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Java高階工程師面試題總結及參考答案

一、面試題基礎總結

1、 JVM結構原理、GC工作機制詳解

答:具體參照:JVM結構、GC工作機制詳解     ,說到GC,記住兩點:1、GC是負責回收所有無任何引用物件的記憶體空間。 注意:垃圾回收回收的是無任何引用的物件佔據的記憶體空間而不是物件本身,2、GC回收機制的兩種演算法,a、引用計數法  b、可達性分析演算法(  這裡的可達性,大家可以看基礎2 Java物件的什麼週期),至於更詳細的GC演算法介紹,大家可以參考:Java GC機制演算法

2、Java物件的生命週期

答:建立階段 、 應用階段 、不可見階段 、不可達階段 、收集階段 、終結階段、 物件空間重新分配階段等等,具體參照:

Java 物件的生命週期

3、Map或者HashMap的儲存原理

答:HashMap是由陣列+連結串列的一個結構組成,具體參照:HashMap的實現原理

4、當資料表中A、B欄位做了組合索引,那麼單獨使用A或單獨使用B會有索引效果嗎?(使用like查詢如何有索引效果)

答:看A、B兩欄位做組合索引的時候,誰在前面,誰在後面,如果A在前,那麼單獨使用A會有索引效果,單獨使用B則沒有,反之亦然。同理,使用like模糊查詢時,如果只是使用前面%,那麼有索引效果,如果使用雙%號匹配,那麼則無索引效果

5、資料庫儲存日期格式時,如何考慮時區轉換問題?

6、Java Object類中有哪些方法?

7、HTTP協議,GET和POST 的區別

二、執行緒、設計模式、快取方面

1、SimpleDataFormat是非執行緒安全的,如何更好的使用而避免風險呢

2、如何看待設計模式,並簡單說說你對觀察者模式的理解

3、叢集環境中,session如何實現共享

答:

2、session多伺服器共享方案,還有一種方案就是使用一個固定的伺服器專門保持session,其他伺服器共享

4、分散式、叢集環境中,快取如何重新整理,如何保持同步?

答:

A、快取如何重新整理? 1、定時重新整理  2、主動重新整理覆蓋   ,每個快取框架都有自帶的重新整理機制,或者說快取失效機制,就拿Redis和 Ehcache舉例, 他們都有自帶的過期機制,另外主動重新整理覆蓋時,只需獲取對應的key進行資料的覆蓋即可

B、快取如何保持同步?  這個redis有自帶的叢集同步機制,即複製功能,具體參考:基於Redis分散式快取實現      ,Ehcache也有分散式快取同步的配置,只需要配置不同伺服器地址即可,參照:Ehcache分散式快取同步

5、一條sql執行過長的時間,你如何優化,從哪些方面?

答:

1、檢視sql是否涉及多表的聯表或者子查詢,如果有,看是否能進行業務拆分,相關欄位冗餘或者合併成臨時表(業務和演算法的優化)

2、涉及連結串列的查詢,是否能進行分表查詢,單表查詢之後的結果進行欄位整合

3、如果以上兩種都不能操作,非要連結串列查詢,那麼考慮對相對應的查詢條件做索引。加快查詢速度

4、針對數量大的表進行歷史表分離(如交易流水錶)

5、資料庫主從分離,讀寫分離,降低讀寫針對同一表同時的壓力,至於主從同步,mysql有自帶的binlog實現 主從同步

6、explain分析sql語句,檢視執行計劃,分析索引是否用上,分析掃描行數等等

7、檢視mysql執行日誌,看看是否有其他方面的問題

個人理解:從根本上來說,查詢慢是佔用mysql記憶體比較多,那麼可以從這方面去酌手考慮

三、三大框架方面問題

1、Spring 事務的隔離性,並說說每個隔離性的區別

2、Spring事務的傳播行為,並說說每個傳播行為的區別

3、hibernate跟Mybatis/ ibatis 的區別,為什麼選擇?

4、Struts跟Spring mvc的優缺點,讓你選會如何選

5、簡單說說Spring 事務機制

6、Spring 4.0新特性

四、負載均衡、叢集相關

1、weblogic 負載均衡的原理和叢集的配置

2、Nginx+Tomcat+Redis實現負載均衡、資源分離、session共享 

解答:配置參考

3、nginx配置檔案詳解——nginx.conf

五、專案優化相關

1、web如何專案優化

2、單例模式有幾種? 如何優化?

