Java面试题

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1. Redis如何做内存优化

• 缩短键值的长度
• 共享对象池【使用整数对象以节省内存】
• 字符串优化
• 编码优化
• 控制Key的数量

2. Redis分布式锁的缺点

Redis分布式锁不能解决超时的问题，分布式锁有一个超时时间，如果超过了这个时间就会出现问题：

• 锁没有被释放
• B锁被A锁释放了
• 数据库事务超时
• 锁过期了，业务还没有被执行完
• Redis主从复制的问题

3. 什么是缓存穿透，以及解决方案

3.1 缓存穿透

一般的缓存系统，会按照Key去缓存查询，如果不存在对应的Value，就会到数据库中查找。
一些恶意的请求会大量请求一些不存在的Key，这样会对后端系统造成很大的压力，这就是缓存穿透。

3.2 解决方案

• 对查询结果为空的情况也进行缓存，缓存时间设置的短一点
• 对一定不存在的Key进行过滤

4. 什么是缓存雪崩，以及解决方案

4.1 缓存雪崩

当缓存服务器重启或者是大量缓存数据集中在某一时间段内失效，这样会对后端系统造成很大的压力，这就是缓存雪崩。

4.2 解决方案

• 在缓存失效后，通过加锁或者队列的方式，控制读数据库和写缓存的线程数。比如：对某一个Key，只允许一个线程查询数据和写缓存，其他线程等待。
• 做二级缓存
• 不同的Key设置不同的过期时间，尽量让缓存的失效时间均匀。

5. 如何保证缓存和数据库数据的一致性

• 淘汰缓存：对于数据比较复杂是，选择淘汰缓存。
• 选择先淘汰缓存，在更新数据库。
• 延时双删策略【设置延时删除的时间】
• 数据库读写分离

6. Jedis和Redisson的区别

• Jedis和Redisson都是Java对Redis操作的封装。
• Jedis只是简单的封装了Redis的API库，相当于Redis的客户端，Jedis相比于Redisson更原生、更灵活。
• Redisson不仅封装了Redis，还封装了更多数据结构的支持，以及锁等功能，相比于Jedis更加强大。

7. Redis支持的Java客户端有哪些

• Jedis
• Redisson【官方推荐使用】
• Lettuce

8. Redis和Memecache的区别

• Redis拥有更多的数据结构和更加丰富的数据操作
  • Redis支持Key-Value，常用的数据类型有String、Hash、List、Set、Sorted Set。
  • Memecache只支持Key-Value
• 内存使用率：Redsi采用Hash结构来做Key-Value的存储，由于其组合式的压缩，内存利用率高于Memecache。
• 性能对比：Redis单核；Memecache多核
• Redis支持磁盘持久化，Memecache不支持
• Redis支持分布式集群，Memecache不支持

9. Redis持久化方式

• RDB：在不同的时间点，将Redis存储的数据生成快照存储到磁盘等介质上。
• AOF：记录Redis执行过的指令，在下一次Redis启动时，从新执行一遍。
• RDB与AOF可以同时使用，如果Redis重启，会优先使用AOF的方式恢复数据，这是因为AOF方式的数据恢复完整度高。

10. Redis真的是单线程吗？

• Redis6.0之前是单线程，Redis6.0之后开始支持多线程。

11. Redis为什么是单线程的？

• 代码更清晰，逻辑更简单
• 不需要考虑锁的问题，不存在加锁和释放锁的操作，没有因为可能出现死锁而导致的性能问题。
• 不存在多线程之间的切换而消耗CPU
• 无法发挥多核CPU的优化，但是可以多开几个Redis实例来完善。

12. Redis的基本操作

创建Redis连接池

JedisPool pool = new JedisPool(new JedisPoolConfig(), "127.0.0.1");
Jedis jedis - pool.getResource()

存、取值

// 赋值
jedis.set("key", "value");

// 取值
jedis.get("key");

// 删除
jedis.del("key");

// 给Key叠加一个value
jedis.append("key", "value2");  // 此时key的值是value + value2

// 同时给多个Key进行赋值
jedis.mset("key1","value1","key2","value2");

