Java面试题合集：网络编程+数据库原理+多线程+Spring框架+Redis等

网络编程

1. ISO模型与协议

2. http1.0：需要使用keep-alive参数来告知服务器端要建立一个长连接

3. http1.1：默认长连接。支持只发送header信息，可以用作权限请求。支持Host域。

4. http2.0：多路复用的技术，做到同一个连接并发处理多个请求。HTTP2.0使用HPACK算法对header的数据进行压缩。支持HTTP2.0的web server请求数据的时候，服务器会顺便把一些客户端需要的资源一起推送到客户端，免得客户端再次创建连接发送请求到服务器端获取。这种方式非常合适加载静态资源。

5. 会话层:负责管理主机之间的会话进程，负责建立、管理、终止进程之间的会话。

6. 传输层:将上层数据分段并提供端到端的、可靠的或不可靠的传输，还要处理端到端的差错控制和流量控制问题。协议TCP、UDP、SPX

7. 网络层:对子网间的数据包进行路由选择。此外，网络层还可以实现拥塞控制、网际互连等功能。协议IP、IPX、RIP、OSPF

8. 数据链路层:在不可靠的物理介质上提供可靠的传输。该层的作用包括：物理地址寻址、数据的成帧、流量控制、数据的检错、重发等。协议SDLC、HDLC、PPP、STP、帧中继

9. TCPIP模型与协议

10. 应用层：单位是数据段，协议有FTP、TELNET、HTTP、SMTP、SNMP、TFTP、NTP、DNS

11. 运输层：单位是数据包，协议有TCP、UDP

12. 网络层：单位是数据帧，协议有IP

13. 网络接口层：单位是比特，ARP、RARP

14. 三次握手与四次挥手

15. BIO NIO AIO

16. BIO：同步阻塞IO，每个请求都要一个线程来处理。

17. NIO：同步非阻塞IO，一个线程可以处理多个请求，适用于短连接、小数据。

18. AIO：异步非阻塞IO，一个线程处理多个请求，使用回调函数实现，适用于长连接、大数据。

19. DDOS攻击原理与防御方式

20. HTTP Get Flood：发送大量会产生sql查询的连接，使得数据库负载很高。

21. CSRF跨站请求伪造原理攻击者盗用了你的身份，以你的名义发送恶意请求。

22. CSRF攻击是源于WEB的隐式身份验证机制！WEB的身份验证机制虽然可以保证一个请求是来自于某个用户的浏览器，但却无法保证该请求是用户批准发送的！

23. 防御方式：1.验证码；2. 后台生成token，让前端请求携带。3.使用对称加密，后端随机给前端一个密钥，前端进行加密，后端解密。

24. 会话劫持通过暴力破解、 预测、窃取（通过XSS攻击）等方式获取到用户session

25. XSS攻击XSS攻击是Web攻击中最常见的攻击方法之一，它是通过对网页注入可执行代码且成功地被浏览器执行，达到攻击的目的，形成了一次有效XSS攻击，一旦攻击成功，它可以获取用户的联系人列表，然后向联系人发送虚假诈骗信息，可以删除用户的日志等等，有时候还和其他攻击方式同时实施比如SQL注入攻击服务器和数据库、Click劫持、相对链接劫持等实施钓鱼，它带来的危害是巨大的，是web安全的头号大敌。

26. XSS反射型攻击，恶意代码并没有保存在目标网站，通过引诱用户点击一个链接到目标网站的恶意链接来实施攻击的。

27. XSS存储型攻击，恶意代码被保存到目标网站的服务器中，这种攻击具有较强的稳定性和持久性，比较常见场景是在博客，论坛等社交网站上，但OA系统，和CRM系统上也能看到它身影，比如：某CRM系统的客户投诉功能上存在XSS存储型漏洞，黑客提交了恶意攻击代码，当系统管理员查看投诉信息时恶意代码执行，窃取了客户的资料，然而管理员毫不知情，这就是典型的XSS存储型攻击。

