java面试（进阶三篇）解答

题目来自于网络，答案是笔者整理的。仅供参考，欢迎指正

来源： https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI1NDQ3MjQxNA==&mid=2247485723&idx=1&sn=f5c3bfbfab9fe01e6d4979e4f315f024&chksm=e9c5f0aadeb279bcff0b81842f09adc1bbf0f4d2b7bb74c5b1c4749bd1bc837e76330c81cc08&scene=21&key=f02705432716b525abb21bf4b72b95d535c372bcd26a437e05deeec7eb0c79966fd85e831802f94d715c009e49871cafb21d20ca7710a496de84350b78db9317b8b4cc6562a9eed840776d9510a4b819&ascene=7&uin=MjM2OTQ3MDkzOQ%3D%3D&devicetype=Windows+7&version=6206021b&lang=zh_CN&pass_ticket=h97v%2FevjbeMS22Cec6mLcTFMVU17Iq0u%2FWtXpCY668m3AU7lLNOkKa9JdWj%2B8omE&winzoom=1

一、基础题

• 怎么解决Hash冲突；（开放地址法、链地址法、再哈希法、建立公共溢出区等）

• 写出一个必然会产生死锁的伪代码；

• Spring IoC涉及到的设计模式；（工厂模式、单利模式。。）

• toString()方法什么情况下需要重写；

• 判断对象相等时，什么情况下只需要重写 equals()，什么情况下需要重写 equals(),hashcode()？

• Set内存放的元素为什么不可以重复，内部是如何保证和实现的？

• 如何保证分布式缓存的一致性(分布式缓存一致性hash算法?)？分布式session实现？

• Java 8流式迭代的好处？

• 项目中用到的JDK的哪些特性？

• 说一下TreeMap的实现原理？红黑树的性质？红黑树遍历方式有哪些？如果key冲突如何解决？setColor()方法在什么时候用？什么时候会进行旋转和颜色转换？

• Spring的bean的创建时机？依赖注入的时机？

• ArrayList和LinkList的删除一个元素的时间复杂度；（ArrayList是O(N)，LinkList是O(1)）；

• CopyOnWriteArrayList是什么；

• 序列化和反序列化底层如何实现的（ObjectOutputStream 、ObjectInputStream、 readObject  writeObject）；

• 如何调试多线程的程序；

• 一个线程连着调用start两次会出现什么情况？（由于状态只有就绪、阻塞、执行，状态是无法由执行转化为执行的，所以会报不合法的状态！）

• HashMap在什么时候时间复杂度是O（1），什么时候是O（n），什么时候又是O（logn）；

• wait方法能不能被重写？（wait是final类型的，不可以被重写，不仅如此，notify和notifyall都是final类型的），wait能不能被中断；

• 一个Controller调用两个Service，这两Service又都分别调用两个Dao，问其中用到了几个数据库连接池的连接？

二、网络基础

• HTTP、TCP、UDP的区别和联系；

• TCP和UDP各自的优势，知道哪些使用UDP协议的成功案例；

• TCP和UDP各用了底层什么协议；

• 单个UDP报文最大容量；

• 单个TCP报文最大容量；

• TCP报头格式、UDP报头格式；

• Server遭遇SYN Flood应当怎么处理；

• Web开发中如何防范XSS？

• 拆包和粘包的问题，如何解决，如果我们的包没有固定长度的话，我们的应用程序应该如何解决；

三、操作系统

• 为什么要内存对齐；

• 为什么会有大端小端，htol这一类函数的作用；

• top显示出来的系统信息都是什么含义；（重要！）

• Linux地址空间，怎么样进行寻址的；

• Linux如何查找目录或者文件的；

四、分布式其他

• 分库与分表带来的分布式困境与应对之策；

• Solr如何实现全天24小时索引更新；

五、Redis

• Redis插槽的分配（key的有效部分使用CRC16算法计算出哈希值，再将哈希值对16384取余，得到插槽值）;

• Redis主从是怎么选取的（一种是主动切换，另一种是使用sentinel自动方式）;

• Redis复制的过程;

• Redis队列应用场景；

• Redis主节点宕机了怎么办，还有没有同步的数据怎么办;

六、系统设计开放性题目

• 秒杀系统设计，超卖怎么搞;

• 你们的图片时怎么存储的，对应在数据库中时如何保存图片的信息的？

• 假如成都没有一座消防站，现在问你要建立几座消防站，每个消防站要配多少名消防官兵，多少辆消防车，请你拿出一个方案；

• 基于数组实现一个循环阻塞队列；

• 常见的ipv4地址的展现形式如“168.0.0.1”，请实现ip地址和int类型的相互转换。（使用位移的方式）

• 现网某个服务部署在多台Liunx服务器上，其中一台突然出现CPU 100%的情况，而其他服务器正常，请列举可能导致这种情况发生的原因？如果您遇到这样的情况，应如何定位？内存？CPU？发布？debug？请求量？

