【后端系列面试题】Java 全栈知识点问题汇总（上）（约97366字）-IT面试吧

【后端系列面试题】Java 全栈知识点问题汇总（上）（约97366字）

变量名纠结症

这家伙很懒，什么都没有写...

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文章目录

# Java 全栈知识点问题汇总（上）

# 1 Java 基础

# 1.1 语法基础

# 面向对象特性？
# a = a + b 与 a += b 的区别
# 3*0.1 == 0.3 将会返回什么? true 还是 false?
# 能在 Switch 中使用 String 吗?
# 对equals()和hashCode()的理解?
# final、finalize 和 finally 的不同之处?
# String、StringBuffer与StringBuilder的区别？
# 接口与抽象类的区别？
# this() & super()在构造方法中的区别？
# Java移位运算符？

# 1.2 泛型

# 为什么需要泛型？
# 泛型类如何定义使用？
# 泛型接口如何定义使用？
# 泛型方法如何定义使用？
# 泛型的上限和下限？
# 如何理解Java中的泛型是伪泛型？

# 1.3 注解

# 注解的作用？
# 注解的常见分类？

# 1.4 异常

# Java异常类层次结构?
# 可查的异常（checked exceptions）和不可查的异常（unchecked exceptions）区别？
# throw和throws的区别？
# Java 7 的 try-with-resource?
# 异常的底层？

# 1.5 反射

# 什么是反射？
# 反射的使用？
# getName、getCanonicalName与getSimpleName的区别?

# 1.6 SPI机制

# 什么是SPI机制？
# SPI机制的应用？
# SPI机制的简单示例？

# 2 Java 集合

# 2.1 Collection

# 集合有哪些类？
# ArrayList的底层？
# ArrayList自动扩容？
# ArrayList的Fail-Fast机制？

# 2.2 Map

# Map有哪些类？
# JDK7 HashMap如何实现？
# JDK8 HashMap如何实现？
# HashSet是如何实现的？
# 什么是WeakHashMap?

# 3 Java 并发

# 3.1 并发基础

# 多线程的出现是要解决什么问题的? 本质什么?
# Java是怎么解决并发问题的?
# 线程安全有哪些实现思路?
# 如何理解并发和并行的区别?
# 线程有哪几种状态? 分别说明从一种状态到另一种状态转变有哪些方式?
# 通常线程有哪几种使用方式?
# 基础线程机制有哪些?
# 线程的中断方式有哪些?
# 线程的互斥同步方式有哪些? 如何比较和选择?
# 线程之间有哪些协作方式?

# 3.2 并发关键字

# Synchronized可以作用在哪里?
# Synchronized本质上是通过什么保证线程安全的?
# Synchronized使得同时只有一个线程可以执行，性能比较差，有什么提升的方法?
# Synchronized由什么样的缺陷? Java Lock是怎么弥补这些缺陷的?
# Synchronized和Lock的对比，和选择?
# Synchronized在使用时有何注意事项?
# Synchronized修饰的方法在抛出异常时,会释放锁吗?
# 多个线程等待同一个Synchronized锁的时候，JVM如何选择下一个获取锁的线程?
# synchronized是公平锁吗？
# volatile关键字的作用是什么?
# volatile能保证原子性吗?
# 32位机器上共享的long和double变量的为什么要用volatile?
# volatile是如何实现可见性的?
# volatile是如何实现有序性的?
# 说下volatile的应用场景?
# 所有的final修饰的字段都是编译期常量吗?
# 如何理解private所修饰的方法是隐式的final?
# 说说final类型的类如何拓展?
# final方法可以被重载吗?
# 父类的final方法能不能够被子类重写?
# 说说基本类型的final域重排序规则?
# 说说final的原理?

# 3.3 JUC全局观

# JUC框架包含几个部分?
# Lock框架和Tools哪些核心的类?
# JUC并发集合哪些核心的类?
# JUC原子类哪些核心的类?
# JUC线程池哪些核心的类?

# 3.4 JUC原子类

# 线程安全的实现方法有哪些?
# 什么是CAS?
# CAS使用示例，结合AtomicInteger给出示例?
# CAS会有哪些问题?
# AtomicInteger底层实现?
# 请阐述你对Unsafe类的理解?
# 说说你对Java原子类的理解?
# AtomicStampedReference是怎么解决ABA的?

