《互联网大厂Java面试：核心知识大考验》

互联网大厂Java面试：核心知识大考验

面试官：欢迎你来面试，先简单介绍一下你自己吧。

王铁牛：面试官您好，我叫王铁牛，有[X]年Java开发经验，熟悉各种Java技术，希望能加入咱们公司。

面试官：好，那我开始提问了。第一轮，说说Java中的多线程，线程池有哪些参数，作用是什么？

王铁牛：线程池有corePoolSize、maximumPoolSize、keepAliveTime、unit、workQueue、threadFactory、handler这些参数。corePoolSize是核心线程数，当提交的任务数小于它时，会创建核心线程来执行任务；maximumPoolSize是最大线程数，当任务数超过corePoolSize且workQueue满了时，会创建非核心线程来执行任务；keepAliveTime是线程池中非核心线程的存活时间；unit是存活时间的单位；workQueue是任务队列，存放提交的任务；threadFactory是线程工厂，用于创建线程；handler是拒绝策略，当线程池满了且任务队列也满了时，会调用它来处理新提交的任务。

面试官：回答得不错，看来你对线程池还是有一定了解的。那再说说HashMap的底层实现原理。

王铁牛：HashMap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，链表会转换为红黑树。插入元素时，先计算key的哈希值，然后根据哈希值找到对应的数组位置，如果该位置为空，则直接插入；如果不为空，则遍历链表或红黑树，找到相同key的节点则更新其value，否则插入新节点。

面试官：嗯，还算清晰。最后一个问题，讲讲Spring的核心特性。

王铁牛：Spring的核心特性有依赖注入、面向切面编程、IoC容器、事务管理等。依赖注入可以方便地将对象之间的依赖关系进行解耦；面向切面编程能让我们将一些通用的功能（如日志、权限验证等）从业务逻辑中分离出来；IoC容器负责创建、配置和管理对象；事务管理可以确保业务操作的原子性、一致性、隔离性和持久性。

面试官：好，第一轮提问结束。接下来进入第二轮，说说JVM的内存结构，以及垃圾回收算法有哪些？

王铁牛：JVM内存结构包括程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈、堆和方法区。垃圾回收算法有标记清除算法、标记整理算法、复制算法、分代收集算法等。标记清除算法会先标记出需要回收的对象，然后统一回收；标记整理算法会先标记，然后将存活对象移动到一端，再清理另一端的内存；复制算法会将内存分为两块，每次只使用一块，当这块满了，就将存活对象复制到另一块，然后清理原来的那块；分代收集算法是根据对象的存活周期将堆分为新生代、老年代等，针对不同代采用不同的垃圾回收算法。

面试官：那JUC中的CountDownLatch和CyclicBarrier有什么区别？

王铁牛：CountDownLatch是一个同步辅助类，它允许一个或多个线程等待其他线程完成操作之后再执行。它通过一个计数器来实现，调用countDown方法会使计数器减1，当计数器为0时，等待的线程会被唤醒。CyclicBarrier也是一个同步辅助类，它允许一组线程互相等待，直到到达某个公共屏障点。它内部有一个计数器，当每个线程调用await方法时，计数器会减1，当计数器为0时，所有线程会被唤醒，并且可以重置计数器重新使用。

面试官：说说Spring Boot的自动配置原理。

王铁牛：Spring Boot的自动配置原理是基于Spring的条件化配置。它会根据类路径下的依赖和配置文件中的属性，自动配置相应的Bean。通过@Conditional注解等机制，当满足特定条件时，才会创建对应的Bean。比如当类路径下有某个数据库驱动依赖时，就会自动配置数据源等相关的Bean。

面试官：第二轮提问完毕。最后一轮，讲讲MyBatis的缓存机制。

王铁牛：MyBatis有一级缓存和二级缓存。一级缓存是SqlSession级别的缓存，在同一个SqlSession中，对相同的SQL语句进行查询时，会先从一级缓存中获取数据，如果有则直接返回，避免重复查询数据库。二级缓存是Mapper级别的缓存，多个SqlSession可以共享二级缓存。开启二级缓存后，当一个SqlSession查询到数据并提交后，会将数据放入二级缓存中，其他SqlSession查询相同数据时可以从二级缓存中获取。

