Java架構師面試題全集：Java基礎+技術框架+系統架構+分散式系統

基礎題目

Java執行緒的狀態

程式和執行緒的區別，程式間如何通訊，執行緒間如何通訊

HashMap的資料結構是什麼？如何實現的。和HashTable，ConcurrentHashMap的區別

Cookie和Session的區別

索引有什麼用？如何建索引？

ArrayList是如何實現的，ArrayList和LinkedList的區別？ArrayList如何實現擴容。

equals方法實現

物件導向

執行緒狀態，BLOCKED和WAITING有什麼區別

JVM如何載入位元組碼檔案

JVM GC，GC演算法。

什麼情況會出現Full GC，什麼情況會出現yong GC。

JVM記憶體模型

Java執行時資料區

事務的實現原理

技術深度

有沒有看過JDK原始碼，看過的類實現原理是什麼。

HTTP協議

TCP協議

一致性Hash演算法

JVM如何載入位元組碼檔案

類載入器如何解除安裝位元組碼

IO和NIO的區別，NIO優點

Java執行緒池的實現原理，keepAliveTime等引數的作用。

HTTP連線池實現原理

資料庫連線池實現原理

資料庫的實現原理

技術框架

看過哪些開源框架的原始碼

為什麼要用Redis，Redis有哪些優缺點？Redis如何實現擴容？

Netty是如何使用執行緒池的，為什麼這麼使用

為什麼要使用Spring，Spring的優缺點有哪些

Spring的IOC容器初始化流程

Spring的IOC容器實現原理，為什麼可以通過byName和ByType找到Bean

Spring AOP實現原理

訊息中介軟體是如何實現的，技術難點有哪些

系統架構

如何搭建一個高可用系統

哪些設計模式可以增加系統的可擴充套件性

介紹設計模式，如模板模式，命令模式，策略模式，介面卡模式、橋接模式、裝飾模式，觀察者模式，狀態模式，訪問者模式。

抽象能力，怎麼提高研發效率。

什麼是高內聚低耦合，請舉例子如何實現

什麼情況用介面，什麼情況用訊息

如果AB兩個系統互相依賴，如何解除依賴

如何寫一篇設計文件，目錄是什麼

什麼場景應該拆分系統，什麼場景應該合併系統

系統和模組的區別，分別在什麼場景下使用

分散式系統

分散式事務，兩階段提交。

如何實現分散式鎖

如何實現分散式Session

如何保證訊息的一致性

負載均衡

正向代理（客戶端代理）和反向代理（伺服器端代理）

CDN實現原理

怎麼提升系統的QPS和吞吐量

實戰能力

有沒有處理過線上問題？出現記憶體洩露，CPU利用率標高，應用無響應時如何處理的。

開發中有沒有遇到什麼技術問題？如何解決的

如果有幾十億的白名單，每天白天需要高併發查詢，晚上需要更新一次，如何設計這個功能。

新浪微博是如何實現把微博推給訂閱者

Google是如何在一秒內把搜尋結果返回給使用者的。

12306網站的訂票系統如何實現，如何保證不會票不被超賣。

如何實現一個秒殺系統，保證只有幾位使用者能買到某件商品。

軟能力

如何學習一項新技術，比如如何學習Java的，重點學習什麼

有關注哪些新的技術

工作任務非常多非常雜時如何處理

專案出現延遲如何處理

和同事的設計思路不一樣怎麼處理

如何保證開發質量

職業規劃是什麼？短期，長期目標是什麼

團隊的規劃是什麼

能介紹下從工作到現在自己的成長在那裡

JAVA架構師的標準

1.首先你至少可以承擔一個高階java工程師。

熟練使用各種框架以及實現的原理

JVM虛擬機器原理、JVM調優,懂得jvm能讓你寫出效能更好的程式碼

池技術:什麼物件池連線池，執行緒池

java反射技術，寫框架必備的技術

java各種集合物件的實現原理，瞭解這些可以讓你在解決問題時選擇合適的資料結構，高效的解決問題，比如hashmap的實現原理，好多五年以上經驗的人都弄不清楚，還有為什擴容時有效能問題？不弄清楚這些原理，就寫不出高效的程式碼。

