《互联网大厂 Java 求职者面试：从核心知识到分布式组件》

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《互联网大厂 Java 求职者面试：从核心知识到分布式组件》

在互联网大厂的面试室里，面试官严肃地坐在桌前，等待着求职者的到来。不久，王铁牛走进了面试室，脸上带着一丝紧张。

面试官：你好，王铁牛，请坐。首先，我们来聊聊 Java 的核心知识吧。你能说说 Java 中的基本数据类型有哪些吗？

王铁牛：有 byte、short、int、long、float、double、char、boolean 这八种。

面试官：不错，回答得很准确。那你再说说 Java 中的面向对象特性有哪些？

王铁牛：有封装、继承、多态。

面试官：非常好，看来你对 Java 的核心知识掌握得很扎实。接下来，我们谈谈 JUC 吧。你知道 Java 中的并发包有哪些吗？

王铁牛：有 java.util.concurrent 包，里面有很多并发相关的类和接口。

面试官：嗯，说得对。那你能说说 CountDownLatch 的用法吗？

王铁牛：（犹豫了一下）不太清楚。

面试官：没关系，我们继续。再说说 JVM 吧，你知道 JVM 的内存结构吗？

王铁牛：（挠挠头）好像有堆、栈、方法区之类的。

面试官：很好，大致说对了。那堆和栈的区别是什么呢？

王铁牛：（思考了一会）堆是用来存放对象的，栈是用来存放基本数据类型和方法调用的。

面试官：嗯，回答得还可以。接下来，我们谈谈多线程吧。你能说说多线程的创建方式有哪些吗？

王铁牛：有继承 Thread 类和实现 Runnable 接口这两种方式。

面试官：不错，那你能说说它们的区别吗？

王铁牛：（有点迷茫）不太清楚。

面试官：没关系，我们继续下一个话题。说说线程池吧，你知道线程池的作用是什么吗？

王铁牛：（思考了一下）好像是可以提高线程的复用性，减少创建和销毁线程的开销。

面试官：嗯，说得对。那你能说说线程池的几种创建方式吗？

王铁牛：（摇摇头）不太清楚。

面试官：没关系，我们继续。现在谈谈 HashMap 吧，你知道 HashMap 的底层实现原理吗？

王铁牛：（挠挠头）不太清楚。

面试官：没关系，我们继续下一个。说说 ArrayList 吧，你知道 ArrayList 的扩容机制是怎样的吗？

王铁牛：（一脸茫然）不知道。

面试官：没关系，今天的面试就到这里吧。你回去等通知吧。

以下是这些问题的答案：

Java 中的基本数据类型：

• byte：字节型，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，范围是很大的整数。
• float：单精度浮点型，占 4 个字节。
• double：双精度浮点型，占 8 个字节。
• char：字符型，占 2 个字节，存储 Unicode 字符。
• boolean：布尔型，占 1 位，只有 true 和 false 两个值。

Java 中的面向对象特性：

• 封装：将数据和操作数据的方法封装在一个类中，对外提供公共的接口，隐藏内部实现细节，提高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，通过继承和重写实现，提高代码的灵活性和可扩展性。

Java 中的并发包及 CountDownLatch 的用法：

• Java 中的并发包主要有 java.util.concurrent 包，其中包含了很多用于线程并发控制的类和接口，如线程池、锁、同步器、原子类等。
• CountDownLatch 用于同步多个线程的执行，它可以让一个或多个线程等待其他线程完成某些操作后再继续执行。例如，在一个主线程等待多个子线程完成任务的场景中，可以使用 CountDownLatch。创建 CountDownLatch 时需要指定一个计数器初始值，每个子线程完成任务后调用 countDown 方法递减计数器，主线程调用 await 方法等待计数器递减为 0 后再继续执行。

JVM 的内存结构及堆和栈的区别：

• JVM 的内存结构主要包括堆、栈、方法区、本地方法栈和程序计数器。
• 堆：是线程共享的内存区域，用于存储对象实例和数组。堆的大小可以通过 JVM 参数进行调整，垃圾回收器主要负责回收堆中的无用对象。
• 栈：是线程私有的内存区域，用于存储方法调用的局部变量、操作数栈、动态链接等信息。栈的大小相对较小，每个方法调用都会创建一个栈帧，方法执行结束后栈帧被弹出。栈的内存分配和回收速度较快。

多线程的创建方式及区别：

• 继承 Thread 类：通过继承 Thread 类并重写 run 方法来创建线程，子类的实例就是一个线程对象。这种方式简单直接，但代码复用性较差，因为每个线程都有自己的代码副本。
• 实现 Runnable 接口：通过实现 Runnable 接口并实现 run 方法来创建线程，将 Runnable 对象作为参数传递给 Thread 构造函数创建线程。这种方式更适合多个线程共享资源的场景，代码复用性好。

线程池的作用及创建方式：

• 线程池的作用主要是提高线程的复用性，减少创建和销毁线程的开销，同时可以控制线程的数量，避免过多的线程创建导致系统资源耗尽。
• 线程池的创建方式有多种，常见的有通过 Executors 类的静态工厂方法创建，如 newFixedThreadPool 创建固定大小的线程池、newCachedThreadPool 创建可缓存的线程池、newSingleThreadExecutor 创建单线程的线程池等。也可以通过 ThreadPoolExecutor 类的构造函数手动创建线程池，需要指定核心线程数、最大线程数、阻塞队列等参数。

HashMap 的底层实现原理：

• HashMap 的底层是基于哈希表实现的。哈希表是由数组和链表组成的数据结构，数组用于存储哈希值对应的桶，链表用于解决哈希冲突。
• 当向 HashMap 中插入元素时，首先根据元素的哈希值计算出在数组中的索引位置，然后将元素插入到对应的桶中。如果桶中已经有元素，就通过链表的方式将新元素插入到链表尾部。如果链表长度超过一定阈值（默认 8），会将链表转换为红黑树来提高查询效率。
• 在查询元素时，同样根据元素的哈希值计算出在数组中的索引位置，然后在对应的桶中通过链表或红黑树进行查找。

ArrayList 的扩容机制：

• ArrayList 的底层是基于数组实现的，当数组空间不够时需要进行扩容。
• 默认情况下，ArrayList 的初始容量为 10。当添加元素超过当前数组容量时，会进行扩容操作。扩容的大小通常是原来容量的 1.5 倍。例如，原来容量为 10，添加第 11 个元素时，会创建一个新的容量为 15 的数组，将原来数组中的元素复制到新数组中，然后将新元素添加到新数组中。