精選11道Java技術面試題並有答案(包含部分阿里和華為的面試題)

詩意偶然發表於2017-10-18

1. JVM的類載入機制是什麼?有哪些實現方式?

類載入機制:

類的載入指的是將類的.class檔案中的二進位制資料讀入到記憶體中,將其放在執行時資料區的方法去內,然後在堆區建立一個java.lang.Class物件,用來封裝在方法區內的資料結構。類的載入最終是在堆區內的Class物件,Class物件封裝了類在方法區內的資料結構,並且向Java程式設計師提供了訪問方法區內的資料結構的介面。

類載入有三種方式:

1)命令列啟動應用時候由JVM初始化載入

2)通過Class.forName()方法動態載入

3)通過ClassLoader.loadClass()方法動態載入

2. JVM的常見垃圾回收演算法?

1)標記-清楚演算法:前後線標記處所有需要回收的物件,在標記完成後統一回收有被標記的物件。

2)複製演算法:將可用記憶體按容量劃分為大小相等的兩塊,每次只使用其中的一塊。當一塊記憶體用完了,將其存在另外一塊上面,然後再把已使用過的記憶體空間一次清理掉。

3)標記-整理演算法:標記過程與“標記-清除”演算法一樣,但後續步驟不是直接對可回收物件進行清理,而是讓所一端移動,然後直接清理掉端邊界以外的記憶體。

4)分代收集演算法:一般是把Java堆分為新生代和老年代,根據各個年代的特點採用最適當的收集演算法。新生代都發現有大批物件死去,選用複製演算法。老年代中因為物件存活率高,必須使用“標記-清理”或“標記-整理”演算法來進行回收。

3. JVM調優的常見命令列工具有哪些?JVM常見的調優引數有哪些?

(1)JVM調優的常見命令工具包括:

1)jps命令用於查詢正在執行的JVM程式,

2)jstat可以實時顯示本地或遠端JVM程式中類裝載、記憶體、垃圾收集、JIT編譯等資料

3)jinfo用於查詢當前執行這的JVM屬性和引數的值。

4)jmap用於顯示當前Java堆和永久代的詳細資訊

5)jhat用於分析使用jmap生成的dump檔案,是JDK自帶的工具

6)jstack用於生成當前JVM的所有執行緒快照,執行緒快照是虛擬機器每一條執行緒正在執行的方法,目的是定位執行緒出現長時間停頓的原因。

(2)JVM常見的調優引數包括:

-Xmx

  指定java程式的最大堆記憶體, 使用java -Xmx5000M -version判斷當前系統能分配的最大堆記憶體

-Xms

  指定最小堆記憶體, 通常設定成跟最大堆記憶體一樣,減少GC

-Xmn

  設定年輕代大小。整個堆大小=年輕代大小 + 年老代大小。所以增大年輕代後,將會減小年老代大小。此值對系統效能影響較大,Sun官方推薦配置為整個堆的3/8。

-Xss

  指定執行緒的最大棧空間, 此引數決定了java函式呼叫的深度, 值越大呼叫深度越深, 若值太小則容易出棧溢位錯誤(StackOverflowError)

-XX:PermSize

  指定方法區(永久區)的初始值,預設是實體記憶體的1/64, 在Java8永久區移除, 代之的是後設資料區, 由-XX:MetaspaceSize指定

-XX:MaxPermSize

  指定方法區的最大值, 預設是實體記憶體的1/4, 在java8中由-XX:MaxMetaspaceSize指定後設資料區的大小

-XX:NewRatio=n

  年老代與年輕代的比值,-XX:NewRatio=2, 表示年老代與年輕代的比值為2:1

-XX:SurvivorRatio=n

  Eden區與Survivor區的大小比值,-XX:SurvivorRatio=8表示Eden區與Survivor區的大小比值是8:1:1,因為Survivor區有兩個(from, to)

4. ConcurrentHashMap加鎖機制是什麼,詳細說一下?

HashTable容器在競爭激烈的併發環境下表現出效率低下的原因,是因為所有訪問HashTable的執行緒都必須競爭同一把鎖,那假如容器裡有多把鎖,每一把鎖用於鎖容器其中一部分資料,那麼當多執行緒訪問容器裡不同資料段的資料時,執行緒間就不會存在鎖競爭,從而可以有效的提高併發訪問效率,這就是ConcurrentHashMap所使用的鎖分段技術,首先將資料分成一段一段的儲存,然後給每一段資料配一把鎖,當一個執行緒佔用鎖訪問其中一個段資料的時候,其他段的資料也能被其他執行緒訪問。

5. G1收集器簡介?以及它的記憶體劃分怎麼樣的?

(1)簡介:

Garbage-First(G1,垃圾優先)收集器是服務型別的收集器,目標是多處理器機器、大記憶體機器。它高度符合垃圾收集暫停時間的目標,同時實現高吞吐量。Oracle JDK 7 update 4 以及更新發布版完全支援G1垃圾收集器

(2)G1的記憶體劃分方式:

它是將堆記憶體被劃分為多個大小相等的 heap 區,每個heap區都是邏輯上連續的一段記憶體(virtual memory). 其中一部分割槽域被當成老一代收集器相同的角色(eden, survivor, old), 但每個角色的區域個數都不是固定的。這在記憶體使用上提供了更多的靈活性

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6. 在重寫equals方法時,需要遵循哪些約定,具體介紹一下?

