互联网大厂面试：Java核心知识、框架与中间件大考验
在互联网大厂的一间明亮面试室内，严肃的面试官正襟危坐，对面坐着略显紧张的求职者王铁牛。一场对Java核心知识、JUC、JVM等多方面技术的考验即将展开。
第一轮提问 面试官：首先问几个基础问题。Java里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：回答正确，不错。那说说HashMap的底层数据结构是什么？ 王铁牛：HashMap底层是数组加链表，当链表长度达到一定阈值后会转成红黑树。 面试官：很好，理解得挺到位。那ArrayList和LinkedList有什么区别呢？ 王铁牛：ArrayList是基于动态数组实现的，随机访问快；LinkedList是基于双向链表实现的，插入和删除操作快。 面试官：回答得很清晰，基础掌握得不错。
第二轮提问 面试官：进入JUC相关问题。说说CountDownLatch的作用和使用场景。 王铁牛：呃……这个……好像是和线程同步有关吧，具体场景我有点模糊了。 面试官：那说下线程池的几个重要参数。 王铁牛：有核心线程数、最大线程数，还有……其他的我不太确定了。 面试官：再问一个，JVM的垃圾回收算法有哪些？ 王铁牛：有标记清除、标记整理，还有个复制算法，但具体原理我讲不太清楚。 面试官：这几个问题回答得不太理想，你对JUC和JVM的知识掌握得不够扎实。
第三轮提问 面试官：接下来问一些框架相关的。Spring的IOC和AOP是什么？ 王铁牛：IOC是控制反转，把对象的创建和管理交给Spring容器；AOP是面向切面编程，用于实现日志记录、事务管理等功能。 面试官：回答得还行。那Spring Boot和Spring的关系是什么？ 王铁牛：Spring Boot是Spring的扩展，简化了Spring的开发，提供了自动配置等功能。 面试官：不错。再问下MyBatis的工作原理。 王铁牛：这个……好像是通过配置文件或者注解来映射SQL语句，然后和数据库交互，但具体流程我不太清楚。 面试官：整体回答有好有坏，你对框架的理解有一定基础，但还存在不少欠缺。
面试官：今天的面试就到这里，你回家等通知吧。后续我们会综合评估后给你反馈。
问题答案详细解析
- Java基本数据类型：
- Java有8种基本数据类型，可分为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（1位）。基本数据类型直接存储值，而不是引用。
- HashMap底层数据结构：
- JDK 1.8之前，HashMap底层是数组 + 链表结构。数组是HashMap的主体，链表是为了解决哈希冲突而存在的。当两个不同的键通过哈希函数计算出相同的哈希值时，就会发生哈希冲突，这些冲突的元素会以链表的形式存储在数组的同一个位置。
- JDK 1.8及以后，为了提高查询效率，当链表长度达到8且数组长度大于64时，链表会转换为红黑树。红黑树是一种自平衡的二叉搜索树，在节点较多时，其查找、插入和删除操作的时间复杂度为O(log n)，比链表的O(n)要快。
- ArrayList和LinkedList的区别：
- 数据结构：ArrayList基于动态数组实现，数组在内存中是连续存储的；LinkedList基于双向链表实现，链表由一个个节点组成，每个节点包含数据以及指向前一个和后一个节点的引用。
- 随机访问性能：ArrayList支持随机访问，通过索引可以直接访问数组中的元素，时间复杂度为O(1)；LinkedList不支持高效的随机访问，需要从头节点或尾节点开始遍历链表，时间复杂度为O(n)。
- 插入和删除性能：ArrayList在中间或开头插入、删除元素时，需要移动后续元素，时间复杂度为O(n)；LinkedList在任意位置插入、删除元素，只需要修改节点的引用，时间复杂度为O(1)。
- CountDownLatch的作用和使用场景：
- 作用：CountDownLatch是JUC包中的一个同步工具类，它允许一个或多个线程等待其他线程完成操作。通过一个计数器来实现，计数器的初始值为线程的数量。每当一个线程完成自己的任务后，计数器的值就会减1。当计数器的值为0时，表示所有线程都已经完成任务，等待的线程可以继续执行。
