互联网大厂面试：Java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，严肃的面试官坐在桌前，对面坐着略显紧张的求职者王铁牛。面试开始，一场关于Java技术的考验拉开帷幕。
第一轮面试 面试官：“首先问几个基础问题。Java 里的基本数据类型有哪些？” 王铁牛：“有 byte、short、int、long、float、double、char、boolean。” 面试官：“回答正确，不错。那说说 ArrayList 和数组的区别。” 王铁牛：“数组的长度是固定的，而 ArrayList 的长度是可变的。数组可以存储基本数据类型和引用类型，ArrayList 只能存储引用类型。” 面试官：“很好，理解得挺清晰。那 HashMap 的数据结构是怎样的？” 王铁牛：“HashMap 底层是数组 + 链表 + 红黑树。当链表长度大于 8 且数组长度大于 64 时，链表会转化为红黑树。” 面试官：“非常棒，看来基础很扎实。”
第二轮面试 面试官：“进入多线程相关的问题。什么是线程安全？” 王铁牛：“当多个线程访问某个类时，不管运行时环境采用何种调度方式或者这些线程将如何交替执行，并且在主调代码中不需要任何额外的同步或协同，这个类都能表现出正确的行为，那么就称这个类是线程安全的。” 面试官：“回答准确。那说说线程池有什么作用？” 王铁牛：“线程池可以复用线程，减少线程创建和销毁的开销，提高系统性能。还能控制线程的并发数量，避免过多线程导致系统资源耗尽。” 面试官：“理解得很到位。JUC 里的 CountDownLatch 是做什么用的？” 王铁牛：“CountDownLatch 可以让一个或多个线程等待其他线程完成操作。它有一个计数器，当计数器减到 0 时，等待的线程就会继续执行。” 面试官：“很不错，多线程这块掌握得挺好。”
第三轮面试 面试官：“现在问一些框架和中间件的问题。Spring 的 IOC 是什么？” 王铁牛：“IOC 是控制反转，把对象的创建和依赖关系的管理从代码中转移到 Spring 容器中，由容器来负责对象的创建和依赖注入。” 面试官：“回答正确。那 Spring Boot 和 Spring 有什么区别？” 王铁牛：“Spring Boot 是在 Spring 基础上的快速开发框架，它简化了 Spring 的配置，提供了自动配置功能，让开发更高效。” 面试官：“理解得可以。MyBatis 的工作原理是怎样的？” 王铁牛：“嗯……大概就是通过配置文件或者注解来映射 SQL 语句，然后执行 SQL 操作数据库。”（回答不够详细） 面试官：“这个回答比较笼统。那 Dubbo 是做什么的？” 王铁牛：“好像是个分布式服务框架，能实现服务的注册和发现。”（回答不清晰） 面试官：“你的回答不够深入。最后问一下，Redis 在项目里一般有什么应用场景？” 王铁牛：“可以做缓存，还能实现分布式锁之类的。”（回答较简单）
面试结束，面试官看着王铁牛说：“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 知识和常见概念有一定的掌握，在回答基本问题时表现不错，说明有一定的知识储备。但在一些框架和中间件的深入原理和应用场景方面，回答得不够详细和准确，还需要进一步加强学习。我们后续会综合评估后给你答复。”
问题答案详解
- Java 里的基本数据类型有哪些？
- Java 有 8 种基本数据类型，可分为 4 类：
- 整数类型：byte（1 字节，-128 到 127）、short（2 字节，-32768 到 32767）、int（4 字节，-2147483648 到 2147483647）、long（8 字节，范围更大）。
- 浮点类型：float（4 字节，单精度浮点数）、double（8 字节，双精度浮点数）。
- 字符类型：char（2 字节，用于存储单个字符，采用 Unicode 编码）。
- 布尔类型：boolean（只有两个值，true 和 false）。
- Java 有 8 种基本数据类型，可分为 4 类：
- ArrayList 和数组的区别
- 长度方面：数组在创建时必须指定长度，且长度不可变；ArrayList 是动态数组，长度可以根据元素的添加和删除自动调整。
- 存储类型：数组可以存储基本数据类型和引用类型；ArrayList 只能存储引用类型，如果要存储基本数据类型，需要使用其对应的包装类。
- 功能方面：ArrayList 提供了丰富的方法，如添加、删除、查找等操作，使用更方便；数组的操作相对基础，需要手动编写代码实现。
- HashMap 的数据结构是怎样的？
- HashMap 底层是数组 + 链表 + 红黑树的结构。
- 数组：作为哈希表的基础存储结构，每个元素是一个链表或红黑树的头节点。
- 链表：当发生哈希冲突时，新的元素会以链表的形式挂载在对应数组位置的链表尾部。
- 红黑树：当链表长度大于 8 且数组长度大于 64 时，链表会转化为红黑树，以提高查找效率。当红黑树节点数小于 6 时，会退化为链表。
