《互联网大厂 Java 面试：核心知识、框架与中间件大考验》互联网大厂 Java 面试现场，严肃面试官围绕 Java 核

《互联网大厂 Java 面试：核心知识、框架与中间件大考验》

王铁牛怀揣着紧张与期待，走进了互联网大厂的面试间。严肃的面试官早已坐在那里，一场对 Java 知识深度与广度的考验即将拉开帷幕。

第一轮面试开始 面试官：“我们先从 Java 核心知识开始。能说一下 Java 中多态的实现方式有哪些吗？” 王铁牛：“多态的实现方式主要有两种，一种是方法重载，在同一个类中，方法名相同但参数列表不同；另一种是方法重写，子类重写父类的方法。” 面试官：“回答得不错。那在 JVM 里，堆和栈的主要区别是什么？” 王铁牛：“堆主要用来存储对象实例，是线程共享的，而栈主要存储局部变量等，是线程私有的。” 面试官：“很好。再问一个，多线程中，synchronized 关键字和 Lock 接口的区别是什么？” 王铁牛：“synchronized 是 Java 的关键字，是隐式锁，由 JVM 来管理加锁和解锁；Lock 是一个接口，是显式锁，需要手动加锁和解锁，而且 Lock 提供了更多的功能，比如可中断锁、公平锁等。” 面试官：“非常棒，你的基础很扎实。”

第二轮面试开始 面试官：“接下来我们聊聊容器类。HashMap 的底层数据结构是什么样的？” 王铁牛：“HashMap 的底层是数组 + 链表 + 红黑树。当链表长度超过 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。” 面试官：“不错。那 ArrayList 是如何实现动态扩容的？” 王铁牛：“当向 ArrayList 中添加元素时，如果当前容量不够，会创建一个新的数组，新数组的容量是原来的 1.5 倍，然后把原数组的元素复制到新数组中。” 面试官：“回答得很清晰。再问一下，线程池有哪些核心参数，它们分别有什么作用？” 王铁牛：“线程池的核心参数有 corePoolSize（核心线程数）、maximumPoolSize（最大线程数）、keepAliveTime（线程空闲存活时间）、TimeUnit（时间单位）、workQueue（任务队列）和 ThreadFactory（线程工厂）。核心线程数是线程池一直保持的线程数量，最大线程数是线程池能容纳的最大线程数量，任务队列用来存储待执行的任务。” 面试官：“很专业，看来你对容器和线程池这块研究得比较深入。”

第三轮面试开始 面试官：“我们再深入到框架和中间件。Spring 框架中，依赖注入有哪些方式？” 王铁牛：“依赖注入的方式主要有构造器注入、setter 方法注入和接口注入。” 面试官：“那 Spring Boot 相对于 Spring 有哪些优势？” 王铁牛：“Spring Boot 可以快速搭建项目，它有自动配置功能，减少了大量的配置文件，还内置了 Tomcat 等服务器，方便部署。” 面试官：“不错。MyBatis 中，#{} 和 ${} 的区别是什么？” **王铁牛**：“#{} 是预编译处理，会把参数替换为占位符，能防止 SQL 注入；$ {} 是直接替换，会存在 SQL 注入的风险。” 面试官：“回答得还可以。Dubbo 是一个分布式服务框架，它的服务发现机制是怎样的？” 王铁牛：“呃……这个……好像是通过注册中心，具体的我有点记不太清了。” 面试官：“那 RabbitMQ 中，消息确认机制是如何保证消息不丢失的？” 王铁牛：“这个……我只知道有消息确认，具体怎么保证不太清楚。” 面试官：“xxl - job 是一个分布式任务调度平台，它的调度原理是什么？” 面试官：“还有 Redis，它的持久化机制有哪些，分别有什么特点？” 王铁牛：“这些问题我有点模糊，回答不太上来。”

面试结束，面试官整理了一下手中的资料，说道：“今天的面试就到这里，你在一些基础和常见的问题上回答得还不错，但在框架和中间件的一些深入问题上表现得不太理想。你先回家等通知吧，我们会综合评估后给你反馈。”

