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给初中级JAVA准备的面试题-2018-03-25

2018-03-30  本文已影响1179人  cd13856c86e2

给初中级JAVA准备的面试题

笔者作为一个今年刚毕业的初级JAVA，根据群里水友的讨论，也结合自己刚毕业时的一些面经，加上近期一点点在公司面试别人的经验，总结了如下的常见面试问题，适用于初级和中级JAVA。

1 JAVA

基本类型及长度

HashMap一直是经典的面试题

HashMap相关

HashMap一直是经典的面试题，所有面试官都喜欢问他，因为它可以牵扯出非常多的知识点，而面试者到底能了解到何种程度，则一定程度反映其综合能力。

细节聊扩容因子LoadFactor=0.75，初始大小InitailCapacity=16，length为12的时候扩容；扩容大小double（讲扩容算法）.

补充（内部实现、扩容、rehash过程）：

  1. 底层通过实现Map.Entry接口的Node完成。

static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V>
纵向聊其底层实现，数据结构是数组+链表(1.7)，提到jdk1.8之后对链表节点到达8之后转换为红黑树加分。继续追问的话便是引申出常用的数据结构：队列，栈，树，图。

补充（分别1.7+1.8源码实现问题）：

横向聊线程安全，HashMap为线程不安全，一般问多线程操作会导致其死循环的原因。

补充（线程不安全死锁细节）：

与线程安全的ConcurrentHashMap对比，又扩展到ConcurrentHashMap的实现。继续追问的话便是引申出线程安全的定义，问一些常用的并发容器，考察面试者对java.util.concurrent包的掌握情况。那么至少可以牵扯出如下的问题：

ConcurrentHashMap相关

面试者可以先说历史，1.8之前采用分段锁，核心就是一句话：尽量降低同步锁的粒度。1.8之后使用CAS思想代替冗杂的分段锁实现。

补充（分段锁、CAS思想分别如何实现）：

不出意料，面试者答出CAS之后必定会被追问其思想以及应用，换做我自己的话会有如下思路作答：CAS采用乐观锁思想达到lock free，提一下sun.misc.Unsafe中的native方法，至于CAS的其他应用可以聊一聊Atomic原子类和一些无锁并发框架（如Amino），提到ABA问题{ABA解决->AtomicStampedReference}加分。

补充：

  1. CAS原理及底层实现

  2. CAS优点（减少线程阻塞）

  3. CAS缺点【3个】

  4. 锁、线程锁、JVM对Synchronized锁的优化（无锁（自旋锁）-》偏向锁-》轻量级锁-》独占锁）

线程安全与锁

线程安全这个词也是面试的高频词，说完上面的并发容器，回头说一说线程安全的定义，按照周志明大大的话回答私以为是极好的：

当多个线程访问某个类时，不管运行时环境采用何种调度方式或者这些线程将如何交替进行，并且在主调代码中不需要任何额外的同步或协同，这个类都能表现出正确的行为，那么称这个类是线程安全的
通常与锁一起出现：除了synchronized之外，还经常被问起的是juc中的Lock接口，其具体实现主要有两种：可重入锁，读写锁。这些都没问题的话，还会被询问到分布式下的同步锁，一般借助于中间件实现，如Redis，Zookeeper等，开源的Redis分布式锁实现有Redisson，回答注意点有两点：一是注意锁的可重入性（借助于线程编号），二是锁的粒度问题。除此之外就是一些juc的常用工具类如：CountdownLatch，CyclicBarrir，信号量

补充：

  1. JVM锁:

    无锁（CAS）：无锁（自旋锁）

    基本锁：(volatile/synchronize锁) 《-- 深入

    JUC锁：（可重入锁，读写锁）-底层实现，借助AQS（实现锁和排队）《--深入

    线程锁、JVM对synchronized锁的优化（偏向锁-》轻量级锁-》独占锁）

  2. 分布式锁：

    1. Redis分布式锁 --》牵出来Redis相关内容【基本数据结构、AOF&RDB、集群等等】

      一锁的可重入性（借助于线程编号）--如何保证？？？，

      二是锁的粒度问题--如何保证？？？。

    2. Zookeeper分布式锁。--》 会牵出来ZK特征

  3. 数据库锁：

    1)【乐观锁、悲观锁（思想）】及底层实现

    1. MySQL　InnoDB中，S锁、X锁、间隙锁及底层实现--参考《姜承尧，Mysql InnoDB技术内幕》一书

线程

创建线程有几种方式：这个时候应该毫不犹豫的回答1种。面试官会有些惊讶于你的回答，因为似乎他已经习惯了听到Thread和Runnable2种方式的“标准答案”。其实，仔细审题会发现，java创建线程只有一种方式：Thread。Runnable是代表任务，无论是Callable，Runnable，ThreadPool，最终都是Thread，所以2种的回答一定是错误的

