度抽象,进行了系统的数据集成,防止了打补丁式的设计; 2、一个表中组合主键的字段个数越少越好。因为主键的作用,一是建主键索引,二是做为子表的外键,所以组合主键的字段个数少了,不仅节省了运行时间,而且节省了索引存储空间; 3、一个表中的字段个数越少越好。只有字段的个数少了,才能说明在系统中不存在数据重复,且很少有数据冗余,更重要的是督促读者学会“列变行”,这样就防止了将子表中的字段拉入到主表中去,在主表中留下许多空余的字段。所谓“列变行”,就是将主表中的一部分内容拉出去,另外单独建一个子表。这个方法很简单,有的人就是不习惯、不采纳、不执行。 数据库设计的实用原则是:在数据冗余和处理速度之间找到合适的平衡点。“三少”是一个整体概念,综合观点,不能孤立某一个原则。该原则是相对的,不是绝对的。“三多”原则肯定是错误的。试想:若覆盖系统同样的功能,一百个实体(共一千个属性) 的E--R图,肯定比二百个实体(共二千个属性)的E--R图,要好得多。 提倡“三少”原则,是叫读者学会利用数据库设计技术进行系统的数据集成。数据集成的步骤是将文件系统集成为应用数据库,将应用数据库集成为主题数据库,将主题数据库集成为全局综合数据库。 集成的程度越高,数据共享性就越强,信息孤岛现象就越少,整个企业信息系统的全局E—R图中实体的个数、主键的个数、属性的个数就会越少。提倡“三少”原则的目的,是防止读者利用打补丁技术,不断地对数据库进行增删改,使企业数据库变成了随意设计数据库表的“垃圾堆”,或数据库表的“大杂院”,最后造成数据库中的基本表、代码表、中间表、临时表杂乱无章,不计其数,导致企事业单位的信息系统无法维护而瘫痪。 “三多”原则任何人都可以做到,该原则是“打补丁方法”设计数据库的歪理学说。“三少”原则是少而精的原则,它要求有较高的数据库设计技巧与艺术,不是任何人都能做到的,因为该原则是杜绝用“打补丁方法”设计数据库的理论依据。 14. 提高数据库运行效率的办法 在给定的系统硬件和系统软件条件下,提高数据库系统的运行效率的办法是:在数据库物理设计时,降低范式,增加冗余, 少用触发器, 多用存储过程。 当计算非常复杂、而且记录条数非常巨大时(例如一千万条),复杂计算要先在数据库外面,以文件系统方式用C++语言计算处理完成之后,最后才入库追加到表中去。这是电信计费系统设计的经验。 发现某个表的记录太多,例如超过一千万条,则要对该表进行水平分割。水平分割的做法是,以该表主键PK的某个值为界线,将该表的记录水平分割为两个表。若发现某个表的字段太多,例如超过八十个,则垂直分割该表,将原来的一个表分解为两个表。 对数据库管理系统DBMS进行系统优化,即优化各种系统参数,如缓冲区个数。在使用面向数据的SQL语言进行程序设计时,尽量采取优化算法。 总之,要提高数据库的运行效率,必须从数据库系统级优化、数据库设计级优化、程序实现级优化,这三个层次上同时下功夫。

茶什i 2019-12-27 15:54:46 0 浏览量 回答数 0

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SSH面试题

琴瑟 2019-12-01 21:46:22 3489 浏览量 回答数 0

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什么是java反射机制?我们又为什么要学它?当程序运行时,允许改变程序结构或变量类型,这种语言称为动态语言。我们认为java并不是动态语言,但是它却有一个非常突出的动态相关机制,俗称:反射。IT行业里这么说,没有反射也就没有框架,现有的框架都是以反射为基础。在实际项目开发中,用的最多的是框架,填的最多的是类,反射这一概念就是将框架和类揉在一起的调和剂。所以,反射才是接触项目开发的敲门砖! 一、Class类什么是Class类?在面向对象的世界里,万事万物皆是对象。而在java语言中,static修饰的东西不是对象,但是它属于类。普通的数据类型不是对象,例如:int a = 5;它不是面向对象,但是它有其包装类 Integer 或者分装类来弥补了它。除了以上两种不是面向对象,其余的包括类也有它的面向对象,类是java.lang.Class的实例化对象(注意Class是大写)。也就是说:Class A{}当我创建了A类,那么类A本身就是一个对象,谁的对象?java.lang.Class的实例对象。那么这个对象又该怎么表示呢?我们先看一下下面这段代码: 1234public class Demo(){F f=new F();}class F{}这里的F的实例化对象就可以用f表达出来。同理F类也是一个实例化对象,Class类的实例化对象。