【面经】5年Java面试亲身经验
一、背景
自己由于某种原因，需要找下份工作，经历了2周多时间面了20多家(按部门算)，其中包括AT, TMDK等大厂，也拿到了一些offer。
整个过程特别紧凑，比较辛苦，加上裸面原因，前期表现的并不好，到后面才娴熟了一些。
因为这样连贯的面试车轮战，很容易就能感受到面试的高频知识点，对后面的面试就越来越能把握住节奏点。
写这篇文章的目的，除了自我总结之外，也希望能对后面的年轻人有一些帮助。
二、题目列表：
每家1-3轮不等，题目太多，只能凭印象或当时做的笔记列出，其中高频的(出现3次及以上)会以红色标出。
备注：因为时间有限，对每个题目下的答案，仅仅是列出了脑海中的“记忆索引”，仅供参考（水平有限甚至可能还有错误），需要自行去学习去总结答案。
1. HashMap数据结构？put, get过程？扩容机制？JDK1.8版本中相比1.7做了哪些优化？容量怎么计算的？
hash表+链表+红黑树；先计算hashcode,再对&(n-1)计算，最后使用equals判断；double容量扩容，并进行rehash计算，性能开销较大；增加了红黑树，链表插入由头插该为尾插（为了解决并发场景CPU 100%问题）；直接由size属性返回
建议：深度分析源码，重点关注核心方法
2. ConcurrentHashMap数据结构？如何保证线程安全的？相比1.7做了什么优化？
与hashmap结构一致；使用cas保证；使用cas代替segement分段锁，提升效率
3. 为什么String被设计成不可变的？
设计考虑、效率考虑、安全考虑
4. 限流算法有哪些？区别是什么？令牌桶如何实现？
漏桶与令牌桶；前者保持匀速，后者能应对突发流量；使用guava的RateLimiter
5. 一致性hash算法？
已知一个[0, 2^32-1]这样整数的集合，从小到大按顺时针均匀分布。先将机器ip(或hostname等其他唯一信息)使用某种hash算法，计算出hash值，
再对2^32取余，定位到环中的某个位置。再对key进行hash计算，对2^32取余，定位到某个位置后，按顺时针找到第一个机器的位置，这样就找到了key与机器的映射关系。
为了解决机器数量过小，会有数据不平衡的问题，可以再建立虚拟节点，如针对172.23.23.23建立172.23.23.23#1, 172.23.23.23#2, 172.23.23.23#3 这样3个虚拟节点，再做同样的操作
6. JVM内存模型（有些面试官其实只是让你回答内存布局）？各个内存区域分别是做什么的？有哪些是共享的？
每个线程有独立的内存，互相是隔离的，读变量时会从主内存读取放到线程内存中，做完计算后，会“异步”的写回主内存；
虚拟机栈用于保存变量引用，此处省略...
建议：JMM这块知识，有很多细节，涉及happens-before原则，内存屏障等很多概念的东西，能理解就去理解下
7. 年轻代，老年代区别？垃圾回收算法分别是？垃圾回收器有哪些？
前者保存小或生命周期短的对象，后者保存大或生命周期长的对象；前者是复制算法，后者是标记清除或标记整理算法；
一共有7个垃圾回收器，注意ParNew和CMS是搭配组合，省略...
8. CMS具体的工作流程？G1与CMS区别？
大致有4个步骤：初始标记->并发标记->重新标记->并发清除，第1和3步会STW(stop the world)，这个回收器是以追求响应时间短为目标；
前者有产生浮动垃圾，空间碎片等缺点，后者将堆分为很多个region，不再具有特定的年轻代，老年代，GC时会自适应调整策略，更加智能，也是追求响应时间短为目标。
9. GC Root对象有哪些？
栈中变量引用的对象；方法区中静态属性、常量应用的对象；JNI中引用的对象
10. 强引用、软引用？弱应用？虚引用？
被视为存活对象不会被GC；SoftReference,只有在OOM之前才被GC掉；WeakReference，每次GC时都被GC掉；省略..
11. 类加载机制？tomcat为什么打破双亲委派？
默认有3个类加载器，系统、扩展、应用类加载器，使用双亲委派模型, 即每次优先让父类加载去加载；tomcat可以同时部署多个应用，安全考虑
建议：注意ClassLoader中loadClass，findClass区别
12. 线程池有哪些？一般怎么用？这些参数的意义是什么？
默认的有4个，fixed, single, cached, scheduled；不过一般用ThreadPoolExecutor, 包含core, max, alive, blockingQueue, threadFactory, abortPolicy，省略...
建议：这个问题是最最最常问的，建议分析下ThreadPoolExecutor源码，洞察内部实现，就不用死记参数之间的联系了。
13. 线程池的线程数一般设定多少？
由机器CPU的core数n和并发任务的属性决定，若任务是CPU密集型，建议设定n+1数量，若任务是IO密集型，建议设定2n数量
14. 线程通信的方式？
volatile, wait/notify/notifyAll, condtion#await/singal等
15. Thread有几种状态？
NEW，RUNNING, BLOCKED, WAITING, TIMED_WAITING，TERMINATED
建议：这些状态定义在Thread类本身；需要注意每个状态是由哪些方法调用产生的；另外操作系统下的线程本身也有自己的状态，比JDK定义的更精简一些，可以自行去对比分析理解
16. sleep与wait区别
前者不会释放锁，后者会释放锁，两者都不会占用CPU资源
17. volatile作用？原理?