- 使用场景：例如，在一个大型任务中，有多个子任务需要并行执行，主线程需要等待所有子任务完成后才能继续执行后续操作，就可以使用CountDownLatch。
- 线程池的重要参数：
- corePoolSize：核心线程数，线程池在初始化时会创建的线程数量。当提交的任务数小于核心线程数时，线程池会创建新的线程来执行任务。
- maximumPoolSize：最大线程数，线程池允许创建的最大线程数量。当任务数超过核心线程数，且任务队列已满时，线程池会创建新的线程，直到达到最大线程数。
- keepAliveTime：线程空闲时间，当线程池中的线程数量超过核心线程数时，空闲线程在经过keepAliveTime时间后会被销毁。
- unit：keepAliveTime的时间单位，如TimeUnit.SECONDS等。
- workQueue：任务队列，用于存储等待执行的任务。常见的任务队列有ArrayBlockingQueue、LinkedBlockingQueue等。
- threadFactory：线程工厂，用于创建线程。可以通过自定义线程工厂来设置线程的名称、优先级等。
- handler：拒绝策略，当任务队列已满且线程池中的线程数量达到最大线程数时，新提交的任务会触发拒绝策略。常见的拒绝策略有AbortPolicy（直接抛出异常）、CallerRunsPolicy（让提交任务的线程执行该任务）等。
- JVM的垃圾回收算法：
- 标记 - 清除算法：首先标记出所有需要回收的对象，然后统一回收这些对象。缺点是会产生大量的内存碎片，导致后续大对象无法分配到连续的内存空间。
- 标记 - 整理算法：先标记出需要回收的对象，然后将存活的对象向一端移动，最后清理掉边界以外的内存。避免了内存碎片的问题，但移动对象的过程会带来一定的性能开销。
- 复制算法：将内存分为大小相等的两块，每次只使用其中一块。当这一块内存用完后，将存活的对象复制到另一块内存中，然后清理掉原来的内存。优点是不会产生内存碎片，缺点是内存利用率较低，只能使用一半的内存。
- 分代收集算法：根据对象的存活周期将内存分为新生代和老年代。新生代对象存活时间短，采用复制算法；老年代对象存活时间长，采用标记 - 清除或标记 - 整理算法。
- Spring的IOC和AOP：
- IOC（控制反转）：传统的程序开发中，对象的创建和管理由程序员手动完成。而在Spring中，IOC将对象的创建和管理交给Spring容器，由容器来负责对象的生命周期。通过依赖注入（DI）的方式，将对象之间的依赖关系注入到对象中，降低了代码的耦合度。
- AOP（面向切面编程）：AOP是一种编程范式，它允许开发者在不修改原有代码的基础上，对程序进行增强。AOP通过将横切关注点（如日志记录、事务管理等）从业务逻辑中分离出来，以切面的形式进行统一管理。Spring AOP基于代理模式实现，有JDK动态代理和CGLIB代理两种方式。
- Spring Boot和Spring的关系：
- Spring Boot是Spring的扩展，它简化了Spring应用的开发过程。Spring Boot提供了自动配置功能，通过约定大于配置的原则，减少了开发者的配置工作量。它还集成了各种常用的开发工具和框架，如嵌入式服务器、数据库连接池等，让开发者可以快速搭建和部署Spring应用。
- MyBatis的工作原理：
- 读取配置文件：MyBatis会读取配置文件（如mybatis-config.xml），其中包含了数据库连接信息、映射文件的位置等。
- 构建SqlSessionFactory：根据配置文件构建SqlSessionFactory，它是MyBatis的核心工厂类，用于创建SqlSession。
- 创建SqlSession：SqlSession是MyBatis执行数据库操作的会话，通过SqlSession可以执行SQL语句。
- 映射SQL语句：MyBatis通过映射文件（如Mapper.xml）或注解将Java方法与SQL语句进行映射。
- 执行SQL语句：SqlSession根据映射关系执行SQL语句，并将结果返回给调用者。
- 关闭SqlSession：操作完成后，需要关闭SqlSession，释放资源。