# 3.5 JUC锁

# 为什么LockSupport也是核心基础类?
# 通过wait/notify实现同步?
# 通过LockSupport的park/unpark实现同步？
# Thread.sleep()、Object.wait()、Condition.await()、LockSupport.park()的区别? 重点
# 如果在wait()之前执行了notify()会怎样?
# 如果在park()之前执行了unpark()会怎样?
# 什么是AQS? 为什么它是核心?
# AQS的核心思想是什么?
# AQS有哪些核心的方法?
# AQS定义什么样的资源获取方式?
# AQS底层使用了什么样的设计模式?
# 什么是可重入，什么是可重入锁? 它用来解决什么问题?
# ReentrantLock的核心是AQS，那么它怎么来实现的，继承吗?
# ReentrantLock是如何实现公平锁的?
# ReentrantLock是如何实现非公平锁的?
# ReentrantLock默认实现的是公平还是非公平锁?
# 为了有了ReentrantLock还需要ReentrantReadWriteLock?
# ReentrantReadWriteLock底层实现原理?
# ReentrantReadWriteLock底层读写状态如何设计的?
# 读锁和写锁的最大数量是多少?
# 本地线程计数器ThreadLocalHoldCounter是用来做什么的?
# 写锁的获取与释放是怎么实现的?
# 读锁的获取与释放是怎么实现的?
# 什么是锁的升降级?

# 3.6 JUC集合类

# 为什么HashTable慢? 它的并发度是什么? 那么ConcurrentHashMap并发度是什么?
# ConcurrentHashMap在JDK1.7和JDK1.8中实现有什么差别? JDK1.8解決了JDK1.7中什么问题
# ConcurrentHashMap JDK1.7实现的原理是什么?
# ConcurrentHashMap JDK1.7中Segment数(concurrencyLevel)默认值是多少? 为何一旦初始化就不可再扩容?
# ConcurrentHashMap JDK1.7说说其put的机制?
# ConcurrentHashMap JDK1.7是如何扩容的?
# ConcurrentHashMap JDK1.8实现的原理是什么?
# ConcurrentHashMap JDK1.8是如何扩容的?
# ConcurrentHashMap JDK1.8链表转红黑树的时机是什么? 临界值为什么是8?
# ConcurrentHashMap JDK1.8是如何进行数据迁移的?
# 先说说非并发集合中Fail-fast机制?
# CopyOnWriteArrayList的实现原理?
# 弱一致性的迭代器原理是怎么样的?
# CopyOnWriteArrayList为什么并发安全且性能比Vector好?
# CopyOnWriteArrayList有何缺陷，说说其应用场景?
# 要想用线程安全的队列有哪些选择?
# ConcurrentLinkedQueue实现的数据结构?
# ConcurrentLinkedQueue底层原理?
# ConcurrentLinkedQueue的核心方法有哪些?
# 说说ConcurrentLinkedQueue的HOPS(延迟更新的策略)的设计?
# ConcurrentLinkedQueue适合什么样的使用场景?
# 什么是BlockingDeque? 适合用在什么样的场景?
# BlockingQueue大家族有哪些?
# BlockingQueue常用的方法?
# BlockingQueue 实现例子?
# 什么是BlockingDeque? 适合用在什么样的场景?
# BlockingDeque 与BlockingQueue有何关系，请对比下它们的方法?
# BlockingDeque大家族有哪些?
# BlockingDeque 实现例子?