可见性，有序性(防止重排序)；使用内存屏障
建议：内部原理实现比较复杂，涉及CPU lock指令，一致性协议等，可自行深入了解
18. ThreadLocal如何实现？
Thread类本身有ThreadLoalMap属性，所以每个线程都有独立的map数据
19.索引类型？
一般回答角度：普通索引，唯一索引，主键索引，联合索引
(有时会问让从索引结构角度)：hash索引，B+树索引
20. 为什么使用B+树？而不是用其它二叉树或B-树？B+树与B-树区别？
前提知识：数据库是文件存储系统，瓶颈在IO访问次数上，树越高，访问的次数就越多。
B+树是多叉树，相同节点要比二叉树高度低很多，效率会高很多；
相比B-树，主要有2点优势，1. 叶子节点有指针相连，做全表扫描时或范围查询时会很快。2. 内部节点不存储数据，只存储索引值，相同数据页存储的节点信息更多，IO次数也会减少很多，效率就高很多。
21. 聚集索引与非聚集索引区别？
在InnoDB中前者也称主键索引，内部节点存储主键值，叶子节点存储数据行。后者是内部节点存储索引值，叶子节点只存储主键值
22. Innodb与Myisam引擎区别？
前者支持事务，后者不支持。前者是聚集索引，后者是非聚集索引
23. 数据库主从复制过程？binlog日志模式有哪些？
master开启binlog日志开关，slave节点会有线程去读取binlog，然后写回到relay log中，再有线程去读取relay log，写到slave节点中；
statement level记录操作语句, row level记录操作涉及的所有行数据, mixed level;
24. redolog, undolog区别？
前者是可以恢复被中断的事务数据，从而继续提交；后者是可以让事务回滚到上一个版本。
25. 如果事务未提交，意外宕机？如何恢复？
使用redolog或者undolog恢复。未完成的事务，可以继续提交，也可以选择回滚，这基于恢复的策略而定。
26. SQL优化技巧（慢查询解决方案）
使用explain分析执行计划报告，避免一些索引使用不当的问题，或有没有必要建立新的索引，另外可以使用缓存，分库分表解决。
建议：总结出索引使用不当的case，如索引字段参与计算被写在sql中等
27. 什么是索引覆盖？
在InnoDB中，select语句中select出来的字段，只包含索引值和主键值，不用回表（再次根据主键值去查询主键索引，找到数据行）
28. 深层次分页如何优化？比如 limit 10000, 100这种？
假设主键是有序的，先找到100页的主键值a，再根据>a这个条件，再次分页100，又找到主键值b，再根据>b这个条件省略...
建议：这次面试被问到至少3次，前几年面试真没遇到过；描述的不精确，可自行去度娘学习
29. spring如何解决循环依赖？
30. springboot相比spring的优势？
约定大于配置；自启动一些组件
31. @Conditional作用
当某个bean的初始化依赖某个class时，可以使用此注解
32. redis常用数据结构？
list, string, hash, set, zset
33. 持久化策略？aof与rdb区别？
有aof和rdb；前者是持久化操作指令，且追加写入，持久化动作快，但恢复慢。后者是持久化当前全量数据，持久化动作慢，但恢复快。
建议：其实还有混合持久化策略，即aof+rdb；aof与rdb的持久化原理也可去深入了解下，有时可能会被问到
35. 过期key的删除策略？
主动删除，redis内部有定时去监测key的ttl是否过期；被动删除，只有在get时会判断是否过期
36. redis哨兵模式如何保证高可用？
建议：看有没有用过吧，可以自行研究
37. 对于redis-cluster，如何保证高可用的？数据是如何存储的？内部节点如何通信？
多master水平分布，每个master背后有slave做备用节点；redis-cluster，默认会有1.6W多个slot，每个key的hash值对slot总量进行取余，定位到某个slot上，slot是分布在某个master上的；
master-master，master-slave，slave-slave都会依赖同一种二进制协议通信，传达节点信息是否正常，存储的slot号有哪些，都会告诉其它节点，这样每个master都知道了slot号与master之间的映射关系。
建议：看有没有用过吧，可以自行研究
39. 事务隔离级别有哪些？mysql默认是哪个？是如何实现可重复读的？是如何解决幻读问题的？
读未提交，读已提交，可重复读，可串行化；默认是可重复读，RR；MVCC为表新增2个虚拟字段，创建行的版本，删除行的版本，每次查询时都是要小于等于创建版本，所以即使其它事务变更该行，也不会影响当前事务的查询；使用间隙锁
建议：这些问题特别特别被经常问到。这块知识涉及当前读，快照读，X锁, S锁，间隙锁，undolog等等，建议系统去深入理解总结
40. 分布式锁怎么实现的？redis锁怎么防止被误释放？怎么防止死锁？过期时间怎么设置？怎么续约？
对于redis实现，获取锁使用setNx命令，设置key，value，expire；可在value中设置UUID，释放锁时，通过lua脚本判断UUID是否一样，再通过redis的evl命令执行这个脚本；
通过设置过期时间防止死锁；预估一个过期时间后，可以有一个“看门狗”的线程去检测锁的状态，去自动续约。
建议：这块需要去系统深入了解下，特别常见。
41. mysql层面乐观锁、悲观锁实现？
前者加version，在操作sql语句中增加version判断大小的where条件；select ... for update;
