JAVA後端面試100 Q&A之第一篇

特此將本身經歷過、構思過的一些面試題記錄下來，若是答案有問題，歡迎拍磚討論，但願能對找工做或者感興趣的同窗有所幫助，陸續整理中...

1. synchronized和reentrantlock異同

相同點

• 都實現了多線程同步和內存可見性語義
• 都是可重入鎖

不一樣點

• 實現機制不一樣 synchronized經過java對象頭鎖標記和Monitor對象實現 reentrantlock經過CAS、AQS（AbstractQueuedSynchronizer）和locksupport（用於阻塞和解除阻塞）實現 synchronized依賴jvm內存模型保證包含共享變量的多線程內存可見性 reentrantlock經過ASQ的volatile state保證包含共享變量的多線程內存可見性
• 使用方式不一樣 synchronized能夠修飾實例方法（鎖住實例對象）、靜態方法（鎖住類對象）、代碼塊（顯示指定鎖對象） reentrantlock顯示調用trylock()/lock()方法，須要在finally塊中釋放鎖
• 功能豐富程度不一樣 reentrantlock提供有限時間等候鎖（設置過時時間）、可中斷鎖（lockInterruptibly）、condition（提供await、signal等方法）等豐富語義 reentrantlock提供公平鎖和非公平鎖實現 synchronized不可設置等待時間、不可被中斷（interrupted）

2. concurrenthashmap爲什麼讀不用加鎖

• jdk1.7
  1）HashEntry中的key、hash、next 均爲final 型，只能表頭插入、刪除結點
  2）HashEntry類的value域被聲明爲volatile型
  3）不容許用null做爲鍵和值，當讀線程讀到某個HashEntry的 value域的值爲null時，便知道產生了衝突——發生了重排序現象（put設置新value對象的字節碼指令重排序），須要加鎖後從新讀入這個value值
  4）volatile變量count協調讀寫線程之間的內存可見性，寫操做後修改count，讀操做先讀count，根據happen-before傳遞性原則寫操做的修改讀操做可以看到
• jdk1.8
  1）Node的val和next均爲volatile型
  2）tabAt和casTabAt對應的unsafe操做實現了volatile語義

3. ContextClassLoader（線程上下文類加載器）的做用

• 越過類加載器的雙親委派機制去加載類，如serviceloader實現
• 使用線程上下文類加載器加載類，要注意保證多個須要通訊的線程間的類加載器應該是同一個，防止由於不一樣的類加載器致使類型轉換異常(ClassCastException)

4. tomcat 類加載機制

• 不一樣應用使用不一樣的 webapp類加載器，實現應用隔離的效果，webapp類加載器下面是jsp類加載器
• 不一樣應用共享的jar包能夠放到Shared類加載器/shared目錄下

5. osgi類加載機制

• osgi類加載模型是網狀的，能夠在模塊（Bundle）間互相委託
• osgi實現模塊化熱部署的關鍵是自定義類加載器機制的實現，每一個Bundle都有一個本身的類加載器，當須要更換一個Bundle時，就把Bundle連同類加載器一塊兒換掉以實現代碼的熱替換
• 當收到類加載請求時，osgi將按照下面的順序進行類搜索：
  1）將以java.*開頭的類委派給父類加載器加載
  2）不然，將委派列表名單（配置文件org.osgi.framework.bootdelegation中定義）內的類委派給父類加載器加載
  3）不然，檢查是否在Import-Package中聲明，若是是，則委派給Export這個類的Bundle的類加載器加載
  4）不然，檢查是否在Require-Bundle中聲明，若是是，則將類加載請求委託給required bundle的類加載器
  5）不然，查找當前Bundle的ClassPath，使用本身的類加載器加載
  6）不然，查找類是否在本身的Fragment Bundle中，若是在，則委派給Fragment Bundle的類加載器加載
  7）不然，查找Dynamic Import-Package（Dynamic Import只有在真正用到此Package的時候才進行加載）的Bundle，委派給對應Bundle的類加載器加載
  8）不然，類查找失敗

6. sleep和wait異同

• wait須要組合synchronized使用，wait時會釋放掉拿到的synchronized鎖
• sleep只會交出cpu，不會交出鎖
• 兩者都有可能被interrupt

7. 如何結束一個一直運行的線程

• 使用退出標誌，這個flag變量要多線程可見
• 使用interrupt，結合isInterrupted()使用

8. threadlocal使用場景及問題

• threadlocal並不能解決多線程共享變量的問題，同一個 threadlocal所包含的對象，在不一樣的thread中有不一樣的副本，互不干擾
• 用於存放線程上下文變量，方便同一線程對變量的先後屢次讀取，如事務、數據庫connection鏈接，在web編程中使用的更多
• 問題： 注意線程池場景使用threadlocal，由於實際變量值存放在了thread的threadlocalmap類型變量中，若是該值沒有remove，也沒有先set的話，可能會獲得之前的舊值
• 問題： 注意線程池場景下的內存泄露，雖然threadlocal的get/set會清除key（key爲threadlocal的弱引用，value是強引用，致使value不釋放）爲null的entry，可是最好remove