面试官：Dubbo的集群容错策略有哪些？

王铁牛：Dubbo的集群容错策略有failover、failfast、failsafe、failback、forking等。failover是失败自动切换，当调用失败时，会自动重试其他服务器；failfast是快速失败，只调用一次，失败立即报错；failsafe是失败安全，出现异常时直接忽略，不抛出异常；failback是失败自动恢复，失败后会定时重试；forking是并行调用多个服务器，只要一个成功就返回。

面试官：说说RabbitMq的工作模式。

王铁牛：RabbitMq有直连交换机、扇形交换机、主题交换机等工作模式。直连交换机是根据绑定键将消息路由到绑定的队列；扇形交换机是将消息发送到所有绑定的队列；主题交换机可以根据绑定键的模式匹配，将消息路由到匹配的队列。

面试官：好，面试就到这里，回去等通知吧。

问题答案

• 线程池参数及作用：
  • corePoolSize：核心线程数。当提交的任务数小于它时，会创建核心线程来执行任务。核心线程会一直存活在线程池中，除非设置了allowCoreThreadTimeOut为true，此时核心线程在空闲时也会在keepAliveTime后被销毁。
  • maximumPoolSize：最大线程数。当任务数超过corePoolSize且workQueue满了时，会创建非核心线程来执行任务，直到线程数达到maximumPoolSize。
  • keepAliveTime：线程池中非核心线程的存活时间。非核心线程在空闲时，经过keepAliveTime后会被销毁。
  • unit：存活时间的单位，比如TimeUnit.SECONDS表示秒。
  • workQueue：任务队列，存放提交的任务。当提交的任务数超过corePoolSize时，会将任务放入workQueue中。常见的有ArrayBlockingQueue（有界阻塞队列）、LinkedBlockingQueue（无界阻塞队列）等。
  • threadFactory：线程工厂，用于创建线程。可以通过它来定制线程的名称、优先级等属性。
  • handler：拒绝策略。当线程池满了且任务队列也满了时，会调用它来处理新提交的任务。常见的拒绝策略有AbortPolicy（直接抛出异常）、CallerRunsPolicy（由调用者线程来执行任务）、DiscardPolicy（直接丢弃任务）、DiscardOldestPolicy（丢弃队列中最老的任务）。
• HashMap底层实现原理：
  • HashMap底层是数组+链表+红黑树。
  • 计算key的哈希值，通过哈希值找到对应的数组位置。
  • 如果该位置为空，则直接插入新节点。
  • 如果不为空，则遍历链表或红黑树：
    • 若找到相同key的节点，则更新其value。
    • 若未找到，则插入新节点。当链表长度超过8且数组长度大于64时，链表会转换为红黑树，以提高查找效率。
• Spring核心特性：
  • 依赖注入：方便地将对象之间的依赖关系进行解耦。通过构造器注入、setter注入等方式，将所需的对象注入到目标对象中，使得对象不需要自己创建依赖对象，降低了对象之间的耦合度。
  • 面向切面编程（AOP）：能让我们将一些通用的功能（如日志、权限验证等）从业务逻辑中分离出来。通过定义切面，在切入点处织入切面逻辑，使得业务逻辑代码更加简洁，关注点分离。
  • IoC容器：负责创建、配置和管理对象。它通过读取配置文件或注解等方式，创建对象并注入其依赖关系，实现对象的生命周期管理和依赖注入。
  • 事务管理：确保业务操作的原子性、一致性、隔离性和持久性。通过声明式事务或编程式事务，对业务方法进行事务控制，保证数据在操作过程中的完整性和正确性。
• JVM内存结构及垃圾回收算法：

  • 程序计数器：记录当前线程执行的字节码指令地址，是线程私有的。

  • 虚拟机栈：每个方法执行时会创建一个栈帧，用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息，也是线程私有的。

