最新面试问题

设计模式及场景

• 单例模式：
  网站在线人数统计；数据库连接池；Windows任务管理器等
• 工厂模式：
  IOC创建 Bean；
• 观察者模式：
  一对多的关系，如商家上架新产品通知其粉丝；取消订单时其他相关的功能也撤销原有操作；
• 策略模式：
  会员打折（初级会员无折扣，中级会员9折，高级会员7折）；
• 责任链模式：
  多个对象可以处理同一个请求，但具体由哪个对象处理则在运行时动态决定；
• 装饰者模式：
  在原有功能的基础上进行功能扩展；

集合

• ArrayList
  • ArrayList 的底层是数组队列，相当于动态数组。与 Java 中的数组相比，它的容量能动态增长。在添加大量元素前，应用程序可以使用ensureCapacity操作来增加 ArrayList 实例的容量。这可以减少递增式再分配的数量。
  • 以无参数构造方法创建 ArrayList 时，实际上初始化赋值的是一个空数组。当真正对数组进行添加元素操作时，才真正分配容量。即向数组中添加第一个元素时，数组容量扩为 10。
• LinkList
  • LinkedList是一个实现了List接口和Deque接口的双端链表。 LinkedList底层的链表结构使它支持高效的插入和删除操作，另外它实现了Deque接口，使得LinkedList类也具有队列的特性; LinkedList不是线程安全的，如果想使LinkedList变成线程安全的，可以调用静态类Collections类中的synchronizedList方法
• HashMap
  • JDK1.8 之前 HashMap 由 数组+链表 组成的，数组是 HashMap 的主体，链表则是主要为了解决哈希冲突而存在的（“拉链法”解决冲突）.JDK1.8 以后在解决哈希冲突时有了较大的变化，当链表长度大于阈值（默认为 8）时，将链表转化为红黑树（将链表转换成红黑树前会判断，如果当前数组的长度小于 64，那么会选择先进行数组扩容，而不是转换为红黑树），以减少搜索时间
• ConcurrentHashMap
  • Java8 中的 ConcruuentHashMap 使用的 Synchronized 锁加 CAS 的机制
  • Java7 中的 Segment 数组 + HashEntry 数组 + 链表 进化成了 Java8 Node 数组 + 链表 / 红黑树，Node 是类似于一个 HashEntry 的结构。它的冲突再达到一定大小时会转化成红黑树，在冲突小于一定数量时又退回链表。

ArrayList 与 LinkList 区别

• 是否保证线程安全： ArrayList 和 LinkedList 都是不同步的，也就是不保证线程安全；
• 底层数据结构： Arraylist 底层使用的是 Object 数组；LinkedList 底层使用的是 双向链表 数据结构（JDK1.6 之前为循环链表，JDK1.7 取消了循环。注意双向链表和双向循环链表的区别，下面有介绍到！）
• 插入和删除是否受元素位置的影响： ① ArrayList 采用数组存储，所以插入和删除元素的时间复杂度受元素位置的影响。 比如：执行add(E e)方法的时候， ArrayList 会默认在将指定的元素追加到此列表的末尾，这种情况时间复杂度就是 O(1)。但是如果要在指定位置 i 插入和删除元素的话（add(int index, E element)）时间复杂度就为 O(n-i)。因为在进行上述操作的时候集合中第 i 和第 i 个元素之后的(n-i)个元素都要执行向后位/向前移一位的操作。 ② LinkedList 采用链表存储，所以对于add(E e)方法的插入，删除元素时间复杂度不受元素位置的影响，近似 O(1)，如果是要在指定位置i插入和删除元素的话（(add(int index, E element)） 时间复杂度近似为o(n))因为需要先移动到指定位置再插入。
• 是否支持快速随机访问： LinkedList 不支持高效的随机元素访问，而 ArrayList 支持。快速随机访问就是通过元素的序号快速获取元素对象(对应于get(int index)方法)。
• 内存空间占用： ArrayList 的空 间浪费主要体现在在 list 列表的结尾会预留一定的容量空间，而 LinkedList 的空间花费则体现在它的每一个元素都需要消耗比 ArrayList 更多的空间（因为要存放直接后继和直接前驱以及数据）。

线程池

• 运行过程
  • 判断核心线程池是否已满（都有任务），若不是则创建一个新的工作线程来执行新任务；否则判断盘对工作队列是否已满
  • 判断工作队列是否已满，若不是则将提交的新任务加入工作队列中；若工作队列已满，则判断线程池是否已满
  • 判断线程池是否已满，若不是则创建一个新的线程来执行新任务；否则交给饱和策略来处理这个任务
• 七大参数

