《互联网大厂Java面试大挑战：核心知识与实践考察》

场景：在一间明亮的面试室内，严肃的面试官正对面坐着紧张的求职者王铁牛，一场互联网大厂Java求职者面试正在进行。

第一轮： 面试官：首先问你几个Java核心知识的问题。Java中，接口和抽象类有什么区别？ 王铁牛：接口里的方法都是抽象的，不能有方法体，而且只能定义全局常量；抽象类可以有抽象方法，也可以有非抽象方法，能定义普通成员变量。 面试官：回答得不错。那多态在实际开发中有什么作用？ 王铁牛：多态能提高代码的可扩展性和可维护性，比如可以用父类类型的变量来引用子类对象，调用方法时会根据实际对象类型来执行相应的方法。 面试官：很好。最后一个问题，简述一下Java的异常处理机制。 王铁牛：就是try - catch - finally结构，try里放可能出现异常的代码，catch捕获异常进行处理，finally不管有没有异常都会执行。

第二轮： 面试官：接下来问几个关于JUC的问题。什么是CAS？ 王铁牛：CAS就是比较并交换，通过比较内存值和预期值是否一样，如果一样就更新为新值，不一样就重试。 面试官：那AQS又是什么？ 王铁牛：AQS是抽象队列同步器，是构建锁和同步器的框架，像ReentrantLock就是基于AQS实现的。 面试官：不太准确。再问，线程池的核心参数有哪些？ 王铁牛：有corePoolSize、maximumPoolSize、keepAliveTime、unit、workQueue、threadFactory、handler。

第三轮： 面试官：最后一轮，问几个更深入的问题。说说JVM的垃圾回收算法有哪些？ 王铁牛：有标记清除、标记整理、复制算法等。 面试官：简述一下HashMap的底层实现原理。 王铁牛：就是数组加链表，还有红黑树，根据key的哈希值找到对应的桶位置，链表长度超过阈值就转成红黑树。 面试官：不太清晰。Spring中，依赖注入有几种方式？ 王铁牛：有构造器注入、setter方法注入等。

面试结束，面试官表示会综合评估后让王铁牛回家等通知。王铁牛带着紧张又期待的心情离开了面试室。他在回答问题时，简单的问题回答得不错，得到了面试官的夸赞，但复杂问题回答得有些混乱不清晰，这可能会影响最终的面试结果。在后续等待通知的过程中，他也意识到自己在一些知识细节上还需要进一步加强学习，以便下次能更好地应对面试。