七、大数据量问题（后边会有专题单独讨论）

• 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？

• 海量日志数据，提取出某日访问百度次数最多的那个IP；

• 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。

此话题后边会有专门的文章探讨，如果有等不及的小伙伴，可以移步参考：

1、https://blog.csdn.net/v_july_v/article/details/6279498

2、https://blog.csdn.net/v_july_v/article/details/7382693

八、逻辑思维题

• 有两根粗细均匀的香（烧香拜佛的香），每一根烧完都花一个小时，怎么样能够得到15min？

• 假定你有8个撞球，其中有1个球比其他的球稍重,如果只能利用天平来断定哪一个球重,要找到较重的球,要称几次?（2次）；

• 实验室里有1000个一模一样的瓶子，但是其中的一瓶有毒。可以用实验室的小白鼠来测试哪一瓶是毒药。如果小白鼠喝掉毒药的话，会在一个星期的时候死去，其他瓶子里的药水没有任何副作用。请问最少用多少只小白鼠可以在一个星期以内查出哪瓶是毒药；（答案是10只）

• 假设有一个池塘，里面有无穷多的水。现有2个空水壶，容积分别为5升和6升。问题是如何只用这2个水壶从池塘里取得3升的水；

 

参考答案

一、基础题

 

1.怎么解决Hash冲突

    

    * 开放定址法（也称为再散列法，基本思想是：当关键字key的哈希地址p出现冲突时，以p为基础，产生另一个地址p1，如果p1仍然冲突，则再以p为基础，产生另一个地址p2..直到不再冲突）。主要有以下三种方法：

        * 线性探测再散列（发生冲突时，顺序查看下一个单元，直到出现空单元）

        * 二次探测再散列（发生冲突时，在表的左右跳跃式探测）

        * 伪随机探测

 

    * 再哈希法（同时构造多个不同的哈希函数，当某一个函数构造的哈希地址发生冲突时，再计算别的函数）

    * 链地址法（将所有哈希地址为i的元素构成一个称为同义词链的单链表）适用于经常添加和删除的操作

    * 建立公共溢出区（将哈希表分为基本表和溢出表，凡是和基本表冲突的，一律填入溢出区）

    更多请参考：https://www.cnblogs.com/wuchaodzxx/p/7396599.html  

 

2.写出一个必然会产生死锁的伪代码

private static final Object a = new Object();
private static final Object b = new Object();

public void handleA(){
 synchronized(a){
     // doSomething...
     synchronized(b){
     // doSomething...
     }
 }   
}

public void handleB(){
 synchronized(b){
     // doSomething...
     synchronized(a){
     // doSomething...
     }
 }   
}

3.Spring IoC涉及到的设计模式

    简单工厂模式、单例模式

 

4.toString()方法什么情况下需要重写

    默认使用的是Object.toString()方法，具体内容如下：

    public String toString() {
        return getClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(hashCode());
    }

    不需要使用类的具体信息的时候就不需要重写

 

5.判断对象相等时，什么情况下只需要重写 equals()，什么情况下需要重写 equals(),hashcode()

    两个对象比较，调用equals方法进行比较时，默认比较的是两个对象是否指向同一块内存地址，如果是则相等，否则不相等。

    如果想修改这种规则，即只比较对象的某些属性是否相等的时候，那么则需要重写equals方法。

 

    一般来说，重写equals方法必须也重写hashcode方法

 

6.Set内存放的元素为什么不可以重复，内部是如何保证和实现的

    我们以hashSet为例，hashSet实际是使用hashmap来实现的，hashSet的值作为hashmap的key，value为定值。我们可以通过分析hashMap的put过程来分析hashSet是如何不重复的。

    我们知道hashMap是哈希表+链表的方式来实现的。通过key的hashCode来确定在哈希表中的index，相同的key会定位到同一个index，下面就是存放Entry，entry包含key和value，会将当前key与链表中的元素的key逐个比较，如果都不相等则放置到链表头；如果存在相等的，则重置entry的value值为当前value

 

    通过上面的过程分析可知，由于hashSet使用hashMap实现时，value值都是定值，所以不会存在相同元素

 

7.如何保证分布式缓存的一致性

    分布式一致性hash算法

 

8.Java 8流式迭代的好处

    * 代码更简洁

    * 提供并行流式计算，在处理集合较大时，parallelStream()极大提高效率

    ...