• 解决方法

• 在表单提交或者url参数传递前，对需要的参数进行过滤

• 过滤用户输入。检查用户输入的内容中是否有非法内容。如<>（尖括号）、”（引号）、 ‘（单引号）、%（百分比符号）、;（分号）、()（括号）、&（& 符号）、+（加号）等

28.RPC与HTTP服务的区别

数据库原理

1. MYISAM与innodb搜索引擎原理MyISAM引擎使用B+Tree作为索引结构，叶节点的data域存放的是数据记录的地址。其采用索引文件与数据文件，索引文件只存放索引，叶子节点存放数据的物理地址。数据文件存放数据。其索引方式是非聚集的。

2. InnoDB也使用B+Tree作为索引结构。但是它的主索引与数据都放在一个文件中。这种索引叫做聚集索引，因为InnoDB的数据文件本身要按主键聚集，所以InnoDB要求表必须有主键（MyISAM可以没有），如果没有显式指定，则MySQL系统会自动选择一个可以唯一标识数据记录的列作为主键，如果不存在这种列，则MySQL自动为InnoDB表生成一个隐含字段作为主键，这个字段长度为6个字节，类型为长整形。

• 区别一：InnoDB的主索引与数据都放在一个文件中。而MYISAM是分开存放的。

• 区别二：InnoDB的辅助索引data域存储相应记录主键的值而不是地址。

• 区别三：InnoDB的主键索引是聚集索引，而MYISAM不是聚集索引。

3.索引，聚簇索引和二级索引的加锁区别

• 聚集（clustered）索引，也叫聚簇索引。数据行的物理顺序与列值（一般是主键的那一列）的逻辑顺序相同，一个表中只能拥有一个聚集索引。

• 非聚集（unclustered）索引。该索引中索引的逻辑顺序与磁盘上行的物理存储顺序不同，一个表中可以拥有多个非聚集索引。会发生二次查询。

• 稠密索引:稠密索引文件中的索引块保持键的顺序与文件中的排序顺序一致。

• 稀疏索引:稀疏索引没有为每个数据都创建一个索引,它比稠密索引节省了更多的存储空间，但查找给定值的记录需更多的时间。只有当数据文件是按照某个查找键排序时，在该查找键上建立的稀疏索引才能被使用，而稠密索引则可以应用在任何的查找键。

• 联合索引:将一张表中多个列组成联合索引(col1,col2,col3)，其生效方式满足最左前缀原则。

• 覆盖索引:对于二级索引而言，在innodb中一般是需要先根据二级索引查询到主键，然后在根据一级索引查询到数据。但是如果select的列都在索引中，就避免进行一级查询。

4.主键选择

• 在使用InnoDB存储引擎时，如果没有特别的需要，请永远使用一个与业务无关的自增字段作为主键。

• where 1 = 1:能够方便我们拼sql，但是使用了之后就无法使用索引优化策略，因此会进行全表扫描，影响效率。

5.分表分库

• 水平拆分：依据表中的数据的逻辑关系，将同一个表中的数据依照某种条件拆分到多台数据库（主机）上面。按照1个或多个字段以及相应的规则，将一张表重的数据分到多张表中去。比如按照id%5的规则，将一张大表拆分成5张小表。适合具有超大表的系统。

• 垂直拆分：依照不同的表（或者Schema）来切分到不同的数据库（主机）之上。一般按照模块来分库。适合各业务之间耦合度非常低的系统。

6.隔离级别

• read uncommit:读不加锁，写加共享锁。会产生脏读、幻读。

• read commit：读加共享锁，写加排它锁，但不加间隙锁。间隙锁的主要作用是防止不可重复读，但会加大锁的范围。

• repeatable read(innodb默认):读加共享锁，写加间隙排它锁。注意，Innodb对这个级别进行了特殊处理，使得这个级别能够避免幻读，但不是所有引擎都能够防止幻读！(网易面试官问)

