面试题的一些思考

zhiyu1998...大约 12 分钟八股文

基于面试题的一些思考

前言

因为这些思考的答案可能是3.5/4 GPT生成的，不一定正确，后期会根据自己的知识增长进行一定的修改，所以酌情阅读！

Java

Java的native关键字

Java的native关键字用于表示一个方法的实现是由底层的本地代码（通常是C或C++）提供的，而不是Java代码实现的。因此，该方法的实现在编译时并不会被包含在生成的Java字节码中。

在使用native关键字声明一个方法时，该方法只包含方法签名，而没有方法体。例如：

public native void myMethod();

这里的myMethod()方法只有方法签名，没有方法体。实际的方法实现将由本地代码提供。

使用native关键字可以方便地与底层系统进行交互，例如使用本地库、操作系统API或硬件。但需要注意的是，使用本地代码会牺牲一些Java语言的优势，例如跨平台性、类型安全性和自动内存管理。因此，应该仔细考虑是否真正需要使用native关键字来实现特定的功能。

native里面的代码也是Java写吗还是C

native关键字表示一个方法的实现是由底层的本地代码提供的，而不是Java代码实现的。因此，native方法的实现通常是由C、C++或其他本地语言编写的。

在Java中，native方法的声明只是一种协议，告诉编译器该方法的实现将由外部本地代码提供。在运行时，Java虚拟机会根据方法的签名在本地库中查找对应的实现，并调用它来完成该方法的功能。

例如，如果我们有以下的native方法声明：

public native void myMethod();

则需要在本地库中提供对应的实现，例如C语言的实现可以是：

#include <stdio.h>
#include "MyClass.h"

JNIEXPORT void JNICALL Java_MyClass_myMethod(JNIEnv *env, jobject obj) {
printf("Hello, world!\n");
}

这个C语言函数与Java方法签名匹配，并使用了JNIEXPORT和JNICALL宏来声明它是一个本地实现。在编译和链接这个本地库时，需要使用特殊的编译器和链接器选项，以便在运行时将它与Java代码连接起来。

需要注意的是，Java和本地语言之间的交互涉及到跨语言调用，需要遵循特定的调用约定和内存管理规则，因此需要仔细编写本地代码，以确保正确性和可靠性。

例子Java_MyClass_myMethod我能理解为在MyClass类内的myMethod方法吗，前面的Java是必须的吗？

Java_MyClass_myMethod是一个本地方法的函数名，它的命名规则通常遵循以下格式：

Java_全限定类名_方法名

其中，全限定类名是指该本地方法所属的Java类的完整限定名（即包名+类名），使用下划线替代了点号。如果该方法是一个实例方法，则在类名之后加上下划线和字符串1，表示该方法的第一个参数是jobject类型的实例对象。

因此，在我们的例子中，假设myMethod()方法是在MyClass类中声明的，全限定类名应该是MyClass。Java_MyClass_myMethod表示的就是MyClass.myMethod()方法的本地实现函数名。

至于前面的Java_前缀，它是必须的，因为它是一种约定，用于区分Java类的完整限定名和本地方法的函数名。这样做可以避免函数名冲突和歧义。

关于泛型的一些理解

解释下这三个T分别代表什么意思？

public static <T> T copy(Class<T> clazz, Object source) {
	if (source == null) {
		return null;
	}
	T obj = null;
	try {
		obj = clazz.newInstance();
	} catch (Exception e) {
		e.printStackTrace();
		return null;
	}
	BeanUtils.copyProperties(source, obj);
	return obj;
}

初步解释：当我们声明泛型类型参数时，需要在尖括号中使用一个标识符来表示该参数。通常情况下，这个标识符是单个大写字母，通常使用T、E、K和V等。

在Java方法签名中，我们可以使用泛型类型参数来指定方法的返回类型或参数类型。例如，在public static <T> T copy(Class<T> clazz, Object source) 方法中，<T>是泛型类型参数的声明部分，用于指定该方法将接受一个Class对象和一个Object对象作为参数，并返回一个与clazz参数指定的类相同类型的对象。

而第二个T则是泛型类型参数所代表的的实际类型，即在调用此方法时，T将被替换成实际的类型。在copy方法中，T的实际类型由参数clazz指定，因此方法会根据传入的clazz参数创建一个clazz类型的对象，并返回该对象。

总之，<T>是泛型类型参数的声明部分，用于指定方法将接受和返回什么类型，而T则是泛型类型参数所代表的实际类型。

进一步思考：如果没有`<T>`可以吗？

如果在编译器中不带<T>，那么就会报错：Cannot resolve symbol 'T'

public T test(Class clazz) {
	T obj = null;
	try {
		obj = clazz.newInstance();
	} catch (Exception e) {
		e.printStackTrace();
	}
	return obj;
}

