【总结】Java面试题

部分转自 https://blog.csdn.net/junchi_/article/details/79754032

一、String特性。StringBuffer 和 StringBuilder 区别

问：String a = "str"; String b = new String("str")；问 a == b , a.equals(b) 的值是true还是false？

答：false ; true
这里涉及到 == 与 equals 的区别：

　　==和squals在比较基本数据类型时都比的是数值，但在比较引用数据类型时都比较的是地址。
　　而String类内部重写了equals()方法，所以比较的是内容是否相同。

String a = "str"; ，"str" 存到方法区的字符串常量池。而String b = new String("str")；，new String() 只要是new出来的就存到堆中，再指向常量池的"str"。用 == 时，a指向的是字符串常量池地址，而b指向的是 new String() 堆中存放地址。所以必然false。而String 的equals 是比较内容，他们的内容都是"str"。所以是 true。

关于String要知道它是被final修饰的不可变类。频繁修改最好用 StringBuffer 或 StringBuilder。二者的区别，StringBuilder效率高，线程不安全。StringBuffer线程安全。

　　String:字符常量，保存在常量池中。依赖一个私有字符常量表实现的

public final class String
    implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
    /** The value is used for character storage. */
    private final char value[];

　　AbstractStringBuilder ：StringBuffer类与StringBuilder类都继承了AbstractStringBuilder，然而AbstractStringBuilder类是依赖一个字符变量表实现的；

abstract class AbstractStringBuilder implements Appendable, CharSequence {
    /**
     * The value is used for character storage.
     */
    char[] value;

　　StringBuilder：自己重写了方法之后，全都在方法内super.function()，未做任何扩展。同时从类名语义上来说String构建者，所以没有subString方法看来也合情合理； 
　　StringBuffer：在重写方法的同时，几乎所有方法都添加了synchronized同步关键字；

二、ArrayList 和 LinkedList 原理、区别以及底层数据结构

区别：　　
　　ArrayList是实现了基于动态数组的数据结构，LinkedList基于链表的数据结构。 
　　对于随机访问get和set，ArrayList觉得优于LinkedList，因为LinkedList要移动指针。 
　　对于新增和删除操作add和remove，LinedList比较占优势，因为ArrayList要移动数据。 
     知道这些还不够，最好看一遍源码。了解一下存在这些区别的原因。以第三点为例，为什么新增删除 ArrayList占优势呢？看了源码就会了解到。 ArrayList 底层结构是数组，首先数组是不可变的，新增要检查数组大小是否满足，不满足需要扩容，扩容就需要新建数组，然后将原数组copy到新数组，再制空原数组，在新数组新增。删除时，ArrayList会将后面部分的元素依次往上挪一个位置(就是copy)。其他方法不再描述，具体需要先熟悉一下源码。有时候会问到怎么保证ArrayList 线程安全。用Collections.synchronizedList()或改用 Vector。原理是方法前加入了synchronize关键字实现加锁。

1.Vector与ArrayList：相同点：有序，不唯一，底层数组存值。
（1）Vector采用同步处理方式，效率低，线程安全，扩容采用原容量2倍扩增。
（2）ArrayList采用异步处理方式，效率高，线程不安全，扩容采用原容量1.5倍扩增。

三、HashMap、HashTable、ConcurrentHashMap 原理、源码、数据结构，线程是否安全

HashMap是数组加链表结构（哈希表）。

　　存入一个Key-Value对象，Key调用hashCode()生成一个哈希码，根据哈希码算出要存入数组中的位置i,判断位置i是否有值，如果没值直接将Key-Value存入位置i,如果位置i上有值，调用equals()将Key与位置i上已有的值一个一个比较，如果有重复，Key不插入，Value要将之前值覆盖，如果无重复，接着存入位置i,并以链表的方式连接。

HashTable和HashMap区别，属于线程安全，key value 不能为 null。

ConcurrentHashMap也是线程安全，结构可理解成 分裂数组+HashTable。效率比HashTable高，因为HashTable是整个Map加锁，ConcurrentHashMap是把锁加到 各个分裂数组上。

四、Lock 和 synchronize 实现原理与区别。简述乐观锁悲观锁。分布式锁实现方式

synchronized是托管给JVM执行的，而lock是java写的控制锁的代码。synchronized在锁定时如果方法块抛出异常，JVM 会自动将锁释放掉，不会因为出了异常没有释放锁造成线程死锁。但是 Lock 的话就享受不到 JVM 带来自动的功能，出现异常时必须在 finally 将锁释放掉，否则将会引起死锁。在资源竞争不是很激烈的情况下，偶尔会有同步的情形下，synchronized是很合适的。原因在于，编译程序通常会尽可能的进行优化synchronize。