總之一句話越基礎的東西越重要，很多人認為自己會用它們寫程式碼了，其實僅僅是知道如何呼叫api而已,離會用還差的遠。

2.其次，各種資料結構和演算法(基礎很重要)

熟練使用各種資料結構和演算法，陣列、雜湊、連結串列、排序樹…，一句話要麼是時間換空間要麼是空間換時間，這裡展開可以說一大堆，需要有一定的應用經驗，用於解決各種效能或業務上的問題。

3.熟練使用linux作業系統，Linux線上排除故障，以及效能監控等。

4.熟悉tcp協議

建立連線三次握手和斷開連線四次握手的整個過程，不瞭解的話，無法對高併發網路應用做優化。

熟悉http協議，尤其是http頭，我發現好多工作五年以上的都弄不清session和cookie的生命週期以及它們之間的關聯。

5.系統叢集、負載均衡、反向代理、動靜分離，網站靜態化 。

分散式儲存系統nfs,fastdfs,tfs,Hadoop瞭解他們的優缺點，適用場景 。

分散式快取技術memcached,redis，提高系統效能必備，一句話，把硬碟上的內容放到記憶體裡來提速，順便提個演算法一致性hash 。

工具nginx必備技能超級好用，高效能，基本不會掛掉的伺服器，功能多多，解決各種問題。

6.資料庫的設計能力

MySQL慢查詢日誌分析，主從複製的配置，至少要成為半個mysql dba。

其他nosql資料庫如mongodb。

7.還有 佇列中介軟體

如訊息推送，可以先把訊息寫入資料庫，推送放佇列伺服器上，由推送伺服器去佇列獲取處理，這樣就可以將訊息放資料庫和佇列裡後直接給使用者反饋，推送過程則由推送伺服器和佇列伺服器完成，好處非同步處理、緩解伺服器壓力，解藕系統。

以上純粹是常用的技術，還有很多自己慢慢去摸索吧，因為要知道的東西很多，所以要成為一名合格的架構師，必須要有強大的自學能力，沒有人會手把手的教給你所有的東西。

以上這些都是成為架構師的必要條件，不是充分條件。

8.服務業務

架構師還要針對業務特點、系統的效能要求提出能解決問題成本最低的設計方案才合格，人家一個幾百人使用者的系統，訪問量不大，資料量小，你給人家上叢集、上分散式儲存、上高階伺服器，為了架構而架構，這是最扯淡的，架構師的作用就是第一滿足業務需求，第二最低的硬體網路成本和技術維護成本。

架構師還要根據業務發展階段，提前預見發展到下一個階段系統架構的解決方案，並且設計當前架構時將架構的升級擴充套件考慮進去，做到易於升級;否則等系統瓶頸來了，出問題了再去出方案，或現有架構無法擴充套件直接扔掉重做，或擴充套件麻煩問題一大堆，這會對企業造成損失。

更多架構資料系列專題

01

閱讀原始碼

程式設計師每天都和程式碼打交道。經過數年的基礎教育和職業培訓，大部分程式設計師都會「寫」程式碼，或者至少會抄程式碼和改程式碼。但是，會讀程式碼的並不在多數，會讀程式碼又真正讀懂一些大專案的原始碼的，少之又少。這也造成了很多錯誤看原始碼的方式。

那要如何正確的分析原始碼呢？

想要學習以下資料的朋友們可以加群：795632998，群內有以上資料的視訊教學，進群即可獲取，合理利用自己每一分每一秒的時間來學習提升自己，趁年輕，使勁拼，給未來的自己一個交代！