`<T>`就是接收参数的类型吗

这里的接收参数指的是：Class<T> clazz, Object source<T>不是接收参数的类型，它实际上是一种声明泛型类型参数的方式。在Java中，使用尖括号指定一个或多个泛型类型参数，并将其用于方法签名、类定义或接口定义中。

在public static <T> T copy(Class<T> clazz, Object source)这个方法中，<T>指定了一个泛型类型参数，该参数可以随意替换成具体的类型。在调用该方法时，我们需要传递一个Class<T>类型的clazz参数和一个Object类型的source参数。然后，根据clazz参数指定的类型创建一个新对象，并将source对象的属性值复制到新对象中。

这里的T并不是一个具体的类型，而是声明方法所接受和返回的类型参数的占位符。在调用该方法时，T会被替换成具体的类型，以告诉编译器如何解析该方法的参数和返回值类型。

方法中的static `<T>`中的`<T>`，与Class`<T>` clazz中的`<T>`是同一个意思吗

static <T>和Class<T>中的<T>并不是相同的意思。在Java中，<T>或其他标识符（如E、K、V等）用于声明泛型类型参数。通过使用泛型类型参数，我们可以编写更通用、可重用的代码，以处理不同类型的数据。

在public static <T> T copy(Class<T> clazz, Object source)方法中，<T>声明了一个名为T的泛型类型参数。它指示该方法将接受一个Class<T>类型的clazz参数，并返回一个T类型的对象。这里的<T>与后面的Class<T>是独立的定义，它们只是两个使用了相同标识符名称的不同类型声明而已。

为什么不能写成static T `<T>`

如果尝试将方法签名写成static T <T>, 则会出现语法错误，因为在Java中，使用尖括号来声明泛型类型参数，不能将其放在返回类型之前。正确的方法声明应该是 static <T> T copy(Class<T> clazz, Object source)，即在返回类型之前使用尖括号声明泛型类型参数T。

static `<T>`中T声明了T的泛型类型参数，Class`<T>`才能接收一个为T类型的clazz吗

在声明static <T> T copy(Class<T> clazz, Object source)方法时，<T>是泛型类型参数的声明部分，用于指定该方法将接受一个Class对象和一个Object对象作为参数，并返回一个与clazz参数指定的类相同类型的对象。

同时，在方法的第一个参数中，clazz是一个Class<T>类型的参数，表示clazz参数传递的Class对象是T类型的。这里的T是在方法签名中声明的泛型类型参数，它可以在方法调用时被替换成实际的类型。因此，clazz参数将始终是一个Class对象，其类型与T相同。

通过使用泛型类型参数T，我们可以定义一个通用的方法，它能够接受不同类型的Class对象作为参数，并返回相应类型的对象。这使得我们的代码更加灵活和通用，可以处理多种类型的数据。

总结在声明泛型方法的时候，尤其返回类型是泛型的时候，需要声明<T>

第一个<T>
Class<T>

public <T> T test(Class<T> clazz) {
	T obj = null;
	try {
		obj = clazz.newInstance();
	} catch (Exception e) {
		e.printStackTrace();
	}
	return obj;
}

进一步说明，如果T改成其他的例如String是没有问题的，与泛型类型参数没有关系

public <T> String test(Class<T> clazz) {
	T obj = null;
	try {
		obj = clazz.newInstance();
	} catch (Exception e) {
		e.printStackTrace();
	}
	return "13";
}

进一步说明，如果有两个泛型类型参数

第一个<S, T>是需要两种泛型类型参数
List<T>说明返回的类型是T类型
List<S> sources 是第一种类型
Supplier<T> target 是第二种类型

public static <S, T> List<T> copyListProperties(List<S> sources, Supplier<T> target, BeanCopyUtilCallBack<S, T> callBack) {
	List<T> list = new ArrayList<>(sources.size());
	for (S source : sources) {
		T t = target.get();
		copyProperties(source, t);
		list.add(t);
		if (callBack != null) {
			// 回调
			callBack.callBack(source, t);
		}
	}
	return list;
}

操作系统

什么是DMA？它和SG-DMA有什么区别？

DMA（Direct Memory Access）是一种硬件级别的特性，它允许某些硬件子系统（如硬盘驱动器、声卡、图形卡等）在不通过CPU的情况下，直接在内存和设备之间传输数据。这种方式可以有效地减轻CPU的负担，并提高系统的整体性能。