我们可以理解为任何一个类都是Class类的实例化对象,这种实例化对象有三种表示方法: 123456789101112131415public class Demo(){F f=new F();//第一种表达方式Class c1=F.class;//这种表达方式同时也告诉了我们任何一个类都有一个隐含的静态成员变量class//第二种表达方式Class c2=f.getClass();//这种表达方式在已知了该类的对象的情况下通过getClass方法获取//第三种表达方式Class c3 = null;try {c3 = Class.forName("com.text.F");//类的全称} catch (ClassNotFoundException e) {e.printStackTrace();}}class F{}以上三种表达方式,c1,c2,c3都表示了F类的类类型,也就是官方解释的Class Type。那么问题来了: 1System.out.println(c1 == c2)? or System.out.println(c1 == c3)?答案是肯定的,返回值为ture。这表明不论c1 or c2 or c3都代表了F类的类类型,也就是说一个类只可能是Class类的一个实例对象。理解了Class的概念,我们也可以通过类的类类型创建该类的对象实例,用c1 or c2 or c3的newInstance()方法: 12345678910111213Public class Demo1{try {Foo foo = (Foo)c1.newInstance();//foo就表示F类的实例化对象foo.print();} catch (InstantiationException e) {e.printStackTrace();} catch (IllegalAccessException e) {e.printStackTrace();}}class F{void print(){}}这里需要注意的是,c1是F类的类类型,创建出来的就是F类的对象。如果a是A类的类类型,那么创建出来的对象也应该与之对应,属于A类的对象。 二、方法的反射Class类有一个最简单的方法,getName(): 1234567891011public class Demo2 {public static void main(String[] args) {Class c1 = int.class;//int 的类类型Class c2 = String.class;//String类的类类型Class c3 = void.class;System.out.println(c1.getName());System.out.println(c2.getName());System.out.println(c2.getSimpleName());System.out.println(c3.getName());}}本的数据类型以及void关键字都是存在类类型的。 案例: 123456789101112131415161718192021222324252627282930313233public class ClassUtil {public static void printClassMethodMessage(Object obj){//要获取类的信息》》首先我们要获取类的类类型Class c = obj.getClass();//我们知道Object类是一切类的父类,所以我们传递的是哪个子类的对象,c就是该子类的类类型。//接下来我们要获取类的名称System.out.println("类的名称是:"+c.getName());/**我们知道,万事万物都是对象,方法也是对象,是谁的对象呢? 在java里面,方法是Method类的对象*一个成员方法就是一个Method的对象,那么Method就封装了对这个成员 *方法的操作*///如果我们要获得所有的方法,可以用getMethods()方法,这个方法获取的是所有的Public的函数,包括父类继承而来的。如果我们要获取所有该类自己声明的方法,就可以用getDeclaredMethods()方法,这个方法是不问访问权限的。Method[] ms = c.getMethods();//c.getDeclaredMethods()//接下来我们拿到这些方法之后干什么?我们就可以获取这些方法的信息,比如方法的名字。//首先我们要循环遍历这些方法for(int i = 0; i < ms.length;i++){//然后可以得到方法的返回值类型的类类型Class returnType = ms[i].getReturnType();//得到方法的返回值类型的名字System.out.print(returnType.getName()+" ");//得到方法的名称System.out.print(ms[i].getName()+"(");//获取参数类型--->得到的是参数列表的类型的类类型Class[] paramTypes = ms[i].getParameterTypes();for (Class class1 : paramTypes) {System.out.print(class1.getName()+",");}System.out.println(")");}}}总结思路:通过方法的反射得到该类的名称步骤:1.