Java后端开发面试题总结

老实巴交的麻匪
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前言

多次面试中遇到的自己比较记忆深刻，但是不太会的问题，做一个总结，持续更新...

鼠鼠我五月初才开始全力准备找实习，然后5月18号投递，陆续开始面试，因为准备时间短，深度和广度都达不到，并且没什么做的很透的项目，所以感觉暑期实习有点无望。

这里总结一下最近面试中遇到的一些比较印象深刻的问题，希望大家共勉。

我的想法是，大家可以直接在评论区作答，然后互相交流一下，然后后期可以出一个提供答案的版本。

个人感悟：我们看八股文的时候能看懂的程度远远不够，因为很多内容光解释清楚就得写上千字，因此回答需要精简有力，让面试官体会到你是理解且懂的，这需要很高的融会贯通和语言表达能力。因此在回答问题的时候，尽量按照面试时候可能的回答来练习，希望不要直接复制粘贴一大段或者一篇文章，当然可以给好文章的链接。

面试题

  1. synchronized优化有哪些？
  2. 红黑树为什么比平衡二叉树更优，差别主要在哪？
  3. Java垃圾回收机制安全点SafePoint了解吗？
  4. Spring框架中，一个http请求打到Controller上的流程是什么，请求的生命周期或者处理流程？
  5. Spring中Java Bean的生命周期
  6. 在SpringBoot项目中，如何使用Redis的zset实现一个排行榜
  7. 你对函数式编程有什么了解？
  8. TCP/IP的七层结构分别是什么，每一层的功能是什么？
  9. Maven是干什么的？
  10. 讲一讲进程和线程的区别？协程了解吗？
  11. 谈谈你对JVM的理解
  12. 谈谈你对堆和栈的认识和理解？
  13. 假如我在函数体内，创建了一个变量Integer a，它是在栈上还是在堆上？
  14. JVM垃圾回收的流程讲一下
  15. 讲一下类加载机制。
  16. http状态码有哪些？301和302有什么区别，501、502、503、504有什么区别？
  17. 对象头了解吗，对象头、实例数据、对齐填充。
  18. InnoDB是如何解决幻读问题的？（Next-Key锁：间隙锁+行锁）
  19. 有一个微博大V，它发送一条消息，如何将这条消息推送到每个关注他的用户？（读扩散、写扩散问题）
  20. 线程池核心线程会回收吗，比如核心线程数是2，最大线程数5，我创建了一个线程，执行完毕后这个线程会回收吗？
  21. 如果有很大的并发量，但是每个线程的执行时间都很短，使用什么线程池比较合适？
  22. HashMap中使用拉链法/红黑树来处理哈希冲突，什么时候链表变换为红黑树，红黑树是否会收缩为链表？
  23. Netty的IO多路复用是如何实现的，讲一下！
  24. 为什么Redis使用单线程？
  25. 垃圾回收器有哪些？CMS垃圾回收器的过程。如果你设计或选择一个垃圾回收器，你需要考虑哪些问题？
  26. CAP了解吗，Spring Cloud呢？
  27. 详细介绍一下类加载的过程。
  28. MySQL数据库事物的四个隔离级别，是如何实现可重复读的（MVCC），具体如何实现的？
  29. 我们实现一个审批系统，经销商会提交审批清单，会有多个管理员同时进行审批，如何保证管理员审批的清单不会出现冲突，你会如何设计？
  30. Java的一个特点是支持多线程，难道C/C++不支持么？有什么区别？
  31. 方法重载在JVM层是如何实现的？
  32. CPU的三级缓存了解吗？
  33. NIO和AIO的本质区别是什么？
  34. synchronized是如何保证原子性的？（执行synchronized时，对应lock原子操作会刷新工作内存中共享变量的值）
  35. synchronized是如何保证可见性的？
  36. synchronized是如何保证有序性的？（加synchronized之后，依然会发生重排序，只不过，我们有同步代码块，可以保证一个线程执行同步代码中的代码，保证有序性）
  37. synchronized是可中断的吗？
  38. synchronized出现异常会释放锁吗？（会释放锁）
  39. synchronized和Lock的区别是是什么？
  40. 为什么说之前版本的synchronized是重量级锁？
  41. 一个请求发送到Controller，然后调用Service，执行了方法A，而方法A调用了方法B，方法B是被AOP增强的方法，假如方法B执行失败，抛出异常，是否会回滚？
  42. 一个MySQL数据表，有一个列为a，并建立了索引，里面存储数据1到10，假如我执行SQL语句select * from table where str(a)='3',是否会执行成功，是否会走索引，执行过程和结果是什么？
  43. 在SpringBoot中@EnableAutoConfiguration是如何实现自动配置的？
  44. 如何解决分布式Session问题？
  45. 多线程问题，两个子线程轮流打印。
  46. Redis是怎么实现内存优化的？
  47. jdk1.7到1.8有哪些变化？
  48. 谈谈你对tcp粘包的理解，如何解决这种问题？
  49. 你作为学生会主席，你觉得相对于其他人你有什么优势？
  50. 你在写项目的过程中，遇到过哪些困难，有没有这样的case，你是怎么解决的？
  51. netty有了解吗，谈谈你的理解？
  52. 现在用户登陆都是使用邮箱登陆或者手机号登陆，谈谈整个实现过程？
  53. 如何传输大文件？
  54. 为什么要使用LocalDate、LocalTime或LocalDateTime?
  55. 在使用MySQL语句中，使用order by desc的效率怎么样，有没有优化的方法？
  56. 序列化和反序列化有了解吗，你有使用过哪些序列化工具吗？
  57. ConcurrentHashMap是线程安全版本的HashMap，为什么HashMap允许插入null的key和value，而ConcurrentHashMap不允许插入null的key和value，为什么会这样设计，谈谈你的理解？此外，ConcurrentHashMap是线程安全的，在多线程情况下一定没有问题吗？从CAP理论角度探讨这个问题。
  58. volatile底层是如何实现的？
  59. 说明一下浏览器中输入URL执行流程？
  60. 你了解WebSocket协议吗？
  61. https中的s是什么意思，可以详细说一下过程吗，以及为什么要这么设计，谈谈你的理解？
  62. 你对线程池的理解，为什么要使用线程池？