# 3.7 JUC线程池

# FutureTask用来解决什么问题的? 为什么会出现?
# FutureTask类结构关系怎么样的?
# FutureTask的线程安全是由什么保证的?
# FutureTask通常会怎么用? 举例说明。
# 为什么要有线程池?
# Java是实现和管理线程池有哪些方式? 请简单举例如何使用。
# ThreadPoolExecutor的原理?
# ThreadPoolExecutor有哪些核心的配置参数? 请简要说明
# ThreadPoolExecutor可以创建哪是哪三种线程池呢?
# 当队列满了并且worker的数量达到maxSize的时候，会怎么样?
# 说说ThreadPoolExecutor有哪些RejectedExecutionHandler策略? 默认是什么策略?
# 简要说下线程池的任务执行机制?
# 线程池中任务是如何提交的?
# 线程池中任务是如何关闭的?
# 在配置线程池的时候需要考虑哪些配置因素?
# 如何监控线程池的状态?
# 为什么很多公司不允许使用Executors去创建线程池? 那么推荐怎么使用呢?
# ScheduledThreadPoolExecutor要解决什么样的问题?
# ScheduledThreadPoolExecutor相比ThreadPoolExecutor有哪些特性?
# ScheduledThreadPoolExecutor有什么样的数据结构，核心内部类和抽象类?
# ScheduledThreadPoolExecutor有哪两个关闭策略? 区别是什么?
# ScheduledThreadPoolExecutor中scheduleAtFixedRate 和 scheduleWithFixedDelay区别是什么?
# 为什么ThreadPoolExecutor 的调整策略却不适用于 ScheduledThreadPoolExecutor?
# Executors 提供了几种方法来构造 ScheduledThreadPoolExecutor?
# Fork/Join主要用来解决什么样的问题?
# Fork/Join框架是在哪个JDK版本中引入的?
# Fork/Join框架主要包含哪三个模块? 模块之间的关系是怎么样的?
# ForkJoinPool类继承关系?
# ForkJoinTask抽象类继承关系?
# 整个Fork/Join 框架的执行流程/运行机制是怎么样的?
# 具体阐述Fork/Join的分治思想和work-stealing 实现方式?
# 有哪些JDK源码中使用了Fork/Join思想?
# 如何使用Executors工具类创建ForkJoinPool?
# 写一个例子: 用ForkJoin方式实现1+2+3+...+100000?
# Fork/Join在使用时有哪些注意事项? 结合JDK中的斐波那契数列实例具体说明。

# 3.8 JUC工具类

# 什么是CountDownLatch?
# CountDownLatch底层实现原理?
# CountDownLatch一次可以唤醒几个任务?
# CountDownLatch有哪些主要方法?
# 写道题：实现一个容器，提供两个方法，add，size 写两个线程，线程1添加10个元素到容器中，线程2实现监控元素的个数，当个数到5个时，线程2给出提示并结束?
# 什么是CyclicBarrier?
# CountDownLatch和CyclicBarrier对比?
# 什么是Semaphore?
# Semaphore内部原理?
# Semaphore常用方法有哪些? 如何实现线程同步和互斥的?
# 单独使用Semaphore是不会使用到AQS的条件队列?
# Semaphore初始化有10个令牌，11个线程同时各调用1次acquire方法，会发生什么?
# Semaphore初始化有10个令牌，一个线程重复调用11次acquire方法，会发生什么?
# Semaphore初始化有1个令牌，1个线程调用一次acquire方法，然后调用两次release方法，之后另外一个线程调用acquire(2)方法，此线程能够获取到足够的令牌并继续运行吗?
# Semaphore初始化有2个令牌，一个线程调用1次release方法，然后一次性获取3个令牌，会获取到吗?
# Phaser主要用来解决什么问题?
# Phaser与CyclicBarrier和CountDownLatch的区别是什么?
# Phaser运行机制是什么样的?
# 给一个Phaser使用的示例?
# Exchanger主要解决什么问题?
# 对比SynchronousQueue，为什么说Exchanger可被视为 SynchronousQueue 的双向形式?
# Exchanger在不同的JDK版本中实现有什么差别?
# Exchanger实现举例
# 什么是ThreadLocal? 用来解决什么问题的?
# 说说你对ThreadLocal的理解
# ThreadLocal是如何实现线程隔离的?
# 为什么ThreadLocal会造成内存泄露? 如何解决
# 还有哪些使用ThreadLocal的应用场景?