3、簡單說說執行緒池的原理和實現

六、併發和安全方面

1、專案併發如何處理?(我們是web專案)

解答:高併發量網站解決方案,另外,還有資料庫樂觀鎖,資料庫讀寫分離、使用訊息佇列、多用儲存過程等等

2、簡單說說功能許可權存在的水平許可權漏洞和垂直許可權漏洞的場景和解決辦法(因為我們目前許可權級別就是功能許可權)

解答:
A、水平許可權漏洞,如下圖


假設機構有 使用者A和使用者B 兩個使用者,其中A有1、2和3許可權 ,  使用者B有 2 和3 的許可權,這時候假設使用者B 知道1,並給自己新增1的許可權,這時候就是水平許可權漏洞。
目前解決辦法:1、限制入口,讓使用者B無法編輯自己的許可權   2、對使用者B無法進行向上擴充套件。最根本的解決辦法是深入到資料許可權
解答:水平許可權漏洞和解決辦法

B、垂直許可權漏洞
解答:垂直許可權漏洞案例和解決方案

3、平臺上的圖片如何防盜鏈

4、如何區分上傳的圖片是不是木馬?

解答:1、看上傳的圖片字尾  2、如何字尾是篡改的,那麼每個檔案有個魔術數字  檔案上傳-魔術數字

5、訊息佇列的原理和實現

七、資料庫方面

1、mysql查詢欄位區不區分大小寫?
解答:不區分,值也不區分

 MySQL在Linux下資料庫名、表名、列名、別名大小寫規則是這樣的:

      1、資料庫名與表名是嚴格區分大小寫的;

      2、表的別名是嚴格區分大小寫的;

      3、列名與列的別名在所有的情況下均是忽略大小寫的;

      4、變數名也是嚴格區分大小寫的

2、簡單說說資料庫叢集和負載均衡、分散式(我不懂這塊)

3、儲存過程的結構和優點

4、觸發器的原理和作用

解答:參考

八、Java底層基礎題

1、SpringMVC的原理以及返回資料如何渲染到jsp/html上?

答:Spring MVC的核心就是 DispatcherServlet , 一個請求經過 DispatcherServlet ,轉發給HandlerMapping ,然後經反射,對應 Controller及其裡面方法的@RequestMapping地址,最後經ModelAndView和ViewResoler返回給對應檢視  。  具體可參考:Spring MVC的工作原理

2、一個類物件屬性發生改變時,如何讓呼叫者知道?

答:Java event時間監聽  ,即在set方法改變屬性時,觸發 ,這種模式也可以理解為觀察者模式,具體檢視:觀察者模式簡單案例和說明

3、重寫equals為何要重寫hashCode?

答:判斷兩個物件是否相等,比較的就是其hashCode, 如果你過載了equals,比如說是基於物件的內容實現的,而保留hashCode的實現不變,那麼很可能某兩個物件明明是“相等”,而hashCode卻不一樣。  hashcode不一樣,就無法認定兩個物件相等了

4、談談你對JVM的理解?

答: Java語言的一個非常重要的特點就是與平臺的無關性。而使用Java虛擬機器是實現這一特點的關鍵。Java編譯器只要面向JVM,生成JVM能理解的程式碼或位元組碼檔案。Java原始檔經編譯成位元組碼程式,通過JVM將每一條指令翻譯成不同平臺機器碼,通過特定平臺執行。

JVM執行程式的過程 :I.載入。class檔案   ,II.管理並分配記憶體  ,III.執行垃圾收集

JRE(java執行時環境)由JVM構造的java程式的執行環境 

5、Mysql的事物隔離級別?

