《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

严肃的面试官端坐在办公桌后，面前放着王铁牛的简历。王铁牛紧张地坐在对面，双手不自觉地攥着衣角。

第一轮提问 面试官：先来问问 Java 核心知识。Java 中基本数据类型有哪些？ 王铁牛：这个我知道，有 byte、short、int、long、float、double、char、boolean。 面试官：不错，回答得很准确。那在 Java 里，String 类为什么是不可变的呢？ 王铁牛：因为 String 类被 final 修饰，它的底层是用 char 数组存储，数组也是被 final 修饰的，所以不可变。 面试官：很好，理解得挺到位。那说说 Java 中的多态是怎么实现的？ 王铁牛：多态主要通过继承、接口实现和方法重写来实现。父类引用指向子类对象，调用方法时会根据实际对象类型调用相应的方法。 面试官：非常棒，基础很扎实。

第二轮提问 面试官：接下来聊聊 JUC 和多线程。线程有哪些状态？ 王铁牛：有新建、就绪、运行、阻塞和死亡这几种状态。 面试官：对的。那在 Java 中，如何创建一个线程池？ 王铁牛：可以通过 Executors 工具类创建，像 newFixedThreadPool、newCachedThreadPool 等，也可以通过 ThreadPoolExecutor 类手动创建。 面试官：回答得可以。那说说线程池的拒绝策略有哪些？ 王铁牛：嗯……有 AbortPolicy、CallerRunsPolicy、DiscardPolicy、DiscardOldestPolicy。 面试官：不错，看来有一定的了解。

第三轮提问 面试官：现在谈谈框架和中间件。Spring 的核心特性有哪些？ 王铁牛：Spring 的核心特性有 IoC（控制反转）和 AOP（面向切面编程）。 面试官：那 Spring Boot 相比 Spring 有什么优势呢？ 王铁牛：Spring Boot 简化了 Spring 项目的配置，它提供了自动配置，能快速搭建项目，还内置了服务器，方便开发和部署。 面试官：RabbitMQ 有哪些应用场景？ 王铁牛：嗯……它可以用于异步处理、系统解耦和流量削峰。 面试官：好的。那 Redis 的数据类型有哪些？ 王铁牛：有字符串、哈希、列表、集合、有序集合。 面试官：看来你对常见的还是知道的。不过再问你个深入点的，Redis 的持久化机制有哪些？ 王铁牛：这个……好像有个什么快照，还有……我不太记得具体的了。 面试官：好吧，整体表现有好有坏。你先回家等通知吧，后续如果有结果会及时联系你。

答案详解

  1. Java 基本数据类型：
    • Java 有 8 种基本数据类型，分为 4 类。整数类型：byte（1 字节）、short（2 字节）、int（4 字节）、long（8 字节）；浮点类型：float（4 字节）、double（8 字节）；字符类型：char（2 字节）；布尔类型：boolean（理论上 1 位，但实际实现可能不同）。基本数据类型存储的是具体的值，它们的取值范围和存储大小是固定的。
  2. String 类不可变的原因：
    • String 类被 final 修饰，意味着它不能被继承。其底层使用 char 数组（在 Java 9 及以后是 byte 数组）存储字符序列，并且该数组也被 final 修饰。这就使得 String 对象一旦创建，其内部的字符序列就不能被修改。如果对 String 对象进行拼接等操作，实际上是创建了一个新的 String 对象。不可变的好处包括线程安全、可以作为 HashMap 的键等。
  3. Java 多态的实现方式：
    • 继承：子类继承父类，重写父类的方法。通过父类引用指向子类对象，在运行时会根据实际对象类型调用相应的方法。例如：
class Animal {
    public void sound() {
        System.out.println("Animal sound");
    }
}

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

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Animal animal = new Dog();
        animal.sound(); // 输出 Woof
    }
}

- **接口实现**：一个类实现一个或多个接口，重写接口中的方法。通过接口引用指向实现类对象，调用方法时会执行实现类的具体实现。
- **方法重写**：在子类中对父类的方法进行重新定义，方法名、参数列表和返回类型都要相同（返回类型可以是父类方法返回类型的子类），访问权限不能比父类更严格。