- 什么是线程安全？
- 当多个线程访问某个类时，不管运行时环境采用何种调度方式或者这些线程将如何交替执行，并且在主调代码中不需要任何额外的同步或协同，这个类都能表现出正确的行为，那么就称这个类是线程安全的。例如，String 类就是线程安全的，因为它的方法都是不可变的，多个线程访问时不会出现数据不一致的问题。
- 线程池有什么作用？
- 复用线程：线程的创建和销毁需要消耗系统资源，线程池可以复用已创建的线程，减少线程创建和销毁的开销，提高系统性能。
- 控制并发数量：通过设置线程池的参数，可以控制线程的并发数量，避免过多线程导致系统资源耗尽，保证系统的稳定性。
- 任务管理：线程池可以对任务进行管理，如任务的排队、调度等，提高任务执行的效率。
- JUC 里的 CountDownLatch 是做什么用的？
- CountDownLatch 是一个同步工具类，它可以让一个或多个线程等待其他线程完成操作。它有一个计数器，在创建 CountDownLatch 对象时需要指定计数器的初始值。当一个线程完成任务后，调用 countDown() 方法将计数器减 1，当计数器减到 0 时，调用 await() 方法等待的线程就会继续执行。例如，在多线程下载任务中，可以使用 CountDownLatch 让主线程等待所有子线程下载完成后再进行后续操作。
- Spring 的 IOC 是什么？
- IOC 即控制反转，是 Spring 框架的核心特性之一。传统的开发中，对象的创建和依赖关系的管理由代码来完成，而在 Spring 中，把对象的创建和依赖关系的管理从代码中转移到 Spring 容器中。Spring 容器负责对象的创建、初始化和依赖注入，这样可以降低代码的耦合度，提高代码的可维护性和可测试性。例如，在一个 Web 应用中，Service 层依赖于 Dao 层，通过 Spring 的 IOC 容器，可以将 Dao 层的对象注入到 Service 层中，而不需要在 Service 层代码中手动创建 Dao 对象。
- Spring Boot 和 Spring 有什么区别？
- 配置方面：Spring 需要大量的配置文件来配置各种组件和依赖关系，配置过程繁琐；Spring Boot 采用了自动配置的方式，通过约定大于配置的原则，减少了大量的配置文件，只需要少量的配置就能快速搭建项目。
- 开发效率：Spring Boot 提供了很多开箱即用的功能和插件，如嵌入式服务器、监控等，让开发更高效。开发人员可以更专注于业务逻辑的实现，而不需要花费大量时间在配置上。
- 部署方面：Spring Boot 可以将应用打包成可执行的 JAR 包，包含嵌入式服务器，部署更方便；Spring 应用通常需要部署到外部服务器上。
- MyBatis 的工作原理是怎样的？
- 加载配置文件：MyBatis 首先会加载配置文件，包括数据库连接信息、映射文件等。
- 创建 SqlSessionFactory：根据配置文件创建 SqlSessionFactory，它是 MyBatis 的核心对象，用于创建 SqlSession。
- 创建 SqlSession：通过 SqlSessionFactory 创建 SqlSession，SqlSession 是一个会话对象，用于执行 SQL 语句。
- 执行 SQL：通过 SqlSession 可以获取 Mapper 接口的代理对象，调用 Mapper 接口的方法，MyBatis 会根据映射文件中的配置将方法调用转化为对应的 SQL 语句并执行。
- 处理结果：执行 SQL 语句后，MyBatis 会将查询结果映射到 Java 对象中返回。
- Dubbo 是做什么的？
- Dubbo 是一个高性能的分布式服务框架，主要用于解决分布式系统中服务的注册、发现、调用和管理等问题。
- 服务注册与发现：Dubbo 提供了服务注册中心，服务提供者将自己的服务信息注册到注册中心，服务消费者从注册中心获取服务提供者的地址信息，实现服务的发现。
- 远程调用：Dubbo 支持多种远程调用协议，如 Dubbo 协议、HTTP 协议等，服务消费者可以通过远程调用的方式调用服务提供者的服务。
- 负载均衡：Dubbo 提供了多种负载均衡策略，如随机、轮询、最少活跃调用数等，根据不同的策略将请求分发到不同的服务提供者上，提高系统的性能和可用性。
- Redis 在项目里一般有什么应用场景？
- 缓存：Redis 可以作为缓存使用，将经常访问的数据存储在 Redis 中，减少对数据库的访问，提高系统的响应速度。例如，将用户信息、商品信息等缓存到 Redis 中。
- 分布式锁：在分布式系统中，多个节点可能会同时访问共享资源，为了保证数据的一致性，需要使用分布式锁。Redis 可以通过 setnx 等命令实现分布式锁。
- 消息队列：Redis 提供了 List 数据结构，可以作为简单的消息队列使用，实现异步处理和任务调度。
- 计数器：Redis 的原子性操作可以方便地实现计数器功能，如统计网站的访问量、文章的点赞数等。