获取该类的类类型2.通过类类型获取类的方法(getMethods())3.循环遍历所获取到的方法4.通过这些方法的getReturnType()得到返回值类型的类类型,又通过该类类型得到返回值类型的名字5.getName()得到方法的名称,getParameterTypes()获取这个方法里面的参数类型的类类型。 三、成员变量的反射首先我们需要认识到成员变量也是对象,是java.lang.reflect.Field类的对象,那么也就是说Field类封装了关于成员变量的操作。既然它封装了成员变量,我们又该如何获取这些成员变量呢?它有这么一个方法: 12345public class ClassUtil {public static void printFieldMessage(Object obj){Class c = obj.getClass();//Field[] fs = c.getFields();}这里的getFields()方法获取的所有的public的成员变量的信息。和方法的反射那里public的成员变量,也有一个获取所有自己声明的成员变量的信息:Field[] fs = c.getDeclaredFields(); 我们得到它之后,可以进行遍历(既然封装了Field的信息,那么我们就可以得到Field类型) 12345678for (Field field : fs) {//得到成员变量的类型的类类型Class fieldType = field.getType();String typeName = fieldType.getName();//得到成员变量的名称String fieldName = field.getName();System.out.println(typeName+" "+fieldName);}四、构造函数的反射不论是方法的反射、成员变量的反射、构造函数的反射,我们只需要知道:要想获取类的信息,首先得获取类的类类型。 12345678910111213141516171819202122public static void printConMessage(Object obj){Class c = obj.getClass();/* 首先构造函数也是对象,是java.lang.Constructor类的对象 也就是java.lang. Constructor中封装了构造函数的信息 和前面说到的一样,它也有两个方法: getConstructors()方法获取所有的public的构造函数 getDeclaredConstructors()方法得到所有的自己声明的构造函数*/ //Constructor[] cs = c.getConstructors();Constructor[] cs = c.getDeclaredConstructors();for (Constructor constructor : cs) {//我们知道构造方法是没有返回值类型的,但是我们可以:System.out.print(constructor.getName()+"(");//获取构造函数的参数列表》》得到的是参数列表的类类型Class[] paramTypes = constructor.getParameterTypes();for (Class class1 : paramTypes) {System.out.print(class1.getName()+",");}System.out.println(")");}}五、Class类的动态加载类如何动态加载一个类呢?首先我们需要区分什么是动态加载?什么是静态加载?我们普遍认为编译时刻加载的类是静态加载类,运行时刻加载的类是动态加载类。我们举一个例子: 123456789101112Class A{Public static void main(String[] args){if("B".equal(args[0])){B b=new B();b.start();}if("C".equal(args[0])){C c=new C();C.start();}}}上面这一段代码,当我们在用eclipse或者myeclipse的时候我们并不关心是否能够通过编译,当我们直接在cmd使用javac访问A.java类的时候,就会抛出问题: 1234567891011121314151617A.java:7:错误:找不到符号B b=new B();符号: 类B位置: 类AA.java:7:错误:找不到符号B b=new B();符号: 类B位置: 类AA.java:12:错误:找不到符号C c=new C();符号: 类C位置: 类AA.java:12:错误:找不到符号C c=new C();符号: 类C位置: 类A4个错误或许我们理所当然的认为这样应该是错,类B根本就不存在。