  • corePoolSize 线程池核心线程大小

  • maximumPoolSize 线程池最大线程数量

  • keepAliveTime 空闲线程存活时间

  • unit 空间线程存活时间单位：keepAliveTime的计量单位

  • workQueue 工作队列

  • threadFactory 线程工厂

  • handler 拒绝策略/饱和策略

• 拒绝策略

1、AbortPolicy：直接抛出异常（默认）

2、CallerRunsPolicy：只用调用所在的线程运行任务

3、DiscardOldestPolicy：丢弃队列里最近的一个任务，并执行当前任务。

4、DiscardPolicy：不处理，丢弃掉。

Mybatis

#{ } 与 ${}

1. #{} 解析为一个 JDBC 预编译语句（prepared statement）的参数标记符，一个 #{ } 被解析为一个参数占位符；而${}仅仅为一个纯碎的 string 替换，在动态 SQL 解析阶段将会进行变量替换。

2. #{} 解析之后会将String类型的数据自动加上引号，其他数据类型不会；而${} 解析之后是什么就是什么，他不会当做字符串处理。

3. #{} 很大程度上可以防止SQL注入（SQL注入是发生在编译的过程中，因为恶意注入了某些特殊字符，最后被编译成了恶意的执行操作）；而${} 主要用于SQL拼接的时候，有很大的SQL注入隐患。

4.在某些特殊场合下只能用${}，不能用#{}。例如：在使用排序时ORDER BY ${id}，如果使用#{id}，则会被解析成ORDER BY “id”,这显然是一种错误的写法。

分页插件

实现 Interceptor 接口

public interface Interceptor {

  Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable;

  Object plugin(Object target);

  void setProperties(Properties properties);

}

其中一个关键的方法就是 intercept，从而实现拦截

分页插件的原理就是使用MyBatis提供的插件接口，实现自定义插件，在插件的拦截方法内，拦截待执行的SQL，然后根据设置的dialect（方言），和设置的分页参数，重写SQL ，生成带有分页语句的SQL，执行重写后的SQL，从而实现分页。

所以原理还是基于拦截器

使用参考

redis 5种数据结构

• String - 字符
  set key valule / get key / del key
• Hash - 哈希
  hset key field value ( hset myhash username lixin;hset myhash password 123)：myhash{username:lixin;password:123}
  hget key filed (hget myhash username )
  hgetall key (hgetall myhash )
  ​ hdel key field
• List - 列表
  lpush / rpush key value (lpush mylist a)
  lrange key start end : 范围获取 lrange mylist 0 -1 : 获取全部
  lpop / rpop key : 删除列表最左边/最右边的元素，并将元素返回
  del key
• Set - 集合
  sadd key value
  smembers key (所有)
  srem key value
• SortedSet - 有序集合
  zadd** key score value ( zadd mysort 65 lisi ) ：通过score属性来排序
  zrange key start end (withsocres)
  zrem key value

锁升级

• 偏向锁
• 轻量级锁
• 重量级锁

GC 垃圾回收

• 可达性算法

GC root 对象

• Class - 由系统类加载器(system class loader)加载的对象，这些类是不能够被回收的

• Thread - 活着的线程

• Stack Local - Java方法的local变量或参数

Java 中

a.虚拟机栈(栈桢中的本地变量表)中的引用的对象

b.方法区中的类静态属性引用的对象

c.方法区中的常量引用的对象

d.本地方法栈中JNI的引用的对象

mysql 索引

• 组合索引的有效及失效场景
  Mysql从左到右的使用索引中的字段，一个查询可以只使用索引中的一部份，但只能是最左侧部分。例如索引是key index （a,b,c）。 可以支持a | a,b| a,b,c 3种组合进行查找，但不支持 b,c进行查找 .当最左侧字段是常量引用时，索引就十分有效。

IOC 容器初始化流程

两种容器类型：BeanFactory && ApplicationContext

• Resource定位；指对BeanDefinition的资源定位过程。通俗地讲，就是找到定义Javabean信息的XML文件，并将其封装成Resource对象。

• BeanDefinition的载入；把用户定义好的Javabean表示为IoC容器内部的数据结构，这个容器内部的数据结构就是BeanDefinition。

• 向IoC容器注册这些BeanDefinition。

排序算法时间复杂度

Java8 新特性

• Stream流
  • Filter（过滤）
  • Sorted（排序）
  • Match（匹配）
  • Count（计数）
  • Map（映射）
    中间操作
• Optional
  • Optional 是一个简单的容器，其值可能是null或者不是null。在Java 8之前一般某个函数应该返回非空对象但是有时却什么也没有返回，而在Java 8中，你应该返回 Optional 而不是 null。