4. 线程的状态： - 新建（New）：线程对象被创建，但还没有调用 start() 方法。 - 就绪（Runnable）：线程调用了 start() 方法，进入可运行状态，等待获取 CPU 时间片。 - 运行（Running）：线程获得 CPU 时间片，正在执行 run() 方法中的代码。 - 阻塞（Blocked）：线程因为某些原因（如等待 I/O、等待锁等）暂时停止执行，让出 CPU 资源。 - 死亡（Terminated）：线程的 run() 方法执行完毕，或者因为异常退出，线程生命周期结束。 5. 创建线程池的方式： - Executors 工具类： - newFixedThreadPool：创建一个固定大小的线程池，线程数量固定，当有新任务提交时，如果线程池中有空闲线程则执行，否则任务会在队列中等待。 - newCachedThreadPool：创建一个可缓存的线程池，线程数量不固定，根据任务数量动态创建和销毁线程。如果线程池中有空闲线程且空闲时间超过 60 秒，则会被回收。 - newSingleThreadExecutor：创建一个单线程的线程池，保证所有任务按照顺序依次执行。 - ThreadPoolExecutor 类：可以手动配置线程池的核心线程数、最大线程数、线程空闲时间、任务队列等参数，更加灵活。例如：

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;

public class ThreadPoolExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 使用 Executors 创建固定大小线程池
        ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(5);

        // 使用 ThreadPoolExecutor 手动创建线程池
        ThreadPoolExecutor manualThreadPool = new ThreadPoolExecutor(
                2, // 核心线程数
                5, // 最大线程数
                60L, // 线程空闲时间
                java.util.concurrent.TimeUnit.SECONDS,
                new java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue<>(10) // 任务队列
        );
    }
}
  1. 线程池的拒绝策略：
    • AbortPolicy：默认的拒绝策略，当线程池的任务队列已满且线程池中的线程数量达到最大线程数时，新提交的任务会被拒绝，并抛出 RejectedExecutionException 异常。
    • CallerRunsPolicy：当任务被拒绝时，由提交任务的线程来执行该任务。
    • DiscardPolicy：直接丢弃新提交的任务，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。
  2. Spring 的核心特性：
    • IoC（控制反转）：也称为依赖注入（DI），是指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 容器负责创建对象、管理对象的生命周期和依赖关系，通过配置文件或注解来实现。例如，使用 @Autowired 注解可以自动注入依赖的对象。
    • AOP（面向切面编程）：是一种编程范式，用于将横切关注点（如日志记录、事务管理等）从业务逻辑中分离出来。Spring AOP 通过代理模式实现，在不修改原有代码的情况下，在特定的切入点（如方法调用前后）织入额外的逻辑。
  3. Spring Boot 相比 Spring 的优势：
    • 简化配置：Spring Boot 提供了自动配置机制，根据项目中引入的依赖自动配置 Spring 应用，减少了大量的 XML 配置文件。
    • 快速搭建项目：可以使用 Spring Initializr 快速生成项目骨架，集成了常见的开发工具和依赖，提高开发效率。
    • 内置服务器：Spring Boot 内置了 Tomcat、Jetty 等服务器，无需手动部署到外部服务器，方便开发和测试。
  4. RabbitMQ 的应用场景：
    • 异步处理：将一些耗时的操作（如文件上传、数据分析等）放入消息队列中异步处理，提高系统的响应速度。例如，用户注册时，发送注册成功邮件可以通过消息队列异步处理，避免阻塞主线程。
    • 系统解耦：不同的系统或模块之间通过消息队列进行通信，降低系统之间的耦合度。例如，订单系统和库存系统之间可以通过消息队列传递订单信息，当订单系统发生变化时，不会影响库存系统。
    • 流量削峰：在高并发场景下，将请求放入消息队列中，服务器按照自身的处理能力从队列中取出请求进行处理，避免服务器因瞬间高流量而崩溃。
  5. Redis 的数据类型：
    • 字符串（String）：最基本的数据类型，可以存储字符串、整数或浮点数。支持对字符串的各种操作，如获取、设置、追加、递增等。
    • 哈希（Hash）：类似于 Java 中的 HashMap，是一个键值对的集合。适合存储对象信息，如用户信息、商品信息等。
    • 列表（List）：是一个有序的字符串列表，可以从列表的两端进行插入和删除操作。常用于实现消息队列、任务队列等。
    • 集合（Set）：是一个无序且唯一的字符串集合。支持集合的交集、并集、差集等操作，常用于去重、社交关系等场景。
    • 有序集合（Sorted Set）：是一个有序的字符串集合，每个元素都有一个分数，根据分数进行排序。常用于排行榜、热门列表等场景。
  6. Redis 的持久化机制：
    • RDB（Redis Database）：是一种快照持久化方式，将 Redis 内存中的数据在某个时间点保存到磁盘上的二进制文件中。可以通过配置定期执行快照操作，也可以手动执行 SAVE 或 BGSAVE 命令。RDB 恢复数据速度快，但可能会丢失最后一次快照之后的数据。
    • AOF（Append Only File）：是一种日志持久化方式，将 Redis 执行的写操作以日志的形式追加到文件末尾。可以通过配置不同的同步策略（如每秒同步、每次写操作同步等）来保证数据的安全性。AOF 文件相对较大，恢复数据速度相对较慢，但数据安全性高，基本不会丢失数据。
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