对Map进行操作

Map<String, String> user = new HashMap();
user.put("key1", "value1");
user.put("key2", "value2");
user.put("key3", "value3");

// 赋值
jedis.hmset("user", user);

// 取出user中的key1
List<String> nameMap = jedis.hmget("user", "key1");

// 删除user中一个键值
jedis.hdel("user", "key2");

// 是否存在一个键
jedis.exists("user");

// 取出所有Map中的值
Iterator<String> iter = jedis.hkeys("user").iterator();
while(iter.next()) {
	jedis.hmget("user", iter.next())
}

13. Redis支持的数据类型

• String
• Hash
• List
• Set
• Zset

14. Redis有哪些功能

• 基于本机内存的缓存
• 持久化功能
• 哨兵和复制【保证Redis的高可用】

哨兵(Sentinel)：可以管理多个Redis服务器，提供监控、提醒、自动故障转移等功能。
复制：备份多个Redis服务器

• 集群

15. Redis使用场景

• Redis基于内存的NoSQL数据库，通过新建线程进行持久化，不影响Redis单线程的读写操作
• 通过List取最新的N条数据
• 模拟类似于Token这种需要设置过期时间的场景
• 发布订阅消息系统
• 定时器、计数器

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16. RabbitMQ使用场景

• 解决异步问题：例如：用户注册、发送邮件、短信反馈，使用RabbitMQ消息队列，用户无需等待。
• 服务间耦合：例如：订单系统和库存系统，中间加入RabbitMQ消息队列，当库存出现问题，订单系统依旧可以使用，降低服务之间的耦合度。
• 秒杀系统：利用RabbitMQ的最大值，实现秒杀系统。

17. RabbitMQ有哪些重要的角色和组件？

角色：客户端、RabbitMQ、服务端
组件：

• 连接管理器【connectionFactory】：应用程序与RabbitMQ之间建立连接的管理器。
• 管道【Channel】：消息推送使用的信道。
• 路由键【RoutingKey】：用于把生产者的数据分配到交换机上。
• 交换机【Exchange】：用于接收和分配消息。
• 绑定键【BindKey】：用于把交换机的消息绑定到队列上。
• 队列【Queue】：用于存储生产者消息

18. RabbitMQ中vhost的作用

vhost可以理解为mini版的RabbitMQ，其内部均含有独立的交换机、绑定、队列，最重要的是拥有独立的权限系统，可以做到vhost范围内的用户控制。从RabbitMQ全局考虑，不同的应用可以跑在不同的vhost上，作为不同权限隔离的手段。

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19. MySQL的内连接、左连接、右连接的区别？

• 内连接：显示两个表中有联系的所有数据。
• 左连接：以左表为参照，显示所有数据，右表中没有的则以Null显示。
• 右连接：以右表为参照，显示所有数据，左表中没有的则以Null显示。

20. 索引怎么定义，分哪几种？

• b-tree索引：如果不建立索引的情况下，Oracle就自动给每一列都增加一个b-tree索引。
• normal：普通索引
• unique：唯一索引
• bitmap：位图索引，位图索引限定于只有几个枚举值的情况，比如：性别
• 基于函数的索引

21. 如何优化数据库

• 选取合适的字段属性
• 使用join连接代替子查询
• 使用联合union代替手动创建的临时表
• 事务
• 锁定表
• 使用外键
• 使用索引
• 优化SQL查询语句

22. 如何查询重复的数据

查询单个字段重复数据

select 重复字段A, count(*) from 表 group by 重复字段A having count(*) > 1

查询多个字段重复数据

select 重复字段A, 重复字段B, count(*) from 表 group by 重复字段A, 重复字段B having count(*) > 1

23. 性别是否适合做索引

区分度不高的字段不适合做索引，因为索引页是需要开销的，是需要存储的，不过这类字段可以做联合索引的一部分。

24. 数据库如何保证主键的唯一性

• 主键约束
• 唯一性约束
• 唯一性索引

25. MySQL分页

SET @page_size = 10; -- 每页显示10条记录  
SET @page_number = 2; -- 第2页  
  
SELECT * FROM your_table  
LIMIT @page_size OFFSET (@page_number - 1) * @page_size;