• serialization：会给整张表加锁，强一致，但是效率低。

7.innodb中的锁

• MVCC(multi-Version Concurrency Control)：读不加锁，读写不冲突。适合写少读多的场景。读操作分为：快照读（返回记录的可见版本，不加锁）、当前读（记录的最新版本，加锁，保证其它记录不修改）。

• LBCC(Lock-Based Concurrency Control)：

• join原理Simple Nested-Loop Join：效率最低，按照join的次序，在join的属性上一个个扫描，并合并结果。

• Index Nested-Loop Join：效率最高，join的属性上面有索引，根据索引来匹配。

• Block Nested-Loop Join：用于没有索引的列。它会采用join buffer，将外表的值缓存到join buffer中，然后与内表进行批量比较，这样可以降低对外表的访问频率

8.galera

• 多主架构：真正的多点读写的集群，在任何时候读写数据，都是最新的。

• 同步复制，各节点间无延迟且节点宕机不会导致数据丢失。

• 紧密耦合，所有节点均保持相同状态，节点间无不同数据。

• 无需主从切换操作。

• 无需进行读写分离。

• 并发复制：从节点在APPLY数据时，支持并行执行，有更好的性能表现。

• 故障切换：在出现数据库故障时，因为支持多点写入，切的非常容易。

• 热插拔：在服务期间，如果数据库挂了，只要监控程序发现的够快，不可服务时间就会非常少。在节点故障期间，节点本身对集群的影响非常小。

• 自动节点克隆：在新增节点，或者停机维护时，增量数据或者基础数据不需要人工手动备份提供，Galera Cluster会自动拉取在线节点数据，最终集群会变为一致。

• 对应用透明：集群的维护，对应用程序是透明的，几乎感觉不到。

9.LSM Tree，主要应用于nessDB、leveldb、hbase

• 核心思想的核心就是放弃部分读能力，换取写入的最大化能力。它假设假定内存足够大，因此不需要每次有数据更新就必须将数据写入到磁盘中，而可以先将最新的数据驻留在内存中，等到积累到最后多之后，再使用归并排序的方式将内存内的数据合并追加到磁盘队尾。（使用归并排序是要因为带排序树都是有序树）

• LSM具有批量特性，存储延迟。B树在insert的时候可能会造成分裂，可能会造成随机读写。而LSM将多次单页随机写，变成一次多页随机写,复用了磁盘寻道时间，极大提升效率。

• LSM Tree放弃磁盘读性能来换取写的顺序性。

• 一般会使用Bloom Filter来优化LSM。当将内存中的数据与磁盘数据合并的时候，先要判断数据是否有重复，如果不用Bloom Filter就需要在磁盘上一层层地找，而使用了之后就会降低搜索代价。

多线程

1. synchronized、CAS

2. Collections

3. 支持高并发的数据结构，如ConcurrentHashMap

4. 基于AQS实现的锁、信号量、计数器原理

5. Runnable与Callable的区别

6. 线程池

7. 作用

• 减少在创建和销毁线程上所花的时间以及系统资源的开销 。

• 当前任务与主线程隔离，能实现和主线程的异步执行，特别是很多可以分开重复执行的任务。

8.阻塞队列

9.threadlocal

Spring框架

1. IOC/DI

2. Core、Beans、Context、Expression Language

3. JDBC、ORM、OXM、JMS、Transaction

4. AOP

5. Web

6. Test

7. @Autowired原理

8. 工厂模式

9. 反射

10. 自动配置@ConfigurationProperties(prefix = “hello”)：读取以hello为开头的配置，属性类使用

11. @Configuration：指名当前类为配置类

12. @EnableConfigurationProperties(Properties)：指名配置属性类

13. @ConditionalOnClass(Condition.class)：条件类，只有Condition.class存在，当前配置类才生效

14. Spring Boot在spring.factories配置了很多全限定名的配置类。

Redis

核心原理

1. 常用数据类型String:二进制安全，可以存任何数据，比如序列化的图片。最大长度位512M.