但是如果我们多思考一下,就会发现B一定用吗?不一定。C一定用吗?也不一定。那么好,现在我们就让B类存在 12345Class B{Public static void start(){System.out.print("B...satrt");}}现在我们就先 javac B.class,让B类先开始编译。然后在运行javac A.class。结果是: 123456789A.java:12:错误:找不到符号C c=new C();符号: 类C位置: 类AA.java:12:错误:找不到符号C c=new C();符号: 类C位置: 类A2个错误我们再想,这个程序有什么问题。如果你说没有什么问题?C类本来就不存在啊!那么问题来了B类已经存在了,假设我现在就想用B,我们这个程序用得了吗?答案是肯定的,用不了。那用不了的原因是什么?因为我们这个程序是做的类的静态加载,也就是说new创建对象是静态加载类,在编译时刻就需要加载所有的,可能使用到的类。所以不管你用不用这个类。现在B类是存在的,但是我们这个程序仍然用不了,因为会一直报C类有问题,所以B类我也用不了。那么在实际应用当中,我们肯定需要如果B类存在,B类我就能用,当用C类的时候,你再告诉我错了。如果说将来你有100个类,只要其中一个类出现问题,其它99个类你都用不了。所以这并不是我们想要的。我们想要的就是我用那个类就加载那个类,也就是常说的运行时刻加载,动态加载类。如何实现动态加载类呢?我们可以建这么一个类: 1234567891011Class All{Public static void start(){try{Class cl= Class.forName(args[0]);//通过类类型,创建该类的对象cl.newInstance();}catch(Exception e){e.printStackTrace();}}}前面我们在分析Class实例化对象的方式的时候,Class.forName(“类的全称”),它不仅仅表示了类的类类型,还表示了动态加载类。当我们javac All.java的时候,它不会报任何错误,也就是说在编译的时候是没有错误的。只有当我们具体用某个类的时候,那个类不存在,它才会报错。如果加载的类是B类,就需要: 1B bt = (B) cl.newInstance();万一加载的是C类呢,可以改成 1C ct = (C) cl.newInstance();但是如果我想用很多的类或者加载很多的类,该怎么办?我们可以统一一个标准,不论C类还是B类或者其他的类,比如定义一个标准 1Stand s = (Stand) cl.newInstance();只要B类和C类都是这个标准的就行了。 123456789101112131415Class All{Public static void start(){try{Class cl= Class.forName(args[0]);//通过类类型,创建该类的对象Stand s = (Stand) cl.newInstance();s.start();}catch(Exception e){e.printStackTrace();}}}interface Stand {Public void start();}现在如果我想要用B类,我们只需要: 12345Class B implements Stand{Public void start(){System.out.print("B...satrt");}}加载B类,编译运行。 123javac B.javajavac Stand.javajava Stand B结果: 1B...satrt如果以后想用某一个类,不需要重新编译,只需要实现这个标准的接口即可。只需要动态的加载新的东西就行了。这就是动态加载类。

auto_answer 2019-12-02 01:50:24 0 浏览量 回答数 0

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MQTT协议 MQTT(Message Queuing Telemetry Transport,消息队列遥测传输)最早是IBM开发的一个即时通讯协议,MQTT协议是为大量计算能力有限且工作在低带宽、不可靠网络的远程传感器和控制设备通讯而设计的一种协议。 MQTT协议的优势是可以支持所有平台,它几乎可以把所有的联网物品和互联网连接起来。 它具有以下主要的几项特性:1、使用发布/订阅消息模式,提供一对多的消息发布和应用程序之间的解耦;2、消息传输不需要知道负载内容;3、使用 TCP/IP 提供网络连接;4、有三种消息发布的服务质量:QoS 0:“最多一次”,消息发布完全依赖底层 TCP/IP 网络。分发的消息可能丢失或重复。例如,这个等级可用于环境传感器数据,单次的数据丢失没关系,因为不久后还会有第二次发送。