26. Float与Double的区别

• 内存字节：Float:4;Double:8
• 有效数据位数：Float:8;Double:16
• 数据取值范围
• 处理速度：Float > Double

27. Char与Varchar的区别

• char长度固定；varchar长度可变
• char效率高于varchar
• char占用空间高度varchar
• char在查询时需要使用trim

28. ACID

ACID是数据库事务的四大基本要素：原子性、一致性、隔离性、持久性

• 原子性：要么都执行，要么都不执行
• 一致性：事务必须始终保持系统处于一致的状态，不管在任何给定的时间并发事务有多少。
• 隔离性：隔离状态执行事务，是他们好像是系统在给定时间内执行的唯一操作。
• 持久性：一个成功的事务将永久的改变系统的状态

29. 获取数据库版本

select version()

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30. Swagger

Swagger是用于生成RestFul Web服务的可视化表示工具，它使文档和服务器可视化更新。
定义好Swagger后，可以调用服务端接口，来查看接口的返回值，验证返回数据的正确性。

31. easyExcel如何实现

新建ExcelModelListener监听类，并继承AnalysisEventListener

package com.zh.oukele.listener;
 
import com.alibaba.excel.context.AnalysisContext;
import com.alibaba.excel.event.AnalysisEventListener;
import com.zh.oukele.model.ExcelMode;
 
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
 
/***
 *  监听器
 */
public class ExcelModelListener extends AnalysisEventListener<ExcelMode> {
 
    /**
     * 每隔5条存储数据库，实际使用中可以3000条，然后清理list ，方便内存回收
     */
    private static final int BATCH_COUNT = 5;
    List<ExcelMode> list = new ArrayList<ExcelMode>();
    private static int count = 1;
    @Override
    public void invoke(ExcelMode data, AnalysisContext context) {
        System.out.println("解析到一条数据:{ "+ data.toString() +" }");
        list.add(data);
        count ++;
        if (list.size() >= BATCH_COUNT) {
            saveData( count );
            list.clear();
        }
    }
 
    @Override
    public void doAfterAllAnalysed(AnalysisContext context) {
        saveData( count );
        System.out.println("所有数据解析完成！");
        System.out.println(" count ：" + count);
    }
 
    /**
     * 加上存储数据库
     */
    private void saveData(int count) {
        System.out.println("{ "+ count +" }条数据，开始存储数据库！" + list.size());
        System.out.println("存储数据库成功！");
    }
 
}

32. 如何查询网站在线人数

通过监听session对象的方式实现在线人数的统计和在线人员信息展示，并且让超时的自动销毁

33. SpringBoot如何访问不同的数据库

可以使用druidDataSource创建DataSource，然后通过jdbcTemplate执行SQL

34. 单点登录

用户一次登录可以在多平台使用
实现方式：

• Cookoe作为凭证
• JSONP实现
• 页面重定向
• 独立登录系统

35. SpringBoot实现分页排序

Spring Data Jpa

36. SpringBoot的优点

• 快速构建项目，可选一些必要的组件
• 对主流框架的无配置集成
• 内嵌Tomcat，项目可以独立运行
• 删除繁琐的XML配置文件
• 提高了开发和部署效率
• 提供starter，简化maven配置

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37. MyBatis如何防止SQL注入

• 检查变量的数据类型和格式
• 过滤特殊符号
• 绑定变量，使用预编译语句【参数与SQL分离】

38. MyBatis一级缓存、二级缓存

• 一级缓存指的是mybatis中sqlSession对象的缓存，当我们执行查询以后，查询的结果会同时存在sqlSession中，再次查询时，先去sqlSession中找，有直接拿，当sqlSession消失，mybatis的一级缓存也就消失了，当调用sqlSession的修改、增加、删除、commit()、close()等方法时，会清空一级缓存
• 二级缓存指的是mybatis中的sqlSessionFactory对象的缓存，由同一个sqlSessionFactory对象创建的sqlSession共享其缓存，但是其中缓存的是数据，而不是对象，查询流程：一级缓存 > 二级缓存 > 数据库