  • 本地方法栈：与虚拟机栈类似，用于执行本地方法，也是线程私有的。

  • 堆：是JVM中最大的一块内存区域，被所有线程共享，用于存放对象实例。

  • 方法区：用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。

  • 垃圾回收算法：

    • 标记清除算法：先标记出需要回收的对象，然后统一回收。这种算法会产生内存碎片。
    • 标记整理算法：先标记，然后将存活对象移动到一端，再清理另一端的内存，解决了内存碎片问题。
    • 复制算法：将内存分为两块，每次只使用一块，当这块满了，就将存活对象复制到另一块，然后清理原来的那块。适用于新生代等对象存活率较低的区域。
    • 分代收集算法：根据对象的存活周期将堆分为新生代、老年代等，针对不同代采用不同的垃圾回收算法。新生代一般采用复制算法，老年代采用标记清除或标记整理算法。
• CountDownLatch和CyclicBarrier区别：
  • CountDownLatch：
    • 是一个同步辅助类，它允许一个或多个线程等待其他线程完成操作之后再执行。
    • 通过一个计数器来实现，调用countDown方法会使计数器减1，当计数器为0时，等待的线程会被唤醒。
    • 主要用于一个线程等待多个线程完成特定操作后再继续执行，比如主线程等待多个子线程完成数据计算后再汇总结果。
  • CyclicBarrier：
    • 也是一个同步辅助类，它允许一组线程互相等待，直到到达某个公共屏障点。
    • 内部有一个计数器，当每个线程调用await方法时，计数器会减1，当计数器为0时，所有线程会被唤醒，并且可以重置计数器重新使用。
    • 适用于多个线程相互协作，共同完成某个阶段的任务，比如多个运动员在接力比赛中，需要在某个特定点等待其他队友完成交接后再继续。
• Spring Boot自动配置原理：
  • 基于Spring的条件化配置。
  • 通过@Conditional注解等机制，当满足特定条件时，才会创建对应的Bean。
  • 根据类路径下的依赖和配置文件中的属性，自动配置相应的Bean。例如当类路径下有某个数据库驱动依赖时，就会自动配置数据源等相关的Bean。它会扫描类路径下的所有jar包，根据依赖情况自动装配合适的Bean，并根据配置文件中的属性进行进一步的定制化配置。
• MyBatis缓存机制：
  • 一级缓存：是SqlSession级别的缓存，在同一个SqlSession中，对相同的SQL语句进行查询时，会先从一级缓存中获取数据，如果有则直接返回，避免重复查询数据库。当SqlSession关闭时，一级缓存会被清空。
  • 二级缓存：是Mapper级别的缓存，多个SqlSession可以共享二级缓存。开启二级缓存后，当一个SqlSession查询到数据并提交后，会将数据放入二级缓存中，其他SqlSession查询相同数据时可以从二级缓存中获取。二级缓存的范围更大，适用于多个SqlSession对相同数据的查询场景，能提高查询效率。
• Dubbo集群容错策略：
  • failover：失败自动切换，当调用失败时，会自动重试其他服务器。适用于读操作等对结果准确性要求不是非常高的场景。
  • failfast：快速失败，只调用一次，失败立即报错。适用于对错误比较敏感，不希望进行重试的场景，比如写操作。
  • failsafe：失败安全，出现异常时直接忽略，不抛出异常。适用于对结果要求不高，允许部分失败的场景，比如记录日志等操作。
  • failback：失败自动恢复，失败后会定时重试。适用于可以容忍暂时失败，后续希望自动恢复的场景，比如网络不稳定时的一些操作。
  • forking：并行调用多个服务器，只要一个成功就返回。适用于需要快速获取结果，对响应时间要求较高的场景。
• RabbitMq工作模式：
  • 直连交换机：根据绑定键将消息路由到绑定的队列。生产者发送消息时指定路由键，队列绑定到交换机时也指定绑定键，当路由键与绑定键匹配时，消息会被路由到对应的队列。
  • 扇形交换机：将消息发送到所有绑定的队列，不考虑路由键。适用于需要将消息广播给多个消费者的场景。
  • 主题交换机：可以根据绑定键的模式匹配，将消息路由到匹配的队列。绑定键和路由键都可以使用通配符（如*匹配一个单词，#匹配零个或多个单词），通过灵活的模式匹配来实现消息的精准路由。