在传统的DMA模式下，数据传输必须在一个连续的物理内存区域之间进行。然而，随着操作系统的进步，现代操作系统通常会使用虚拟内存管理机制，这种机制下，一个进程的内存空间可能会被分散在多个不连续的物理内存区域中，这就导致了传统的DMA无法直接使用。

为了解决这个问题，引入了SG-DMA（Scatter-Gather DMA）模式。在SG-DMA模式下，一个数据传输操作可以涉及到多个不连续的物理内存区域。这些区域被组织成一个列表（通常被称为scatter-gather列表），每个列表项都包含了一个物理内存区域的地址和大小。这样，DMA控制器就可以按照列表中的信息，将数据在多个不连续的物理内存区域之间进行传输。

总结一下，DMA和SG-DMA的主要区别在于：

DMA传输的数据必须在一个连续的物理内存区域之间进行，而SG-DMA则可以在多个不连续的物理内存区域之间进行传输。
DMA适用于操作系统不使用虚拟内存，或者虚拟内存被映射到一个连续的物理内存区域的情况。而SG-DMA则适用于操作系统使用虚拟内存管理机制，且虚拟内存被映射到多个不连续的物理内存区域的情况。

mmap为什么既可以作为Linux分配大内存的方法也可以作为零拷贝的方法？

mmap是一种将文件或者其他对象映射进内存的方法，它既可以作为在Linux上分配大内存的方法，也可以作为零拷贝（zero-copy）的方法。这是因为mmap具有以下特性：

内存映射：mmap可以把一个文件或者其他对象映射到进程的地址空间中。这样，进程可以像操作内存一样对这个文件进行操作，而不必再通过系统调用如read或write来进行。这种机制允许操作大文件时只需要将文件的一部分映射到内存中，不需要将整个文件载入内存，所以也可以用来分配大内存。
延迟加载（Lazy Loading）：在mmap映射文件时，并不会立即将所有数据加载到内存，而是等到访问某个区域时，才会将相应的数据页（page）加载到内存中。这种方式称为按需页（page-fault）机制，可以有效地管理和使用内存，特别是对于大内存的分配和使用。
零拷贝（Zero-copy）：传统的文件IO操作需要将数据从内核空间拷贝到用户空间，然后再从用户空间拷贝回内核空间，这会消耗大量的CPU资源。但是mmap通过映射机制可以直接在内核空间进行数据的读写操作，避免了不必要的数据拷贝，实现了零拷贝。

所以说，mmap能同时作为分配大内存的方法和零拷贝的方法。

sendfile也是零拷贝的方法，为什么不能拿来分配内存？

sendfile 系统调用是一种高效的数据传输方式，它可以在内核中直接将数据从一个文件描述符传输到另一个文件描述符，从而实现了零拷贝。然而，sendfile 和 mmap 功能上有着明显的不同：

数据传输的方式：sendfile 只能从一个文件描述符传输数据到另一个文件描述符，且这两个文件描述符都必须是已打开的。而 mmap 则是将文件或其他对象映射到进程的地址空间中，这样进程就可以像访问内存一样对这个文件进行操作。
内存分配的方式：sendfile 是为了数据传输而设计的，它并没有提供任何内存管理的机制。当你调用 sendfile 时，系统并不会给你的进程分配任何内存。相反，mmap 通过创建一个新的内存区域，将文件内容映射到进程的地址空间，从而可以作为一种内存分配的方式。

因此，虽然 sendfile 和 mmap 都可以实现零拷贝，但是 sendfile 不能像 mmap 那样被用来分配内存。

面试题的一些思考

# 基于面试题的一些思考

# 前言

# Java

# Java的native关键字

# native里面的代码也是Java写吗还是C

# 例子Java_MyClass_myMethod我能理解为在MyClass类内的myMethod方法吗，前面的Java是必须的吗？

# 关于泛型的一些理解

# 解释下这三个T分别代表什么意思？

# 进一步思考：如果没有<T>可以吗？

# <T>就是接收参数的类型吗

# 方法中的static <T>中的<T>，与Class<T> clazz中的<T>是同一个意思吗

# 为什么不能写成static T <T>

# static <T>中T声明了T的泛型类型参数，Class<T>才能接收一个为T类型的clazz吗

# 操作系统

# 什么是DMA？它和SG-DMA有什么区别？

# mmap为什么既可以作为Linux分配大内存的方法也可以作为零拷贝的方法？

# sendfile也是零拷贝的方法，为什么不能拿来分配内存？