 

9.项目中用到的JDK的哪些特性

    项目中使用jdk8，回答jdk8的一些新特性

Lambda 表达式 − Lambda允许把函数作为一个方法的参数（函数作为参数传递进方法中。
方法引用 − 方法引用提供了非常有用的语法，可以直接引用已有Java类或对象（实例）的方法或构造器。与lambda联合使用，方法引用可以使语言的构造更紧凑简洁，减少冗余代码。
默认方法 − 默认方法就是一个在接口里面有了一个实现的方法。
新工具 − 新的编译工具，如：Nashorn引擎 jjs、 类依赖分析器jdeps。
Stream API −新添加的Stream API（java.util.stream） 把真正的函数式编程风格引入到Java中。
Date Time API − 加强对日期与时间的处理。
Optional 类 − Optional 类已经成为 Java 8 类库的一部分，用来解决空指针异常。
Nashorn, JavaScript 引擎 − Java 8提供了一个新的Nashorn javascript引擎，它允许我们在JVM上运行特定的javascript应用。

10.说一下TreeMap的实现原理？红黑树的性质？红黑树遍历方式有哪些？如果key冲突如何解决？setColor()方法在什么时候用？什么时候会进行旋转和颜色转换？

    // TODO

 

11.Spring的bean的创建时机？依赖注入的时机？

    在默认情况下，启动spring容器的时候创建对象，同时对所依赖的对象进行注入

    如果配置bean的lazy-init属性为true，在context.getBean()时才创建对象

 

12.ArrayList和LinkList的删除一个元素的时间复杂度

    * ArrayList O(N)

    * LinkedList O(1)

 

13.CopyOnWriteArrayList是什么

    并发安全版本的ArrayList

 

14.序列化和反序列化底层如何实现的

    序列化：把java对象转换为字节序列的过程（对象序列化最主要的作用就是在传递和保存对象的时候，保证对象的完整性和可传递性。序列化后的字节流保存了java对象的转状态以及相关的描述信息）

    反序列化：将字节序列恢复为java对象的过程（客户端从文件或网络上获取序列化后的对象字节流后，根据字节流中保存的对象状态和描述信息，通过反序列化重建对象）

 

    序列化算法的操作步骤：

    * 将对象的类元数据输出

    * 递归输出类的超类描述直到不再有超类

    * 类元数据完成以后，开始从最顶层的超类输出对象实例的实际值

    * 从上到下递归输出实例的数据

 

 

    延伸：为什么要主动定义serialVersionUID，其作用是什么？

    需要序列化的对象需要主动实现Serializable接口，这个接口是一个标记接口，IDE会提示我们需要主动生成一个serialVersionUID，如果我们不主动生成的话，那么IDE会在我们序列化对象的时候主动帮我们生成一个。

    那么其作用是什么呢？我们先看一个示例

// 1.写一个Account类
public class Account implements Serializable {
	private int id;
	private String name;
}

// 2.使用ObjectOutputStream将Account实例保存到一个文件
ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(new File("C:/Users/Administrator/Desktop/test1.txt")));
objectOutputStream.writeObject(new Account(1,"jack"));

// 3.修改Account类，添加一个属性
	private int age;

// 4.这时再使用ObjectInputStream将test1.txt文件反序列化成Account对象
// 报错信息如下：
java.io.InvalidClassException: cache.Account; local class incompatible: stream classdesc serialVersionUID = -3122741699590248598, local class serialVersionUID = -8634529858385187253

    将上述过程重复一遍，不同点就是创建Account类的时候主动生成一个serialVersionUID，如下所示：

public class Account implements Serializable {
	private static final long serialVersionUID = 1L;
	private int id;
	private String name;

    此时保存后再反序列化成Account对象，可以发现，没有报错，Account对象成功打印

 

    总结：当我们修改了我们的类的时候，那么当前类的默认的serialVersionUID就会改变，和以前序列化到本地的serialVersionUID不同，那么这时候反序列文件的时候就会报错

 

15.如何调试多线程的程序

    可使用JDI来调试

    具体用法可参考：https://m.vipcn.com/a/332165/ 

 

16.一个线程连着调用start两次会出现什么情况？

    第二次线程会报错，报错内容如下：

Exception in thread "main" java.lang.IllegalThreadStateException
	at java.lang.Thread.start(Thread.java:708)
	at javacore.mulit.MyThread.main(MyThread.java:40)

    第一次调用start之后，threadStatus会改变（非0，0代表新建），所以第二次在调用会报错

 

17.HashMap在什么时候时间复杂度是O（1），什么时候是O（n），什么时候又是O（logn）

    O(1)：当map中的元素哈希码都不冲突的时候，会均匀分配在数组中

    O(n)：当map中的元素哈希码都冲突的时候，实际上就变成了一个链表结构的数据

    O(logn)：map中的元素有部分冲突

 

18.wait方法能不能被重写？

    wait方法属于Object类，是final类型的，所以不能重写，源码如下：

public final void wait() throws InterruptedException {
    wait(0);
}

19.一个Controller调用两个Service，这两Service又都分别调用两个Dao，问其中用到了几个数据库连接池的连接？

    // TODO

 

未完待续...