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后端开发校招面试常见问答总结（一）｜Java高频考点解析

article 2025/2/12 1:24:12

1. HashMap底层原理（出现频率98%）

问题：HashMap如何解决哈希冲突？JDK8做了哪些优化？
回答要点：

数组+链表/红黑树结构（JDK8后链表长度>8转红黑树）
二次哈希计算索引：(n-1) & hash
扩容机制：2倍扩容，rehash时采用高位掩码优化
技巧：随手画存储结构图，提到线程安全问题引出ConcurrentHashMap

2. 线程池七大参数（出现频率95%）

背诵口诀：
"核心最大存活时，队列线程工厂拒绝策"

ThreadPoolExecutor(
   int corePoolSize,      // 核心线程数
   int maximumPoolSize,   // 最大线程数
   long keepAliveTime,    // 空闲线程存活时间
   TimeUnit unit,         // 时间单位
   BlockingQueue<Runnable> workQueue, // 任务队列
   ThreadFactory threadFactory,       // 线程工厂
   RejectedExecutionHandler handler   // 拒绝策略
)

3. Java三大特性如何理解？

// 封装：隐藏实现细节
class BankAccount {
    private double balance; // 私有属性
    
    public void deposit(double amount) { 
        if(amount > 0) balance += amount;
    }
}

// 继承：复用代码
class Animal {}
class Dog extends Animal {} // Dog继承Animal

// 多态：同一接口不同实现
Animal myPet = new Dog(); // 父类引用指向子类对象

4. String为什么设计成不可变？

线程安全：天然线程安全，无需同步
缓存哈希值：字符串常用作HashMap键，避免重复计算
字符串常量池：节省内存空间（如String s = "abc"直接复用）
典型场景：网络连接参数、文件路径等敏感数据防止篡改

5. ==和equals()的区别

记忆口诀：==比地址，equals比内容（需重写）

String s1 = new String("hello");
String s2 = new String("hello");

System.out.println(s1 == s2);         // false（比较内存地址）
System.out.println(s1.equals(s2));    // true（比较内容）

6. final关键字的三大用法

修饰类：禁止继承（如String类）
修饰方法：禁止子类重写（如模板方法模式）
修饰变量：基本类型值不可变，引用类型地址不可变

final List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("Java"); // 允许操作
list = new ArrayList<>(); // 编译报错（地址不可变）

7. 重载(Overload) vs 重写(Override)

	重载	重写
发生位置	同一个类中	父子类之间
方法签名	必须不同（参数列表）	必须相同
返回类型	可以不同	相同或子类（协变）
访问权限	无限制	不能更严格

8. 接口和抽象类的区别

使用场景选择：

需要多继承 → 接口
有公共代码复用 → 抽象类
定义行为规范 → 接口
需要维护状态 → 抽象类

9. ArrayList和LinkedList区别

// 添加元素效率对比
List<Integer> arrayList = new ArrayList<>(); // 随机访问快（O(1)）
List<Integer> linkedList = new LinkedList<>(); // 增删快（O(1)头部操作）

// 内存占用：LinkedList每个节点多存储两个指针

10. HashMap并发问题场景还原

// 多线程扩容导致死循环（JDK7之前）
// 假设初始容量2，线程A和B同时触发扩容
// 在rehash过程中可能形成环形链表

11. ConcurrentHashMap如何保证线程安全？

JDK7：分段锁（Segment继承ReentrantLock）
JDK8：CAS + synchronized锁单个Node
关键设计：
- volatile修饰Node的val和next
- 扩容时协助迁移机制

12. 深拷贝与浅拷贝实现方式

// 浅拷贝示例
class Person implements Cloneable {
    String name;
    Address address; // 引用类型
    
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone(); // 默认浅拷贝
    }
}

// 深拷贝实现（需递归克隆引用对象）

13. 异常处理机制最佳实践

try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("file.txt"))) {
    // 自动关闭资源（实现AutoCloseable接口）
} catch (IOException | SQLException e) { // 多重捕获
    // 不要吞掉异常（至少打印日志）
    throw new CustomException("处理失败", e); // 异常链
} finally {
    // 避免在finally中return（会覆盖try中的返回值）
}