# 4 Java IO

# 4.1 基础IO

# 如何从数据传输方式理解IO流？
# 如何从数据操作上理解IO流？
# Java IO设计上使用了什么设计模式？

# 4.2 5种IO模型

# 什么是阻塞？什么是同步？
# 什么是Linux的IO模型？
# 什么是同步阻塞IO？
# 什么是同步非阻塞IO？
# 什么是多路复用IO？
# 有哪些多路复用IO？
# 什么是信号驱动IO？
# 什么是异步IO？
# 什么是Reactor模型？
# 什么是Java NIO？

# 4.3 零拷贝

# 传统的IO存在什么问题？为什么引入零拷贝的？
# mmap + write怎么实现的零拷贝？
# sendfile怎么实现的零拷贝？

# 5 JVM和调优

# 5.1 类加载机制

# 类加载的生命周期？
# 类加载器的层次?
# Class.forName()和ClassLoader.loadClass()区别?
# JVM有哪些类加载机制？

# 5.2 内存结构

# 说说JVM内存整体的结构？线程私有还是共享的？
# 什么是程序计数器（线程私有）？
# 什么是虚拟机栈（线程私有）？
# Java虚拟机栈如何进行方法计算的？
# 什么是本地方法栈（线程私有）？
# 什么是方法区（线程共享）？
# 永久代和元空间内存使用上的差异?
# 堆区内存是怎么细分的？
# JVM中对象在堆中的生命周期?
# JVM中对象的分配过程?
# 什么是 TLAB （Thread Local Allocation Buffer）?
# 为什么要有 TLAB ?

# 5.3 GC垃圾回收

# 如何判断一个对象是否可以回收？
# 对象有哪些引用类型？
# 有哪些基本的垃圾回收算法？
# 分代收集算法和分区收集算法区别？
# 什么是Minor GC、Major GC、Full GC?
# 说说JVM内存分配策略？
# 什么情况下会触发Full GC？
# Hotspot中有哪些垃圾回收器？

# 5.4 问题排查

# 常见的Linux定位问题的工具？
# JDK自带的定位问题的工具？
# 如何使用在线调试工具Arthas？
# 如何使用Idea的远程调试？
# 复杂综合类型问题的定位思路？

# 6 Java 新版本

# 6.1 Java 8 特性

# 什么是函数式编程？Lambda表达式？
# Stream中常用方法？
# 什么是FunctionalInterface？
# 如何自定义函数接口？
# 内置的四大函数接口及使用？
# Optional要解决什么问题？
# 如何使用Optional来解决嵌套对象的判空问题？
# 什么是默认方法，为什么要有默认方法？
# 什么是类型注解？
# 什么是重复注解？

# 6.2 Java 9+ 特性

# Java 9后续版本发布是按照什么样的发布策略呢？
# Java 9后续新版本中你知道哪些？

# 7 数据结构和算法

# 7.1 数据结构基础

# 如何理解基础的数据结构？

# 7.2 算法思想

# 有哪些常见的算法思想？

# 7.3 常见排序算法

# 有哪些常见的排序算法？

# 7.4 大数据处理算法

# 何谓海量数据处理? 解决的思路？
# 大数据处理之分治思想？
# 海量日志数据，提取出某日访问百度次数最多的那个IP?
# 寻找热门查询，300万个查询字符串中统计最热门的10个查询?
# 有一个1G大小的一个文件，里面每一行是一个词，词的大小不超过16字节，内存限制大小是1M。返回频数最高的100个词?
# 海量数据分布在100台电脑中，想个办法高效统计出这批数据的TOP10?
# 有10个文件，每个文件1G，每个文件的每一行存放的都是用户的query，每个文件的query都可能重复。要求你按照query的频度排序?
# 给定a、b两个文件，各存放50亿个url，每个url各占64字节，内存限制是4G，让你找出a、b文件共同的url?
# 怎么在海量数据中找出重复次数最多的一个?
# 上千万或上亿数据(有重复)，统计其中出现次数最多的前N个数据?
# 一个文本文件，大约有一万行，每行一个词，要求统计出其中最频繁出现的前10个词，请给出思想，给出时间复杂度分析?
# 一个文本文件，找出前10个经常出现的词，但这次文件比较长，说是上亿行或十亿行，总之无法一次读入内存，问最优解?
# 100w个数中找出最大的100个数?
# 5亿个int找它们的中位数?
# 在2.5亿个整数中找出不重复的整数，注，内存不足以容纳这2.5亿个整数。
# 给40亿个不重复的unsigned int的整数，没排过序的，然后再给一个数，如何快速判断这个数是否在那40亿个数当中?