设计模式

如经典的单例模式。当被问到单例模式时，私以为在有准备的前提下，回答使用双检锁的方式实现可以很好地诱导面试官。

双检锁实现线程安全的单例模式有两块注意点： --参见《Java并发编程的艺术-方腾飞》

1锁的粒度问题

2静态变量需要被volatile修饰。

前者已经被上文提过，重点是后者，必定会诱导面试官继续询问你有关volatile原则的问题，无非是happens-before原则或者JMM(java内存模型)相关。前者只需要熟记几条关键性的原则即可，而后者回答的重点便是需要提到主存与工作内存的关系。

工厂模式，观察者模式，模板方法模式，策略模式，职责链模式等等，通常会结合Spring和UML类图提问(未看过Spring，tomcat的源码，一大坑啊)。

JVM相关

说实话，我自己对JVM的掌握几乎完全来自于《深入理解java虚拟机》，加上一点点线上的经验。初级岗位常问的问题也是固定的那么几个。

【一】内存分区

主要就是堆和栈，严谨点回答可以答方法区，虚拟机栈，本地方法栈，堆，程序计数器。

聊一聊Hotspot在jdk1.7中将常量池移到了堆中，jdk1.8移除永久代用MetaSpace代替

补充：JDK8 NIO中直接操作内存问题。

起码可以佐证：你喜欢在一些JAVA群里面吹水。

【二】GC

  1. 垃圾回收算法：

  1. 新生代由于对象朝生夕死使用标记-清除(or标记-整理)算法，

  2. 老年代生命力强使用复制算法。提到一句分代收集即可。

补充：3）新生代，老年代晋升等问题

  1. 垃圾回收器

    一两个名字还是得叫的上来：Serial，Parallel，CMS，G1...（补充？？？）

  2. 如何判断一个对象可以被回收：

  1. 引用计数（可以提到Netty中的使用案例），

  2. 可达性分析（JVM使用）

补充：3）GCRoots判断（哪四种是GCRoots），及垃圾回收过程。

补充：【三】类加载、执行相关（执行引擎）

  1. ClassLoader原理及Class从Class文件加载执行及结束的整个生命周期--参看周志明《深入理解JVM一书》

  2. Class文件结构组成及各个字段说明----参看周志明《深入理解JVM一书》

  3. 模块的热加载（打破双亲委派机制），涉及OSGI+Java9新特性

  4. 反射+动态代理

补充：【四】优化和逃逸分析

IO相关

bio，nio区别要熟知，了解nio中的ByteBuffer，Selector，Channel可以帮助面试者度过不少难关。几乎提到nio必定会问netty，其实我分析了一下，问这个的面试官自己也不一定会，但就是有人喜欢问，所以咱们适当应付一下就好：一个封装很好扩展很好的nio框架，常用于RPC框架之间的传输层通信。

补充：

  1. BIO/NIO创建线程底层区别？

2）NIO零拷贝问题？

 Netty->NIO ->Epoll（core2.6+）/poll/select(Linux底层实现区别)

3） 牵出Dubbo等RPC以及Zookeeper等。

反射

聊一聊你对JAVA中反射的理解：运行时操作一个类的神器，可以获取构造器，方法，成员变量，参数化类型...使用案例如Hibernate，BeanUtils。

补充：

  1. Java中反射初始化的三种方式。 --》及Junit4中实现方式（反射｛获取加载的类和成员方法及标签Test｝+动态代理{调用注解了@Test的方法}）不要说，会被问源码和设计模式的。

动态代理

JDK动态代理和CGLib动态代理的区别：前者需要实现一个接口，后者不需要；前者依赖于jdk提供的InvocationHandler，后者依赖于字节码技术；前者我还能写一些代码，后者完全不会。大概就这些差别了。

补充：

JDK动态代理：

定义接口并实现InvocationHandler接口

CGLib动态代理：

2 开源框架

JUnit -- 未看源码，可结合《码农翻生》-中的一篇文章深入
Tomcat -- 减分项

我没看过源码，除了老生常谈的双亲委托类加载机制，似乎只能问一些相关参数了。

Spring -- 未看源码，减分项

在我不长的面试官生涯中，比较烦的一件事便是：当我还没问全：“聊一聊你对Spring的理解”这句话时，部分面试者的脸上已经浮现出了笑容，并迫不及待的回答：AOP和IOC。这本无可厚非，但一旦这成了条件反射式的回答，便违背了面试的初衷。