42. 什么是cas，有哪些缺点？
compare and set是原子命令；cpu资源开销，ABA问题等
43. AQS大致机制？
主要有2个核心的属性：volatile int state，用于标识锁的状态；双向同步队列，用于保存等待状态的线程。另外使用cas去获取锁/释放锁
建议：去深入源码了解其机制；注意volatile+cas的使用机制，原子类也是这样实现的
44. Synchroinzed与ReentrantLock区别？
使用方式角度：前者可修饰属性、方法、代码块，后者只能是代码块；
其它角度：前者只能是非公平的，后者可支持公平锁。前者不能响应等待中断，后者是能响应等待中断的。
建议：此问题几乎必问
45. Synchronized是如何实现的? 锁优化过程?
每个对象都有一个对象锁，保存在对象头中；先由偏向锁，再升级为轻量级锁，最后是重量级锁
建议：特别容易被问到，建议去深入学习
46. ReentrantLock怎么实现的？
继承AbstractQueuedSynchronizer类，去实现。即基于AQS。
45. wait使用时注意哪些？
要被while循环包住，放在synchroinzed下
46. 场景题汇总：
1) 延时队列怎么实现的？
建议：参考DelayQueue实现
2) 如何应对未来可能的突发流量？
可从限流、MQ削峰、动态水平扩容等角度去展开讲
建议：方案有很多，要实现准备好一种能落地的方案
3) 线上故障排查的思路是什么？
4) 缓存穿透如何解决，缓存雪崩如何解决？
建议：会有布隆过滤器做防缓存穿透的方案；其它可自行去了解学习
5) 你觉得项目的挑战点/难点/亮点是什么？
建议：要实现准备好，列出个1，2，3，4条出来
6). 动态展示积分排行？zset结构如何实现的？
使用redis的zset结构；跳跃表？
建议：需了解zset大致实现，很容易被追问
7). GC调优经验？GC线上问题排查？（如内存泄漏）
暂无；jmap出快照，下载到本地后，用mat去分析
建议：根据自己经验+度娘；
8) 如何排查CPU过高问题？
找到进程pid，top -H -p pid(得出占用CPU资源高到低的线程信息)，printf %x id(拿到线程号去转16进制)，再从jstack出的线程栈中去找这个线程号，最后定位到代码
9). A线程依赖B，B依赖C，怎么实现？
使用wait/notify/notifyAll
10). 待补充...
47. 算法题汇总：
1) 两个升序数组的差集；输入2个数组，返回一个数组
2) 判断一棵树是否是平衡二叉树；输入root节点，输出true/false
3) 已知一个升序的数组，给特定值a，求在数组中小于a的最大值（需最优复杂度）；输入数组和a，输出数组中的某个数
4) 给定2个有序的单链表，合并成一个有序的单链表，且去除重复元素；输入2个头结点，输出新链表的头结点
5) 将数字123422，翻译成“拾贰万叁仟肆佰贰拾贰”，即给定任意数字翻译成汉字；输入long型数字，输出字符串
6) 说下实现LRU的思路，手写LRU
建议：优先使用HashMap结构与链表结合的方案，参考LinkedHashMap
7) 用两个栈数据结构实现一个队列的功能，队列具备入队、出队操作功能即可
8) 实现下二分查找
9) 求最大连续子数组之和
10) 实现下插入排序，并说其是否稳定，时间复杂度是什么
11) 实现一个栈（可用JDK中的Stack），要求能额外实现getMin()方法，标识能获取到此栈的最小值
12) 实现层序遍历
13）待补充...
48 待补充...
三、面试技巧：
上面列出的面试遇到的知识点基本都是大路货，随处可见，我们能做的就是尽量去融会贯通，尽量与项目开发实践中相结合，有自己的心得总结。
对于前3年的，可能对基础知识考察会多一些；
对于5年左右甚至更多，可能对项目经验考察更多一些。
在做面试准备时，要根据自身的情况，有侧重点的去准备。
具体一些的话，比如简历怎么写，怎么介绍项目，怎么有针对的准备某块知识等等技巧，后续有空了补上吧。
四、自我总结：
自己这次面试，是临时抱佛脚，“应试”的心态去准备面试，这样肯定是很不好的。
希望以后自己能踏踏实实的，平常多总结，做一个real coder.
