《互联网大厂 Java 面试：核心知识、框架与中间件大考验》

伟大的攻城狮
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互联网大厂 Java 面试：核心知识、框架与中间件大考验

在互联网大厂的一间安静面试室内，严肃的面试官正对面坐着略显紧张的求职者王铁牛，一场考验 Java 综合知识的面试即将拉开帷幕。

第一轮提问 面试官：首先问几个基础的 Java 核心知识问题。Java 中多态的实现方式有哪些？ 王铁牛：这个我知道，Java 多态的实现方式主要有方法重载和方法重写。方法重载是在同一个类中，方法名相同但参数列表不同；方法重写是子类重写父类的方法，方法名、参数列表和返回值类型都一样。 面试官：回答得不错。那再说说 Java 中抽象类和接口的区别。 王铁牛：抽象类可以有构造方法、普通方法和抽象方法，而接口只能有抽象方法（Java 8 以后可以有默认方法和静态方法）。一个类只能继承一个抽象类，但可以实现多个接口。 面试官：很好，基础很扎实。那 String、StringBuffer 和 StringBuilder 有什么区别？ 王铁牛：String 是不可变的，每次对 String 进行操作都会生成一个新的 String 对象。而 StringBuffer 和 StringBuilder 是可变的，StringBuffer 是线程安全的，它的方法大多都加了 synchronized 关键字；StringBuilder 是非线程安全的，但是它的性能比 StringBuffer 高。

第二轮提问 面试官：进入 JUC 和多线程相关的问题。线程有哪些状态？ 王铁牛：线程有新建、就绪、运行、阻塞和死亡这几种状态。新建就是刚创建线程对象，就绪是线程准备好可以运行了，运行就是线程正在执行，阻塞是线程因为某些原因暂停执行，死亡就是线程执行完毕。 面试官：不错。那说说线程池的工作原理。 王铁牛：嗯……线程池就是提前创建好一些线程，当有任务提交时，就从线程池中拿一个空闲的线程来执行任务。如果线程池里没有空闲线程，任务就会被放到队列里等待。 面试官：那线程池的拒绝策略有哪些？ 王铁牛：这个……好像有什么丢弃任务，还有……我有点不太确定了。

第三轮提问 面试官：接下来是框架和中间件的问题。Spring 的 AOP 实现原理是什么？ 王铁牛：AOP 嘛，就是面向切面编程，实现原理好像是用了代理模式，有 JDK 动态代理和 CGLIB 代理。 面试官：那 Spring Boot 的自动配置原理呢？ 王铁牛：这个……好像是根据 classpath 下的依赖和配置文件来自动配置一些 Bean，具体怎么弄的我不太清楚了。 面试官：最后问一下，Redis 的持久化机制有哪些？ 王铁牛：好像有 RDB 和 AOF，但是具体它们是怎么工作的我就说不太明白了。

面试官推了推眼镜，说道：“今天的面试就到这里，你回去等通知吧。整体来看，你对一些基础的 Java 知识掌握得还可以，但是在一些稍微复杂的知识点，像线程池的拒绝策略、Spring Boot 自动配置原理和 Redis 持久化机制的细节上，回答得不够清晰和完整。我们后续会综合评估，有结果会尽快通知你。”

答案详解

  1. Java 多态的实现方式
    • 方法重载：在同一个类中，方法名相同但参数列表不同（参数的类型、个数、顺序不同）。方法重载主要是为了方便程序员使用，提高代码的可读性和可维护性。例如：
public class OverloadExample {
    public int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }

    public double add(double a, double b) {
        return a + b;
    }
}

- **方法重写**：子类重写父类的方法，方法名、参数列表和返回值类型都一样（返回值类型可以是父类方法返回值类型的子类）。方法重写体现了子类对父类方法的扩展和修改，是实现多态的重要方式。例如：

class Animal {
    public void sound() {
        System.out.println("Animal makes a sound");
    }
}

