一些出的不錯的Java面試題（一）

前言

本文包含多家公司的面試題，問題的答案純屬我的意見，並不表明標準答案，若有錯誤歡迎在評論區指正

本文涉及的面試問題不包括算法問題求解（篇幅過小且內容侷限性太大）以及分佈式系統架構（過於理論和公式化，說白了你們問的都是老掉牙的問題，而架構的原理涉及的太深很差展開），只挑選了部分我我的以爲還有點意思或者有點深度的問題，若是有人感興趣的話我再接着寫幾篇

函數式編程有什麼特色？

• 函數和變量的地位相同，能夠做爲參數和返回值
• 支持閉包和高階函數，可讓對象像函數同樣操做
• 支持惰性計算，能夠等到須要求值的時候再進行計算
• 只使用表達式，不使用語句，全部的代碼都是單純的運算過程，全部的操做都是用於處理運算
• 沒有反作用，全部的功能均返回一個新的值，不會改變外部變量的狀態和值

CgLib是如何提升調用代理方法的效率的？

採用了FastClass機制，具體內容以下：

1. 爲全部的方法創建索引
2. 調用前根據方法信息查找索引
3. 調用時根據索引直接匹配相應的方法直接進行調用

講一個隨機選擇算法（從集合A中隨機選擇m個元素）

算法步驟：

1. 取m個元素放在集合B中
2. 對於第i個元素（i > m，i起始爲m+1），讓這一元素在m/i的機率下，等機率隨機替換B中的任一元素
3. 重複上述操做，直到遍歷集合結束
4. 返回B集合

證實：

1. 遍歷到第m+1個元素時，該元素被保存在B中的機率爲m/(m+1)，B中元素沒有被替換的機率爲1-(m/(m+1) * 1/m) = m/(m+1)
2. 遍歷到第i個元素時，前i-1個元素被保存在B中的機率爲m/(i-1)，第i個元素被保存在B中的機率爲m/i，前i-1個元素，每一個留在B中的機率爲m/i
3. 當i等於n時，即遍歷到第n個元素時，前n-1個元素，每一個留在B中的機率爲m/n，第n個元素被替換到B中的機率也爲m/n，因此每一個元素被保存在B中的機率均爲m/n

說一下JMM

JMM，即Java Memory Model，即Java內存模型，定義了虛擬機在內存中的工做方式

JMM是隸屬於JVM的，從抽象角度看，JMM定義了線程和主內存之間的抽象關係：

• 線程的共享變量存儲在主內存中
• 每一個線程擁有本身的私有的本地內存，本地內存保存了共享變量的副本

本地內存是JMM的抽象概念，並非真實存在的，它覆蓋了緩存、寫緩衝區、寄存器等

用最簡單的話來介紹一下各類範式

• 1NF：每一列都是不可分割的數據項
• 2NF：在1NF的基礎上，消除部分依賴
• 3NF：在2NF的基礎上，消除非主屬性對碼的傳遞依賴
• BCNF：在1NF的基礎上，保證任意依賴的決定因素必須包含碼
• 4NF：在3NF的基礎上，消除多值依賴
• 5NF：在4NF的基礎上，保證表不能再分解

廣義上的線程阻塞狀態能夠分爲三種，講一下是哪三種

無限期等待（Waiting）：處於該狀態的線程不會被cpu分配時間片，須要等待其餘線程顯式喚醒

• obj^[1].wait()
• thread.join()
• LockSupport.park()

有限期等待（Timed Waiting）：處於該狀態的線程也不會被其餘線程也不會被cpu分配時間片，可是除了被其餘線程顯式喚醒以外，在等待超時後能夠自行喚醒

• Thread.sleep(millis)
• obj.wait(timeout)
• thread.join(millis)
• LockSupport.parkNanos(nanos)
• LockSupport.parkUntil(deadline)

阻塞（Blocked）：線程會等待獲取某一個鎖，在期間會被阻塞

• 進入synchronized修飾的方法或代碼塊中，且線程沒有擁有對應的鎖

線程若是發生異常，其餘線程會怎麼辦？

當前線程方法的異常語句以後的代碼無效，不影響其餘線程的執行

park和wait方法有什麼區別？

• wait方法經過對象的互斥鎖實現線程同步，park是經過一個二元信號量實現線程同步的
• wait方法會讓線程放棄當前持有的鎖，park方法則不會
• 在wait方法調用前notify是無效的，但能夠經過提早調用unpark方法，來讓接下來調用park方法的線程提早獲取許可

TCP和UDP的具體應用場景有哪些？

TCP：對通訊質量有要求

• 瀏覽器協議：http
• 文件傳輸協議：ftp
• 郵件協議：smtp、pop
• 遠程登錄標準協議：Telnet

UDP：對通訊速度有要求

• 簡單文件傳輸協議：tftp
• 域名系統：dns（也使用了tcp協議，若是發送的報文超過512個字節，會使用tcp發送）
• 語音和視頻

Spring的單例模式是如何實現的？

是經過單例註冊表的方式實現的，在AbstractBeanFactory的父類DefaultSigletonBeanRegistry中，有一個ConcurrentHashMap類型的成員變量singletonObjects，保存了beanName => bean對象的映射關係

