《互联网大厂面试：Java 核心、并发、框架与中间件知识大考验》

互联网大厂面试：Java 核心、并发、框架与中间件知识大考验

在互联网大厂的一间严肃的面试室内，面试官正襟危坐，对面坐着紧张又期待的求职者王铁牛。一场对 Java 相关核心知识的严峻考验即将拉开帷幕。

第一轮面试 面试官：“我们先从 Java 核心知识开始。Java 中的基本数据类型有哪些？” 王铁牛：“Java 的基本数据类型有 byte、short、int、long、float、double、char 和 boolean。” 面试官：“回答得不错。那 String 是基本数据类型吗？” 王铁牛：“不是，String 是引用数据类型，它是一个类。” 面试官：“很好。那说说 String、StringBuilder 和 StringBuffer 的区别。” 王铁牛：“String 是不可变的，每次对 String 进行修改都会创建一个新的 String 对象。而 StringBuilder 和 StringBuffer 是可变的，StringBuffer 是线程安全的，因为它的方法都加了 synchronized 关键字，StringBuilder 是非线程安全的，但性能比 StringBuffer 高。” 面试官：“非常棒，基础很扎实。”

第二轮面试 面试官：“接下来谈谈 JUC 和多线程。什么是线程安全？” 王铁牛：“线程安全就是在多线程环境下，程序的执行结果和单线程环境下是一样的，不会出现数据不一致或者其他异常情况。” 面试官：“不错。那 Java 中实现多线程有几种方式？” 王铁牛：“有四种方式，继承 Thread 类、实现 Runnable 接口、实现 Callable 接口和使用线程池。” 面试官：“很好。说说 Thread 类中的 start() 和 run() 方法的区别。” 王铁牛：“调用 start() 方法会启动一个新的线程，线程会进入就绪状态，当获取到 CPU 时间片后就会执行 run() 方法。而直接调用 run() 方法只是普通的方法调用，不会启动新的线程。” 面试官：“回答正确，对多线程的理解很清晰。”

第三轮面试 面试官：“现在聊聊框架相关的。Spring 的核心特性有哪些？” 王铁牛：“Spring 的核心特性有 IoC（控制反转）和 AOP（面向切面编程）。IoC 是将对象的创建和依赖关系的管理交给 Spring 容器，AOP 是在不修改原有代码的基础上，对程序进行增强。” 面试官：“不错。那 Spring Boot 和 Spring 有什么关系？” 王铁牛：“Spring Boot 是基于 Spring 构建的，它简化了 Spring 应用的开发过程，提供了自动配置等功能，让开发人员可以更快速地搭建项目。” 面试官：“很好。MyBatis 中 #{} 和 {} 的区别是什么？” **王铁牛**：“#{} 是预编译处理，它会将参数进行占位符替换，能防止 SQL 注入。{} 是字符串替换，会直接将参数插入到 SQL 语句中，有 SQL 注入的风险。” 面试官：“回答得很准确。”

面试接近尾声，面试官推了推眼镜，说道：“今天的面试就到这里，你的表现整体还不错，但我们还需要综合评估一下。你先回家等通知吧，我们会在一周内给你答复。”

问题答案详解

1. Java 中的基本数据类型有哪些？ Java 有 8 种基本数据类型，分为 4 类：

   • 整数类型：byte（1 字节）、short（2 字节）、int（4 字节）、long（8 字节）。
   • 浮点类型：float（4 字节）、double（8 字节）。
   • 字符类型：char（2 字节）。
   • 布尔类型：boolean（1 位）。

2. String 是基本数据类型吗？ String 不是基本数据类型，而是引用数据类型。它是 Java 中的一个类，用于表示字符串。基本数据类型是 Java 内置的简单数据类型，而引用数据类型是指向对象的引用。

3. String、StringBuilder 和 StringBuffer 的区别

   • String：是不可变的，一旦创建，其值不能被修改。每次对 String 进行修改（如拼接、替换等），都会创建一个新的 String 对象，因此频繁修改 String 会产生大量的临时对象，影响性能。
   • StringBuilder：是可变的，它提供了一系列的方法来修改字符串，如 append()、insert() 等。它是非线程安全的，适用于单线程环境，性能较高。
   • StringBuffer：也是可变的，与 StringBuilder 类似，但它是线程安全的，因为它的方法都加了 synchronized 关键字，保证在多线程环境下操作的安全性。由于加锁会带来一定的性能开销，所以在单线程环境下，性能不如 StringBuilder。