题目答案

待补充...

  1. synchronized优化有哪些？ synchronized是JDK的一个关键字，JDK6对其进行了一个较大的优化，包括偏向锁、轻量级锁、（重量级锁）、锁粗化、锁消除、自旋锁。

  2. synchronized和Lock的区别是是什么？

  • synchronized是关键字，而Lock是一个接口
  • synchronized会自动释放锁，而Lock必须手动释放锁
  • synchronized是不可中断的，Lock可以中断也可以不中断
  • 通过Lock可以知道线程有没有拿到锁，而synchronized不能
  • synchronized能锁住方法和代码块，而Lock只能锁住代码块
  • Lock可以使用读写锁提高多线程读效率
  • synchronized是非公平锁，而Lock可以实现非公平锁和公平锁
  1. Java垃圾回收机制安全点SafePoint了解吗？
    GC并不是任何时候都能做的，需要代码运行到安全点或安全区域才能进行。特定的安全点位置主要有以下几种：
  • 方法返回之前
  • 调用某个方法之后
  • 抛出异常的位置
  • 循环的末尾 当垃圾收集需要中断的线程的时候，不直接对线程操作，仅仅简单设置一个标志位，各个线程执行过程时在上面所说的那些安全点都会检查这个标志，一旦发现中断标志位为真时，就在安全点上主动挂起。
    安全区域就是一个区域内都可以执行垃圾回收的区域。
  1. Spring框架中，一个http请求打到Controller上的流程是什么，请求的生命周期或者处理流程？
    第一，http请求一般是一个域名，需要请求DNS域名服务器解析，转换为IP地址，当然存在本地缓存，则直接取缓存。
    第二，向目标IP地址发送http请求，一般情况下这个http请求是一个反向代理服务器如nginx，nginx需要做负载均衡，将请求转发到特定的目标服务器上（微服务是怎么弄的不太清楚，后续再改进）。
    第三，http请求发送到Web服务器，Web服务器负责解析http请求与返回http响应。
    第四，转发请求到Servlet容器处理，主要组件是一系列的过滤器Filter
    第五，请求转发到Spring容器的DispatcherServlet，找到匹配的HandlerExecutionChain和HandlerAdapter，经过一系列的过滤器Interceptor，然后再打到Controller上。
    第六，执行上述过程的后置操作，整个过程为一个类似于栈的后进先出U形返回过程。