重寫equals方法時需要遵循通用約定:自反性、對稱性、傳遞性、一致性.、非空性

1)自反性

對於任何非null的引用值x,x.equals(x)必須返回true。---這一點基本上不會有啥問題

2)對稱性

對於任何非null的引用值x和y,當且僅當x.equals(y)為true時,y.equals(x)也為true。

3)傳遞性

對於任何非null的引用值x、y、z。如果x.equals(y)==true,y.equals(z)==true,那麼x.equals(z)==true。

4) 一致性

對於任何非null的引用值x和y,只要equals的比較操作在物件所用的資訊沒有被修改,那麼多次呼叫x.eqals(y)就會一致性地返回true,或者一致性的返回false。

5)非空性

所有比較的物件都不能為空。

7. Synchronized優化後的鎖機制簡單介紹一下,包括自旋鎖、偏向鎖、輕量級鎖、重量級鎖?

自旋鎖:

執行緒自旋說白了就是讓cup在做無用功,比如:可以執行幾次for迴圈,可以執行幾條空的彙編指令,目的是佔著CPU不放,等待獲取鎖的機會。如果旋的時間過長會影響整體效能,時間過短又達不到延遲阻塞的目的。

偏向鎖

偏向鎖就是一旦執行緒第一次獲得了監視物件,之後讓監視物件“偏向”這個執行緒,之後的多次呼叫則可以避免CAS操作,

說白了就是置個變數,如果發現為true則無需再走各種加鎖/解鎖流程。

輕量級鎖:

輕量級鎖是由偏向所升級來的,偏向鎖執行在一個執行緒進入同步塊的情況下,當第二個執行緒加入鎖爭用的時候,偏向鎖就會升級為輕量級鎖;

重量級鎖

重量鎖在JVM中又叫物件監視器(Monitor),它很像C中的Mutex,除了具備Mutex(0|1)互斥的功能,它還負責實現了Semaphore(訊號量)的功能,也就是說它至少包含一個競爭鎖的佇列,和一個訊號阻塞佇列(wait佇列),前者負責做互斥,後一個用於做執行緒同步。

偏向鎖、輕量級鎖、重量級鎖的對比:

8. Redis和Memcache區別對比?如何選擇這兩個技術?

區別:

1) Redis和Memcache都是將資料存放在記憶體中,都是記憶體資料庫。不過memcache還可用於快取其他東西,例如圖片、視訊等等。

2)Redis不僅僅支援簡單的k/v型別的資料,同時還提供list,set,hash等資料結構的儲存。

3)虛擬記憶體--Redis當實體記憶體用完時,可以將一些很久沒用到的value 交換到磁碟

4)過期策略--memcache在set時就指定,例如set key1 0 0 8,即永不過期。Redis可以通過例如expire 設定,例如expire name 10

5)分散式--設定memcache叢集,利用magent做一主多從;redis可以做一主多從。都可以一主一從

6)儲存資料安全--memcache掛掉後,資料沒了;redis可以定期儲存到磁碟(持久化)

7)災難恢復--memcache掛掉後,資料不可恢復; redis資料丟失後可以通過aof恢復

8)Redis支援資料的備份,即master-slave模式的資料備份。

選型:

若是簡單的存取key-value這樣的資料用memcache好一些

若是要支援資料持久化,多資料型別(如集合、雜湊之類的),用列表型別做佇列之類的高階應用,就用redis

9. Redis的持久化機制是什麼?各自的優缺點?

redis提供兩種持久化機制RDB和AOF機制。

1)RDB持久化方式:

是指用資料集快照的方式記錄redis資料庫的所有鍵值對。

優點:

  1.只有一個檔案dump.rdb,方便持久化。

  2.容災性好,一個檔案可以儲存到安全的磁碟。

  3.效能最大化,fork子程式來完成寫操作,讓主程式繼續處理命令,所以是IO最大化。

  4.相對於資料集大時,比AOF的啟動效率更高。

缺點:

  1.資料安全性低。

2)AOF持久化方式:

是指所有的命令列記錄以redis命令請求協議的格式儲存為aof檔案。

優點:

  1.資料安全,aof持久化可以配置appendfsync屬性,有always,每進行一次命令操作就記錄到aof檔案中一次。

  2.通過append模式寫檔案,即使中途伺服器當機,可以通過redis-check-aof工具解決資料一致性問題。

  3.AOF機制的rewrite模式。

缺點:

  1.檔案會比RDB形式的檔案大。

  2.資料集大的時候,比rdb啟動效率低。

10. Mysql的資料庫表鎖、行鎖、頁級鎖?

表級,直接鎖定整張表,在你鎖定期間,其它程式無法對該表進行寫操作。如果你是寫鎖,則其它程式則讀也不允許

行級,,僅對指定的記錄進行加鎖,這樣其它程式還是可以對同一個表中的其它記錄進行操作。

頁級,表級鎖速度快,但衝突多,行級衝突少,但速度慢。所以取了折衷的頁級,一次鎖定相鄰的一組記錄。

11. 資料庫的四大特徵,資料庫的隔離級別?

資料庫的四大特徵:

(1)原子性(Atomicity)

原子性是指事務包含的所有操作要麼全部成功,要麼全部失敗回滾。

(2)一致性(Consistency)

一個事務執行之前和執行之後都必須處於一致性狀態。

(3)隔離性(Isolation)

隔離性是當多個使用者併發訪問資料庫時,比如操作同一張表時,資料庫為每一個使用者開啟的事務,不能被其他事務的操作所干擾,多個併發事務之間要相互隔離。

4)永續性(Durability)

永續性是指一個事務一旦被提交了,那麼對資料庫中的資料的改變就是永久性的。

 資料庫的隔離級別:

1)Serializable (序列化):可避免髒讀、不可重複讀、幻讀的發生。2)Repeatable read (可重複讀):可避免髒讀、不可重複讀的發生。3)Read committed (讀已提交):可避免髒讀的發生。4)Read uncommitted (讀未提交):最低階別,任何情況都無法保證。


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