《互联网大厂 Java 面试：从基础到进阶的核心技术大考察》

第一轮面试 面试官：先问些基础的，Java 中 ArrayList 和 HashMap 的底层数据结构分别是什么？ 王铁牛：ArrayList 底层是数组，HashMap 底层是数组加链表，JDK1.8 后引入了红黑树。 面试官：不错，回答得很准确。那 HashMap 在什么情况下会发生扩容？ 王铁牛：当 HashMap 中的元素个数达到负载因子（默认 0.75）乘以当前容量的时候，就会进行扩容。 面试官：很好。再说说 ArrayList 扩容的机制是怎样的？ 王铁牛：ArrayList 扩容时，会创建一个新的数组，新数组的大小是原数组大小的 1.5 倍，然后将原数组的元素复制到新数组中。

第二轮面试 面试官：接下来聊聊多线程和线程池。线程池有哪些核心参数？ 王铁牛：有核心线程数、最大线程数、存活时间、时间单位，还有任务队列。 面试官：嗯，还行。那线程池的拒绝策略有哪些？ 王铁牛：有 AbortPolicy，直接抛出异常；还有 DiscardPolicy，丢弃任务不抛异常，好像还有 DiscardOldestPolicy 和 CallerRunsPolicy 吧。 面试官：那你讲讲 CallerRunsPolicy 策略具体是怎么处理任务的？ 王铁牛：呃……就是……好像是让调用者线程来执行任务。

第三轮面试 面试官：我们谈谈框架相关的，Spring 中 Bean 的作用域有哪些？ 王铁牛：有 singleton，单例模式，整个应用就一个实例；还有 prototype，每次请求都会创建新的实例；好像还有 request、session 这些。 面试官：好。那 Spring Boot 自动配置的原理是什么？ 王铁牛：就是……它根据类路径下的依赖，自动配置一些 Bean 吧，具体不太清楚。 面试官：最后问下 MyBatis 中 #{} 和 {} 的区别是什么？ **王铁牛**：#{} 是预编译处理，{} 是字符串替换，#{} 能防止 SQL 注入，${} 可能有 SQL 注入风险。