我們的目標應該放在最常用的框架上面，下面就介紹兩個：一個是Spring，另一個是大家用來覺得一直不怎麼出問題的Mybatis。

△spring原始碼

△mybatis原始碼

02

分散式架構

隨著我們的業務量越來越大和越重要，單體的架構模式已經無法對應大規模的應用場景，而且系統中決不能存在單點故障導致整體不可用，所以只有垂直或是水平拆分業務系統，使其形成一個分散式的架構，利用分散式架構來冗餘系統消除單點的故障，從而提高整個系統的可用性。同時分散式系統的模組重用度更高，速度更快，擴充套件性更高是大型的專案必不可少的環節。

03

微服務

關於微服務架構的取捨

在合適的專案，合適的團隊，採用微服務架構收益會大於成本。

微服務架構有很多吸引人的地方，但在擁抱微服務之前，也需要認清它所帶來的挑戰。

需要避免為了“微服務”而“微服務”。

微服務架構引入策略 – 對傳統企業而言，開始時可以考慮引入部分合適的微服務架構原則對已有系統進行改造或新建微服務應用，逐步探索及積累微服務架構經驗，而非全盤實施微服務架構。

04

效能調優

我們不僅僅對專案要運籌帷幄，還要能解決一切效能問題。只有深入學習JVM底層原理，Mysql底層優化以及Tomcat調優，才能達到知其然，知其所以然的效果。除了效能優化之外，也能提供通用的常見思路以及方案選型的考慮點，幫助大家培養在方案選型時的意識、思維以及做各種權衡的能力。

05

開發工具工程化

通過一小段描述資訊來管理專案的構建，報告和文件的軟體專案管理工具。程式設計師的戰鬥，往往不是一個人的戰鬥，我們如何在一個平臺下高效的去重，進行程式碼review，對功能進行調整，debug，做到在統一的規劃下步步為營，混亂的堆程式碼的過程中找到自己的記錄。這一切都依賴於有效的工具。

06

專案實戰

要想立足於網際網路公司，且能在網際網路浪潮中不被淹沒，對於專案的開發實戰演練是不必可少的技能，也是對自身能力的一個衡量，有多少的量對等於獲得多少的回報。看似簡單的一個專案需求圖譜，其中的底層原理，實現原理又能知道多少？你搭建一個完整的B2C專案平臺到底需要多少知識？這一切都是需要我們考量的。

首先，你需要有深度的Java基礎知識：你會開始看《Java程式設計思想》、《Effective Java》。這兩本書絕非普通的基礎，而是至少擁有1~2年卓越的java開發者才有可能學完，而且這兩本書一般要讀完需要1年左右的時間。

其次，你需要看一些開源框架的原始碼，如果單單使用框架是實現業務而不去深入框架核心,架構思想,過幾年有可能會發現你脫離了框架什麼活也幹不成。

再者，你在這這個階段已經不能侷限於滿足於講程式碼寫出來，此時此刻的你需要追求高質量高效能的程式碼了，你此時需要研究的知識就會如下圖所示：

是不是學習了上面做這些技術就夠了呢？相信看到這裡的碼友已經知道答案了，沒錯，你還需要知道分散式架構的知識

另外，目前企業有大小，平臺有限制，甚至對開放的方式方案都出現了獨立的方式，Facebook每個模組的功能從設計到開發再到維護，由後端到前端再到客戶端都是通過一程式設計師來進行的，這些就是所謂的全棧工程師，那麼java開發中，我們伺服器也有其自身的獨到性；那麼如何將龐大的後臺系統分部成為多個功能獨立，部署獨立，維護獨立，鬆耦合的獨立服務呢？從而減少企業的溝通成本和維護成本呢？毫無疑問，這就是微服務。

最後，如果說開發是一個戰場，那麼程式猿們就是勇猛的戰士，我們的戰鬥需要協調合作，統一排程，統一部署。那麼完美的配合自然需要優秀的開發工具，那就就是我們的團隊協作工具的學習。