答案详解

Java 中多态的实现方式
- 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、个数或顺序不同）。编译器会根据调用方法时传入的实际参数来决定调用哪个重载方法。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**：子类继承父类后，重写父类的方法。重写的方法必须与父类被重写的方法具有相同的方法名、参数列表和返回类型（或返回类型是父类方法返回类型的子类）。例如：

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

class Dog extends Animal {
    @Override
    public void makeSound() {
        System.out.println("Dog barks");
    }
}

JVM 里堆和栈的主要区别
- 存储内容：堆主要用于存储对象实例和数组，所有线程共享堆内存；栈主要存储局部变量、方法调用的上下文等，每个线程都有自己独立的栈空间。
- 内存分配和回收：堆内存的分配和回收由垃圾回收器（GC）负责，程序员无法直接控制；栈内存的分配和回收是由系统自动完成的，当方法调用结束时，栈帧会自动弹出，释放栈内存。
- 生命周期：堆内存的生命周期与应用程序的生命周期相同，只要应用程序在运行，堆内存就会一直存在；栈内存的生命周期与线程的生命周期相同，线程结束时，栈内存会被释放。
多线程中，synchronized 关键字和 Lock 接口的区别
- 语法层面：synchronized 是 Java 的关键字，使用时不需要显式地获取和释放锁，由 JVM 自动完成；Lock 是一个接口，需要手动调用 lock() 方法获取锁，unlock() 方法释放锁，通常需要在 finally 块中释放锁，以确保锁一定会被释放。
- 锁的特性：synchronized 是不可中断锁，一旦线程获取了锁，其他线程只能等待；Lock 可以是可中断锁，通过 lockInterruptibly() 方法可以在等待锁的过程中响应中断。synchronized 是非公平锁，Lock 可以通过构造函数指定是否为公平锁。
- 锁的性能：在 JDK 1.6 之前，synchronized 的性能较差，因为它是重量级锁；JDK 1.6 之后，对 synchronized 进行了优化，引入了偏向锁、轻量级锁等，性能有了很大提升。在高并发场景下，Lock 的性能可能会更好，因为它可以根据具体需求进行更灵活的锁控制。
HashMap 的底层数据结构
- 数组 + 链表 + 红黑树：HashMap 内部维护了一个数组，数组的每个元素称为一个桶（bucket）。当插入一个键值对时，会根据键的哈希值计算出在数组中的索引位置。如果该位置没有元素，直接插入；如果该位置已经有元素，会以链表的形式将新元素插入到链表的尾部。当链表长度超过 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。当红黑树的节点数小于 6 时，红黑树会退化为链表。
ArrayList 是如何实现动态扩容的
- 初始容量：ArrayList 有一个默认的初始容量，为 10。当创建一个空的 ArrayList 时，初始容量为 0，第一次添加元素时会将容量扩展为 10。
- 扩容机制：当向 ArrayList 中添加元素时，如果当前容量不够，会调用 grow() 方法进行扩容。扩容时，会创建一个新的数组，新数组的容量是原来的 1.5 倍（oldCapacity + (oldCapacity >> 1)），然后把原数组的元素复制到新数组中。
线程池的核心参数及作用
- corePoolSize（核心线程数）：线程池一直保持的线程数量，当提交的任务数小于核心线程数时，线程池会创建新的线程来执行任务。
- maximumPoolSize（最大线程数）：线程池能容纳的最大线程数量，当任务队列已满且线程数达到核心线程数时，线程池会继续创建新的线程，直到达到最大线程数。
- keepAliveTime（线程空闲存活时间）：当线程池中的线程数量超过核心线程数时，多余的线程在空闲一段时间后会被销毁，这个空闲时间就是 keepAliveTime。
- TimeUnit（时间单位）：keepAliveTime 的时间单位，如 TimeUnit.SECONDS、TimeUnit.MILLISECONDS 等。
- workQueue（任务队列）：用来存储待执行的任务，常用的任务队列有 ArrayBlockingQueue、LinkedBlockingQueue、SynchronousQueue 等。
- ThreadFactory（线程工厂）：用于创建线程，通过自定义线程工厂可以为线程设置名称、优先级等属性。
Spring 框架中，依赖注入的方式
- 构造器注入：通过构造函数来注入依赖对象，确保对象在创建时就已经完成了依赖注入。例如：

public class UserService {
    private UserDao userDao;

    public UserService(UserDao userDao) {
        this.userDao = userDao;
    }
}

- **setter 方法注入**：通过 setter 方法来注入依赖对象，对象在创建后可以通过调用 setter 方法来设置依赖对象。例如：

public class UserService {
    private UserDao userDao;

    public void setUserDao(UserDao userDao) {
        this.userDao = userDao;
    }
}

