互联网大厂 Java 面试：核心知识、框架与中间件大考验
在互联网大厂宽敞明亮的面试室内，严肃的面试官正襟危坐，对面坐着略显紧张的求职者王铁牛。面试正式开始。
第一轮提问 面试官：首先问几个 Java 核心知识的问题。Java 中基本数据类型有哪些？ 王铁牛：嗯，有 byte、short、int、long、float、double、char、boolean。 面试官：回答得不错。那说说 String 类为什么是不可变的？ 王铁牛：因为 String 类是用 final 修饰的，它的底层是一个被 final 修饰的字符数组，一旦创建就不能修改。 面试官：很好。再问一个，Java 中的多态是如何实现的？ 王铁牛：多态的实现主要有两种方式，一种是方法重载，在同一个类中可以有多个同名但参数不同的方法；另一种是方法重写，子类重写父类的方法，通过父类引用指向子类对象，调用方法时会根据实际的对象类型来执行相应的方法。 面试官：非常棒，看来你对 Java 核心知识掌握得很扎实。
第二轮提问 面试官：接下来聊聊 JUC、JVM 和多线程相关的内容。JUC 包下常用的类有哪些？ 王铁牛：有 CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore 这些，还有像 Executors 工具类可以用来创建线程池。 面试官：不错。那讲讲 JVM 的内存模型。 王铁牛：嗯……JVM 内存模型有堆、栈、方法区，还有程序计数器啥的。堆是存放对象实例的地方，栈主要是存放局部变量和方法调用的信息。 面试官：那在多线程环境下，如何保证线程安全？ 王铁牛：可以用 synchronized 关键字，它可以保证同一时刻只有一个线程能访问被修饰的代码块或方法；还可以用 Lock 接口的实现类，像 ReentrantLock。 面试官：回答得还行，对这部分知识有一定的了解。
第三轮提问 面试官：现在问一些关于框架和中间件的问题。Spring 框架中 IOC 和 AOP 的原理是什么？ 王铁牛：IOC 嘛，就是控制反转，把对象的创建和依赖关系的管理交给 Spring 容器。AOP 就是面向切面编程，通过动态代理的方式在目标方法执行前后插入一些额外的逻辑。 面试官：那 Spring Boot 相对于 Spring 有哪些优势？ 王铁牛：Spring Boot 有自动配置，能减少很多配置文件的编写，还内置了服务器，启动项目更方便。 面试官：MyBatis 中如何实现动态 SQL？ 王铁牛：MyBatis 可以用 、、、、 这些标签来实现动态 SQL。 面试官：不错，对框架这块也有一定认识。那再问一个，Dubbo 的服务注册与发现机制是怎样的？ 王铁牛：嗯……就是服务提供者把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信息，然后去调用服务。具体的……我有点说不太清楚了。 面试官：没关系。整体来说，你前面回答得还可以，但对于一些复杂问题的理解还不够深入。你先回家等通知吧，后续如果有消息会及时联系你。
答案详解
- Java 基本数据类型：Java 中有 8 种基本数据类型，其中 4 种整数类型（byte 占 1 字节，范围 -128 到 127；short 占 2 字节；int 占 4 字节，是最常用的整数类型；long 占 8 字节，通常在表示较大整数时使用），2 种浮点类型（float 占 4 字节，double 占 8 字节，double 精度更高），1 种字符类型（char 占 2 字节，用于表示单个字符），1 种布尔类型（boolean 只有两个值 true 和 false）。
- String 类不可变的原因：String 类被 final 修饰，意味着它不能被继承。其底层是一个被 final 修饰的字符数组 value，final 修饰数组表示引用不可变，即不能再指向其他数组对象，但数组中的元素值是可以改变的。不过 String 类没有提供修改数组元素的方法，所以一旦 String 对象创建，其值就不能被修改。这样设计的好处有安全性、缓存 hash 值、线程安全等。
- 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、个数或顺序不同），与返回值类型无关。调用时根据传入的参数来决定执行哪个方法。
- 方法重写：子类继承父类后，重写父类的方法，方法名、参数列表和返回值类型都要与父类的方法一致（返回值类型可以是父类方法返回值类型的子类，这称为协变返回类型）。通过父类引用指向子类对象，在运行时会根据实际的对象类型来调用相应的方法，实现了运行时多态。