當須要建立單例對象時，會檢查這個對象（註冊表）是否已存在映射，若是已存在則直接從表中返回

新生代對象進入老年代有哪幾種狀況？

• Eden區滿，進行Minor GC，若是存活的對象仍然沒法放到新生代，則提早轉移到老年代
• 若是須要建立的對象太大，則直接將對象分配到老年代
• 新生代中存活超過必定代數的對象（默認爲15代）
• 若是某年齡的對象超過Survivor區的一半，則超過此年齡的對象提早轉移到老年代（動態年齡判斷）

MVVM和MVC有什麼區別？

MVVM是Model-View-ViewModel的縮寫，將MVC中View的狀態和行爲抽象化，同時將視圖UI和業務邏輯分離開，實現了後端數據、模板頁面和控制器的分離

MVC中Controller的一部分職責被拆分出由ViewModel負責，實現了Model和View的自同步，下降了業務和頁面的耦合

TCP優化技術你知道的有哪些？

Nalge算法

目的是解決大量小數據傳輸致使效率降低的問題，實現原理是使鏈路上永遠只有一個小於MSS（最大報文段）的待肯定包，儘量發送大塊的數據

只有當如下狀況時才容許發送：

• 包長度達到MSS（最大報文段長度）
• 包含有FIN
• 設置了TCP_NODELAY選項
• 未設置了TCP_CORK選項時，但全部發送的小數據包（長度小於MSS）均被確認
• 上述條件均未知足時，發生超時

雖然避免了網絡擁塞，可是網絡的整體利用率很低，也下降了實時性

Delay ACK（延時確認機制）

目的是減小網絡中傳輸大量的小報文數，實現原理是經過新數據來將ACK捎帶過去

具體實現以下：

• 收到數據時，不立刻ACK，而是等待一段時間後再進行ACK
• 若是連續收到兩個數據包，仍然須要立刻ACK

操做系統的內碎片和外碎片的概念講一下

• 內碎片：已經被分配出去的內存空間大於請求所需的內存空間，致使進程擁有的地址空間中有一部分沒有使用到，最終白白浪費
• 外碎片：尚未被分配出去，可是因爲過小沒法被申請的其餘進程使用，最終白白浪費

單例模式比起靜態方法有什麼優勢？

• 單例類的方法支持覆寫
• 單例類能夠被延遲實例化
• 單例類能夠被用於多態，不須要關注全局的狀態

Mysql性能優化有哪些方案？

sql優化

• 避免全表掃描：具體的操做太多了，不一一列舉了
• 避免沒必要要的操做：略，理由同上

表結構優化

選擇合適的數據類型

系統性能優化

• 增大innodb_buffer_pool_size的值，避免常常性從磁盤中讀取數據
• 在數據庫啓動前，執行預熱腳本進行數據預熱，將磁盤上的數據緩存到內存中
• 使用足夠大的innodb_log_file_size（寫入緩存），建議調整爲innodb_log_file_size的0.25倍
• 增長max_connections，提升容許同時鏈接的用戶數
• 增長key_buffer_size的值，提升用於索引塊的緩衝區大小
• 增長thread_cache_size的值，提升可複用的線程數量

結構優化

• 分庫：基於主從架構的讀寫分離
• 分表：水平/垂直分表 其餘 啓用緩存

適配器模式有哪些應用場景？

抽象場景

• 須要使用某個類，可是這個類的接口不符合系統須要
• 須要將一些彼此沒有太大關聯的類聯繫起來，使其能夠一塊兒工做
• 須要爲一些類提供一個統一的輸出接口

具體場景

• spring-aop：將不一樣的通知類型適配到統一的適配器接口AdvisorAdapter中，能夠經過具體的適配器類來獲取對應通知的攔截器
• spring-mvc：使用HandlerAdapter來適配具體的Controller，實現了DispatcherServlet和Controller之間的統一接口對接

跨表查詢有那些優化思路？

• 能用join的不用where
• on中的條件儘量多
• 左鏈接保證右表字段索引，右鏈接保證左表字段索引，內鏈接保證任一表字段索引
• group by的列來自join的第一個表
• 給group by的列添加索引，避免產生臨時表（存疑）

你會怎麼實現微信裏「附近的人」算法

1. 將地圖按照必定的經緯度距離切分紅方格，每一個方格又能夠進一步切分出更小的方格
2. 爲每個格子使用gohash算法^[2]進行編號，編號按照最左匹配，能夠表示不一樣精度範圍的方格
3. 當打開「附近的人」功能時，系統根據設備的定位信息獲得用戶所在的方格編號
4. 按照選定的精度範圍，匹配方格編號的前n位，而後從數據庫中搜索方格編號前n位與其一致的用戶
5. 能夠經過按方格分庫分表加快查詢速度

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1. obj泛指普通的對象，下文的thread泛指任意線程對象 ↩︎

2. 將經緯度按照二分區間的形式不斷細分，若是落在左半邊就標記爲0，不然標記爲1 ↩︎