39. mybatis查询多个id

Page<UserPoJo>  getUserListByIds(@Param("ids") List<Integer> ids);

<!--根据id列表批量查询user-->
<select id="getUserListByIds" resultType="com.guor.UserPoJo">
    select * from student
    where id in
    <foreach collection="ids" item="userid" open="(" close=")" separator=",">
        #{userid}
    </foreach>
</select>

40. mybatis中#{}和${}的区别

• #{}带引号，${}不带引号
• #{}可以防止SQL注入
• ${}常用于数据库表名，order by字句
• 一般能用#{}的不要使用${}

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41. Spring中的设计模式

• 工厂模式：指的是根据传入的参数，决定实例化哪个类。Spring中的BeanFactory就是简单的工厂模式，根据传入一个唯一的标识获取Bean对象
• 单例模式：程序只有一个对象的实例，使用内部类与双重验证方式实现的单例是安全的
• 代理模式：AOP

42. 如何防止表单的重复提交

• 通过JavaScript屏蔽提交按钮
• 给数据库增加唯一键的约束
• 利用Session防止表单重复提交
• 使用AOP自定义切入实现

43. SpringBean的自动装配

Spring支持IOC，自动装配不用类实例化，直接从Bean容器中提取

44. ICO

ICO【控制反转】:对象的创建和使用的控制权被转移到了第三方组件或容器中【依赖注入DI】，主要作用是用于解耦

45. AOP【面相切面编程】

在Spring AOP中，可以定义切入点【pointcut】来指定何时增强【advice】，增强可以分为前置增强【before advice】，后置增强【after advice】，异常抛出通知【after throwing advice】，或最终通知【after finally advice】

46. TCP三次握手，四次挥手

47. TCP与UDP的区别

• TCP传输控制协议，UDP用户数据表协议
• TCP长连接，UDP无连接
• UDP结构简单，只需要发送，不需要接收
• TCP可靠，保证数据的正确性、顺序性；UDP不可靠，可能丢包
• TCP适用于少量数据，UDP适用于大量数据传输
• TCP速度慢，UDP数据快

48. Session的工作原理

当客户端登录完成以后，会在服务器生成一个Session，服务器将生成的Session返回给浏览器，浏览器将session存储在cookie中，用户再次登录时，会获取对应的cookieid，然后将cookieid发送给服务器请求登录，服务器在内存中查找对应的sessionid，找到完成登录，找不到，返回登录页面

49. Cookie与Session的区别

• 存储位置：cookie浏览器，session服务器
• 存储类型和大小：cookie只能存储ASCII字符串，大小4KB左右；session可以存储任何类型，大小限制于服务器内存
• 安全性：cookie不安全，session安全
• 有效性：cookie可以持久保存，session与会话有关
• 跨域：cookie可以跨域，session不能

50. JSP的四种作用域

application、session、request、page

51. forward和redirect区别

• forward请求转发，redirect重定向
• forward客户端浏览器执行一次，redirect客户端浏览器执行两次
• forward地址栏不变，redirect地址栏改变

52. JSP九大内置对象

• pageContext
• page
• request
• response
• session
• application
• exception
• out
• config

53. JSP与servlet的区别

• servlet是服务器端的Java程序，担当客户端和服务器端的中间层
• JSP本质是一个简化版的servlet，是一种动态页面设计，主要目的：将标识逻辑从servlet中分离
• JVM只能识别Java代码，不能识别JSP，JSP编译后变成了servlet，web容器将JSP代码编译成JVM能够识别的servlet代码
• JSP有内置对象，servlet没有

