「高级java工程师」常见面试题及其答案(持续更新)

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目录

java基础

常用的 jvm 调优方法？

OOM的常见场景及其原因、解决方法？

netty

什么是netty？

netty的优点？

netty的使用场景？

netty的原理？

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java基础

常用的 jvm 调优方法？

1. 利用命令、工具查问题，优化代码

一般我们是「遇到问题」之后才进行调优，用各种的「工具」进行排查。

• 使用 ps -ef|grep java 查看java进程id
• jstat -gc 进程id //查看年轻代、老年代等区域的内存使用情况、垃圾回收次数/消耗时间
• jmap生成堆转储快照dump文件，再使用MAT( Memory Analyzer tool 内存解析工具)分析

2. 调整参数，以减少GC的频率、减少Full GC次数

• 调整堆大小：-Xmx：设置堆的最大值、-Xms：设置堆的初始值
• 调整年轻代、老年代内存占比：-Xmn：年轻代的大小

3. 无法继续优化，就扩容

OOM的常见场景及其原因、解决方法？

1. 堆溢出：java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space

原因：

• 存在大对象
• 存在内存泄漏，导致多次GC后，还是无法找到足够大的内存容纳对象

2. 方法区溢出

• 永久代溢出：java.lang.OutOfMemoryError：PermGen space
• 元空间溢出：java.lang.OutOfMemoryError: Metaspace，JDK8后，元空间替换了永久代，元空间使用的是本地内存，溢出的概率变小

原因：

• 运行期间生成了大量类，应用程序长时间运行没有重启，导致方法区被撑爆
• 元空间内存设置过小

3. 线程溢出：Java.lang.OutOfMemeoryError:unable to create new native thread

原因：创建了大量的线程导致的

4. StackOverflowError

        原因：递归调用导致堆栈空间用尽

解决方法：

1、查代码：大对象，内存泄漏

2、利用工具分析内存泄漏：通过jmap命令把堆内存dump下来，使用MAT分析

3、加堆内存、加机器

netty

什么是netty？

• netty是1个java网络通信框架，性能很好，基于事件驱动、异步的思想
• 我们熟知的Dubbo、Rocketmq、Hadoop等都使用它作为底层的通信组件。

netty的优点？

• API使用简单，学习成本低。
• 性能高，对比其他主流的NIO框架，Netty的性能最优。
• Dubbo、Elasticsearch都采用了Netty，可用性得到验证。

netty的使用场景？

        分布式系统中，各个节点之间需要远程服务调用，高性能的RPC框架必不可少。Netty作为高性能的网络通信框架，往往作为基础的通信组件被这些RPC框架使用。比如：阿里分布式服务框架Dubbo的RPC框架使用Netty作为基础通信组件，用于实现各进程节点之间的内部通信。

netty的原理？

1. 基于NIO实现IO多路复用，利用一个线程可以并发处理多个io请求

NIO原理：

• 服务器为每个客户端分配单独的Channel和Buffer，数据通过通道 Channel 传输的，往Channel中读写数据需要先经过缓冲区Buffer。
• 将每个客户端对应的Channel的IO事件注册到多路复用器 Selector上，Selector通过轮询，就可以找到有IO活动的channel并进行处理，实现一个线程可以非阻塞地处理多个客户端的IO请求。
• 这种IO处理模式也称为Reactor模式

netty参考了主从Reactors多线程模型：

• MainReactor负责客户端的连接请求，并将请求转交给SubReactor
• SubReactor负责相应通道的IO读写请求
• 非IO请求（具体逻辑处理）的任务则会直接写入队列，等待worker threads进行处理

netty的架构：

• netty架构主要包含了两个事件循环组：BossGroup 和 WorkerGroup。
• BoosGroup 用于专门创建连接，其中有多个事件循环线程，每个事件循环都监听对应通道的建立连接请求并进行处理。
• WorkGroup 中也有多个事件循环线程，负责对应通道的IO事件。一个线程可以负责多个通道的IO，实现了IO多路复用。

2. 使用零拷贝技术减少数据在内存中的拷贝次数

磁盘中的数据发送到网络的过程：

1. 磁盘数据先拷贝到内核缓冲区
2. 再拷贝到应用程序内存
3. 再拷贝到Socket缓冲区
4. 最后再发向网络

数据在内存中拷贝了两次，一次是内核缓冲区到用户程序内存，另一次是应用程序内存到Socket缓冲区。零拷贝技术，可以将内核缓冲区、应用程序内存、Socket缓冲区建立了地址映射，无需拷贝，大幅提升IO性能。