答案：

• Java核心知识：
  • 接口和抽象类的区别：接口里的方法都是抽象的，不能有方法体，且只能定义全局常量；抽象类可以有抽象方法，也可以有非抽象方法，能定义普通成员变量。接口主要用于实现多重继承，强调行为规范；抽象类用于定义具有部分实现的类层次结构，作为子类的公共抽象部分。
  • 多态在实际开发中的作用：多态能提高代码的可扩展性和可维护性。可以用父类类型的变量来引用子类对象，调用方法时会根据实际对象类型来执行相应的方法。这样当需要添加新的子类时，只需要在合适的地方使用父类引用，而不需要修改大量调用该对象方法的代码。例如，在一个图形绘制系统中，定义一个父类Shape，子类Circle和Rectangle继承自Shape，通过Shape类型的变量来存储不同的图形对象，调用draw方法时就能根据实际图形类型绘制相应的图形，而不需要在调用draw方法的地方逐个判断图形类型。
  • Java的异常处理机制：Java的异常处理机制主要通过try - catch - finally结构来实现。try块中放置可能出现异常的代码，如果try块中的代码抛出异常，程序会立即跳转到对应的catch块中进行异常处理。catch块根据异常类型进行针对性的处理。finally块不管try块中的代码是否抛出异常都会执行，通常用于资源清理等操作，比如关闭文件、数据库连接等。例如，在读取文件内容时，将读取文件的代码放在try块中，如果读取过程中出现文件不存在等异常，会被catch块捕获并处理，最后通过finally块关闭文件资源，确保资源得到正确释放。
• JUC：
  • CAS（比较并交换）：CAS是一种乐观锁机制，通过比较内存值和预期值是否一样，如果一样就更新为新值，不一样就重试。它是实现原子操作的基础，比如在AtomicInteger类中，很多方法就是通过CAS实现的。例如，AtomicInteger的incrementAndGet方法，它通过CAS不断尝试将当前值加1，直到成功更新内存中的值。
  • AQS（抽象队列同步器）：AQS是构建锁和同步器的框架。它内部维护了一个FIFO队列来管理等待获取锁的线程。像ReentrantLock就是基于AQS实现的。当一个线程尝试获取锁时，如果锁被占用，该线程会被加入到AQS队列中等待。例如，当一个线程调用ReentrantLock的lock方法时，首先会尝试通过CAS获取锁，如果获取失败，就会被放入AQS队列中，等待锁的释放并被唤醒。
  • 线程池的核心参数：
    • corePoolSize：线程池的核心线程数，当提交的任务数小于corePoolSize时，线程池会创建新线程来执行任务。
    • maximumPoolSize：线程池允许的最大线程数，当提交的任务数大于corePoolSize且任务队列已满时，会创建新线程执行任务，但线程数不能超过maximumPoolSize。
    • keepAliveTime：线程池中的线程在空闲时的存活时间，当线程空闲时间超过keepAliveTime时，会被销毁，以减少资源消耗。
    • unit：keepAliveTime的时间单位。
    • workQueue：任务队列，用于存放提交的任务，当提交的任务数大于corePoolSize时，任务会被放入workQueue中等待执行。
    • threadFactory：线程工厂，用于创建线程，可自定义线程的名称、优先级等属性。
    • handler：拒绝策略，当线程池的线程数达到maximumPoolSize且任务队列已满时，会调用handler来处理新提交的任务。常见的拒绝策略有AbortPolicy（直接抛出异常）、DiscardPolicy（直接丢弃任务）、DiscardOldestPolicy（丢弃队列中最老的任务）、CallerRunsPolicy（由调用线程执行任务）。
• JVM：
  • 垃圾回收算法：
    • 标记清除算法：分为两个阶段，首先标记出所有需要回收的对象，然后统一回收被标记的对象。这种算法效率不高，会产生大量内存碎片。
    • 标记整理算法：也是先标记出需要回收的对象，然后将存活对象向一端移动，最后清理边界以外的内存。它解决了标记清除算法产生内存碎片的问题，但移动存活对象的开销较大。
    • 复制算法：将内存空间分为两块，每次只使用其中一块。当这一块内存使用完后，将存活对象复制到另一块内存中，然后清理原来的内存块。这种算法效率较高，但浪费了一半的内存空间。
• HashMap的底层实现原理：HashMap底层是数组加链表，还有红黑树的结构。当往HashMap中插入元素时，首先根据key的哈希值通过哈希函数计算出对应的桶位置。如果该桶为空，就直接插入新节点；如果该桶不为空，就会遍历链表或红黑树，找到相同key的节点则更新其值，否则在链表或红黑树的末尾插入新节点。当链表长度超过阈值（默认为8）时，链表会转换为红黑树，以提高查找效率。例如，当插入一个键值对时，计算出的桶位置为3，如果桶3为空，就直接在桶3中插入新节点；如果桶3不为空，就遍历链表查找是否有相同key的节点。
• Spring：
  • 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。这种方式可以确保依赖对象在对象创建时就已经被注入，并且依赖关系不可变。例如，在一个UserService类中，通过构造函数注入UserDao对象，使得UserService在创建时就拥有了访问数据库的能力。
    • setter方法注入：通过setter方法来注入依赖对象。这种方式可以在对象创建后动态地设置依赖对象，并且依赖关系可以在运行时修改。例如，在一个UserService类中，通过setter方法注入UserDao对象，在运行时可以更换不同的UserDao实现类。