class Dog extends Animal {
    @Override
    public void sound() {
        System.out.println("Dog barks");
    }
}
  1. 抽象类和接口的区别
    • 构造方法：抽象类可以有构造方法，用于子类初始化父类部分的属性；接口不能有构造方法。
    • 方法类型：抽象类可以有普通方法和抽象方法；接口在 Java 8 之前只能有抽象方法，Java 8 以后可以有默认方法和静态方法。
    • 继承和实现：一个类只能继承一个抽象类，但可以实现多个接口。这使得接口更适合用于定义一组规范，而抽象类更适合作为一些具有部分共性的类的基类。
  2. String、StringBuffer 和 StringBuilder 的区别
    • 可变性：String 是不可变的，每次对 String 进行操作（如拼接、替换等）都会生成一个新的 String 对象，这会导致大量的内存开销；StringBuffer 和 StringBuilder 是可变的，它们内部有一个字符数组，当进行操作时，会直接在这个数组上进行修改，不会生成新的对象。
    • 线程安全性：StringBuffer 是线程安全的，它的方法大多都加了 synchronized 关键字，保证在多线程环境下操作的安全性；StringBuilder 是非线程安全的，但是它的性能比 StringBuffer 高，因为没有同步的开销。
  3. 线程的状态
    • 新建（New）：当创建一个线程对象（如 Thread t = new Thread()）时，线程处于新建状态，此时线程还没有开始执行。
    • 就绪（Runnable）：调用线程的 start() 方法后，线程进入就绪状态，此时线程已经准备好可以运行，等待操作系统的调度。
    • 运行（Running）：当线程获得 CPU 时间片后，进入运行状态，开始执行线程的 run() 方法。
    • 阻塞（Blocked）：线程因为某些原因（如等待 I/O 操作、等待锁等）暂停执行，进入阻塞状态。当阻塞的原因解除后，线程会重新进入就绪状态。
    • 死亡（Terminated）：线程执行完 run() 方法或者因为异常终止，进入死亡状态，此时线程生命周期结束。
  4. 线程池的工作原理
    • 线程池内部维护了一个线程集合和一个任务队列。当有任务提交时，线程池会按照以下步骤处理：
      • 如果线程池中的线程数量小于核心线程数，会创建一个新的线程来执行任务。
      • 如果线程池中的线程数量大于等于核心线程数，任务会被放入任务队列中等待。
      • 如果任务队列已满，且线程池中的线程数量小于最大线程数，会创建一个新的线程来执行任务。
      • 如果任务队列已满，且线程池中的线程数量大于等于最大线程数，会根据线程池的拒绝策略来处理任务。
  5. 线程池的拒绝策略
    • AbortPolicy：默认的拒绝策略，当任务被拒绝时，会抛出 RejectedExecutionException 异常。
    • CallerRunsPolicy：由提交任务的线程来执行该任务。
    • DiscardPolicy：直接丢弃该任务，不做任何处理。
    • DiscardOldestPolicy：丢弃任务队列中最老的任务，然后尝试将新任务加入队列。
  6. Spring 的 AOP 实现原理
    • Spring 的 AOP 主要基于代理模式实现，有两种代理方式：
      • JDK 动态代理：当目标对象实现了接口时，Spring 会使用 JDK 动态代理。JDK 动态代理通过 java.lang.reflect.Proxy 类和 java.lang.reflect.InvocationHandler 接口来实现。它会在运行时创建一个代理类，该代理类实现了目标对象的接口，并在调用目标方法时插入切面逻辑。
      • CGLIB 代理：当目标对象没有实现接口时，Spring 会使用 CGLIB 代理。CGLIB 是一个开源的代码生成库，它通过继承目标对象的方式来创建代理类，并在子类中重写目标方法，插入切面逻辑。
  7. Spring Boot 的自动配置原理
    • Spring Boot 的自动配置主要基于 @EnableAutoConfiguration 注解，该注解会触发自动配置机制。具体步骤如下：
      • Spring Boot 在启动时会扫描 classpath 下的依赖和配置文件。
      • 根据 META-INF/spring.factories 文件中的配置，找到所有的自动配置类。
      • 这些自动配置类会根据条件注解（如 @ConditionalOnClass、@ConditionalOnMissingBean 等）来判断是否需要进行自动配置。如果条件满足，就会创建相应的 Bean 并注入到 Spring 容器中。
  8. Redis 的持久化机制
    • RDB（Redis Database）：RDB 是 Redis 的一种快照持久化方式，它会在某个时间点将 Redis 内存中的数据快照保存到磁盘上的一个二进制文件中。RDB 的优点是文件紧凑，恢复速度快；缺点是可能会丢失最后一次快照到发生故障之间的数据。
    • AOF（Append Only File）：AOF 是 Redis 的一种日志持久化方式，它会将 Redis 执行的每一条写命令追加到一个文件中。当 Redis 重启时，会重新执行这些命令来恢复数据。AOF 的优点是数据安全性高，几乎不会丢失数据；缺点是文件体积较大，恢复速度相对较慢。
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