Что делает volatile?

volatile – ключевое слово для работы с многопоточностью. Не то же самое, что volatile в C++, не обязано делать что-либо с кэшем процессора. Оказывает на поле объекта ровно два эффекта.

Во-первых, чтение/запись такого поля становятся атомарными. Это применение актуально только для long и double, и не на всех платформах. Для остальных типов полей это верно и так.

Второй и самый интересный эффект – пара событий запись-чтение для такого поля являются synchronization actions. Значит, между ними существует отношение happens-before. Это значит, что существует гарантия, что произошедшее в памяти до записи будет видно после чтения. То есть будут успешно прочитаны значения, записанные в другие переменные.

Для полного понимания темы рекомендуется к просмотру доклад Алексея Шипилёва и документация. Лучше всего эффект volatile иллюстрирует задача из этого доклада, которую часто и дают в качестве этого вопроса. Вопрос – что выведет данный код:
int a; int b;

// thread 1:
a = 1;
b = 2;

// thread 2:
System.out.print(b);
System.out.print(a);

Трюк в том, что помимо очевидных 21 (поток 2 отработал после 1), 00 (поток 2 отработал до 1, переменные еще не инициализированы) и 01 (поток 2 сработал между записями), может быть и неожиданные 20. Дело в том, что для операторов одного потока действует program order, он гарантирует хотя бы видимость правильной последовательности операций. Между потоками необходим «мост» из happens-before. Его даст применение модификатора volatile к переменной b, неожиданный результат 20 будет исключен.

Этот эффект используется для получения простой и дешевой адаптации программы к многопоточной среде без использования сложных и ошибкоопасных техник блокировок и синхронизаций.

Делаем Core Services в eCom.

Разрабатываешь на JavaSE 11+? Мы строим платформу для продуктовых команд.

У нас нет легаси, можно хорошо прокачаться в kubernetes и service mesh, много инженерных и инфраструктурных задач.

Подробности по ссылке

Что лучше, ArrayList или LinkedList?

Самый избитый вопрос. Проверяет знание особенностей реализации (кишки ArrayList, кишки LinkedList) и эффективности операций в этих разных реализациях. В вопрос иногда добавляют Vector – пересинхронизированный и устаревший вариант ArrayList, который лучше заменить Collections.synchronizedList().

ArrayList хранит данные в массиве, LinkedList в двусвязном списке. Из этого вытекает разница в эффективности разных операций: ArrayList лучше справляется с изменениями в середине и ростом в пределах capacity, LinkedList – на краях. В целом обычно ArrayList лучше.

Стоит добавить, что для работы на краях лучше использовать реализации специально для этого спроектированного интерфейса Deque: например реализующую кольцевой буфер ArrayDeque.

Какие типы Java могут имплементировать интерфейсы?

В Java нет концепции множественного наследования, но с помощью интерфейса мы можем его добиться. По сути, интерфейс - это именованный набор определений без реализации. Интерфейс в Java - это особый вид класса. Подобно классам, интерфейс содержит методы и члены; в отличие от классов, в интерфейсе все члены являются окончательными, а все методы абстрактными.

В основном существуют 5 типов Java, которые могут реализовывать интерфейсы:

1. Обычный класс
2. Абстрактный класс
3. Вложенный класс
4. Enum
5. Динамический прокси

Подписывайтесь на канал 👉@coddy_academy

#java

Когда идти в IT, если не сейчас?
Начать карьеру востребованного разработчика на Java можно с оплатой после трудоустройства в Kata Academy.

Узнай подробнее об учебе: https://clck.ru/eBgVD

В Kata можно изучить Java на реальных проектах и задачах за 8 месяцев. Учеба проходит в интенсивном формате под присмотром ментора. В сообществе студентов и выпускников проекта идет непрерывный обмен опытом и знаниями. Выпускники академии получают в среднем от 3 предложений о работе. А если выпускник не находит работу программистом с зарплатой минимум в 100 тысяч рублей, то за обучение он не платит – гарантировано договором.

Как удалить элемент из ArrayList при итерации?

Обычно формулируется в виде задачи на внимательность «что здесь не так», например
for (String item : arrayList)
if (item.length() > 2)
arrayList.remove(item);

Подвох в том, что итератор ArrayList, который используется в таком варианте цикла for, является fail-fast, то есть не поддерживает итерацию с параллельной модификацией. А параллельная модификация случается даже в одном потоке, что демонстрирует этот пример. Следующий шаг итератора после удаления элемента выбросит ConcurrentModificationException.