QoS 1:“至少一次”,确保消息可以到达,但消息可能会重复。QoS 2:“只有一次”,确保消息只到达一次。例如,这个等级可用在一个计费系统中,这里如果消息重复或丢失会导致不正确的收费。5、小型传输,开销很小(固定长度的头部是 2 字节),协议交换最小化,以降低网络流量;6、使用 Last Will 和 Testament 特性通知有关各方客户端异常中断的机制;在MQTT协议中,一个MQTT数据包由:固定头(Fixed header)、 可变头(Variable header)、 消息体(payload)三部分构成。MQTT的传输格式非常精小,最小的数据包只有2个bit,且无应用消息头。下图是MQTT为可靠传递消息的三种消息发布服务质量 发布/订阅模型允许MQTT客户端以一对一、一对多和多对一方式进行通讯。 下图是MQTT的发布/订阅消息模式 CoAP协议 CoAP是受限制的应用协议(Constrained Application Protocol)的代名词。由于目前物联网中的很多设备都是资源受限型的,所以只有少量的内存空间和有限的计算能力,传统的HTTP协议在物联网应用中就会显得过于庞大而不适用。因此,IETF的CoRE工作组提出了一种基于REST架构、传输层为UDP、网络层为6LowPAN(面向低功耗无线局域网的IPv6)的CoAP协议。 CoAP采用与HTTP协议相同的请求响应工作模式。CoAP协议共有4中不同的消息类型。CON——需要被确认的请求,如果CON请求被发送,那么对方必须做出响应。NON——不需要被确认的请求,如果NON请求被发送,那么对方不必做出回应。ACK——应答消息,接受到CON消息的响应。RST——复位消息,当接收者接受到的消息包含一个错误,接受者解析消息或者不再关心发送者发送的内容,那么复位消息将会被发送。 CoAP消息格式使用简单的二进制格式,最小为4个字节。 一个消息=固定长度的头部header + 可选个数的option + 负载payload。Payload的长度根据数据报长度来计算。 主要是一对一的协议 举个例子: 比如某个设备需要从服务器端查询当前温度信息。 请求消息(CON): GET /temperature , 请求内容会被包在CON消息里面响应消息 (ACK): 2.05 Content “22.5 C” ,响应内容会被放在ACK消息里面 CoAP与MQTT的区别 MQTT和CoAP都是行之有效的物联网协议,但两者还是有很大区别的,比如MQTT协议是基于TCP,而CoAP协议是基于UDP。从应用方向来分析,主要区别有以下几点: 1、MQTT协议不支持带有类型或者其它帮助Clients理解的标签信息,也就是说所有MQTT Clients必须要知道消息格式。而CoAP协议则相反,因为CoAP内置发现支持和内容协商,这样便能允许设备相互窥测以找到数据交换的方式。 2、MQTT是长连接而CoAP是无连接。MQTT Clients与Broker之间保持TCP长连接,这种情形在NAT环境中也不会产生问题。如果在NAT环境下使用CoAP的话,那就需要采取一些NAT穿透性手段。 3、MQTT是多个客户端通过中央代理进行消息传递的多对多协议。它主要通过让客户端发布消息、代理决定消息路由和复制来解耦消费者和生产者。MQTT就是相当于消息传递的实时通讯总线。CoAP基本上就是一个在Server和Client之间传递状态信息的单对单协议。 HTTP协议http的全称是HyperText Transfer Protocol,超文本传输协议,这个协议的提出就是为了提供和接收HTML界面,通过这个协议在互联网上面传出web的界面信息。 HTTP协议的两个过程,Request和Response,两个都有各自的语言格式,我们看下是什么。请求报文格式:(注意这里有个换行) 响应报文格式:(注意这里有个换行) 方法method:       这个很重要,比如说GET和POST方法,这两个是很常用的,GET就是获取什么内容,而POST就是向服务器发送什么数据。当然还有其他的,比如HTTP 1.1中还有:DELETE、PUT、CONNECT、HEAD、OPTIONS、TRACE等一共8个方法(HTTP Method历史:HTTP 0.9 只有GET方法;HTTP 1.0 有GET、POST、HEAD三个方法)。请求URL:       这里填写的URL是不包含IP地址或者域名的,是主机本地文件对应的目录地址,所以我们一般看到的就是“/”。版本version:       格式是HTTP/.这样的格式,比如说HTTP/1.1.这个版本代表的就是我们使用的HTTP协议的版本,现在使用的一般是HTTP/1.1状态码status:       状态码是三个数字,代表的是请求过程中所发生的情况,比如说200代表的是成功,404代表的是找不到文件。