14. 反射破坏单例的解决方案

// 枚举单例（推荐）
public enum Singleton {
    INSTANCE;
    
    public void doSomething() { ... }
}

// 防止反射调用构造器
private Singleton() {
    if (INSTANCE != null) {
        throw new RuntimeException("禁止反射创建实例");
    }
}

15. 动态代理实现方式对比

	JDK动态代理	CGLIB动态代理
代理对象要求	必须实现接口	可代理普通类
性能	生成快，调用慢	生成慢，调用快
方法拦截	通过InvocationHandler	通过MethodInterceptor
典型应用	Spring AOP默认策略	@Transactional注解代理

16. Java值传递的底层原理

void change(int num, String str, List<Integer> list) {
    num = 100;               // 不影响原值
    str = "new";             // 指向新对象
    list.add(100);           // 修改共享对象
}

// 调用示例
int a = 10;
String s = "old";
List<Integer> lst = new ArrayList<>();
change(a, s, lst);
// a=10, s="old", lst.size()=1

17. 泛型擦除带来的问题

List<String> strList = new ArrayList<>();
List<Integer> intList = new ArrayList<>();

// 运行时类型相同
System.out.println(strList.getClass() == intList.getClass()); // true

// 类型擦除导致的问题案例
public static <T> void addToList(List<T> list, Object item) {
    list.add((T) item); // 编译警告，运行时可能报错
}

18. 什么是Java内存模型（JMM）？

Java内存模型（JMM）是Java语言规范的一部分，它定义了线程如何与内存交互。JMM的核心目标是确保线程之间的操作能够正确地反映在主内存中。它包括主内存和线程的工作内存的概念，以及变量的读写规则

19. 如何解决多线程环境下的线程安全问题？

解决线程安全问题的常见方法包括：
- 使用同步机制（如synchronized关键字或ReentrantLock）。
- 使用线程安全的类（如ConcurrentHashMap）。
- 使用不可变对象（如String）。
- 使用原子类（如AtomicInteger）。

20. 什么是事务？事务的ACID特性分别是什么？

事务是一组逻辑操作单元，确保数据操作的完整性和一致性。ACID特性包括：
- 原子性（Atomicity）：事务中的所有操作要么全部完成，要么全部不完成。
- 一致性（Consistency）：事务执行前后，数据从一个一致的状态转换到另一个一致的状态。
- 隔离性（Isolation）：多个事务并发执行时，一个事务的执行不应影响其他事务。
- 持久性（Durability）：事务一旦提交，其结果就是永久的。

21. Spring框架的核心组件有哪些？

Spring框架的核心组件包括：
- BeanFactory：用于创建和管理Bean。
- ApplicationContext：提供了更高级的Bean管理功能。
- BeanPostProcessor：用于在Bean初始化前后进行处理。
- BeanFactoryPostProcessor：用于在BeanFactory加载后进行处理。

22. Spring中`@Component`、`@Service`、`@Controller`、`@Repository`的区别是什么？

这些注解都是@Component的衍生注解，用于标记不同层次的类：
- @Controller用于标记控制器层。
- @Service用于标记业务逻辑层。
- @Repository用于标记数据访问层。

23. 如何实现一个线程安全的单例模式？

实现线程安全的单例模式可以使用懒汉式（双重校验锁）、饿汉式、枚举单例等方式。其中，双重校验锁是一种常用的懒汉式实现方式。

24. 什么是设计模式？请列举几种常见的设计模式。

设计模式是解决一类问题的通用解决方案。常见的设计模式包括：
- 单例模式：确保一个类只有一个实例。
- 工厂模式：用于创建对象，而无需指定具体的类。
- 策略模式：定义一系列算法，将每个算法封装起来，并使它们可以互换。

