《互联网大厂Java求职者面试:核心知识大考验》

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面试官:请简要介绍一下 Java 中的多线程,以及在实际业务场景中多线程的应用和注意事项。

王铁牛:多线程就是多个线程同时运行嘛。在业务场景里,比如电商系统的下单流程,不同用户同时下单就可以用多线程处理,能提高效率。不过要注意线程安全,像共享资源的同步访问问题。

面试官:还不错。那说说线程池吧,线程池的原理是什么,有哪些核心参数,如何合理配置线程池?

王铁牛:线程池原理就是预先创建一些线程,任务来了直接从线程池里取线程执行。核心参数有 corePoolSize、maximumPoolSize 等。配置的话,得根据任务类型和数量来,比如计算密集型任务线程数可以多些,IO 密集型任务线程数少些。

面试官:嗯,回答得有一定道理。再问一个,说说 HashMap 的底层数据结构,以及在多线程环境下 HashMap 可能出现的问题。

王铁牛:HashMap 底层是数组加链表,后来链表长度超过 8 会变成红黑树。多线程环境下可能会出现链表形成环形结构,导致死循环。

面试官:第一轮面试结束。下面进入第二轮,讲讲 JVM 的内存模型,包括各个区域的作用和特点。

王铁牛:JVM 内存模型有堆、栈、方法区等。堆是存放对象实例的地方,栈存局部变量等,方法区存类信息等。

面试官:那类加载机制呢,类加载的过程分为几个阶段,每个阶段做什么?

王铁牛:类加载分加载、验证、准备、解析、初始化几个阶段。加载就是把类的字节码文件加载到内存,验证确保文件合法,准备给类的静态变量分配内存并赋初始值,解析把符号引用替换为直接引用,初始化执行类的静态代码块等。

面试官:还有 Spring 框架,Spring 的核心特性有哪些,IoC 和 AOP 的原理是什么?

王铁牛:Spring 核心特性有依赖注入、面向切面编程等。IoC 就是控制反转,把对象的创建和依赖关系交给 Spring 容器管理。AOP 是面向切面编程,能在不修改业务代码的情况下添加额外功能。

面试官:第二轮面试结束。现在是第三轮,说说 MyBatis 的工作原理,它是如何实现 SQL 语句的映射和执行的?

王铁牛:MyBatis 是通过 XML 配置文件或者注解来配置 SQL 语句的映射。它会先解析配置文件,然后根据 SQL 语句去执行数据库操作。

面试官:Dubbo 了解吧,Dubbo 的服务注册与发现机制是怎样的,有哪些注册中心?

王铁牛:Dubbo 的服务注册与发现就是把服务提供者的服务信息注册到注册中心,消费者从注册中心获取服务信息。注册中心有 Zookeeper、Nacos 等。

面试官:最后一个问题,RabbitMq 消息队列,如何保证消息的可靠性投递和消费?

王铁牛:保证消息可靠性投递可以设置交换机和队列的持久化,消息发送方确认机制等。消费的话可以用手动确认,保证消息被正确消费。

面试官:好的,面试就到这里。回家等通知吧。

答案

多线程:多线程是指程序中包含多个执行单元,这些执行单元可以并发执行。在实际业务场景中,多线程常用于提高程序的并发处理能力,比如电商系统的下单流程,多个用户同时下单时,可以通过多线程处理不同用户的下单请求,提高系统的响应速度和吞吐量。但使用多线程时需要注意线程安全问题,比如共享资源的同步访问,避免出现数据竞争和不一致的情况。

线程池:线程池的原理是预先创建一定数量的线程,当有任务提交时,从线程池中获取线程来执行任务。核心参数包括 corePoolSize(核心线程数)、maximumPoolSize(最大线程数)、keepAliveTime(线程存活时间)、unit(存活时间的单位)、workQueue(任务队列)、threadFactory(线程工厂)等。合理配置线程池需要根据任务的类型和数量来决定。对于计算密集型任务,应适当增加线程数;对于 IO 密集型任务,线程数可以相对少一些,因为这类任务大部分时间在等待 IO 操作,过多的线程可能会导致线程上下文切换开销增大。

HashMap:HashMap 底层数据结构是数组加链表,后来链表长度超过 8 会转换为红黑树。在多线程环境下,当多个线程同时对 HashMap 进行 put 操作时,可能会导致链表形成环形结构,从而引发死循环。这是因为在扩容时,链表节点的插入顺序可能会被打乱,导致链表形成环形。

JVM 内存模型:JVM 内存模型包括堆、栈、方法区等区域。堆是存放对象实例的地方,是垃圾回收的主要区域。栈用于存储局部变量、方法调用等信息。方法区存储类信息、常量、静态变量等。

类加载机制:类加载过程分为加载、验证、准备、解析、初始化几个阶段。加载阶段负责将类的字节码文件加载到内存中。验证阶段确保加载的字节码文件符合 JVM 的规范,没有安全问题。准备阶段为类的静态变量分配内存并赋初始值,比如 int 类型的静态变量初始值为 0。解析阶段将符号引用替换为直接引用,使得程序可以直接访问对象。初始化阶段执行类的静态代码块、为静态变量赋值等操作。

Spring 框架:Spring 核心特性包括依赖注入(DI)和面向切面编程(AOP)等。IoC(控制反转)是 Spring 的重要特性之一,它将对象的创建和依赖关系的管理交给 Spring 容器,而不是在业务代码中直接创建对象,这样可以降低对象之间的耦合度,提高代码的可维护性和可测试性。AOP 允许开发者将横切关注点(如日志记录、事务管理等)与业务逻辑分离,通过切面的方式在不修改业务代码的情况下添加额外功能。

MyBatis:MyBatis 的工作原理是通过 XML 配置文件或者注解来配置 SQL 语句的映射关系。它首先会解析配置文件,将 SQL 语句和参数映射信息加载到内存中。当执行 SQL 时,MyBatis 根据配置信息构建 SQL 语句,并将参数设置到 SQL 中,然后通过 JDBC 等方式执行数据库操作,最后将结果返回给调用者。

Dubbo:Dubbo 的服务注册与发现机制是服务提供者将自己提供的服务信息注册到注册中心,注册中心存储了所有服务的元数据信息。服务消费者从注册中心获取服务提供者的信息,从而能够调用相应的服务。常见的注册中心有 Zookeeper、Nacos 等。Zookeeper 是一个分布式协调服务,Dubbo 利用 Zookeeper 来实现服务的注册与发现、集群配置管理等功能。Nacos 是阿里巴巴开源的一个更易于构建云原生应用的动态服务发现、配置管理和服务管理平台,Dubbo 也可以集成 Nacos 作为注册中心,它提供了更丰富的功能和更好的性能。

RabbitMq 消息队列:保证消息的可靠性投递可以采取以下措施:设置交换机和队列的持久化,确保在 RabbitMq 重启后数据不会丢失;使用消息发送方确认机制,发送方可以知道消息是否成功到达交换机。对于消息消费,采用手动确认方式,消费者在处理完消息后手动向 RabbitMq 发送确认消息,这样可以保证消息被正确消费。如果消费者在处理消息过程中出现异常,可以通过重试机制重新消费消息,确保消息不会丢失。