2. Hash:是KV对集合，本质是String类型的KV映射，适合存储对象。

3. List:简单字符串链表，可以在left、right两边插入，本质是双向链表。缓冲区也是用这个实现。

4. Set:String类型的无序集合,内部实现是一个 value永远为null的HashMap，实际就是通过计算hash的方式来快速排重的，这也是set能提供判断一个成员是否在集合内的原因。

5. zset:有序集合，每个元素会关联一个double类型的score，然后根据score进行排序。注意：元素不能重复，但是score是可以重复的。使用HashMap和跳跃表(SkipList)来保证数据的存储和有序，HashMap里放的是成员到score的映射，而跳跃表里存放的是所有的成员，排序依据是HashMap里存的score.

• pub/sub:在Redis中，你可以设定对某一个key值进行消息发布及消息订阅，当一个key值上进行了消息发布后，所有订阅它的客户端都会收到相应的消息。

持久化

1. RDB：一种是手动执行持久化命令来持久化快照；另一种是在配置文件中配置策略，来自动持久化。持久化命令有save、bgsave两种，bgsave会调用fork命令，产生子进程来进行持久化，而父进程继续处理数据，但是持久化的快照是fork那一刻的快照，因此这种策略可能会丢失一部分数据。特点：每次都记录所有数据，恢复快，子进程不影响父进程性能。

2. AOF：append only file，将每条操作命令都记录到appendonly.aof文件中，但是不会立马写入硬盘，我们可以配置always（每有一个命令，都同步）、everysec（每秒同步一次）、no（没30秒同步一次）。往往everysec就够了。aof数据损失要比RDB小。特点：有序记录所有操作，数据丢失更少，会对操作做压缩优化，bgrewriteaof也会fork子进程，不影响父进程性能

事务

1. Transactions:不是严格的ACID的事务，但是这个Transactions还是提供了基本的命令打包执行的功能（在服务器不出问题的情况下，可以保证一连串的命令是顺序在一起执行的，中间有会有其它客户端命令插进来执行）。

2. Redis还提供了一个Watch功能，你可以对一个key进行Watch，然后再执行Transactions，在这过程中，如果这个Watched的值进行了修改，那么这个Transactions会发现并拒绝执行。

KafKA

1. topic

2. broker

3. partition

4. consumer

5. producer

6. stream

7. 存储机制

8. 网络模型

9. 注意：partition之间是无序的

10. 消息队列的生产者消费者中消费者没有收到消息怎么办，消息有顺序比如1.2.3但是收到的却是1.3.2怎么办？消息发过来的过程中损坏或者出错怎么办

Spring security

1. 拦截器栈

2. @PreAuthorize

3. @PostAuthorize

4. 支持Expression Language

jvm原理

内存模型、垃圾收集器、CMS与G1是重点

垃圾收集算法

• 标记-清除(CMS)容易产生碎片，当碎片太多会提前触发Full GC

• 复制(年轻代基本用这个算法)会浪费一半的可能感觉

• 标记-整理(serial Old、Parallel Old)

• Serial：采用单线程stop-the-world的方式进行收集。当内存不足时，串行GC设置停顿标识，待所有线程都进入安全点(Safepoint)时，应用线程暂停，串行GC开始工作，采用单线程方式回收空间并整理内存。串行收集器特别适合堆内存不高、单核甚至双核CPU的场合。

• ParNew

• Parallel Scavenge

CMS：

• 初始标记(stop of world)

• 并行标记、预清理

• 重新标记(stop of world)

• 并行清理

G1

将堆分成很多region，可以同时堆年轻代与老年代进行收集

• 初始标记（stop of world）:初始标记(Initial Mark)负责标记所有能被直接可达的根对象(原生栈对象、全局对象、JNI对象)

• 并行标记:

• 重新标记（stop of world）:

• 清理（stop of world）:

• 重置

gc触发条件

1. 从年轻代分区拷贝存活对象时，无法找到可用的空闲分区，会触发Minor GC

2. 从老年代分区转移存活对象时，无法找到可用的空闲分区，会触发Major GC

3. 分配巨型对象时在老年代无法找到足够的连续分区，会触发Major GC

4. 可达性分析：通过检查一块内存空间能否被root达到，来判断是否对其进行回收。

jdk不同版本新增的部分特性

jvm调优

• VisualVM:JDK自带JVM可视化工具，能过对内存、gc、cpu、thread、class、变量等等信息进行可视化。

设计模式

1. 单例双重检查

2. 观察者模式

3. 装饰者模式:jdk中输入输出流用到了该模式

4. 适配器模式:jdk中Reader、writer用到了该模式

5. 代理模式

6. 静态代理

7. JDK动态代理

8. Cglib到动态代理

9. 生产者消费者模式

10. 工厂模式

项目管理与运维工具

1. git+Jenkins

2. maven

3. K8Spod：Pod是所有业务类型的基础，所有的容器均在Pod中运行,它是一个或多个容器的组合。每一个Pod都会被指派一个唯一的Ip地址，在Pod中的每一个容器共享网络命名空间，包括Ip地址和网络端口。Pod能够被指定共享存储卷的集合，在Pod中所有的容器能够访问共享存储卷，允许这些容器共享数据。

4. kubelet：kubelet负责管理pods和它们上面的容器，images镜像、volumes、etc。

5. ingress，用于负载均衡

6. docker

7. docker与虚拟机的区别

数据结构

1. 平衡二叉树AVL

2. 高度log(n)

3. 插入时间复杂度log(n)

4. 红黑树

5. 插入时间复杂度log(n)

6. 查找时间复杂度log(n)

7. 在查找是，红黑树虽然复杂度也是log(n),但是从效率上比要略低于AVL。但是其优势在于插入元素的时候，不会像AVL那样频繁地旋转。

8. B+Tree：只有叶子节点存值，非叶子节点只存key和child，因此同样大小的物理页上能存放更多的节点。每一层的节点数量越多，意味着层次越少，也就意味着IO次数越少，因此非常适合数据库以及文件系统。

9. 大根堆：采用数组存储树，是一个完全树。先插入到数组最后的位置上，然后采用上浮的思想，将该元素与比它小的父元素调换，直到parent>target，浮到root;然后将root与未排序的最后一个元素交换位置；重复以上步骤，直到所有元素都有序。插入如查找的复杂度都是log(n)。

10. 优先队列PriorityQueue，Java中使用小根堆实现，非线程安全。

11. 优先阻塞队列PriorityBlockQueue，线程安全。

算法

1. 快排

2. 时间复杂度O(nlog(n))

3. 空间复杂度O(log(n))

4. 堆排序

5. 时间复杂度O(nlog(n))

6. 空间复杂度O(1)

7. 归并排序

8. 时间复杂度O(nlog(n))

9. 空间复杂度O(n)

10. 跳表时间复杂度O(log(n))

11. 空间复杂度O(2n)

12. 高度O(log(n))