5 Spring中Java Bean的生命周期（待优化）
加载Bean：使用反射机制从特定的文件加载Bean的字节码
实例化Bean：new创建Bean对象，填充属性，初始化，主要涉及一些Bean装配的前置和后置操作
添加到单例池：添加Bean到singleObjets，供全局使用。
销毁：执行销毁的前置方法和销毁方法

  1. 在SpringBoot项目中，如何使用Redis的zset实现一个排行榜
    需要注意的两点：
  • 数据库一致性问题
  • 如何选定zset的key以实现特定时间段内的排行榜
    简单说一下解决措施：
    1）使用版本号机制确保数据库一致性，在MyBatis Plus中可以使用@Version来实现。
    2）始终维护当前时间起，一个小时内的排行榜，维护一个zset，其key为"redis::current"，虽有插入数据的过期时间设置为1小时，这样可以保证删除超过一小时的数据缓存。
    3）构建历史排行榜，如近3小时，近24小时，分别创建key为"redis::three-hours"和"redis::one-day"，每次整点时刻，将key为"redis::current"的zset的数据添加到"redis::three-hours"和"redis::one-day"的zset中，并设置过期时间分别增加2小时和23小时。
    4）这样，每次查询排行榜时，调用ZREVRANGE查看排行榜即可。
    具体实现见SpringBoot项目代码。

  1. 你对函数式编程有什么了解？
    Java中的lambda表达式，stream()流式计算

  2. TCP/IP的七层结构分别是什么，每一层的功能是什么？

  3. 有一个微博大V，它发送一条消息，如何将这条消息推送到每个关注他的用户？（读扩散、写扩散问题）
    这里有两个博客记录了聊天软件的设计方案，涉及到该问题。
    IM群聊消息究竟是存1份（即扩散读）还是存多份（即扩散写）
    读扩散，写扩散，终于讲清楚了！

  4. 线程池核心线程会回收吗，比如核心线程数是2，最大线程数5，我创建了一个线程，执行完毕后这个线程会回收吗？此时重新提交一个线程任务，如何执行？
    核心线程不会回收，此时新提交一个任务，由于当前线程池中的线程数量小于核心线程数，会创建新的线程来执行最近提交的任务。

  5. HashMap中使用拉链法/红黑树来处理哈希冲突，什么时候链表变换为红黑树，红黑树是否会收缩为链表？
    有两种情况可能出发红黑树退化为链表：

  • 扩容时resize()时，如果红黑树中节点的数量小于等于6，则退化为链表
  • 移除元素remove()时，判断红黑树根为空或红黑树根左/右子树为空，或左子树的左子树为空，则退化为链表

  1. 为什么说之前版本的synchronized是重量级锁？
    加锁存在用户态和内核态切换。

  2. 谈谈你对tcp粘包的理解，如何解决这种问题？（待补充） tcp是一个流式透明传输的协议，对于一个tcp链接，发送端将多个数据包如a、b和c连续发送到接收端，在tcp传输中是无差别的字节流传输，接收端无法区分出数据包a、b和c的，这样接收到的数据包就无法正常使用，这就是粘包问题。粘包问题不是tcp协议本身的问题，而是上层协议或程序员的工作，需要区分数据包的间隔，将传输层的数据包正确解析出来。
    解决方案有以下：

  • 使用标准的应用层协议（http https）来封装要传输的不定长的数据包。
  • 在每条数据的尾部添加特殊字符，如果遇到特殊字符，代表当条数据接收完毕。
  • 在发送数据块之前，在数据块最前边添加一个固定大小的数据头，这时候数据由两部分组成：数据头+数据块
  1. 说明一下浏览器中输入URL执行流程？
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