Не исключение, но неожиданный результат получится если пользоваться не итератором, а обычным циклом for – при каждом удалении нумерация элементов будет сдвигаться.

Единственный способ удалить элемент из коллекции при обходе, не получив при этом ConcurrentModificationException или неопределенное поведение – удалить с помощью remove() того же инстанса итератора. Вариант ListIterator поможет, если в теле цикла требуется и работа с индексами.

Некоторые коллекции, такие как CopyOnWriteArrayList и ConcurrentHashMap адаптированные под многопоточную среду и имеют fail-safe итераторы.

#Коллекции

Как объединить два массива в один на Java?

Можно использовать метод arraycopy() в Java чтобы объединить два массива в один,
пример пример кода.

Подписывайтесь на канал 👉@coddy_academy

#java

Какова структура Java Collections Framework? Почему Map не Collection?

Collection – хранилище отдельных значений, Map – хранилище ключ-значение. Отсюда разные методы этих интерфейсов. Если проще, разные сигнатуры методов put и add.

Collection в свою очередь делится на три основных группы, и соответствующих им интерфейса:
🔘 List – упорядоченные списки с возможностью содержания дубликатов и доступа по индексу (random access);
🔘 Queue – обычно FIFO-коллекции, предполагает добавление/удаление элементов с края. Интерфейс-наследник Deque – двусвязная очередь;
🔘 Set – не обязательно упорядоченный набор уникальных (с точки зрения equals) значений;

HashMap можно привести к виду Collection вызвав например keySet(), entrySet() или values().

Большой обзор фреймворка и сравнение эффективности коллекций можно найти в статье на хабре. Для разговора об эффективности нужно понимать что такое О-нотация. Другая статья содержит практические замеры быстродействия (осторожно, старая публикация, Java 6).

Шпаргалка по основам Java с примерами кода PDF

Как работает HashMap?

Один из популярнейших вопросов, потому что содержит много нюансов. Лучше всего подготовиться к нему помогает чтение исходного кода HashMap. Реализация подробно рассмотрена во множестве статей, например на хабре.

Нюансы которые стоит повторить и запомнить:
🔘 Общий принцип: внутренний массив table, содержащий бакеты (корзины) – списки элементов с одинаковыми пересчитанными хэш-суммами;
🔘 Пересчет хэш-суммы для умещения int индексов в capacity ячейках table;
🔘 rehash – удвоение размера table при достижении threshold (capacity*loadFactor) занятых бакетов;
🔘 Невозможность сжать однажды раздувшийся table;
🔘 Два способа разрешения коллизий: используемый в HashMap метод цепочек и альтернатива – открытая адресация;
🔘 Варианты для многопоточного использования: пересинхронизированная Hashtable и умная ConcurrentHashMap;
🔘 Оптимизация Java 8: превращение списка в бакете в дерево при достижении 8 элементов – при большом количестве коллизий скорость доступа растет с O(n) до O(log(n));
🔘 Явное использование бакета 0 для ключа null;
🔘 Связь с HashSet – HashMap, в котором используются только ключи;
🔘 Нет гарантий порядка элементов;

Обсуждая этот вопрос на интервью вы обязательно затронете особенности методов equals/hashCode. Возможно придется поговорить об альтернативных хранилищах ключ-значение – TreeMap, LinkedHashMap.

Как отсортировать Set/Map?

Для Map можно привести ключи/значения к виду Collection, переложить в новый List и отсортировать с помощью Collections.sort. То же делается с Set. Этот метод конечно же неэффективный, так как потребует полного копирования содержимого.

Эффективный способ – хранить данные уже отсортированными. Для таких реализаций созданы интерфейсы-наследники SortedSet и SortedMap.

Реализации SortedSet дают линейный порядок множества. Элементы упорядочены по возрастанию. Порядок либо натуральный (элементы реализуют интерфейс Comparable), либо его определяет переданный в конструктор Comparator.
Этот интерфейс добавляет методы получения подмножества от указанного элемента (tailSet), до элемента (headSet), и между двумя (subSet). Подмножество включает нижнюю границу, не включает верхнюю.