# 7.5 加密算法

# 什么是摘要算法？有哪些?
# 什么是加密算法？有哪些？
# 什么是国密算法？有哪些？

# 8 数据库

# 8.1 原理和SQL

# 什么是事务？事务基本特性ACID？
# 数据库中并发一致性问题？
# 事务的隔离等级？
# ACID靠什么保证的呢？
# SQL 优化的实践经验？
# Buffer Pool、Redo Log Buffer 和undo log、redo log、bin log 概念以及关系？
# 从准备更新一条数据到事务的提交的流程描述？

# 8.2 MySQL

# 能说下myisam 和 innodb的区别吗？
# 说下MySQL的索引有哪些吧？
# 什么是B+树？为什么B+树成为主要的SQL数据库的索引实现？
# 那你知道什么是覆盖索引和回表吗？
# 什么是MVCC？说说MySQL实现MVCC的原理？
# MySQL 锁的类型有哪些呢？
# 你们数据量级多大？分库分表怎么做的？
# 那分表后的ID怎么保证唯一性的呢？
# 分表后非sharding_key的查询怎么处理呢？
# MySQL主从复制？
# MySQL主从的延迟怎么解决呢？
# MySQL读写分离方案?

# 8.3 Redis

# 什么是Redis，为什么用Redis？
# 为什么Redis 是单线程的以及为什么这么快？
# Redis 一般有哪些使用场景？
# Redis 有哪些数据类型？
# 谈谈Redis 的对象机制（redisObject)？
# Redis 数据类型有哪些底层数据结构？
# 为什么要设计sds？
# Redis 一个字符串类型的值能存储最大容量是多少？
# 为什么会设计Stream？
# Redis Stream用在什么样场景？
# Redis Stream消息ID的设计是否考虑了时间回拨的问题？
# Redis Stream消费者崩溃带来的会不会消息丢失问题?
# Redis Steam 坏消息问题，死信问题?
# Redis 的持久化机制是什么？各自的优缺点？一般怎么用？
# RDB 触发方式?
# RDB由于生产环境中我们为Redis开辟的内存区域都比较大（例如6GB），那么将内存中的数据同步到硬盘的过程可能就会持续比较长的时间，而实际情况是这段时间Redis服务一般都会收到数据写操作请求。那么如何保证数据一致性呢？
# 在进行RDB快照操作的这段时间，如果发生服务崩溃怎么办？
# 可以每秒做一次RDB快照吗？
# AOF是写前日志还是写后日志？
# 如何实现AOF的？
# 什么是AOF重写？
# AOF重写会阻塞吗？
# AOF日志何时会重写？
# AOF重写日志时，有新数据写入咋整？
# 主线程fork出子进程的是如何复制内存数据的？
# 在重写日志整个过程时，主线程有哪些地方会被阻塞？
# 为什么AOF重写不复用原AOF日志？
# Redis 过期键的删除策略有哪些?
# Redis 内存淘汰算法有哪些?
# Redis的内存用完了会发生什么？
# Redis如何做内存优化？
# Redis key 的过期时间和永久有效分别怎么设置？
# Redis 中的管道有什么用？
# 什么是redis事务？
# Redis事务相关命令？
# Redis事务的三个阶段？
# Redis事务其它实现？
# Redis事务中出现错误的处理？
# Redis事务中watch是如何监视实现的呢？
# 为什么 Redis 不支持回滚？
# Redis 对 ACID的支持性理解？
# Redis事务其他实现？
# Redis集群的主从复制模型是怎样的？
# Redis 全量复制的三个阶段？
# Redis 为什么会设计增量复制？
# Redis 增量复制的流程？
# 增量复制如果在网络断开期间，repl_backlog_size环形缓冲区写满之后，从库是会丢失掉那部分被覆盖掉的数据，还是直接进行全量复制呢？
# Redis 为什么不持久化的主服务器自动重启非常危险呢?
# Redis 为什么主从全量复制使用RDB而不使用AOF？
# Redis 为什么还有无磁盘复制模式？
# Redis 为什么还会有从库的从库的设计？
# Redis哨兵机制？哨兵实现了什么功能呢?
# Redis 哨兵集群是通过什么方式组建的？
# Redis 哨兵是如何监控Redis集群的？
# Redis 哨兵如何判断主库已经下线了呢？
# Redis 哨兵的选举机制是什么样的？
# Redis 1主4从，5个哨兵，哨兵配置quorum为2，如果3个哨兵故障，当主库宕机时，哨兵能否判断主库“客观下线”？能否自动切换？
# 主库判定客观下线了，那么如何从剩余的从库中选择一个新的主库呢？
# 新的主库选择出来后，如何进行故障的转移？
# Redis事件机制?
# Redis文件事件的模型？
# 什么是Redis发布订阅？
# Redis发布订阅有哪两种方式？
# 什么是Redis Cluster？
# 说说Redis哈希槽的概念？为什么是16384个？
# Redis集群会有写操作丢失吗？为什么？
# Redis 客户端有哪些？
# Redis如何做大量数据插入？
# Redis实现分布式锁实现? 什么是 RedLock?
# Redis缓存有哪些问题，如何解决？
# Redis性能问题有哪些，如何分析定位解决?
# Redis单线程模型？在6.0之前如何提高多核CPU的利用率？
# Redis6.0之前的版本真的是单线程的吗?
# Redis6.0之前为什么一致不用多线程?
# Redis6.0为什么要引入多线程呢？
# Redis6.0默认是否开启了多线程？
# Redis6.0多线程开启时，线程数如何设置？
# Redis6.0多线程的实现机制？
# 开启多线程后，是否会存在线程并发安全问题？