9. 線程池從啓動到工做的流程

• 剛建立時，裏面沒有線程
• 調用 execute() 添加任務時：
  1）若是正在運行的線程數量小於核心參數corePoolSize，繼續建立線程運行這個任務
  2）不然，若是正在運行的線程數量大於或等於corePoolSize，將任務加入到阻塞隊列中
  3）不然，若是隊列已滿，同時正在運行的線程數量小於核心參數maximumPoolSize，繼續建立線程運行這個任務
  4）不然，若是隊列已滿，同時正在運行的線程數量大於或等於 maximumPoolSize，根據設置的拒絕策略處理
  5）完成一個任務，繼續取下一個任務處理
  6）沒有任務繼續處理，線程被中斷或者線程池被關閉時，線程退出執行，若是線程池被關閉，線程結束
  7）不然，判斷線程池正在運行的線程數量是否大於核心線程數，若是是，線程結束，不然線程阻塞。所以線程池任務所有執行完成後，繼續留存的線程池大小爲corePoolSize

10. 阻塞隊列BlockingQueue take和poll區別

• poll(time)：取走BlockingQueue裏排在首位的對象,若不能當即取出，則能夠等time參數規定的時間，取不到時返回null
• take()：取走BlockingQueue裏排在首位的對象，若BlockingQueue爲空，阻塞直到BlockingQueue有新的對象被加入

11. 如何從FutureTask不阻塞獲取結果

• get(long timeout,TimeUnit unit)，超時則返回
• 輪詢，先經過isDone()判斷是否結束，而後調用get()

12. blockingqueue若是存放了比較關鍵的數據，系統宕機該如何處理

• 開放性問題，歡迎討論
• 將隊列持久化，比較麻煩，須要將生產數據持久化到磁盤，持久化成功才返回，消費者線程從磁盤加載數據到內存阻塞隊列中，維護消費offset，啓動時，根據消費offset從磁盤加載數據
• 加入消息隊列，保證消息不丟失，生成序列號，消費冪等，根據消費進程決定系統重啓後的生產狀態

13. NIO與傳統I/O的區別

• 節約線程，NIO由原來的每一個線程都須要阻塞讀寫變成了由單線程（即Selector）負責處理多個channel註冊（register）的興趣事件（SelectionKey）集合（底層藉助操做系統提供的epoll()），netty bossgroup處理accept鏈接（沒看明白爲何bossgroup設置多個thread的必要性，補充：聽說是爲了多個bootstrap共用bossgroup的場景），workergroup處理具體業務流程和數據讀寫
• NIO提供非阻塞操做
• 傳統I/O 以流的方式處理數據，而 NIO 以塊的方式處理數據，NIO提供bytebuffer，分爲堆內和堆外緩衝區，讀寫時均先放到該緩衝區中，而後由內核經過channel傳輸到對端，堆外緩衝區不走內核，提高了性能

14. list中存放可重複字符串，如何刪除某個字符串

• 調用iterator相關方法刪除
• 倒刪，防止正序刪除致使的數組重排，index跳過數組元素問題

15. 有哪些GC ROOTS（跟平常開發比較相關的是和此相關的內存泄露）

• 全部Java線程當前活躍的棧幀裏指向GC堆裏的對象的引用，所以用不到的對象及時置null，提高內存回收效率
• 靜態變量引用的對象，所以減小靜態變量特別是靜態集合變量的大小，集合存放的對象覆寫euqls()和hashcode()，防止持續增加
• 本地方法JNI引用的對象
• 方法區中的常量引用的對象，例如JDK7之前版本儘可能減小在長字符串上調用String.intern()
• classloader加載的class對象，所以自定義classloader無效時及時置null而且注意類加載器加載對象之間的隔離
• jvm裏的一些靜態數據結構裏指向GC堆裏的對象的引用
• ...

16.volatile的做用

• 你真的懂volatile嗎

17.Spring事務傳播特性
常規問題，請網上搜索

18.任一mq（如kafka）的qos有哪些，分別如何保障？
通常有：

• at most once：至多一次
• at least once：至少一次
• exactly once：有且僅有一次 實現原理請搜索，不管是否exactly once，都須要作好冪等

19.如何設計相似微博的點贊功能（高流量併發）
開放問題，請搜索

20.服務響應慢，怎麼去排查問題
同上

21.談談sql優化的手段
同上

22.分享下微服務解耦的經驗
同上

未完待續（java、算法、spring、redis、dubbo、kafka、zookeeper等）

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