八股-2025.10.12

1.ConcurrentHashMap 线程安全的具体实现方式。

A.JDK1.7实现：分段锁（Sement锁）

JDK1.7的ConcurrentHashMap采用的是“分段锁”机制，底层结构是“数组（Segment）+数组（HashEntry）+链表”，核心是将整个哈希吧拆为多个独立的“段”，每个段对应一把锁。

实现机制：

锁的粒度：锁仅用于"Segment”级别——线程操作某个“Segment”时，只需获取该Segment“的锁，其他”Segment“不受影响。

并发能力：理论上，ConcurrentHashMap的最大并发数等于Segment数组的长度（默认16），即最多16个线程可同时操作不同Segment，大幅提升吞吐量。

读写优化：

写操作：必须获取Segment锁，确保同一时间只有一个线程修改该Segment的数据

读操作：无需加锁——因为HashEntry的value和next指针用volatile修饰，能保证读操作看到最新值，且Segment内部结构修改时（如扩容），不会影响已存在的HashEntry引用。

B.JDK1.8实现：CAS+synchronized（取消分段锁，细粒度到节点）

JDK1.8彻底放弃了“分段锁”，借鉴HashMap的“数组+链表/红黑树”结构，改用“CAS无锁操作+synchronized“实现线程安全，锁粒度细化到”哈希桶的头节点“，并发性能进一步提升。

实现机制：

put操作：数组未初始化时，多线程通过CAS竞争初始化标记，只有成功线程能完成初始化，其他线程自旋等待；定位哈希桶后，若桶为空则直接用CAS插入新节点，失败则自旋重试；若桶非空则用synchronized锁定同的头结点，确保单线程修改该桶的链表或红黑树，完成key的更新或插入后，若元素超过阈值则触发扩容。

get操作：全程无锁却能确保线程安全，关在在于Node的value和next指针被volatail修饰：根据Java的内存模型，volatail确保写操作的可见性，线程对value和next的修改能被其他线程立即感知；同时，遍历桶内链表或红黑树时，volatail保证不会出现”半修改“的节点引用，使无锁遍历能正确获取数据。

扩容操作：支持多线程协助以提升效率，先通过CAS将sizeCtl设为扩容状态，防止其他线程同时扩容；原数组哈希桶被分为多个片段，个线程负责迁移不同片段到新数组；线程迁移完一个片段后，用CAS更新迁移进度标记，避免其他线程重复迁移；扩容期间，写操作会先协助迁移当前桶再执行插入，读操作则同时检查原数组和新数组，确保能正确获取数据。

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2.C++ 中堆内存和栈内存的区别？

A.管理方式：

栈内存由编译器自动管理，遵循”先进后出“的原则，当函数调用时，局部变量和函数参数等会被自动压入栈中，函数执行结束后，这些内存会被自动弹出并释放，无需开发者手动干预；而堆内存需要开发者手动申请，和释放，编译器不会自动管理，若忘记释放则会导致内存泄漏。

B.生命周期：

占内存的生命周期与所在的作用域绑定，例如函数内的局部变量，当函数执行完毕胡，栈内存就会被释放，无法在作用域外访问；对内存的生命周期由开发者控制，从new申请开始，到delete释放结束，只要未释放，就可以在多个作用域间共享，但也因此更容易因管理不当导致内存问题。

C.分配效率：

栈内存的分配和释放是连续的，通过移动栈顶指针即可完成，几乎没有额外开销，效率极高；堆内存的分配需要在内存中寻找合适的空闲块，释放时还可能触发合并相邻空闲块的操作，因此效率较低，且频繁分配释放容易产生内存碎片。

D.空间大小：

栈的大小通常是固定的，若分配超过栈的空间，会导致栈溢出；堆内存的大小更灵活，理论上受限于系统的可用内存，适合存储大型数据或动态大小的数据。

E.适用场景：

栈适合存储生命周期短且大小固定的临时数据，如函数参数，局部变量，循环变量等；堆内存适合存储生命周期长，大小动态变化或需要跨作用域共享的数据，如动态数组，大型对象，链表节点等。

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3.synchronized和Lock有什么区别？（JAVA）

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4.说说volatile的用法及原理。（JAVA）

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5.联合索引的存储结构与最左前缀原则

A.联合索引的存储结构（InnoDB为例）：

InnoDB中联合索引的底层仍基于B+树实现，但和单列索引的区别是：B+树的”索引键“十多列值的组合，而非单一列值。其存储结构有三个特点：

a.所有叶子节点会按照”索引列的定义顺序“排序。这种”先左后右“的排序方式，是”最左匹配原则”的底层基础。

b.和InnoDB的单列二级索引一样，联合索引的叶子节点不存储整行数据，而是存储“主键值”（需要通过主键回表查询完整数据。

c.B+树非叶子节点的索引键存储的是“索引列的组合前缀”，用于引导查询方向。

B.最左前缀原则：联合索引的使用规则

最左前缀原则是指：联合索引只有在查询条件包含“索引最左侧列“，且按索引列顺序排列时，才能生效；若跳过左侧列或打乱顺序，索引会部分失效或完全失效。其本质是”顺应B+树的排序逻辑“，因为B+树按”左侧优先“排序，只有从左列开始匹配，才能利用索引的有序性快速定位；若跳过左列，索引的排序逻辑无法发挥作用，只能走全表扫描。

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6.说说线程的创建方式。（JAVA）

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7.Redis中的Zset怎么实现的?（JAVA）

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