原因短语reason-phrase:       是状态码的可读版本,状态码就是一个数字,如果你事先不知道这个数字什么意思,可以先查看一下原因短语。首部header:       注意这里的header我们不是叫做头,而是叫做首部。可能有零个首部也可能有多个首部,每个首部包含一个名字后面跟着一个冒号,然后是一个可选的空格,接着是一个值,然后换行。实体的主体部分entity-body:       实体的主体部分包含一个任意数据组成的数据块,并不是所有的报文都包含实体的主体部分,有时候只是一个空行加换行就结束了。 下面我们举个简单的例子: 请求报文:GET /index.html HTTP/1.1    Accept: text/*Host: www.myweb.com 响应报文:HTTP/1.1 200 OKContent-type: text/plainContent-length: 3  HTTP与CoAP的区别 CoAP是6LowPAN协议栈中的应用层协议,基于REST(表述性状态传递)架构风格,支持与REST进行交互。通常用户可以像使用HTTP协议一样用CoAP协议来访问物联网设备。而且CoAP消息格式使用简单的二进制格式,最小为4个字节。HTTP使用报文格式对于嵌入式设备来说需要传输数据太多,太重,不够灵活。 XMPP协议 XMPP(可扩展通讯和表示协议)是一种基于可扩展标记语言(XML)的协议, 它继承了在XML环境中灵活的发展性。可用于服务类实时通讯、表示和需求响应服务中的XML数据元流式传输。XMPP以Jabber协议为基础,而Jabber是即时通讯中常用的开放式协议。   基本网络结构 XMPP中定义了三个角色,客户端,服务器,网关。通信能够在这三者的任意两个之间双向发生。 服务器同时承担了客户端信息记录,连接管理和信息的路由功能。网关承担着与异构即时通信系统 的互联互通,异构系统可以包括SMS(短信),MSN,ICQ等。基本的网络形式是单客户端通过 TCP/IP连接到单服务器,然后在之上传输XML。 功能 传输的是与即时通讯相关的指令。在以前这些命令要么用2进制的形式发送(比如QQ),要么用纯文本指令加空格加参数加换行符的方式发送(比如MSN)。而XMPP传输的即时通讯指令的逻辑与以往相仿,只是协议的形式变成了XML格式的纯文本。举个例子看看所谓的XML(标准通用标记语言的子集)流是什么样子的?客户端:123456<?xmlversion='1.0'?>to='example_com'xmlns='jabber:client'xmlns:stream='http_etherx_jabber_org/streams'version='1.0'>服务器:1234567<?xmlversion='1.0'?>from='example_com'id='someid'xmlns='jabber:client'xmlns:stream='http_etherx_jabber_org/streams'version='1.0'>工作原理XMPP核心协议通信的基本模式就是先建立一个stream,然后协商一堆安全之类的东西, 中间通信过程就是客户端发送XML Stanza,一个接一个的。服务器根据客户端发送的信息 以及程序的逻辑,发送XML Stanza给客户端。但是这个过程并不是一问一答的,任何时候 都有可能从一方发信给另外一方。通信的最后阶段是关闭流,关闭TCP/IP连接。  网络通信过程中数据冗余率非常高,网络流量中70% 都消耗在 XMPP 协议层了。对于物联网来说,大量计算能力有限且工作在低带宽、不可靠网络的远程传感器和控制设备,省电、省流量是所有底层服务的一个关键技术指标,XMPP协议看起来已经落后了。 SoAP协议 SoAP(简单对象访问协议)是交换数据的一种协议规范,是一种轻量的、简单的、 基于可扩展标记语言(XML)的协议,它被设计成在WEB上交换结构化的和固化的信息。  SOAP 可以和现存的许多因特网协议和格式结合使用,包括超文本传输协议(HTTP), 简单邮件传输协议(SMTP),多用途网际邮件扩充协议(MIME)。它还支持从消息系统到 远程过程调用(RPC)等大量的应用程序。SOAP使用基于XML的数据结构和超文本传输协议 (HTTP)的组合定义了一个标准的方法来使用Internet上各种不同操作环境中的分布式对象。 总结: 从当前物联网应用发展趋势来分析,MQTT协议具有一定的优势。因为目前国内外主要的云计算服务商,比如阿里云、AWS、百度云、Azure以及腾讯云都一概支持MQTT协议。还有一个原因就是MQTT协议比CoAP成熟的要早,所以MQTT具有一定的先发优势。但随着物联网的智能化和多变化的发展,后续物联网应用平台肯定会兼容更多的物联网应用层协议。 作者:HFK_Frank 来源:CSDN 原文:https://blog.csdn.net/acongge2010/article/details/79142380 版权声明:本文为博主原创文章,转载请附上博文链接!