答:Mysql的事物隔離級別 其實跟 Spring的事物隔離級別一樣,都是1、Read Uncommitted(讀取未提交內容), 2、Read Committed(讀取提交內容),3、Repeatable Read(可重讀),4、Serializable(可序列化)    具體參照:mysql事物隔離級別

6、Spring的原理

答:Spring的核心是IOC和AOP  ,IOC是依賴注入和控制反轉, 其注入方式可分為set注入、構造器注入、介面注入等等。IOC就是一個容器,負責例項化、定位、配置應用程式中的物件及建立這些物件間的依賴。簡單理解就是:JAVA每個業務邏輯處理至少需要兩個或者以上的物件協作進行工作,但是每個物件在使用它的合作物件的時候,都需要頻繁的new 物件來實現,你就會發現,物件間的耦合度高了。而IOC的思想是:Spring容器來管理這些,物件只需要處理本身業務關係就好了。至於什麼是控制反轉,就是獲得依賴物件的方式反轉了。
AOP呢,面向切面程式設計,最直接的體現就是Spring事物管理。至於Spring事物的相關資料,就不細說了,參考:Spring註解式事物管理

7、談談你對NIO的理解

答:IO是面向流,NIO是面向緩衝 ,這裡不細講了,具體參照:Java NIO和IO的區別

8、ArrayList和LinkedList、Vector的區別?

答:總得來說可以理解為:.

     1.ArrayList是實現了基於動態陣列的資料結構,LinkedList基於連結串列的資料結構。 
     2.對於隨機訪問get和set,ArrayList覺得優於LinkedList,因為LinkedList要移動指標。 
     3.對於新增和刪除操作add和remove,LinedList比較佔優勢,因為ArrayList要移動資料

9、隨便說說幾個單例模式,並選擇一種執行緒安全的

答:單例的類別:懶漢、餓漢、列舉、靜態內部類、雙重校驗鎖 等等 , 選擇執行緒安全我選最後一種,雙重校驗鎖。  具體實現方式參照:Java:單例模式的七種寫法

10、談談紅黑樹

答:演算法和資料結構一直是我薄弱之處,這方面說自己補吧,成效不大,這裡我就推薦一個:紅黑樹

11、舉例說說幾個排序,並說明其排序原理

12、Mysql索引的原理

答:索引的作用大家都知道,就是加快查詢速度,但是原理,我說不上來,這裡直接看吧:Mysql索引工作原理

13、序列化的原理和作用

答:Serialization(序列化)是一種將物件以一連串的位元組描述的過程;反序列化deserialization是一種將這些位元組重建成一個物件的過程,主要用於HTTP或者WebService介面傳輸過程中物件引數的傳播,具體可參看:Java序列化機制和原理

14、HashMap和Hashtable的區別

15、抽象類與介面的區別。

 抽象類裡面的方法有具體實現內容,而介面只定義了方法沒有實現內容。
介面定義的變數都是final的,而abstract類定義的可以不是final的 
abstract類可以通過get....()方法實現類的例項,但是介面不可以

16、final關鍵字的使用和區別

17、異常分類和處理機制。

匿名內部類是沒有名字的類,只在某一處被使用,不會被多處呼叫,一般是某個父類或介面的特定實現。
22、泛型的概念和使用。

  • 強引用: 一般的引用都是強引用,即使OutOfMemory也不會回收這部分被把持的引用記憶體。

  • 軟引用(SoftReference): 如果記憶體空間足夠,垃圾回收器就不會回收它;如果記憶體空間不足了,就會回收這些物件的記憶體。只要垃圾回收器沒有回收它,該物件就可以被使用。++軟引用可以用來實現記憶體敏感的快取記憶體。++

  • 弱引用(WeakReference):弱引用的物件擁有更短暫的生命週期。當垃圾回收期發現只有若引用的物件,不論記憶體空間足夠與否,都會回收它。

  • 虛引用():虛引用不會決定物件的生命週期,如果一個物件僅持有一個虛引用,那麼它隨時可能被回收。++虛引用主要用來跟蹤物件被垃圾回收器回收的活動。+

24、SpringMVC和Struts2的區別

  • SpringMVC的方法級別的攔截,Struts2是類級別的攔截;

  • SpringMVC是基於Servlet實現Controller,Struts2是基於Filter實現;

  • SpringMVC效能和安全性高於Struts2;

  • SpringMVC更加元件化和流程化,易於擴充套件,比如返回JSON通過設定@ResponseBody即可;

  • Struts2更加無耦合,比較純粹,但是需要更多的自行開發的程式碼以支援更多功能。

九、併發及專案調優

1、說說執行緒安全的幾種實現方式?

答:什麼是執行緒安全? 我的理解是這樣的,一個物件被多個執行緒同時訪問,還能保持其內部屬性的順序性及同步性,則認定為執行緒安全。實現執行緒安全的三種方式:被volatile、synchronized等關鍵字修飾,或者使用java.util.concurrent下面的類庫。  至於前兩者的關係,參考:synchronized和volatile的用法區別

2、方法內部,如何實現更好的非同步?