SortedSet расширяется интерфейсом NavigableSet для итерации по порядку, получения ближайшего снизу (floor), сверху (ceiling), большего (higher) и меньшего (lower) заданному элемента.

Все те же правила применяются к элементам SortedMap/NavigableMap относительно их ключей.

Основными реализациями являются TreeSet и TreeMap. Внутри это самобалансирующиеся красно-чёрные деревья. Их структура и способ балансировки – вопрос достойный отдельного поста. Другая любопытная реализация из java.util.concurrent – ConcurrentSkipListMap.

#Коллекции

Java и вино 🍷 — авторский проект начинающего java-специалиста. Сложный и непростой, но такой интересный путь бывшего маркетолога: с чего начинать, куда податься и как быть, когда ничего не получается.Заметки IT-специалиста о карьере, профессиональной сфере и жизни.

«Вино тут, спросите, зачем в названии? Об этом я тоже постепенно буду рассказывать у себя в блоге»

https://t.iss.one/java_wine

Как создать immutable-коллекцию?

В Collections Framework имеется набор методов Collections.unmodifiable*() для различных типов коллекций. Такой метод вернет read-only обертку над переданной коллекцией. Так же как с Collections.synchronized*(), внутри используется не копия, а оригинальная коллекция.

Другой менее очевидный способ – метод Collections.empty*(). Он возвращает немодифицируемую пустую коллекцию. Попытка добавить элемент как и в случае unmodifiable приведет к UnsupportedOperationException.

#Коллекции

Какими коллекциями пользоваться в многопоточной среде?

Первый вариант – превратить в синхронизированную обычную коллекцию, вызвав соответствующий ее типу метод Collections.synchronized*(). Самый общий и самый примитивный способ, создает обертку с синхронизацией всех операций с помощью synchronized.

Если работа с коллекцией состоит в основном из чтения, лучшая в плане производительности альтернатива – CopyOnWriteArrayList, и содержащий его в реализации CopyOnWriteArraySet. Потокобезопасность достигается копированием внутреннего массива при любой модификации, оригинальный массив остается immutable. Program order достигается модификатором volatile на внутреннем массиве.

Третий вариант – использование Concurrent-коллекций:
🔘 Неблокирующие хэш-таблицы ConcurrentSkipListMap, ConcurrentHashMap и ConcurrentSkipListSet (хэш-таблица в основе реализации)
🔘 Неблокирующие очереди ConcurrentLinkedQueue и ConcurrentLinkedDeque
🔘 Большой набор различных блокирующих очередей

#Коллекции
#Многопоточность

Какие существуют примитивы?

В Java имеется 9 возможных типов значения переменной: ссылка на объект или один из восьми примитивных типов:
🔘 byte – знаковое целое число от -2^7 до 2^7-1;
🔘 short – знаковое целое число от -2^15 до 2^15-1;
🔘 int – знаковое целое число от -2^31 до 2^31-1;
🔘 long – знаковое целое число от -2^63 до 2^63-1;
🔘 float – знаковое число с плавающей точкой 32 бита стандарта IEEE 754;
🔘 double – то же, что и float, но 64 бита;
🔘 char – 16-битный символ Unicode, от '\u0000'(0) до '\uffff'(65535);
🔘 boolean – true или false;

По умолчанию поля примитивных типов принимают нулевые значения: 0, 0L, '\u0000', false. Про особенности работы, способ хранения и специальные значения чисел с плавающей точкой стоит почитать подробнее.

Отдельная интересная тема – boxing/unboxing. Каждый примитивный тип снабжен своей ссылочной версией. Примитивное значение заворачивается и разворачивается из него автоматически при необходимости. Это может приводить к большим затратам на выделение памяти, когда например int индекс цикла используется в качестве значения переменной Object и превращается в Integer без нужды – частая задача на собеседованиях. Еще классы-обертки содержат набор утилитарных методов для их примитивов.

Сколько памяти занимает примитив – вопрос с подвохом. Спецификация требует, чтобы размер был достаточным для всех значений. Конкретный размер определяется реализацией JVM, он может быть больше. Например в 64-bit HotSpot переменная boolean занимает не 1 бит, а 8.

Для полного погружения рекомендуется подробный официальный туториал по примитивным типам.

#Классы