auto_answer 2019-12-02 01:55:21 0 浏览量 回答数 0

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Kotlin的简介 Kotlin是由JetBrains公司(IDEA开发者)所开发的编程语言,其名称来自于开发团队附近的科特林岛。 多平台开发 JVM :Android; Server-Side Javascript:前端 Native(beta) :开发原生应用 windows、macos、linux Swift与Kotlin非常像 http://nilhcem.com/swift-is-like-kotlin/ kotlin发展历程 image.png java发展历程 image.png JVM语言的原理 image.png JVM规范与java规范是相互独立的 只要生成的编译文件匹配JVM字节码规范,任何语言都可以由JVM编译运行. Kotlin也是一种JVM语言,完全兼容java,可以与java相互调用;Kotlin语言的设计受到Java、C#、JavaScript、Scala、Groovy等语言的启发 kotlin的特性 下面不会罗列kotlin中具体的语法,会介绍我认为比较重要的特性,以及特性背后的东西。 类型推断 空类型设计 函数式编程 类型推断 image.png 类型推断是指编程语言中在编译期自动推导出值的数据类型。推断类型的能力让很多编程任务变得容易,让程序员可以忽略类型标注的同时仍然允许类型检查。 在开发环境中,我们往往写出表达式,然后可以用快捷键来生成变量声明,往往都是很准的,这说明了编译器其实是可以很准确的推断出来类型的。编程语言所具备的类型推断能力可以把类型声明的任务由开发者转到了编译器. java中声明变量的方式是类型写在最前面,后面跟着变量名,这就迫使开发者在声明变量时就要先思考变量的类型要定义成什么,而在一些情况下比如使用集合、泛型类型的变量,定义类型就会变得比较繁琐。 Kotlin中声明变量,类型可以省略,或者放到变量名后面,这可以降低类型的权重,从必选变为可选,降低开发者思维负担。java10中也引入了类型推断。 Javascript中声明变量也是用关键字var,但是还是有本质区别的,Kotlin中的类型推断并不是变成动态类型、弱类型,类型仍然是在编译期就已经决定了的,Kotlin仍然是静态类型、强类型的编程语言。javascript由于是弱类型语言,同一个变量可以不经过强制类型转换就被赋不同数据类型的值, 编程语言的一个趋势就是抽象程度越来越高,编译器做更多的事情。 空类型设计 空类型的由来 image.png 托尼·霍尔(Tony Hoare),图灵奖得主 托尼·霍尔是ALGOL语言的设计者,该语言在编程语言发展历史上非常重要,对其他编程语言产生重大影响,大多数近代编程语言(包括C语言)皆使用类似ALGOL的语法。他在一次大会上讨论了null应用的设计: “我把 null 引用称为自己的十亿美元错误。它的发明是在1965 年,那时我用一个面向对象语言( ALGOL W )设计了第一个全面的引用类型系统。我加入了null引用设计,仅仅是因为实现起来非常容易。它导致了数不清的错误、漏洞和系统崩溃,可能在之后 40 年中造成了十亿美元的损失。” null引用存在的问题 以java为例,看null引用的设计到底存在哪些问题 空指针问题NPE 编译时不能对空指针做出检查,运行时访问null对象就会出现错误,这个就是工程中常见的空指针异常。 null本身没有语义,会存在歧义 值未被初始化 值不存在 也许表示一种状态 逻辑上有漏洞 Java中,null可以赋值给任何引用,比如赋值给String类型变量,String a = null,但是null并不是String类型: a instanceof String 返回的是false,这个其实是有些矛盾的。所以当持有一个String类型的变量,就存在两种情况,null或者真正的String. 解决NPE的方式 防御式代码 在访问对象前判空,但会有冗余代码;会规避问题,而隐藏真正的问题 抛出异常给调用方处理 方法中传参传入的空值、无效值,抛出受检查异常给上层调用方 增加注解 Android中可以增加@NonNull注解,编译时做额外检查 空状态对象设计模式 空状态对象是一个实现接口但是不做任何业务逻辑的对象,可以取代判空检查;这样的空状态对象也可以在数据不可用的时候提供默认的行为 java8 Optional类 java8中引入了Optional类,来解决广泛存在的null引用问题.官方javadoc文档介绍 A container object which may or may not contain a non-null value. If a value is present, isPresent() will return true and get() will return the value. Additional methods that depend on the presence or absence of a contained value are provided, such as orElse() (return a default value if value not present) and ifPresent() (execute a block of code if the value is present). 