答:我們知道非同步其實就是讓另一個執行緒去跑,那麼如何建立執行緒?  第一種直接new Thread ,第二種new 一個實現Runnable介面的實現類。 第三種,通過執行緒池來管理建立等 ,這裡說到更好的實現非同步,那就是說我們在方法內部避免頻繁的new 執行緒,就可以考慮執行緒池了。 那麼執行緒池如何建立? 這裡可以new 一個執行緒池,但是需要考慮單例,或者在程式初始啟東時,就建立一個執行緒池,讓他跑著,然後在具體方法的時候,通過執行緒池來建立執行緒,實現非同步

3、專案中為何要用快取?如何理解nginx + tomcat + redis 叢集快取?

答1:最直接的表現就是減輕資料庫的壓力。避免因為資料讀取頻繁或過大而影響資料庫效能,降低程式宕機的可能性

答2:nginx常用做靜態內容服務和代理伺服器,直面外來請求轉發給後面的應用服務。nginx本身也能做快取,比如靜態頁面的快取什麼的。而tomcat是應用伺服器,處理JAVA WEB程式功能等等 。你也可以這麼理解,假設把使用者的請求當做是一條河流,那麼nginx就相當於一個水利工程,tomcat相當於一條條分流的支流,而redis 相當於支流旁邊的一個個水庫。 當你洪水來了,nginx根據你每條支流的承受力度分發不同的水流量,在確保程式正常執行的情況下,分發給每條支流(tomcat)不同的水流量。而redis相當於一個個支流的水庫,儲存水源,降低壓力,讓後面的水量平穩。

4、日常專案中,如果你接手,你準備從哪些方面調優?

答:這個呢首先是瞭解哪些需要優化,需要優化肯定是專案效能遭遇瓶頸或者猜測即將遭遇了,我們才會去考慮優化。那麼怎麼優化?

a、擴容 ,擴容的理解,就是擴充伺服器並行處理的能力,簡單來說就是加伺服器,增加處理請求的能力,例如增加nginx 、tomcat等應用伺服器的個數,或者物理伺服器的個數,還有加大伺服器頻寬等等,這裡考慮的是硬體方面

b、調優 ,調優,包括系統調優和程式碼調優 。 系統調優就是說加快處理速度,比如我們所提到的CDN、ehcache、redis等快取技術,訊息佇列等等,加快服務間的響應速度,增加系統吞吐量,避免併發,至於程式碼調優,這些就需要多積累了,比如重構、工廠等, 資料庫調優的話這個我不是很懂,只知道索引和儲存過程,具體參考:Mysql資料庫調優21個最佳實踐  ,其他資料庫調優方面就各位自己找找吧

5、談談你對分散式的理解

答:個人理解:分散式就是把一個系統/業務 拆分成多個子系統/子業務 去協同處理,這個過程就叫分散式,具體的演變方式參考:Java分散式應用技術架構介紹

6、Redis實現訊息佇列

十、手寫程式碼題(包含sql題)

1、假設商戶表A(id , city )  ,交易流水錶B (aid, amount , time)   這裡的time代表交易時間,  請用sql寫出查詢每個城市每個月的銷售業績(答案可在評論裡回覆)

2、假設有一個數組 A ,int[] A = { 1 , 3 , -1 ,0 , 2 , 1 , -4 , 2 , 0 ,1 ...  N};   原來是需要查出大於0的陣列,但是由於傳參錯誤或者其他原因,導致查出0和負數了,現在要求在不使用新陣列和新集合的情況下(即只使用這個A陣列,因陣列資料比較大,且只能用一次迴圈) 實現正數放到陣列的前面,小於等於0的數放到陣列的末尾(答案可在評論裡回覆)

十一、設計方案相關

面試還會問到一些關於設計方案相關的問題,比如

1、你的介面服務資料被人截包了,你如何防止資料惡意提交?

答:我們可以在介面傳輸引數裡面設定一個業務編號,這個編號用來區分是否重複提交。這樣即使資料被抓包了,對方也無法區分每個欄位你的含義,這時,這個業務編號的作用就來了

2、假設伺服器經常宕機,你從哪些方面去排查問題?

答:這個就留個各位看官補充了,可評論回覆