《互联网大厂面试：Java核心、并发、框架与中间件知识大考验》

伟大的攻城狮
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互联网大厂面试：Java核心、并发、框架与中间件知识大考验

在互联网大厂的一间明亮的面试室内，严肃的面试官坐在桌前，对面坐着略显紧张的求职者王铁牛。一场对Java核心知识、并发编程、各类框架和中间件的考验即将开始。

第一轮提问 面试官：首先问你几个基础的Java核心知识问题。Java中有哪些基本数据类型？ 王铁牛：Java的基本数据类型有byte、short、int、long、float、double、char、boolean。 面试官：回答得不错。那说说String类为什么是不可变的？ 王铁牛：因为String类被final修饰，它的成员变量value数组也是final的，所以一旦创建就不能改变。 面试官：很好。那讲讲HashMap和HashTable的区别。 王铁牛：HashMap是非线程安全的，HashTable是线程安全的；HashMap允许键和值为null，HashTable不允许。

第二轮提问 面试官：接下来聊聊JUC和多线程的内容。什么是线程安全？ 王铁牛：线程安全就是多个线程访问一个对象时，如果不用考虑这些线程在运行时环境下的调度和交替执行，也不需要进行额外的同步，或者在调用方进行任何其他的协调操作，调用这个对象的行为都可以获得正确的结果，那这个对象就是线程安全的。 面试官：不错。那讲一下ReentrantLock和synchronized的区别。 王铁牛：呃……它们好像都能实现同步，区别嘛，我有点不太确定。 面试官：再问你，线程池有哪些重要的参数？ 王铁牛：嗯……有核心线程数，还有……其他的我记不太清了。

第三轮提问 面试官：现在来谈谈框架相关的问题。Spring的IOC和AOP是什么？ 王铁牛：IOC是控制反转，就是把对象的创建和依赖关系的管理交给Spring容器；AOP是面向切面编程，可以在不修改原有代码的情况下增强功能。 面试官：回答得还行。那Spring Boot和Spring有什么区别？ 王铁牛：Spring Boot好像是简化了Spring的开发，但是具体的区别我也说不太清楚。 面试官：最后问你，MyBatis的一级缓存和二级缓存是怎么回事？ 王铁牛：这个……我只听说过有缓存，具体不太明白。