- JUC 包下常用的类：
- CountDownLatch：一个同步辅助类，允许一个或多个线程等待其他线程完成操作。通过构造函数传入一个初始计数值，当计数值减为 0 时，等待的线程才会继续执行。
- CyclicBarrier：让一组线程达到一个屏障（同步点）时被阻塞，直到最后一个线程到达屏障时，屏障才会开门，所有被屏障拦截的线程才会继续执行。它可以循环使用。
- Semaphore：用来控制同时访问特定资源的线程数量，通过 acquire() 方法获取许可，release() 方法释放许可。
- Executors：是一个工具类，提供了创建各种线程池的静态方法，如 newFixedThreadPool() 创建固定大小的线程池，newCachedThreadPool() 创建可缓存的线程池等。
- JVM 内存模型：
- 堆：是 JVM 中最大的一块内存区域，所有对象实例和数组都在此分配内存。它是垃圾回收的主要区域，又可以分为新生代和老年代，新生代还可以进一步分为 Eden 区、Survivor 区。
- 栈：每个线程都有自己的栈，栈中存储局部变量、方法调用的信息（如方法的返回地址、局部变量表、操作数栈等）。栈的生命周期与线程相同，当线程结束时，栈也会被销毁。
- 方法区：用于存储类的元数据信息，如类的定义、常量池、静态变量等。在 JDK 1.8 之前，方法区也被称为永久代，JDK 1.8 及以后用元空间代替了永久代。
- 程序计数器：是一块较小的内存区域，它可以看作是当前线程所执行的字节码的行号指示器，每个线程都有一个独立的程序计数器。
- 多线程环境下保证线程安全的方法：
- synchronized 关键字：可以修饰方法或代码块。当修饰实例方法时，锁的是当前对象实例；当修饰静态方法时，锁的是当前类的 Class 对象；当修饰代码块时，需要指定一个锁对象。它是基于 JVM 的内置锁机制，在进入同步代码块或方法时会获取锁，执行完后释放锁，保证同一时刻只有一个线程能访问。
- Lock 接口的实现类：如 ReentrantLock，它是一个可重入锁，需要手动获取和释放锁。通过 lock() 方法获取锁，unlock() 方法释放锁，通常在 finally 块中释放锁以确保锁一定会被释放。与 synchronized 相比，它提供了更灵活的锁机制，如可中断锁、公平锁等。
- Spring 框架中 IOC 和 AOP 的原理：
- IOC（控制反转）：核心思想是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。Spring 容器通过读取配置文件（如 XML 配置文件或 Java 注解）来创建和管理对象，对象之间的依赖关系也由容器来注入。实现方式主要有依赖注入（DI），包括构造函数注入、属性注入等。
- AOP（面向切面编程）：通过动态代理的方式在目标方法执行前后插入额外的逻辑，如日志记录、事务管理等。Spring AOP 支持两种代理方式，JDK 动态代理和 CGLIB 代理。JDK 动态代理基于接口实现，而 CGLIB 代理基于继承实现。
- Spring Boot 相对于 Spring 的优势：
- 自动配置：Spring Boot 提供了大量的自动配置类，根据项目中引入的依赖自动进行配置，减少了开发者手动编写配置文件的工作量。
- 内置服务器：Spring Boot 内置了 Tomcat、Jetty 等服务器，开发者可以直接将项目打包成可执行的 JAR 文件，通过 java -jar 命令启动项目，无需部署到外部服务器。
- 简化依赖管理：Spring Boot 提供了一系列的 Starter 依赖，将相关的依赖打包在一起，开发者只需要引入相应的 Starter 依赖，就可以自动引入所需的依赖。
- MyBatis 中实现动态 SQL 的方式：MyBatis 提供了多种标签来实现动态 SQL。
- 标签：用于条件判断，根据条件决定是否包含某段 SQL 语句。
- 、、 标签：类似于 Java 中的 switch - case 语句，根据条件选择执行某一段 SQL 语句。
- 标签：用于遍历集合或数组，通常用于批量操作，如批量插入、批量删除等。
- Dubbo 的服务注册与发现机制：Dubbo 采用注册中心来实现服务的注册与发现。服务提供者在启动时，将自己的服务信息（如服务接口、服务地址等）注册到注册中心。服务消费者在启动时，从注册中心订阅所需的服务信息，注册中心会将服务提供者的信息推送给服务消费者。当服务提供者的信息发生变化时，注册中心会及时通知服务消费者。常用的注册中心有 Zookeeper、Redis 等。