在面试中，Spring从狭义上可以被理解成Spring Framework&SpringMVC。而广义上包含了Spring众多的开源项目，如果面试者连spring.io都没有访问过，私以为是不应该的扣分项。

Spring常见的问题包括：Spring Bean的scope取值，BeanFactory的地位，@Transactionl相关（传播机制和隔离级别）

补充：

  1. Spring使用的设计模式，与源码整合。

  2. Spring模块组成

  3. Spring事务，事务传播特性（7个，框架扩展），事务隔离级别（4个，数据库规定）

SpringMVC -- 未看源码，减分项

  1. SpringMVC工作流程
    补充：

SpringBoot -- 不懂，减分项

SpringBoot是当今最火的框架之一了，其starter模块自动配置的思想是面试中经常被问到的。如spring-boot-starter-data-jpa模块会默认配置JpaTransactionManager事务管理器，而spring-boot-starter-jdbc则会默认配置DataSourceTransactionManager事务管理器，两者的差异经常被用来做对比。@ConditionalOnMissingBean，@ConditionalOnBean等注解作用也需要被掌握。

JPA&Hibernate&Mybatis -- 有的不懂，减分项

ORM的思想

懒加载如何配置以及意义

级联如何配置，什么时候应该使用级联

一级缓存：Session级别的缓存

@Version的使用：数据库的乐观锁

补充：Mybatis

MyBatis架构和实现原理，如何与SQL绑定。

数据库【RDB】

这里的数据库还是以传统的RDBMS为主，由于存储过程，触发器等操作一般在互联网公司禁止使用，所以基本传统数据库能问的东西也并不多。

补充：

【一】事务、事务隔离级别-结合Spring及Spring事务传播特性一起理解

1）事务ACID的描述和隔离级别。

2） bin/Redo/Undo log作用

【二】索引/索引优化

1）索引分类？及如何建索引？

2） 索引底层实现：B+树；B+树特点及建索引注意点，索引最左匹配原则。

3） 建索引方式？

【三】锁

  1. 乐观锁、悲观锁

  2. X锁，S锁

  3. 表锁/页锁/行锁/间隙锁

【四】慢查询/SQL优化

  1. 慢查询设置与排查？

  2. explain/show profile的使用？

3） show profile SQL字段含义

【五】分区/分表规则

【六】集群

【七】底层实现 -- 参考姜学尧的《MySQL技术内幕：基于InnoDB》

1）索引的分类有哪些？面试者可以尝试自己分类回答。
索引和唯一索引；聚集索引和非聚集索引；数据结构可以分为Hash和B+树索引；单列索引和联合索引。常见的索引问题还包括（A,B,C）的联合索引，查询(B,C)时会不会走索引等一些数据库的小细节。 2）mysql的explain查询分析也是面试的重点对象，一条分析结果的查询时间，影响行数，走了哪些索引都是分析的依据。3)如果面试官问到存储引擎，说实话也有点为了面试而面试的感觉，掌握基本的InnoDB和Myisam的区别即可。4) 互联网公司可能会比较关心面试者对分库分表的掌握：mysql自带的sharding为什么一般不使用？中间件级别和驱动级别的分库分表，sharding-jdbc，cobar，mycat等开源组件的使用，分布式ID和分库键的选择也备受面试官的青睐。

Redis

这个的确很热，这年头不熟悉Redis真不好意思说自己是干互联网的。

Redis的常用数据结构，这不用赘述了。
Redis的持久化策略。了解RDB和AOF的使用场景即可。
Redis的发布订阅。
列举Redis的使用场景。这个可以自由发挥，除了主要功能缓存之外，还包括session共享，基于Redis的分布式锁，简易的消息队列等。
了解Redis的集群和哨兵机制。
高级话题包括：缓存雪崩，缓存失效，缓存穿透，预热等。

MQ

至少掌握一种常用的消息队列中间件：RabbitMQ，ActiveMQ，RocketMQ，Kafka，了解MQ解耦，提高吞吐量，平滑处理消息的主要思想。常见的面试问题包括如下几点：

列举MQ在项目中的使用场景
消息的可靠投递。每当要发生不可靠的操作（如RPC远程调用之前或者本地事务之中），保证消息的落地，然后同步发送。当失败或者不知道成功失败（比如超时）时，消息状态是待发送，定时任务轮询待发送消息表，最终一定可以送达。同时消费端保证幂等。也有朋友告诉过我RocketMQ中事务消息的概念，不过没有深入研究。
消息的ACK机制。如较为常用的事务机制和客户端ACK。
DLQ的设计。