面试官：今天的面试就到这里，你先回家等通知吧。我们会综合评估你的表现后再和你联系。

问题答案

  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，但实际实现中通常占1字节）。
  2. String类为什么是不可变的：
    • String类被final修饰，这意味着它不能被继承。
    • String类内部维护了一个被final修饰的char数组value，用于存储字符串的字符序列。final修饰的数组意味着数组的引用不能被改变，但数组元素的值理论上可以改变。不过，String类没有提供任何方法来修改这个数组的元素，所以一旦创建了String对象，其内容就不能被修改。
    • 不可变的好处包括：线程安全、可以作为HashMap的键、提高性能（因为可以缓存hash值）等。
  3. HashMap和HashTable的区别：
    • 线程安全：HashMap是非线程安全的，在多线程环境下可能会出现数据不一致的问题；HashTable是线程安全的，它的大部分方法都使用了synchronized关键字进行同步。
    • 键和值是否允许为null：HashMap允许键和值为null，不过键只能有一个null；HashTable不允许键和值为null，否则会抛出NullPointerException。
    • 性能：由于HashTable是线程安全的，所以在单线程环境下，HashMap的性能通常比HashTable高。
  4. 线程安全：
    • 线程安全是指在多线程环境下，一个对象或方法在被多个线程同时访问时，能够保证数据的一致性和正确性，不会出现数据竞争、脏读、幻读等问题。实现线程安全的方式有很多，比如使用synchronized关键字、ReentrantLock、原子类等。
  5. ReentrantLock和synchronized的区别：
    • 语法层面：synchronized是Java的关键字，是内置的语言特性；ReentrantLock是一个类，需要手动创建和使用。
    • 锁的获取和释放：synchronized会自动获取和释放锁，当代码块或方法执行完毕，锁会自动释放；ReentrantLock需要手动调用lock()方法获取锁，调用unlock()方法释放锁，通常需要在finally块中释放锁，以确保锁一定会被释放。
    • 锁的特性：ReentrantLock提供了更多的特性，比如可中断锁（lockInterruptibly()方法）、公平锁（通过构造函数指定是否为公平锁）、尝试获取锁（tryLock()方法）等，而synchronized是不可中断的，并且是非公平锁。
    • 性能：在JDK 1.6之前，synchronized的性能较差，ReentrantLock的性能更好；但在JDK 1.6之后，JVM对synchronized进行了优化，两者的性能差距不大。
  6. 线程池的重要参数：
    • corePoolSize：核心线程数，线程池在创建后，默认情况下线程数量为0，当有任务提交时，会创建新的线程来执行任务，直到线程数量达到核心线程数。
    • maximumPoolSize：最大线程数，线程池允许创建的最大线程数量。当任务队列满了，并且线程数量达到核心线程数后，会继续创建新的线程，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，空闲的线程在经过keepAliveTime时间后会被销毁。
    • unit：keepAliveTime的时间单位，如TimeUnit.SECONDS、TimeUnit.MILLISECONDS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、SynchronousQueue等。
    • threadFactory：线程工厂，用于创建线程。可以自定义线程工厂来设置线程的名称、优先级等属性。
    • handler：拒绝策略，当任务队列满了，并且线程数量达到最大线程数时，新提交的任务会被拒绝，此时会调用拒绝策略来处理这些任务。常见的拒绝策略有AbortPolicy（直接抛出异常）、CallerRunsPolicy（由调用线程执行任务）、DiscardPolicy（直接丢弃任务）、DiscardOldestPolicy（丢弃队列中最老的任务）等。
  7. Spring的IOC和AOP：
    • IOC（控制反转）：
      • 传统的对象创建和依赖关系管理是由程序员在代码中手动完成的，而IOC是将对象的创建和依赖关系的管理交给Spring容器。Spring容器会根据配置文件或注解来创建和管理对象，并将对象之间的依赖关系注入到相应的对象中。
      • IOC的实现方式主要有两种：依赖注入（DI）和依赖查找（DL），其中依赖注入是最常用的方式。依赖注入又分为构造函数注入、Setter方法注入和接口注入等。
    • AOP（面向切面编程）：
      • AOP是一种编程范式，它允许在不修改原有代码的情况下，对程序的某些特定部分进行增强。在Spring中，AOP主要用于实现日志记录、事务管理、权限验证等功能。
      • AOP的核心概念包括切面（Aspect）、连接点（Join Point）、切点（Pointcut）、通知（Advice）和引入（Introduction）等。切面是包含了通知和切点的模块，连接点是程序执行过程中的某个点，切点是对连接点的筛选，通知是在切点处执行的代码，引入是为现有类添加新的方法或属性。
  8. Spring Boot和Spring的区别：
    • 开发效率：Spring Boot是Spring的扩展，它通过自动配置和起步依赖等特性，简化了Spring应用的开发过程。使用Spring Boot可以快速搭建一个Spring应用，减少了大量的配置文件和样板代码，提高了开发效率。
    • 配置方式：Spring需要手动配置大量的XML文件或Java配置类来完成各种功能的配置；而Spring Boot采用了约定大于配置的原则，通过自动配置机制，根据项目中引入的依赖自动进行配置，只需要少量的配置就可以完成大部分的功能。
    • 嵌入式服务器：Spring Boot内置了嵌入式服务器，如Tomcat、Jetty等，不需要额外部署服务器就可以直接运行应用；而Spring应用通常需要部署到外部的服务器中运行。
  9. MyBatis的一级缓存和二级缓存：
    • 一级缓存：
      • 一级缓存是SqlSession级别的缓存，每个SqlSession都有自己的一级缓存。当同一个SqlSession执行相同的查询语句时，第一次查询会将结果存储在一级缓存中，后续相同的查询会直接从缓存中获取结果，而不需要再次访问数据库。
      • 一级缓存的生命周期与SqlSession相同，当SqlSession关闭或清空缓存时，一级缓存中的数据会被清除。
    • 二级缓存：
      • 二级缓存是Mapper级别的缓存，多个SqlSession可以共享同一个Mapper的二级缓存。当开启二级缓存后，不同的SqlSession执行相同Mapper的查询语句时，会先从二级缓存中查找结果，如果缓存中没有，则查询数据库，并将结果存储在二级缓存中。
      • 二级缓存的生命周期比一级缓存长，需要手动配置开启，并且可以通过实现Cache接口来自定义缓存策略。
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