来看一下是如何实现的。 举一个访问对象读取熟悉的例子 java 8 之前 : image.png java 8: image.png 总结: 1.用Optional还是会比较繁琐,这个也说明了设计一个替代null的方案还是比较难的。 optional的耗时大约是普通判空的数十倍,主要是涉及泛型、使用时多创键了一个对象的创建;数据比较大时,会造成性能损失。 java8 引入Optional的意义在于提示调用者,用特殊类型包装的变量可能为空,在使用取出时需要判断 Kotlin的空类型设计 Kotlin中引入了可空类型和不可空类型的区分,可以区分一个引用可以容纳null,还是不能容纳null。 String vs String? String 类型表示变量不能为空,String?则表示变量可以为空 String?含义是String or null.这两种是不同的类型. 比如: var a:String = “abc” //ok var a:String = null //不允许 var b :String? = null //ok a=b // 不允许 String?类型的值不能给String类型的值赋值 这样就将类型分成了可空类型和不可能类型,每一个类型都有这样的处理;Kotlin中访问非空类型变量永远不会出现空指针异常。 同样上面的例子,采用Kotlin去写,就会简洁很多 image.png 编程范式-函数式编程 编程范式是什么? 编程范式是程序员看待程序和写程序的观点 主要的类型 非结构化编程 结构化编程 面向对象编程 命令式编程 函数式编程 这些类型并不是彼此互斥的,而是按照不同的维度做的划分,一种编程语言可能都支持多个编程范式 非结构化编程 第一代的高级语言往往是非结构化编程 比如 BASIC语言 每一行的代码前面都有一个数字作为行号,通常使用GOTO的跳跃指令来实现判断和循环. 看一下下面这段代码是做什么的: image.png 实际上做的是:程序在屏幕上显示数字 1 到 10 及其对应的平方 采用这种方式写程序,大量的使用goto实现逻辑的跳转,代码一长,可读性和维护性就比较差了,形成“面条式代码” 结构化编程 采用顺序、分支、循环结构来表达,禁用或者少用GOTO; 并用子程序来组织代码,采用自顶向下的方式来写程序 代表语言是C语言 实现同样的逻辑: image.png 可见采用结构化编程,代码的逻辑会更清晰。 面向对象编程 思想: 将计算机程序视为一组对象的集合,而每个对象都可以接收其他对象发过来的消息,并处理这些消息,计算机程序的执行就是一系列消息在各个对象之间传递。 特性: 封装性、继承性、多态性。 命令式编程 把计算机程序视为一系列的命令集合 主要思想是关注计算机执行的步骤,即一步一步告诉计算机先做什么再做什么。 “先做这,再做那”,强调“怎么做” 实现: 用变量来储存数据,用语句来执行指令,改变变量状态。 基本所有的常见的编程语言都具有此范式 函数式编程 声明式语法,描述要什么,而不是怎么做 类似于SQL语句 语言: kotlin swift python javascript scala 函数是第一等公民 可以赋值给变量,可作为参数传入另一个函数,也可作为函数的返回值 纯函数 y=f(x) 只要输入相同,返回值不变 没有副作用:不修改函数的外部状态 举个栗子 公司部门要进行outing,去哪里是个问题,要考虑多个因素,比如花费、距离、天数等等,有多个备选地点进行选择。 定义一个数据类: image.png 要进行筛选了,分别用sql,kotlin,java来实现 找出花费低于2000元的outing地点信息 SQL image.png Kotlin image.png java 7 image.png 可见kotin的写法还是比较接近于sql的思想的,声明式的写法,而不管具体如何实现;其中的:place->place.money<2000 就是函数,可以作为参数传递给fliter这个高阶函数;而且这个函数没有副作用,不改变外部状态。 再来一个复杂一点的: 找出花费低于5000元,时间不多于4天,按照距离排序的outing地点名称 SQL image.png Kotlin: image.png java 7 image.png 由此可见用kotlin的函数式写法,会更简洁,逻辑也更清晰,这段代码的目标一目了然,这种清晰在于实现了业务逻辑与控制逻辑的分离,业务逻辑就是由函数实现的,比如place->place.money<500,而控制逻辑是由filter,sorterBy等高阶函数实现的。 而java的传统写法是基于对数据的操作,避免不了遍历的操作,业务逻辑与控制逻辑交织在了一起,这段代码的目的就不是那么容易清晰看到的了。 总结 kotlin是实用的现代编程语言,吸收了众多编程语言的优点,支持类型推断、空类型安全、函数式编程、DSL等特性,非常值得学习和使用。

问问小秘 2020-04-30 16:33:40 0 浏览量 回答数 0

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【Java学习全家桶】1460道Java热门问题,阿里百位技术专家答疑解惑

管理贝贝 2019-12-01 20:07:15 27612 浏览量 回答数 19
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