锁：解决并发问题

　　 1).悲观锁: 很悲观，修改数据的时候总会认为别人也会修改，所以要加锁，利用的数据库锁机制实现

　　　　1)数据库中实现:select * from t_user where id = 10 for update

　　　　2)Hibernate实现 1)session.get(User.calss,10,LockOptions.UPGRADE);

　　2).乐观锁：很乐观，修改数据的时候总会认为别人不会修改，所以不加锁，利用版本号机制实现

　　　　1)Hibernate怎么实现

　　　　　　a)在实体类中添加version(该属性Hibernate会帮我们维护)

　　　　　　b)在表中也添加version字段

　　　　　　c)在映射文件中建立关系

　　　　2)原理

　　　　　　a)提交的时候先判断版本号是否一致

　　　　　　　　1)如果一致就提交，版本号自增

　　　　　　　　2)如果不一致就不让提交，说明数据已经被其他事务修改。

分布式锁实现方式：基于数据库实现，基于缓存（Redis，memcached，tair）实现，基于Zookeeper实现。

五、SpringMVC流程。常用注解。Spring的IOC和AOP

SpringMVC流程：

用户发送请求至前端控制器DispatcherServlet。
DispatcherServlet收到请求调用HandlerMapping处理器映射器。
处理器映射器找到具体的处理器(可以根据xml配置、注解进行查找)，生成处理器对象及处理器拦截器(如果有则生成)一并返回给DispatcherServlet。
DispatcherServlet调用HandlerAdapter处理器适配器。
HandlerAdapter经过适配调用具体的处理器(Controller，也叫后端控制器)。
Controller执行完成返回ModelAndView。
HandlerAdapter将controller执行结果ModelAndView返回给DispatcherServlet。
DispatcherServlet将ModelAndView传给ViewReslover视图解析器。
ViewReslover解析后返回具体View。
DispatcherServlet根据View进行渲染视图（即将模型数据填充至视图中）。
DispatcherServlet响应用户。

六、微服务架构Spring Boot ，Spring Cloud

1.微服务的优势　

　　首先，分解巨大单体应用为多个微服务，解决了单体应用的复杂性问题。每个服务都有一个定义清楚的边界，通过 RPC- 或者消息驱动API与外接沟通，这样单个微服务相比单体应用更容易开发和维护。

　　其次，微服务架构使得每个服务都可以由专门的开发团队来开发。开发者可以自由选择开发技术，同时也意味着开发者不需要被迫使用旧项目采用的过时技术。即使重写单个微服务也不会太困难，相比重写整个单体应用容易多了。

　　第三，微服务架构使得每个微服务独立部署，开发者不再需要协调其它服务部署对本服务的影响。这种改变可以加快部署速度，使得持续化部署成为可能。

　　最后，微服务架构使得每个服务可以独立扩展。

2.Spring Cloud 五大神兽：（要知道实现原理，Eureka 是重点）

服务发现——Netflix Eureka
客服端负载均衡——Netflix Ribbon
断路器——Netflix Hystrix
服务网关——Netflix Zuul
分布式配置——Spring Cloud Config

七、多线程与高并发

多线程要了解线程常用方法。线程池的实现方式。如何避免死锁。生命周期。

　　线程的生命周期：

　　　　新建状态：线程刚New出来时。

　　　　就绪状态：线程调用start()。

　　　　运行状态：处于就绪状态的线程，抢到了资源时调用run()，就处于运行状态。

　　　　阻塞状态：当线程调用sleep(),或yield()时。

　　　　终止状态：当线程执行结束或者调用stop（）。

　　避免死锁：

1. 加锁顺序（线程按照一定的顺序加锁）
2. 加锁时限（线程尝试获取锁的时候加上一定的时限，超过时限则放弃对该锁的请求，并释放自己占有的锁）
3. 死锁检测

并发包扩常用类原理和应用场景：计数器CountdownLatch，栅栏CyclicBarrier，信号量semaphore，交换。

八、事务相关

项目中事务处理方案。

4种事务特性：
　　原子性 （atomicity）:强调事务的不可分割. 同一个事务中sql语句要么一起执行成功，要么一起执行失败。
　　一致性 （consistency）:事务的执行的前后数据的完整性保持一致. 
　　隔离性 （isolation）:事务在执行的过程中互不干扰。
　　持久性（durability） :事务中的数据一旦提交或者回滚，数据修改是永久的。、