# 8.4 MongoDB

# 什么是MongoDB？为什么使用MongoDB？
# MongoDB与RDBMS区别？有哪些术语？
# MongoDB聚合的管道方式？
# MongoDB聚合的Map Reduce方式？
# Spring Data 和MongoDB集成？
# MongoDB 有哪几种存储引擎？
# 谈谈你对MongoDB WT存储引擎的理解？
# MongoDB为什么要引入复制集？有哪些成员？
# MongoDB复制集常见部署架构？
# MongoDB复制集是如何保证数据高可用的？
# MongoDB复制集如何同步数据？
# MongoDB为什么要引入分片？
# MongoDB分片集群的结构？
# MongoDB分片的内部是如何管理数据的呢？
# MongoDB 中Collection的数据是根据什么进行分片的呢？
# MongoDB如何做备份恢复？
# MongoDB如何设计文档模型？
# MongoDB如何进行性能优化？

# 8.5 ElasticSearch

# ElasticSearch是什么？基于Lucene的，那么为什么不是直接使用Lucene呢？
# ELK 技术栈的常见应用场景？
# ES中索引模板是什么？
# ES中索引的生命周期管理？
# ES查询和聚合的有哪些方式？
# ES查询中query和filter的区别？
# ES查询中match和term的区别？
# ES查询中should和must的区别？
# ES查询中match，match_phrase和match_phrase_prefix有什么区别？
# ES查询中什么是复合查询？有哪些复合查询方式？
# ES聚合中的Bucket聚合有哪些？如何理解？
# ES聚合中的Metric聚合有哪些？如何理解？
# ES聚合中的管道聚合有哪些？如何理解？
# 如何理解ES的结构和底层实现？
# ES内部读取文档是怎样的？如何实现的？
# ES内部索引文档是怎样的？如何实现的？
# ES底层数据持久化的过程？
# ES遇到什么性能问题，如何优化的？

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THE END

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