常见面试题

1. 微服务篇

1.SpringCloud常见组件有哪些？

• 注册中心组件: Eureka、Nacos等
• 负载均衡组件: Ribbon
• 远程调用组件:OpenFeign
• 网关组件:Zuul、Gateway
• 服务保护组件:Hystrix、Sentinel
• 服务配置管理组件: SpringCloudConfig、Nacos

2.Nacos与Eureka的区别有哪些？

• nacos与euraka都实现了服务注册、发现功能
• nacos实例有永久和临时之分，eureka只有临时实例
• 健康检测方面nacos对临时实例采用心跳模式，对永久实例是主动请求。而eureka只支持心跳模式。
• 对于服务的发现，nacos支持定时拉取和订阅推送两种方式，而eureka只支持定时拉取模式。
• Nacos集群默认采用AP模式，当有非临时实例是采用CP模式；Eureka采用AP模式。

3.Sentinel与Hystix的线程隔离有什么区别？
Hystix默认是基于线程池实现的线程隔离，每一个被隔离的业务都会创建一个独立的线程池，线程过多的话会带来额外的CPU开销，性能一般，隔离性强。
Sentinel默认是基于信号量实现的线程隔离，不需要创建线程池，性能较好，但是隔离性一般。

4.Sentinel与Gateway的限流有什么区别？
Gateway限流模式比较单一，而Sentinel限流模式则有好几种，可以根据不同的需求使用不同的模式。
主要的原因就是Gateway采用的是基于Redis实现的令牌桶算法。而Sentinel不同模式使用的算法不同。
Sentinel不同模式及使用的算法：

• 默认限流模式，使用的是滑动时间窗口算法。
• 排队等待模式，使用的是漏桶算法
• 热点参数模式，使用的是令牌桶算法

5.feign是怎么解决负载均衡的？
feign集成了负载均衡器ribbon，通过ribbon实现负载均衡的。
源码中大概的实现流程如下：
ribbon内部实现了接口ClientHttpRequestInterceptor（http客户端请求拦截器）,会拦截客户端的http请求，再拦截的请求中获得微服务的服务名称。然后调用RibbonLoadBalancerClient类下的excute方法，该方法回去注册中心拉去服务列表。最后获取负载均衡规则，根据规则对服务列表进行负载均衡处理。默认的规则是ZoneAvoidanceRule，根据zone（区域，可能机房在不同的城市）选择服务列表，然后轮询。规则可以在配置文件中手动指定。

总结如下：

• 拦截器获取服务名称
• 调用均衡方法
  • 去注册中心拉取服务列表
  • 获取负载均衡规则
  • 根据负载均衡规则去轮询服务列表

2. JVM篇

1. jvm内存结构

• 程序计数器
  用于存放下一条指令的地址。
  特点：线程私有，不存在内存溢出。

• java虚拟机栈
  每个线程运行时所需要的内存。每个栈由一个或多个栈帧（Frame）组成，栈帧就是每次方法调用时所占用的内存。每个线程只能有一个活动栈帧，对应着当前正在执行的那个方法。

• 本地方法栈
  一些带有 native 关键字的方法就是需要 JAVA 去调用本地的C或者C++方法，因为 JAVA 有时候没法直接和操作系统底层交互，所以需要用到本地方法栈，服务于带 native 关键字的方法。

• 堆
  通过new关键字创建的对象，都会使用堆内存。可以使用-Xmx指定堆内存大小。
  特点：它是线程共享的，有垃圾回收机制，会内存溢出。

• 方法区
  方法区是一个概念，在jdk1.6及之前是通过永久代来实现的，jdk1.8及以后是通过元空间实现的。其位置也是不一样的，永久代使用的是虚拟机设置的内存，而元空间使用的是系统的本地内存。
  方法区用于存储类的信息（方法、属性、构造器等）、类加载器以及常量池。

线程共享：

• 堆
• 方法区

线程私有

• 程序计数器
• java虚拟机栈
• 本地方法栈

2. 垃圾回收是否涉及栈内存？
不涉及，栈内存时方法调用的时候产生的栈帧内存，而栈帧内存会在方法调用结束后自动回收。

3. 栈内存分配的越大越好吗？
栈内存可以通过 -Xss指定大小，但并不是越大越好。栈内存大可以更深层次的调用方法或者更多次的递归调用，但是由于物理内存大小是固定的，所以栈内存太大会导致线程数变少。

4. 方法内的局部变量是否线程安全？

• 如果局部变量没有逃离方法的作用范围，那就是线程安全的。
• 如果局部变量逃离了方法的作用范围，可以被其他线程访问到，就不是线程安全的。如下图：
  
  上图只有m1方法是线程安全的，因为别的线程无法访问到sb变量；m2方法作为参数使用，再调用该方法前主线程或其他线程是可以对该参数进行修改的，所以线程不安全；m3作为返回值，也是可以被其他线程访问到进行修改的，也不是线程安全的。

5. 如果线上忽然CPU占用过高，怎么排查？

• top：命令定位哪个进程对cpu的占用过高，获得进程Id。
• ps H -eo pid,tid,%cpu | grep 进程id：进一步定位哪个线程占用cpu过高，然后将有问题的线程id转换成16进制，用于下一步的对比。
• jstack 进程id：可以根据进程id查看该进程下的线程信息，然后根据上一步的16进制线程id找到有问题的线程。