分布式

cap理论

1. 可用性

2. 一致性

3. 分区容忍性：对网络断开的容忍度，有点像鲁棒性

4. 拜占庭将军问题

Raft 算法

• 有leader、follower、candidate

同步流程

1. 由客户端提交数据到Leader节点。

2. 由Leader节点把数据复制到集群内所有的Follower节点。如果一次复制失败，会不断进行重试。

3. Follower节点们接收到复制的数据，会反馈给Leader节点。

4. 如果Leader节点接收到超过半数的Follower反馈，表明复制成功。于是提交自己的数据，并通知客户端数据提交成功。

5. 由Leader节点通知集群内所有的Follower节点提交数据，从而完成数据同步流程。

zookeeper

1. Zab（Zookeeper Atomic Broadcast）协议,有两种模式：

• 它们分别是：恢复模式（选主）和广播模式（同步）。

• 有两种算法：1. basic paxos；2. fast paxos（默认）

1. 文件系统：zookeeper的通知机制、分布式锁、队列管理、配置管理都是基于文件系统的。

2. 分布式锁：有了zookeeper的一致性文件系统，锁的问题变得容易。锁服务可以分为两类，一个是保持独占，另一个是控制时序。

3. 独占锁：将zookeeper上的一个znode看作是一把锁，通过createznode的方式来实现。所有客户端都去创建 /distribute_lock 节点，最终成功创建的那个客户端也即拥有了这把锁。用完删除掉自己创建的distribute_lock 节点就释放出锁。

4. 控制时序锁：/distribute_lock 已经预先存在，所有客户端在它下面创建临时顺序编号目录节点，和选master一样，编号最小的获得锁，用完删除。

5. 队列管理，分为同步队列、非同步队列

6. 数据复制的好处

• 容错：一个节点出错，不致于让整个系统停止工作，别的节点可以接管它的工作；

• 提高系统的扩展能力 ：把负载分布到多个节点上，或者增加节点来提高系统的负载能力；

• 提高性能：让客户端本地访问就近的节点，提高用户访问速度。

5.一致性hash算法原理

微服务

Spring cloud

• 网关：zuul

• 分布式版本化配置 config

• 服务注册和发现：Eureka，配置时需要注意多久刷新列表一次，多久监测心跳等。

• service-to-service 调用

• 负载均衡：Ribbon；在生成RestTemplate的bean时，通过@LoadBalanced注解可以使得RestTemplate的调用

• 断路器：Hystrix

• 监控：spring admin。在启动类上加@EnableAdminServer注解。

java web

1. servlet工作原理

2. tomcat工作原理,好文，强推

3. container

linux

1. 系统结构，讲得很好，强推

2. 硬链接与软连接

3. 硬链接：数据节点通过引用计数的方式来对指向它的硬链接计数，当计数为0就删除。

4. 软连接：我们可以把它看成是快捷方式，它只是记录了某个文件的硬链接的路径，如果我们把源文件删除，再重新创建一个相同名字的文件，那么软连接指向的就是新创建的文件。

5. 虚拟文件系统(VFS)：文件系统是有很多实现的，比如ext2、ext3、FAT等等，而VFS则是存在于应用程序与文件系统中间，它封装了open、close、read、write等等操作文件系统的接口，为应用程序屏蔽掉不同文件系统之间的差异。

6. VFS数据结构

其它

• bitmap，大文件交集

• Elasticsearch索引原理

• 从内存到屏幕经历了啥

• 高并发场景的限流，你怎么来确定限流限多少，模拟场景和实际场景有区别怎么解决，

百度面试

• 说一下redis与kafka，redis持久化策略

• git中rebase与merge区别

• docker底层原理，依赖操作系统的什么

• ls -l | grep xxx的执行过程，尽可能的细，是多进程还是单进程？

• 两个有序数组求中位数

• 算法 3Sum、中序遍历非递归实现、循环打印矩阵

• final、finally、finanize

• jvm内存模型

• 垃圾回收器

• Spring特点介绍下

• Synchronize与ReentrantLock的区别、使用场景

• CAS使用场景

• 聊了下git+jekins+K8S+docker实现自动化部署

• innodb原理，使用场景，与MYISAM在场景上的区别

• weakReference、softReference等

• Hbase的原理，LSM Tree

• Linux中，哪种进程可以使用管道

美团

• 权限模型

• 介绍下线程池，阻塞队列的用法，无界队列真的无界吗？

• 说一下redis

• kafka存储模型与网络模型

• zookeeper与redis实现分布式锁

• 乐观锁与悲观锁

• 算法：有n个人，给你ai与aj的身高关系，如ai比aj高，进行身高排序，如果条件不满足，则输出“不满足”

• Spring boot的特性

以上是总结出的最全技术面试题目，最新总结出的BAT面试java必考题目和答案飘简介获取。