5种隔离级别：

　　DEFAULT 这是一个PlatfromTransactionManager默认的隔离级别，使用数据库默认的事务隔离级别
　　未提交读（read uncommited） :脏读，不可重复读，虚读都有可能发生 
　　已提交读 （read commited）:避免脏读。但是不可重复读和虚读有可能发生 
　　可重复读 （repeatable read） :避免脏读和不可重复读.但是虚读有可能发生
　　串行化的 （serializable） :避免以上所有读问题

7种传播行为：

保证同一个事务中

PROPAGATION_REQUIRED 支持当前事务，如果不存在 就新建一个(默认) 
PROPAGATION_SUPPORTS 支持当前事务，如果不存在，就不使用事务 
PROPAGATION_MANDATORY 支持当前事务，如果不存在，抛出异常 
   保证没有在同一个事务中 
PROPAGATION_REQUIRES_NEW 如果有事务存在，挂起当前事务，创建一个新的事务 
PROPAGATION_NOT_SUPPORTED 以非事务方式运行，如果有事务存在，挂起当前事务 
PROPAGATION_NEVER 以非事务方式运行，如果有事务存在，抛出异常 
PROPAGATION_NESTED 如果当前事务存在，则嵌套事务执行
分布式事务处理方案（XA，TCC等，也可以了解一下阿里最近推出的 GTS）

九、常用那些设计模式，说出原理，以及框架中用到哪些。单例的几种写法

23种设计模式至少要了解Spring框架用到的一些设计模式。bean单例 beanfactory工厂 AOP动态代理等。

单例有饿汉式，懒汉式，静态内部类等方式。这些方式并非真正安全，可以用反射拿到，用枚举可以避免。

饿汉式：

	/*//饿汉式，在系统加载类是就创建了对象，占用资源，但在多线程中安全
	private static Boss boss=new Boss("罗嘉", 18);

	//提供一个对外的接口，专门用来供外界调用这个对象
	public static Boss getBoss() {
		return boss;
	}*/

　　懒汉式：

	//懒汉式，在系统加载类时不会创建对象，在用对象时才会创建节约资源，但在多线程中有安全隐患，要加个同步锁
	private static Boss boss;
	//提供一个对外的接口，专门用来供外界调用这个对象
	public synchronized static Boss getBoss() {
		if (boss==null) {
				boss=new Boss("罗嘉", 18);
		}
		return boss;
	}

spring中用到的设计模式：

　　1.工厂模式，在各种BeanFactory以及ApplicationContext创建中都用到了；实质：由一个工厂类根据传入的参数，动态决定应该创建哪一个产品类

　　2.模版模式，在各种BeanFactory以及ApplicationContext实现中也都用到了；

　　3.代理模式，在Aop实现中用到了JDK的动态代理；spring优先支持实现接口的方式,如果没有接口则使用cglib方式。

　　　　实现原理： 切面在应用运行的时刻被织入。一般情况下，在织入切面时，AOP容器会为目标对象创建动态的创建一个代理对象。SpringAOP就是以这种方式织入切面的。

　　4.策略模式，第一个地方，加载资源文件的方式，使用了不同的方法，比如：ClassPathResourece，FileSystemResource，ServletContextResource，UrlResource但他们都有共同的借口Resource；第二个地方就是在Aop的实现中，采用了两种不同的方式，JDK动态代理和CGLIB代理；

　　5.单例模式，这个比如在创建bean的时候。

　　6. 适配器模式

　　　　实现方式：SpringMVC中的适配器HandlerAdatper。

　　　　实现原理：HandlerAdatper根据Handler规则执行不同的Handler。

十、常用中间件RabbitMQ，kafka等，原理、区别、优缺点

中间件的应用场景。

RabbitMQ是一个AMQP实现，传统的messaging queue系统实现，基于Erlang。老牌MQ产品了。AMQP协议更多用在企业系统内，对数据一致性、稳定性和可靠性要求很高的场景，对性能和吞吐量还在其次。

Kafka是linkedin开源的MQ系统，主要特点是基于Pull的模式来处理消息消费，追求高吞吐量，一开始的目的就是用于日志收集和传输，0.8开始支持复制，不支持事务，适合产生大量数据的互联网服务的数据收集业务。

十一、缓存：Redis原理，数据结构，集群几种方式。和memcache区别

十二、HTTP协议，RPC协议，Socket协议

十三、Nginx实现负载均衡的几种方式

轮询，随机，哈希，加权轮询，加权随机，最小连接数等。

十四、java1.8新特性

十五、关于jvm调优