阿里面試官用HashMap把我問倒了

EhuoWeirdo發表於2021-05-12

本人是一名大三學生，最近在找暑期實習，其中也面試過兩次阿里，一次菜鳥網路部門、一次網商銀行部門，當然我都失敗了，同時也讓我印象很深刻，因此記錄了其中一些面試心得，我覺得這個問題很值得分享，因此分享給大家

你能說一下HashMap的實現原理嗎？

對於這個問題，我當時覺得這個問題太小菜一碟了，於是照著自己之前準備的開始巴拉巴拉介紹HashMap，當我說到雜湊衝突時，面試官打斷了我，問我，你知道HashMap如何解決雜湊衝突的嗎？這個我想都沒想直接說鏈地址法，於是面試官又繼續問，那你還知道有哪些解決Hash衝突的方法，我當時整好記得一個開放定址法，於是面試官又繼續問

你能說一下開放定址法的原理嗎？

到這裡我已經有點懵了，我就照著字面意思解釋了一番，標準解答如下：當雜湊碰撞發生時，從發生碰撞的那個單元起，按照一定的次序，從雜湊表中尋找一個空閒的單元，然後把發生衝突的元素存入到該單元。

於是面試官又問，如果用開放定址法實現HashMap，能刪除節點嗎？此時我已語塞，因為我知道不管是回答能還是不能，他下一句肯定是為什麼能或者為什麼不能

面試關看我這裡不會，於是換了個方向，接著問

你知道開放定址法有哪些地方用到，或者說有哪些應用？

整好，我學過ThreadLocal，並當時瞭解過ThreadLocal的底層是使用ThreadLocalMap實現的，而ThreadLocalMap 的底層解決雜湊衝突的方式正是鏈地址法，於是我將這些說了出來，於是面試官接著問

說說你對ThreadLocal的理解

於是我照著自己的理解介紹了一下ThreadLocal，面試官接著問，ThreadLocal有哪些應用，我答在與資料庫進行互動的時候，需要保證資料庫連線的一致性，此時就用到了ThreadLocal保證同一個事物中對資料庫的操作是用的同一個資料庫連線（其實當時我只想的到這個了），於是面試官接著問

ThreadLocal存在哪些問題

學過ThreadLocal 的人應該都知道，ThreadLocal其實是存在記憶體洩漏的問題，一個是key的記憶體洩漏，一個是value的記憶體洩漏，面試官接著問，那你說說ThreadLocal是如何解決這些問題的，我答：

對於key 的記憶體洩漏：ThreadLocalMap 的key實際上是一個弱引用，當ThreaLocal物件為null時，這個key就會被回收，就不會造成記憶體洩漏
對於value的記憶體洩漏：每次使用完ThreadLocal中存的變數都要記得remove，這樣就不會造成value 的記憶體洩漏

於是面試關接著問，既然key採用了弱引用的方式解決記憶體洩漏，那為什麼value不也用弱引用的方式解決記憶體洩漏，我當時其實都不知道該怎麼答了，我照著自己的理解說：對於value的記憶體洩漏，之所以沒有采用弱引用的方式，是因為不清楚這個Value除了map的引用還是否還存在其他引用，如果不存在其他引用，當GC的時候就會直接將這個value幹掉了，而此時我們的ThreadLocal還處於使用期間，就會造成Value為null的錯誤

但是面試官仍然沒有打算放過我，然後接著問，為什麼弱引用就能解決記憶體洩漏問題，其實我覺得當時他的意思是

把Java 的引用資料型別給介紹一下？

我答：Java有強引用、軟引用、弱引用、虛引用。我分別按照自己的理解將這些引用介紹了一下，於是面試官逮這虛引用跟我聊起來了，他說

虛引用有什麼用

其實我在Java引用資料型別還有一些瞭解，所以就介紹了下虛引用，於是面試官說那平常有哪些場景會用到，我說常見的就是NIO通訊的時候，因為我之前做過一個專案與硬體資料上傳有關，當時我的服務端就用的NIO，我接著說，比如網路卡傳來資料，會先將該資料拷貝到作業系統記憶體中，如果JVM要用這部分資料，則會再從作業系統的記憶體中將這部分資料拷貝到JVM記憶體中，這樣的過程就進行了多次拷貝，且耗時間，因此allocateDirect這樣少一次拷貝的效率會很高，這樣的操作也被稱為零拷貝，NIO底層就用到了零拷貝的原理。在這種零拷貝的情況下，虛引用就誕生了，虛引用通常指向作業系統記憶體空間的資料，當虛引用要被回收時，就會把該虛引用放到事件佇列裡，GC也會時不時檢查佇列，會檢查佇列裡的虛引用所指向的記憶體需不需要被回收，如果需要就直接將其回收，同時將改虛引用出隊，這樣就實現了虛引用監控的作用，實現了通過虛引用清除OS空間裡的記憶體

面試官看我說到了NIO，於是就著NIO開始問我

為什麼當時專案用NIO不用IO

其實這個地方我還是能答的，因為我當時專案最開始的確是使用的IO方式接收資料，之後才改成的NIO，於是我回答因為IO底層採用的多路複用機制，效率會比IO高很多，於是面試官接著問

說一說IO多路複用機制是怎樣的

其實到這裡我已經感覺到呼吸困難了，我照著自己的理解介紹了IO多路複用機制（當時感覺介紹的很通俗，不夠專業）

於是面試官接著問

那你介紹下select、poll、epoll

select

select（阻塞函式）其實就是將對FD（標誌位）資料的集合判斷從原來的使用者態到交給核心態管理（將Rset從使用者態拷貝到了核心態），核心態會快很多，如果判斷有資料

將FD置位，表示此時有資料來了
將select返回，不再阻塞

之後判斷那一個FD被置位了，於是就行取資料處理

select使用的1024的bitmap存資料

缺點：

fd_size有限制1024bitmap
FDset不可重用
使用者態到核心態的拷貝開銷
O（n）再次遍歷

poll

poll（阻塞函式），工作原理與select很相似，但是poll沒有采用bitmap，採用的pollfd儲存（基於結構體儲存fd）

struct pollfd {
    int fd;
    short events;
    short revents;
}

有資料：

pollfd.revents置位
poll返回，不再阻塞

執行之後的操作，執行之後再將pollfd.revents設定為0

缺點：

使用者態到核心態的拷貝開銷
O（n）再次遍歷

epoll

epoll，最新的一種IO多路複用的函式，使用者態和核心態共享epfd陣列，核心用於判斷哪個fd有資料到來，不需要使用者態到核心態的拷貝，不需要輪詢，時間負責度O（1）