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54. 线程池中的线程是怎么创建的

线程池中的线程是在第一次提交任务时创建。ThreadPoolExecutor

55. 如何让Java中的线程彼此同步

• synchronized
• volatile

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56. HashMap与HashSet的区别

57. 队列和栈是什么，区别？

队列：先进先出，栈先进后出
遍历数据的速度不同：

• 栈只能从头部取数据，先放进去的数据需要遍历整个栈才能得到，而且遍历数据时还需要开辟临时空间，保持数据在遍历之前的一致性
• 队列基于地址指针遍历，既可以从头遍历，也可以从尾部遍历，但是不能同时遍历，无需开辟临时空间，遍历速度快

58. 如何确保一个集合不能被修改

使用Collections包下的unmodifiableMap方法

同理：Collections包也提供了对list和set集合的方法。

Collections.unmodifiableList(List)
Collections.unmodifiableSet(Set)

59. 如何实现数组和List之间的转换

// 数组 ---> List
List<String> list = Arrays.asList(arr)

// List ---> 数组
String[] arr = list.toArray(new String[list.size()])

60. ArrayList和LinkedList的区别

• ArrayList是动态数组结构，查询遍历效率高
• LinkedList是链表结构，增加删除效率高

61. HashSet的实现原理

HashSet是一个HashMap实例，数据结构：数组+链表
HashSet是基于HashMap实现的，HashSet的元素都放在HashMap的key上，而value都是统一的对象PRESENT
HashSet中add方法调用的底层是HashMap中的put方法，put方法要判断插入的值是否存在，而HashSet的add方法，首先判断元素是否存在，如果存在则不插入，不存在则插入，保证HashSet元素的不重复性
通过对象的hashCode和equals方法保证对象的唯一性

62. Set的实现类

• HashSet：无序，不重复，线程不安全，数据结构：hash表
• TreeSet：可排序
• LinkedSet：有序Set集合

63. HashMap的实现原理

HashMap基于Map接口，以键值对的形式存储数据，线程不安全
初始大小16 2N扩容
存储结构：数组+链表+红黑树

64. HashMap与HashTable的区别

• HashMap线程不安全，HashTable线程安全
• HashMap允许键值为Null，HashTable不允许
• HashMap默认容器16 2N扩容，HashTable默认容器11 2N+1扩容

65. List与Set的区别

• List与Set都集成了Collection接口
• List：有序，可重复，支持for循环迭代器遍历，查询效率高
• Set：无序，不重复，只能使用迭代器遍历，增加删除效率高

66. Collection与Collections的区别

• Collection：最基本的集合接口，派生了List和Set，分别定义了两种不同的存储方式
• Collections：包装类，提供了关于集合操作的静态方法，工具类，不能被实例化

67. Java中的容器有哪些：

• Collection
  • List：ArrayList、LinkedList、Vector
  • Set：HashSet、LinkedHashSet、TreeSet
• Map：HashMap、HashTable、TreeMap

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68. 实例化对象的方式

• new一个对象
• clone()克隆一个对象
• 序列化与反序列化

69. 举例说明什么情况下更倾向于使用抽象类而不是接口

接口通常被用来表示附属描述或行为：Runnable、Clonable、Serializable等。
因为类只能被单继承，当使用抽象类来表示行为时，只能继承一个。
在一些对时间要求比较高的应用中，倾向于使用抽象类，他会比接口稍微快一点。
如果希望把一系列的行为都规范在类继承层次内，并且可以更好的在同一个地方进行编码，那么抽象类是更好的选择。
有时，抽象类和接口一起使用，在接口中定义函数，在抽象类中定义默认的实现。

70. Java中什么时候用重载，什么时候用重写

• 重载是多态的集中表现，要以统一的方式处理不同类型数据的时候，可以使用重载
• 重写是建立在继承的关系上的，子类在继承父类的基础上增加新的功能，可以使用重写。

71. Java中为什么不允许从静态方法中访问非静态变量

• 静态变量属于类本身，在类加载的时候就会被分配内存空间，可以使用类名直接访问
• 非静态变量属于类的对象，只有在实例化的时候，才能被分配内存空间
• 静态方法也是属于类本身，在类加载的时候就会被分配内存空间，但是此时没有实例化对象，内存中没有非静态变量，无法被调用