- **接口注入**：实现特定的接口，通过接口方法来注入依赖对象，这种方式在实际开发中使用较少。

8. Spring Boot 相对于 Spring 的优势 - 快速搭建项目：Spring Boot 提供了大量的 Starter 依赖，只需要在项目中添加相应的 Starter 依赖，就可以快速集成各种功能，减少了手动配置的工作量。 - 自动配置：Spring Boot 会根据项目中添加的依赖自动进行配置，开发者可以根据需要进行自定义配置来覆盖默认配置。 - 内置服务器：Spring Boot 内置了 Tomcat、Jetty 等服务器，不需要手动部署到外部服务器，直接运行项目即可启动服务器。 - 生产级特性：Spring Boot 提供了一些生产级特性，如健康检查、监控等，方便开发者对应用程序进行管理和维护。 9. MyBatis 中，#{} 和 ${} 的区别 - #{}：是预编译处理，MyBatis 会把 #{} 替换为占位符（?），然后使用 PreparedStatement 来执行 SQL 语句，能有效防止 SQL 注入。例如：

<select id="getUserById" parameterType="int" resultType="User">
    SELECT * FROM users WHERE id = #{id}
</select>

- **${}**：是直接替换，MyBatis 会把 ${} 直接替换为传入的参数值，不会进行预编译处理，存在 SQL 注入的风险。例如：

<select id="getUserByUsername" parameterType="String" resultType="User">
    SELECT * FROM users WHERE username = '${username}'
</select>

Dubbo 的服务发现机制
- 注册中心：Dubbo 依赖注册中心来实现服务发现。常见的注册中心有 Zookeeper、Nacos、Etcd 等。服务提供者在启动时会将自己的服务信息（如服务名称、地址、端口等）注册到注册中心；服务消费者在启动时会从注册中心订阅所需的服务信息，当服务提供者的信息发生变化时，注册中心会通知服务消费者。
RabbitMQ 的消息确认机制
- 生产者确认机制：生产者将消息发送到 RabbitMQ 后，可以通过设置 confirm 模式或事务模式来确认消息是否发送成功。在 confirm 模式下，生产者发送消息后，RabbitMQ 会返回一个确认信息给生产者，生产者可以根据这个确认信息来判断消息是否发送成功。
- 消费者确认机制：消费者从 RabbitMQ 接收消息后，需要向 RabbitMQ 发送确认信息，告知 RabbitMQ 该消息已经被成功消费。RabbitMQ 收到确认信息后，会将该消息从队列中删除。消费者确认机制有自动确认和手动确认两种方式，手动确认可以更灵活地控制消息的消费。
xxl - job 的调度原理
- 调度中心：xxl - job 有一个调度中心，负责任务的调度和管理。调度中心会根据任务的调度策略（如 cron 表达式）来触发任务的执行。
- 执行器：任务的实际执行者，每个执行器可以执行多个任务。执行器会与调度中心建立通信，接收调度中心的调度请求，并执行相应的任务。
- 任务注册：任务需要在调度中心进行注册，包括任务的基本信息（如任务名称、调度策略、执行器等）。调度中心会根据注册信息来管理和调度任务。
Redis 的持久化机制及特点
- RDB（Redis Database）：RDB 是 Redis 的一种快照持久化方式，它会在指定的时间间隔内将 Redis 中的数据快照保存到磁盘上。RDB 文件是一个二进制文件，恢复数据时速度较快，但可能会丢失最后一次快照之后的数据。
- AOF（Append Only File）：AOF 是 Redis 的一种日志持久化方式，它会将 Redis 的写操作以日志的形式追加到文件末尾。AOF 文件是一个文本文件，数据安全性较高，因为它记录了每一次的写操作，但文件体积可能会比较大，恢复数据时速度相对较慢。

通过以上的答案详解，希望能帮助小白更好地理解这些 Java 技术点。在实际学习和开发中，还需要不断实践和深入研究，才能真正掌握这些知识。