三大范式

1. 第一范式1NF：数据库表中所有字段不可再分
2. 第一范式2NF：在第一范式基础上，表中所有字段都完全依赖于主键，不存在部分依赖
3. 第一范式2NF：在第二范式基础上，表中所有字段都直接依赖于主键，不存在间接依赖（传递依赖）

索引类型

• 按底层数据结构划分：
  • B-Tree索引
  • 哈希索引
  • R-Tree索引
  • 全文索引
• 按数据存储方式划分
  • 聚簇索引
  • 非聚簇索引
• 按应用类型划分
  • 主键索引
  • 普通索引
  • 唯一索引：用于保证列值唯一
  • 联合索引：多个列组成一个索引
  • 覆盖索引：组成索引的字段覆盖了需要查询的字段
  • 全文索引

事务中出现的问题

• 脏读：事务A先修改再回滚，事务B在事务A回滚之前读，读到的就是脏数据
• 丢失修改：事务A和事务B同时读取并修改一个数据（例如A=A-1），其中一个事务的修改会被覆盖，从而丢失
• 不可重复读：事务A多次读一个数据，事务B在中间修改或删除数据导致事务A前后读取的数据不一致
• 幻读：事务A多次读一个数据，事务B在中间插入数据导致事务A读到的数据变多

隔离级别

• 读取未提交：可能导致脏读、幻读、不可重复读
• 读取已提交：可能导致幻读、不可重复读
• 可重复读：可能导致幻读
• 串行化：

创建线程的方式

1. 继承Thread类
2. 实现Runnable接口
3. 实现Callable接口
4. 使用线程池

sleep()和wait()的区别

• sleep()是Thread类的静态本地方法，而wait()是Object类的本地方法
• sleep()没有释放锁，wait()会释放锁
• sleep()重点在于暂停当前线程，wait()重点在于线程间的交互
• sleep()必须指定一个时间，时间到了后线程恢复运行，wait()可以选择指定时间，若不指定时间则需要其他线程使用notify()或notifyAll()唤醒

volatile关键字

在Java中将变量声明为volatile，表示此变量是多线程共享的，每次读取时都到主存中读取。

乐观锁和悲观锁

悲观锁总是假设最坏的情况，每次获取共享资源时先上锁，如果其他线程需要资源就会阻塞。例如Synchronized关键字和ReentrantLock独占锁。

乐观锁总是假设最好的情况，线程获取资源时不上锁，而是在提交修改的时候去验证对应的资源是否被其他线程修改了，例如CAS算法。

悲观锁适合于写操作较多，乐观锁适合于读操作较多。

线程池

创建方法

1. 通过ThreadPoolExecutor构造函数传入参数创建
2. 通过Executor框架的工具类Executors创建

线程池参数

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public ThreadPoolExecutor(
	int corePoolSize,//线程池的核心线程数量
    int maximumPoolSize,//线程池的最大线程数
    long keepAliveTime,//当线程数大于核心线程数时，多余的空闲线程存活的最长时间
    TimeUnit unit,//时间单位
    BlockingQueue<Runnable> workQueue,//任务队列，用来储存等待执行任务的队列
    ThreadFactory threadFactory,//线程工厂，用来创建线程，一般默认即可
    RejectedExecutionHandler handler//拒绝策略，当提交的任务过多而不能及时处理时，我们可以定制策略来处理任务) 

拒绝策略

• ThreadPoolExecutor.AbortPolicy（默认）：直接拒绝任务并抛出异常
• ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy：调用自己的线程来执行任务
• ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy：直接拒绝任务，不报异常
• ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy：丢弃掉最早的未处理任务，把新的任务加入队列

进程和线程

• 进程是一个程序的实例
• 线程是轻量级进程，一个进程可以包含多个线程，同一个进程的所有线程可以共享进程的资源（内存空间、文件句柄、网络连接等），每个线程也拥有自己的资源（程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈）
• 线程执行开销小，不利于资源的管理和保护，进程相反

线程间同步方式

1. 互斥锁
2. 读写锁
3. 信号量
4. 屏障
5. 事件：wait/notify

进程的状态

• 创建状态：进程刚被创建，还未就绪
• 就绪状态：进程处于可以运行并准备运行的状态
• 运行状态：进程在就绪状态时被分配到cpu就会在cpu上运行，即为运行状态
• 阻塞状态：进程因等待别的资源或IO操作而暂停运行
• 结束状态：进程从系统中消失

进程间通信方式

1. 管道/匿名管道：父子进程间或兄弟进程间的通信
2. 有名管道：匿名管道由于没有名字，只能用于亲缘关系的进程间通信。为了克服这个缺点，提出了有名管道。有名管道严格遵循 先进先出(First In First Out) 。有名管道以磁盘文件的方式存在，可以实现本机任意两个进程通信。
3. 信号：信号是一种比较复杂的通信方式，用于通知接收进程某个事件已经发生
4. 消息队列：消息队列是消息的链表,具有特定的格式,存放在内存中并由消息队列标识符标识。管道和消息队列的通信数据都是先进先出的原则。与管道（无名管道：只存在于内存中的文件；命名管道：存在于实际的磁盘介质或者文件系统）不同的是消息队列存放在内核中，只有在内核重启(即，操作系统重启)或者显式地删除一个消息队列时，该消息队列才会被真正的删除。消息队列可以实现消息的随机查询,消息不一定要以先进先出的次序读取,也可以按消息的类型读取.比 FIFO 更有优势。消息队列克服了信号承载信息量少，管道只能承载无格式字 节流以及缓冲区大小受限等缺点。
5. 信号量：信号量是一个计数器，用于多进程对共享数据的访问，信号量的意图在于进程间同步。这种通信方式主要用于解决与同步相关的问题并避免竞争条件。
6. 共享内存
7. 套接字

僵尸进程和孤儿进程

• 僵尸进程：子进程已经终止，但是其父进程仍在运行，且父进程没有调用 wait()或 waitpid()等系统调用来获取子进程的状态信息，释放子进程占用的资源，导致子进程的 PCB 依然存在于系统中，但无法被进一步使用。这种情况下，子进程被称为“僵尸进程”。避免僵尸进程的产生，父进程需要及时调用 wait()或 waitpid()系统调用来回收子进程。
• 孤儿进程：一个进程的父进程已经终止或者不存在，但是该进程仍在运行。这种情况下，该进程就是孤儿进程。孤儿进程通常是由于父进程意外终止或未及时调用 wait()或 waitpid()等系统调用来回收子进程导致的。为了避免孤儿进程占用系统资源，操作系统会将孤儿进程的父进程设置为 init 进程（进程号为 1），由 init 进程来回收孤儿进程的资源。

死锁

• 死锁：多个进程或线程同时阻塞，都在等待资源释放。由于进程/线程被无限阻塞，因此程序不可能正常终止。

死锁的必要条件

1. 互斥：资源不能被共享，同一时间只能有一个进程或线程使用。
2. 非抢占：资源不能被抢占，当前正在使用的进程或线程用完后才会被释放。
3. 占有并等待
4. 循环等待

如何解决死锁

从四个条件入手：

1. 解决互斥：使得资源可以同时被多个线程或进程使用，缺点是很多资源是必须独享的
2. 解决非抢占：采用剥夺式调度算法，缺点是会导致资源利用率下降。

这两种都不太适合

3. 解决占有并等待和循环等待：
   • 静态分配：让进程或线程执行前先获取到所有需要的资源，缺点是会降低资源利用率
   • 层次分配：
   • 使用算法（例如银行家算法）判断线程是否安全，若能够进入到安全的状态，则就 真的分配资源给该进程