4. 什么是线程安全？ 线程安全是指在多线程环境下，一个类或方法能够正确地处理并发访问，不会出现数据不一致、脏读、幻读等问题。也就是说，无论多个线程如何并发地访问该类或方法，其执行结果都与单线程环境下的执行结果相同。例如，一个共享的计数器，如果在多线程环境下进行自增操作，可能会出现数据不一致的问题，而使用线程安全的计数器（如 AtomicInteger）就可以避免这种问题。

5. Java 中实现多线程有几种方式？

   • 继承 Thread 类：创建一个类继承自 Thread 类，重写其 run() 方法，在 run() 方法中定义线程要执行的任务。然后创建该类的实例，调用 start() 方法启动线程。
   • 实现 Runnable 接口：创建一个类实现 Runnable 接口，实现其 run() 方法。然后创建该类的实例，并将其作为参数传递给 Thread 类的构造函数，最后调用 Thread 实例的 start() 方法启动线程。
   • 实现 Callable 接口：与 Runnable 接口类似，但 Callable 接口的 call() 方法可以有返回值，并且可以抛出异常。需要使用 FutureTask 来包装 Callable 实例，然后将 FutureTask 作为参数传递给 Thread 类的构造函数启动线程。可以通过 FutureTask 的 get() 方法获取线程的返回值。
   • 使用线程池：线程池可以管理和复用线程，提高线程的使用效率。可以使用 Executors 类提供的静态方法创建不同类型的线程池，如 newFixedThreadPool()、newCachedThreadPool() 等。将实现了 Runnable 或 Callable 接口的任务提交给线程池执行。

6. Thread 类中的 start() 和 run() 方法的区别

   • start() 方法：是启动线程的方法，它会创建一个新的线程，并将该线程置于就绪状态。当该线程获取到 CPU 时间片后，会自动调用其 run() 方法。start() 方法只能调用一次，多次调用会抛出 IllegalThreadStateException 异常。
   • run() 方法：是线程要执行的任务的入口，它只是一个普通的方法。如果直接调用 run() 方法，不会启动新的线程，而是在当前线程中执行 run() 方法中的代码。

7. Spring 的核心特性有哪些？

   • IoC（控制反转）：也称为依赖注入（DI），是指将对象的创建和依赖关系的管理从代码中转移到 Spring 容器中。通过 Spring 容器来创建和管理对象，对象之间的依赖关系由容器来注入，从而降低了代码的耦合度。例如，一个 Service 类依赖于一个 DAO 类，传统方式需要在 Service 类中手动创建 DAO 类的实例，而使用 IoC 后，只需要在配置文件或使用注解声明依赖关系，Spring 容器会自动创建和注入 DAO 类的实例。
   • AOP（面向切面编程）：是一种编程范式，它允许在不修改原有代码的基础上，对程序进行增强。AOP 将横切关注点（如日志记录、事务管理等）从业务逻辑中分离出来，形成独立的切面。通过在特定的切入点（如方法调用、异常抛出等）织入切面代码，实现对程序的增强。Spring AOP 基于代理模式实现，有 JDK 动态代理和 CGLIB 代理两种方式。

8. Spring Boot 和 Spring 有什么关系？ Spring Boot 是基于 Spring 构建的，它的出现是为了简化 Spring 应用的开发过程。Spring 是一个强大的 Java 开发框架，提供了 IoC、AOP 等核心功能，但在开发 Spring 应用时，需要进行大量的配置工作，如配置数据源、事务管理器等。Spring Boot 提供了自动配置的功能，它会根据项目的依赖和配置自动配置 Spring 应用，减少了开发人员的配置工作量。同时，Spring Boot 还提供了嵌入式服务器（如 Tomcat、Jetty 等），可以将应用打包成可执行的 JAR 文件，直接运行，方便部署。

9. MyBatis 中 #{} 和 ${} 的区别是什么？

   • #{}：是预编译处理，在 SQL 语句中使用 #{} 时，MyBatis 会将其替换为占位符（?），然后使用 PreparedStatement 来执行 SQL 语句。在执行时，会将参数值安全地传递给占位符，能有效防止 SQL 注入攻击。例如，在 SQL 语句中使用 “SELECT * FROM users WHERE username = #{username}”，MyBatis 会将 #{username} 替换为占位符，然后将参数值传递给 PreparedStatement。
   • ${}：是字符串替换，MyBatis 会直接将${} 中的内容替换为参数值。由于是直接替换，可能会导致 SQL 注入问题。例如，在 SQL 语句中使用 “SELECT * FROM users WHERE username = '${username}'”，如果参数值被恶意注入 SQL 代码，可能会导致数据库安全问题。因此，在使用${} 时需要谨慎，通常只在一些特殊情况下使用，如动态表名、动态列名等。