6.如果程序允许很长时间都没有结果，怎么排查？

• jstack 进程id，根据返回的信息可以查看是否有死锁情况以及出错代码的行号。

7. 简单说下垃圾回收器算法
垃圾回收器算法主要有三种：标记清楚、标记整理、复制。

• 标记清除
  垃圾回收的时候，标记出垃圾，然后直接清除。
  优点：执行速度快
  缺点：会产生空间碎片
• 标记整理
  垃圾回收的时候，标记出垃圾，然后清除，清除之后会对释放的内存空间进行合并整理。
  优点：内存空间连续，不会产生碎片。
  缺点：执行速度没有标记清除快。
• 复制算法
  准备两个空间，from和to。其中from中有对象，to是空闲空间。垃圾回收的时候会标记出from中的垃圾对象，将不是垃圾的对象复制到to中，然后清除from中的对象，最后from和to互换位置。from变成to，to变成from。
  优点：不会产生碎片
  缺点：占用更多的内存空间。

8.如果一个对象的大小超过新生代内存大小，jvm会怎么处理这个大对象？
首先，这种情况是不会进行垃圾回收的，jvm会直接将这个大对象晋升的老年代，如果老年代也放不下就会先FullGC，还放不下就会触发OOM异常。

9. 说说常用的垃圾回收器
常见的垃圾回收器有，串行垃圾回收器（SerialGC）、并行垃圾回收器（ParallelGC）、CMS、G1等
低延迟的回收器：CMS、G1、ZGC。jdk8默认CMS，jdk9默认G1.
高吞吐量的回收器：ParallelGC。

• 新生代内存不足的时候都会发生minorGC。
• 串行和并行垃圾回收器老年代不足会发生fullGC
• CMS老年代内存不足，如果垃圾回收失败就会退化为串行垃圾回收并执行fullGC

10.jvm内存调优
新生代的内存并不是越大越好，太小了也不合适。

• 新生代内存太大：老年代内存占比有所降低，会更频繁地触发 Full GC。而且触发 Minor GC 时，清理新生代所花费的时间会更长
• 新生代内存太小：频繁触发 Minor GC ，会 STW ，会使得吞吐量下降
  官方推荐新生代内存大小为总堆内存的25%-50%之间

老年代调优，以 CMS 为例：

• CMS 的老年代内存越大越好
• 如果系统运行一段时间没有发送Full GC，那么可以不用调优了，否则先尝试调优新生代。
• 观察发现 Full GC 时老年代内存占用，将老年代内存预设调大 1/4 ~ 1/3

11.Full GC 和 Minor GC 频繁可能是什么问题
GC频繁说明内存空间紧张，大概可以推断出是新生代内存太小了。新生代内存太小会导致一些生存周期短的对象（没达到晋升条件）提前晋升到老年代，从而导致老年代对象过多内存不足发生Full GC。
解决方法：试着增加新生代内存空间，让生成周期较短的对象尽可能的留在新生代。

12.请求高峰期发生 Full GC，单次暂停时间特别长（CMS）
查看GC日志，看哪个阶段暂停时间比较长(一般CMS重新标记的时候耗时比较长)，如果是重新比较比较耗时的话，可以通过 -XX:+CMSScavengeBeforeRemark 参数，然JVM在重新标记之前先对新生代对象进行垃圾回收。

13.老年代充裕情况下，发生 Full GC（jdk1.7）
jdk1.7方法区是在永久代内的，jdk1.8永久代废除，方法区在元空间内。
永久代内存不足也会导致Full GC。

14.说说双亲委派机制

• 如果一个类加载器收到了类加载请求，它并不会直接去加载该类，而是把这个请求委托个父类去执行；
• 如果父类加载器还存在其父类加载器，则进一步向上委托，依次递归，直到请求最终达到顶层的启动类加载器；
• 如果父类加载器能完成加载操作就成功返回，否则的话，子类才会尝试去加载，这就是双亲委派机制。

15.说出下面的结果，并说明原因？

    public static void main(String[] args) {
        String s1 = "a";
        String s2 = "b";
        String s3 = "a" + "b";
        String s4 = s1 + s2;
        String s5 = "ab";
        String s6 = s4.intern();;
        System.out.println(s3 == s4);
        System.out.println(s3 == s5);
        System.out.println(s3 == s6);
    }

打印的结果是：fasle true true
解析：

• s3是两个常量的拼接，字符串常量拼接的原理是编译期间的优化，直接去串池中寻找"ab"，有就使用，没有就放入串池中，结果存在串池中。
• s4是两个变量的拼接，底层原理是new StringBuilder()对象，调用其append()方法，然后再调用toString()，结果存在堆中。
• s5的原理和s3是一样的，常量也会直接去串池中寻找"ab"，有就使用，没有就放入串池中，结果存在串池中。所以s5其实就是s3放入串池中的对象。
• s6是直接将堆中的s4对象进行串池化，jdk1.8版本是尝试将对象放入串池中，有就不放入，没有就放入，然后返回串池中的对象。而jdk1.6是将这个字符串对象放入串池，如果有则不会放入，如果没有会把这个对象复制一份放入串池，然后返回串池中的对象。

16.聊聊java内存模型（JMM）
java内存模型就是保证多线程间，对数据原子性、有序性、可见性的保障方案。
原子性
java内部通过synchronized关键字来保证数据的原子性。

3.Redis

1. Redis与数据库双写一致性
方案一：可以使用分布式读写锁，redisson下的。
方案二：设置缓存的超时时间。