//of（）：为非null的值创建一个Optional
Optional<String> optional = Optional.of("bam");
// isPresent（）： 如果值存在返回true，否则返回false
optional.isPresent();           // true
//get()：如果Optional有值则将其返回，否则抛出NoSuchElementException
optional.get();                 // "bam"
//orElse（）：如果有值则将其返回，否则返回指定的其它值
optional.orElse("fallback");    // "bam"
//ifPresent（）：如果Optional实例有值则为其调用consumer，否则不做处理
optional.ifPresent((s) -> System.out.println(s.charAt(0)));     // "b"`

• Lambda
  举例

List<String> names = Arrays.asList("peter", "anna", "mike", "xenia");

Collections.sort(names, new Comparator<String>() {
    @Override
    public int compare(String a, String b) {
        return b.compareTo(a);
    }
});

lambda 方式

Collections.sort(names, (String a, String b) -> {
    return b.compareTo(a);
});

//进阶
Collections.sort(names, (String a, String b) -> b.compareTo(a));

• 函数式接口

SpringBoot 各种 starter 如何实现

• 首先是@EnableConfigurationProperties注解import了EnableConfigurationPropertiesImportSelector后置处理器；
• EnableConfigurationPropertiesImportSelector后置处理器又向Spring容器中注册了ConfigurationPropertiesBeanRegistrar和ConfigurationPropertiesBindingPostProcessorRegistrar这两个bean；
• 其中ConfigurationPropertiesBeanRegistrar向Spring容器中注册了XxxProperties类型的bean；ConfigurationPropertiesBindingPostProcessorRegistrar向Spring容器中注册了ConfigurationBeanFactoryMetadata和ConfigurationPropertiesBindingPostProcessor两个后置处理器；
• ConfigurationBeanFactoryMetadata后置处理器在初始化bean factory时将@Bean注解的元数据存储起来，以便在后续的外部配置属性绑定的相关逻辑中使用；
• ConfigurationPropertiesBindingPostProcessor后置处理器将外部配置属性值绑定到XxxProperties类属性的逻辑委托给ConfigurationPropertiesBinder对象，然后ConfigurationPropertiesBinder对象又最终将属性绑定的逻辑委托给Binder对象来完成。

参考文章

CMS收集器四个阶段，哪两个阶段工作线程会停止工作

• 初始标记
  初识标记：这个过程是标记从gc root出发发的直接相关的引用。这个时间很短，但是是stop the world;

• 并发标记
  并发标记：用户线程并行执行，进行相关的引用标记。这个时间很长，一般决定于堆内存的大小。所使用的线程数为(cpu个数+3)/4，所以当cpu核数很少时，在并发标记阶段会出现严重的性能下降。为了解决这个问题，对于cpu核数很少时，在并发标记阶段会与用户线程交叉执行，以使服务器性能不至于下降的太严重。但是这样操作会使标记过程所耗费的时间更长。

• 重新标记
  重新标记：因为在并发标记时，用户线程在执行，可能会造成再次的实例引用。所以需要重新标记一下。这个阶段的标记也是stop the world,并且是并行标记。

• 并发清除
  并发清除，即清除相关的垃圾。

CMS使用的是标记清除算法，会造成内存碎片，当老年代无法再次分配内存时需要FULL GC。CMS提供了一个参数-XX+UseCMSCompactAtFullCollection，即在执行FULL GC时开启内存碎片的合并整理过程。这也会引起stop the world。

CMS在进行垃圾回收时，无法处理浮动垃圾。所以在进行垃圾回收时，需要留有一定的内存供用户线程使用。CMS提供了一个内存触发垃圾回收的内存使用比例：
-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction，如果预留的内存不够使用，就会出现Cocurrent Mode Failure失败，这时就需要启动后备预案：临时使用串行收集器重新进行老年代的垃圾收回，这个时间更长。

CMS 用来进行老年代的垃圾回收，这个与ParNew（多线程的串行垃圾回收）进行组合，用于整个的堆内存的垃圾回收。

JDK 自带命令

• jps：查看Java进程
• jstack：查看线程堆栈命令
• jstat：性能监控工具命令
• jmap：打印内存映射

使用例子

索引为什么用 B+ 树，不用 B 树

• B+树只有叶节点存放数据，其余节点用来索引，而B-树是每个索引节点都会有Data域。这就决定了B+树更适合用来存储外部数据，也就是所谓的磁盘数据。

• IO 次数

参考文章

常用linux命令

• 查询端口号：netstat -anp |grep 端口号；lsof -i:端口号
• 查询进程：pstree -aup（树状）；ps aux（查询当前运行线程状态）
• 终止进程：kill -9（强制）；kill -15

限流

• Guava 用户限流
• Redis 限制重复操作