72. Java中操作字符串的类

• String：不可变对象，对String类型进行改变时都会生成一个新的对象
• StringBuilder：线程不安全，效率高，多用于单线程
• StringBuffer ：线程安全，效率低【因为加锁的原因】，多用于多线程

不频繁的操作字符串使用String，操作频繁的情况不建议使用String
StringBuilder > StringBuffer > String

73. 常见的异常类

• 空指针异常
• 数组下标越界
• 数据库相关异常
• 打开文件失败时抛出的异常
• IO异常

74. try-catch-finally中，如果catch中return了，finally还会执行吗？

先执行catch抛出异常，在执行finally，最后return返回

75. final、finally、finalize的区别

• final：修饰类、变量、方法，修饰的类不能被继承，修饰的变量不能被重新赋值，修饰的方法不能被重写
• finally：用于抛出异常
• finalize：垃圾回收

76. throw和throws的区别

• throw：作用的方法的内部，由方法体内的语句处理
• throws：作用在方法上，表示抛出异常

77. 为什么要使用克隆，如何实现克隆，深拷贝和浅拷贝的区别

为什么要使用克隆

如果相对一个对象进行复制，又想保留原有的对象进行接下来的操作，这个时候就需要克隆

如何实现克隆

• 实现Cloneable接口，重写clone方法
• 实现Serializable接口，通过对象的序列化和反序列化实现克隆

深克隆和浅克隆的区别

• 浅克隆：仅仅克隆基本数据类型，不克隆引用数据类型
• 深克隆：既可以克隆基本数据类型，也可以克隆引用数据类型

78. 什么是Java的序列化，什么时候需要序列化？

Java序列化

序列化是一种用来处理对象流的机制，将对象的内容流化，将流化的对象传输与网络之间，实现Serialized接口

应用场景

网络传输或将对象保存在本地文件时

79. 什么是反射

反射Reflect，是Java在运行时进行自我观察的能力，通过Class、Constructor、Field、Method四个方法获取一个类的各个组成部分。
对于任意的一个类，可以知道类中有哪些属性和方法。
这种动态的获取类的信息一级动态调用对象的方法的功能叫做反射
案例：AOP面相切面编程

80. Java中IO流的分类

• 按照流划分：输入流【InputStream】和输出流【OutputStream】
• 按照单位划分：字节流【reader】和字符流【writer】

81. 接口和抽象类的区别

• 接口使用interface修饰，抽象类使用abstract修饰
• 接口与抽象类都不能被实例化
• 接口可以多实现，抽象类只能单继承，如果一个类继承了抽象类，必须继承抽象类中的所有抽象方法，否则该类也是抽象类

82. String类的常用方法

• equals：比较是否相等
• length：长度
• contains：包含
• replace：替换
• split：分割
• substring：截取
• indexof：获取字符所在的下标
• trim：去除两端空格
• toUpperCase：转大写
• toLowerCase：转小写
• isEmpty：是否为空
• concat：拼接

83. 字符串如何反转

将String增加到StringBuilder中，调用reverse()方法

84. Math方法

• Math.ceil()：向上取整
• Math.floor()：向下取整
• Math.round()：四舍五入

85. final在Java中的作用

修饰引用

如果引用是基本数据类型，则引用为常量，该值不能被修改
如果 引用是引用数据类型，比如：数组，对象，则值可以修改，但是地址不能修改
如果引用类的成员变量：必须赋值

修饰方法

当使用final修饰方法，该方法将成为最终的方法，不能被子类重写，但是可以继承

修饰类

当使用final修饰类，该类将成为最终的类，不能被继承。比如：String类

86. ==和equals的区别

• == 比较基本数据类型，比较的是值是否相等
• == 比较引用数据类型，比较的是地址是否相等
• equals 不能用于比较基本数据类型
• 如果没有重写equals，equals相当于 ==
• 如果重写了equals，equals比较的是对象的内容

87. JDK和JRE的区别

• JDK：Java的开发工具包
• JRE：Java的运行环境

JDK包含了JRE，JDK中有一个名为JRE的目录，里面包含了两个文件夹bin和lib，bin就是JVM，lib就是JVM工作所需要的类库