面试官：今天的面试就到这里，你的表现有亮点也有不足。我们后续会综合评估所有候选人，你回家等通知吧，无论结果如何，我们都会在一周内给你回复。

问题答案：

1. ArrayList 和 HashMap 的底层数据结构：
   • ArrayList：底层是数组结构，它允许以数组下标的方式快速访问元素。例如 list.get(0) 可以直接获取到第一个元素，这是因为数组在内存中是连续存储的，通过计算偏移量可以快速定位元素。
   • HashMap：JDK1.8 之前底层是数组加链表，数组的每个位置是一个链表的头节点。当发生哈希冲突时（不同的 key 计算出相同的哈希值），就会将新的键值对以链表的形式挂在对应数组位置的链表上。JDK1.8 后，当链表长度大于 8 且数组容量大于 64 时，链表会转化为红黑树，以提高查找效率。红黑树是一种自平衡的二叉查找树，它能保证在最坏情况下，查找、插入和删除操作的时间复杂度为 O(log n)。
2. HashMap 扩容机制：
   • HashMap 有两个重要参数，容量（capacity）和负载因子（loadFactor）。默认初始容量是 16，负载因子默认是 0.75。当 HashMap 中的元素个数（size）达到 capacity * loadFactor 时，就会触发扩容。扩容时，会创建一个新的数组，新数组的大小是原数组大小的 2 倍。然后将原数组中的所有键值对重新计算哈希值并放入新数组中。这是因为扩容后数组大小改变，哈希值的计算结果可能会改变，所以需要重新分配位置。
3. ArrayList 扩容机制：
   • ArrayList 初始化时，如果没有指定容量，默认容量是 10。当向 ArrayList 中添加元素，且当前元素个数达到数组容量时，就会触发扩容。扩容时，会创建一个新的数组，新数组的大小是原数组大小的 1.5 倍（通过 oldCapacity + (oldCapacity >> 1) 计算得到，oldCapacity >> 1 相当于 oldCapacity / 2）。然后通过 System.arraycopy 方法将原数组的元素复制到新数组中。这样做是为了在尽量减少内存开销的同时，满足动态添加元素的需求。
4. 线程池核心参数：
   • 核心线程数（corePoolSize）：线程池中会一直存活的线程数，即使这些线程处于空闲状态，也不会被销毁，除非设置了 allowCoreThreadTimeOut 为 true。
   • 最大线程数（maximumPoolSize）：线程池中允许存在的最大线程数。当任务队列已满，且当前线程数小于最大线程数时，线程池会创建新的线程来处理任务。
   • 存活时间（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。超过这个时间，多余的线程会被销毁。
   • 时间单位（unit）：存活时间的单位，如 TimeUnit.SECONDS（秒）、TimeUnit.MILLISECONDS（毫秒）等。
   • 任务队列（workQueue）：用于存放等待执行的任务。常见的任务队列有 ArrayBlockingQueue（有界数组队列）、LinkedBlockingQueue（无界链表队列）、SynchronousQueue（同步队列，不存储任务，直接交给线程处理）等。
5. 线程池拒绝策略：
   • AbortPolicy：这是默认的拒绝策略，当任务无法提交到线程池（队列已满且线程数达到最大线程数）时，直接抛出 RejectedExecutionException 异常。
   • DiscardPolicy：丢弃无法处理的任务，不抛出任何异常。这种策略比较“安静”，可能会导致任务丢失，适用于对任务丢失不敏感的场景。
   • DiscardOldestPolicy：丢弃队列中最老的任务（队头任务），然后尝试提交新任务。如果队列是无界队列，可能会一直丢弃队头任务，新任务也无法提交成功。
   • CallerRunsPolicy：当任务无法提交到线程池时，由提交任务的线程（调用者线程）来执行该任务。这样做可以降低新任务的提交速度，同时也能保证任务不会被丢弃。
6. Spring Bean 的作用域：
   • singleton：单例模式，在整个 Spring 应用中，只会创建一个该 Bean 的实例。例如，配置一个数据库连接池的 Bean 为 singleton 作用域，这样整个应用都共享这一个数据库连接池实例，避免了资源浪费。
   • prototype：原型模式，每次请求获取该 Bean 时，都会创建一个新的实例。比如，一个处理用户请求的 Bean，如果设置为 prototype 作用域，每个用户请求都会创建一个新的实例来处理，保证不同请求之间的处理相互隔离。
   • request：在一次 HTTP 请求中，只会创建一个该 Bean 的实例。适用于 Web 应用中，与当前请求相关的 Bean，比如记录当前请求的一些属性的 Bean。
   • session：在一个 HTTP Session 中，只会创建一个该 Bean 的实例。用于在用户会话期间共享数据的 Bean，比如用户登录信息相关的 Bean。
7. Spring Boot 自动配置原理：
   • Spring Boot 依赖于 Spring 框架的条件化配置（@Conditional）机制。它在启动过程中，会扫描 META - INF/spring.factories 文件，该文件中定义了各种自动配置类。例如，当项目中引入了 spring - boot - starter - web 依赖时，其中包含了 Tomcat 相关的依赖，Spring Boot 会根据条件判断（如类路径下是否存在 Tomcat 相关的类），自动配置 Tomcat 作为 Web 服务器，并配置好相关的 Servlet 容器初始化等操作。自动配置类会根据项目的依赖情况，有条件地创建和配置 Bean，大大简化了 Spring 应用的配置过程。
8. MyBatis 中 #{} 和 ${} 的区别：
   • #{}：是预编译处理，MyBatis 在处理 #{} 时，会将 SQL 中的 #{} 替换为?，然后使用 PreparedStatement 来执行 SQL。例如，SQL 语句 SELECT * FROM user WHERE username = #{username}，实际执行时会变为 SELECT * FROM user WHERE username =?，然后通过 PreparedStatement 的 set 方法设置参数值。这种方式能有效防止 SQL 注入，因为参数值是作为字符串传入的，不会被解析为 SQL 语句的一部分。
   • **${}**：是字符串替换，MyBatis 在处理${} 时，会直接将 ${} 替换为变量的值。例如，SQL 语句 `SELECT * FROM user WHERE username = '${username}'，如果 username变量值为admin' OR '1'='1，那么实际执行的 SQL 就变为 SELECT * FROM user WHERE username = 'admin' OR '1'='1'`，这就导致了 SQL 注入漏洞。所以 ${} 一般用于传入数据库对象，如表名、列名等，但使用时要特别小心，确保传入的值是安全的。