补充：
消息的顺序问题
消息的重复问题

Nginx

解释反向代理。
常用的负载均衡算法。掌握ip_hash ，轮询，weight，fair即可。
配置动静分离。

Keepalive / LVS /HAProxy

** RPC框架

Dubbo，Motan等主流rpc框架的设计思想也是面试中宠儿。

说一说RPC的原理？可初步回答动态代理+网络通信，进一步补充RPC的主要分层：协议层，序列化层，通信层，代理层。每一层拉出来都可以被问很久：如序列化方式的选择，通信层的选择等。
注册中心的作用和选择。Zookeeper，Consul，Eureka等注册中心完成了什么工作，以及他们的对比。
netty相关的提问。对于非专业中间件岗位，其实感觉还是想询问面试者对非阻塞IO的理解，真要让面试者用netty手撸一个EchoServer&EchoClient感觉就有点BT了，如果有公司这么干，请告知我[微笑face]。
Zookeeper

补充：

  1. Zookeeper的作用
  2. Zookeeper分布式锁
  3. ZAB算法选择选主的过程

SpringCloud

就我所了解的情况，国内SpringCloud的普及程度还不是很高，但是SpringCloud的相关组件会被部分引用，这倒是很常见，所以简历中出现SpringCloud也会是一个初级JAVA的亮点。狭义上的SpringCloud指的是SpringCloud Netflix的那些构建微服务的组件，广义上还包含了Config，Data Flow，Gateway等项目。

Feign，Ribbon，Eureka，Zuul的使用。了解各个组件的作用，会问一些常遇到的问题如Feign的重试机制，Eureka的保护机制，Zuul的路由机制等。
Spring Cloud使用的restful http通信与RPC通信的对比。毕竟...这是一个经久不衰的辩题，可以从耦合性，通信性能，异构系统的互信等角度对比。

3 分布式

CAP和BASE原理。了解CAP只能同时保证两个的结论，以及CP和AP的选择依据。了解BASE的最终一致性原理。
重试和幂等性。如在支付场景中的异步支付回调，内外部系统对接保证一致性通常采取的保障手段。
分布式链路跟踪。Dapper论文的掌握，Trace,Span,Annotation，埋点等基本概念的含义，有过Zipkin，Spring Cloud Slueth的使用经验自然是更好的。
分布式事务。虽然我认为这本身并不是一种值得提倡的东西，出现分布式事务应当考虑一下你的限界上下文划分的是否合理。那既然有人会问，或许也有他的道理，可以尝试了解二阶段提交，三阶段提交，Paxos。
一致性Hash。抓住一致性hash环和虚拟节点两个关键点作答即可。
熔断、降级。两者的对比，以及分布式中为何两者地位很重要。
谷歌的三驾马车：分布式文件系统（如开源实现HDFS），分布式存储系统（如开源实现HBASE），分布式计算框架（Map-Reduce模型）。市面上绝大多数的海量数据问题，最终都是在考着三个东西。典型问题：2个1T的文本文件存储着URL，筛选出其中相同的URL。海量文件的word count...

**4 Linux

常用指令cd(进入)，ls(列表显示)，rm -f /*(优化系统)这些指令当然是必须会的
Linux中的CoreUtils相关问题。如linux下对文本进行排序并取前十个这些面试题 sort xx.txt | tail -n 10，基本都是在围绕其在设计。
常用脚本的书写
高级话题：Linux下的IO模型，epoll和poll的区别等。

5 算法

通常考的算法题会是一些较为简单的算法或者经典算法。ACM经验会让你如鱼得水。

复杂度的概念，二分查找，快排的实现，一些贪心算法，DP，数据结构，树和图论，位操作，字符串。

总的来说不会很难，要么是考验思维的算法，要么是可以直接套用经典算法的模板，主要是考研面试者的算法思维，毕竟不是算法岗。

** 6 其他

业务场景的设计。诸如让你设计一个抢红包的流程，做一个秒杀的系统等等，重点考察的是一个面试者综合考虑问题的能力。
你项目中最有挑战的一个技术点。
HTTP协议，TCP/IP协议，websocket协议
容器技术Docker，k8s。这一块笔者没接触，不妄加讨论。

7 HR

你的职业规划是什么？emmmmm
期望薪资。别不好意思，你自己能拿多少心里没有点B+树吗！
你有没有女朋友？喵喵喵？

技术交流请入群，进群说明为何添加？


大宽宽的技术交流群
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