《互联网大厂 Java 求职者面试:从核心知识到分布式框架》

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《互联网大厂 Java 求职者面试:从核心知识到分布式框架》

在互联网大厂的面试室里,面试官正严肃地看着面前的求职者王铁牛,准备开始一场关于 Java 技术的深入面试。

第一轮: 面试官:首先,说说你对 Java 核心知识的理解,比如面向对象的三大特性是什么? 王铁牛:面向对象的三大特性是封装、继承和多态。 面试官:不错,回答得很准确。那你再说说 Java 中的基本数据类型有哪些? 王铁牛:有 byte、short、int、long、float、double、char、boolean 这八种。 面试官:很好,看来你对 Java 核心知识掌握得不错。接下来,讲讲 JUC 中的常用类有哪些? 王铁牛:有 CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore 等。

第二轮: 面试官:说说 JVM 的内存结构分为哪几部分? 王铁牛:分为堆、栈、方法区、本地方法栈和程序计数器。 面试官:对,理解得很到位。那在堆内存中,新生代和老年代分别的作用是什么? 王铁牛:新生代主要用于存储新创建的对象,经过几次垃圾回收后还存活的对象会被移到老年代。 面试官:很好。那多线程编程中,线程的状态有哪些? 王铁牛:有新建、就绪、运行、阻塞和死亡状态。

第三轮: 面试官:讲讲 HashMap 的底层实现原理吧。 王铁牛:HashMap 基于哈希表实现,通过计算键的哈希值来确定存储位置。 面试官:不错,那它在扩容时是怎么处理的呢? 王铁牛:扩容时会重新计算哈希值并重新分配存储位置,可能会导致哈希冲突。 面试官:最后,说说 ArrayList 和 LinkedList 的区别吧。 王铁牛:ArrayList 基于数组实现,查询快但插入和删除慢;LinkedList 基于链表实现,插入和删除快但查询慢。

面试官:好了,今天的面试就到这里,你可以先回去等通知。希望你能有好的结果。

答案:

  • 面向对象的三大特性
    • 封装:将数据和操作数据的方法封装在一个类中,对外隐藏内部实现细节,只提供公共的接口来访问和操作数据,提高了代码的安全性和可维护性。
    • 继承:子类继承父类的属性和方法,子类可以扩展或重写父类的方法,实现代码的复用和扩展。
    • 多态:同一操作作用于不同的对象可以有不同的表现形式,通过继承和重写父类的方法来实现多态性,提高了代码的灵活性和可扩展性。
  • Java 中的基本数据类型
    • byte:字节类型,占 1 个字节,范围是 -128 到 127。
    • short:短整型,占 2 个字节,范围是 -32768 到 32767。
    • int:整型,占 4 个字节,范围是 -2147483648 到 2147483647。
    • long:长整型,占 8 个字节,范围是 -9223372036854775808 到 9223372036854775807。
    • float:单精度浮点数,占 4 个字节,精度约为 7 位小数。
    • double:双精度浮点数,占 8 个字节,精度约为 15 位小数。
    • char:字符类型,占 2 个字节,用于表示单个字符。
    • boolean:布尔类型,占 1 位,只有 true 和 false 两个值。
  • JUC 中的常用类
    • CountDownLatch:用于线程间的同步,允许一个或多个线程等待其他线程完成操作。通过调用 countDown() 方法来减少计数器的值,当计数器的值为 0 时,等待的线程将被唤醒。
    • CyclicBarrier:也用于线程间的同步,它可以让一组线程到达一个屏障点后再继续执行。所有线程都到达屏障点后,会重新初始化屏障,以便下次使用。
    • Semaphore:用于控制同时访问某个资源的线程数量。通过 acquire() 方法获取许可,release() 方法释放许可。
  • JVM 的内存结构
    • :是 JVM 管理的最大的一块内存区域,用于存储对象实例和数组。堆分为新生代和老年代,新生代又分为 Eden 区、From Survivor 区和 To Survivor 区。新生代主要用于存储新创建的对象,经过几次垃圾回收后还存活的对象会被移到老年代。老年代用于存储经过多次垃圾回收后仍然存活的对象。
    • :用于存储方法调用的局部变量、参数和返回值等信息。每个线程都有自己的栈,栈的大小是固定的,随着方法的调用和返回而动态变化。
    • 方法区:用于存储类的信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。方法区是共享的内存区域,所有线程都可以访问。
    • 本地方法栈:与栈类似,用于存储本地方法的局部变量和参数等信息。本地方法是用非 Java 语言实现的方法,如 C、C++ 等。
    • 程序计数器:是一个较小的内存区域,用于记录当前线程执行的字节码的行号指示器。每个线程都有自己的程序计数器,线程切换时,程序计数器会保存当前线程的执行位置,以便线程重新切换回来时能够继续执行。
  • HashMap 的底层实现原理
    • HashMap 基于哈希表实现,通过计算键的哈希值来确定存储位置。哈希表是一个数组,数组的每个元素称为桶(bucket)。当向 HashMap 中插入键值对时,首先计算键的哈希值,然后根据哈希值将键值对存储在对应的桶中。如果多个键的哈希值相同,就会发生哈希冲突,HashMap 使用链表来解决哈希冲突,将相同哈希值的键值对存储在同一个链表中。
    • 在扩容时,HashMap 会重新计算哈希值并重新分配存储位置。扩容时,哈希表的数组长度会变为原来的 2 倍,然后将原来数组中的元素重新哈希到新的数组中。这个过程可能会导致哈希冲突,因为元素的存储位置发生了变化。
  • ArrayList 和 LinkedList 的区别
    • 数据结构:ArrayList 基于数组实现,LinkedList 基于链表实现。
    • 随机访问效率:ArrayList 可以通过下标直接访问元素,随机访问效率高;LinkedList 需要通过遍历链表来访问元素,随机访问效率低。
    • 插入和删除效率:LinkedList 在插入和删除元素时,只需要修改链表的指针,不需要移动大量元素,插入和删除效率高;ArrayList 在插入和删除元素时,需要移动大量元素,插入和删除效率低。
    • 内存占用:ArrayList 占用连续的内存空间,内存利用率高;LinkedList 占用不连续的内存空间,内存利用率低。