25. 什么是反射？反射的作用是什么？

反射是指在运行时动态地获取类的信息（如类的属性、方法等），并调用对象的方法。反射可以用于动态加载类、动态调用方法等。

26. 什么是动态代理？动态代理的作用是什么？

动态代理是指在运行时动态地创建代理对象，并在代理对象上调用方法。动态代理可以用于实现AOP（面向切面编程）、事务管理等功能。

27. 什么是JVM？JVM的内存结构包括哪些部分？

JVM是Java虚拟机，是Java程序运行的环境。JVM的内存结构包括堆（Heap）、栈（Stack）、方法区（Method Area）、本地方法栈（Native Method Stack）等。

28. 如何优化JVM的性能？

可以通过调整堆大小（-Xms、-Xmx）、调整垃圾回收器（如-XX:+UseG1GC）、调整垃圾回收参数（如-XX:MaxGCPauseMillis）等方式优化JVM性能。

29. 什么是垃圾回收（GC）？常见的垃圾回收算法有哪些？

垃圾回收是指自动回收不再使用的对象占用的内存。常见的垃圾回收算法包括标记-清除算法、复制算法、标记-压缩算法。

30. 什么是数据库索引？索引的作用是什么？

索引是数据库中用于快速查找数据的一种数据结构。索引可以提高查询效率，但会增加插入、删除和更新操作的开销。

31. 如何优化SQL查询性能？

可以通过添加索引、优化查询语句（如避免全表扫描）、使用合适的连接方式（如内连接、外连接）等方式优化SQL查询性能。

32. 什么是RESTful API？它的特点是什么？

RESTful API是一种基于HTTP协议的网络应用程序接口设计风格。它的特点包括无状态、统一接口、资源导向。

33. 什么是微服务架构？微服务架构的优点是什么？

微服务架构是一种将复杂应用程序分解为一组小型、独立服务的架构风格。它的优点包括高可扩展性、高可用性、技术栈灵活。

34. 什么是分布式系统？分布式系统的特点是什么？

分布式系统是由多个独立计算机组成的系统，这些计算机通过网络协同工作。分布式系统的特点包括高可用性、高扩展性、容错性。

35. 什么是消息队列？消息队列的作用是什么？

消息队列是一种用于应用程序之间异步通信的中间件。消息队列可以用于解耦系统、提高系统性能、实现异步处理。

36. 什么是缓存？常见的缓存策略有哪些？

缓存是一种用于存储热点数据的技术，可以减少对数据库的访问次数。常见的缓存策略包括LRU（最近最少使用）、FIFO（先进先出）。

37. 什么是事务传播行为？常见的事务传播行为有哪些？

事务传播行为是指在一个事务中调用另一个事务时，事务的传播方式。常见的事务传播行为包括REQUIRED、REQUIRES_NEW、SUPPORTS、NOT_SUPPORTED、MANDATORY、NEVER、NESTED。

38. 什么是Spring Boot？Spring Boot的优点是什么？

Spring Boot是一个基于Spring框架的快速开发框架。它的优点包括简化配置、自动配置、独立运行、无需部署WAR文件。

39. 什么是Spring Security？Spring Security的作用是什么？

Spring Security是一个用于保护应用程序的安全框架。它可以用于实现用户认证、授权、防止CSRF攻击等功能。

40. 什么是OAuth 2.0？OAuth 2.0的作用是什么？

OAuth 2.0是一种授权框架，用于允许第三方应用程序访问用户在某个服务上的数据。它通过授权码、访问令牌等方式实现安全授权。

41. 什么是JWT（JSON Web Token）？JWT的作用是什么？

JWT是一种基于JSON的开放标准，用于在客户端和服务器之间安全地传递信息。JWT可以用于实现无状态的用户认证。

42. 什么是单元测试？常见的单元测试框架有哪些？

单元测试是对程序中的最小可测试单元进行测试。常见的单元测试框架包括JUnit、TestNG。

43. 什么是集成测试？集成测试的作用是什么？

集成测试是对多个模块组合后的测试，用于验证模块之间的接口是否正确。集成测试可以发现模块之间的集成问题。

44. 什么是压力测试？压力测试的作用是什么？

压力测试是通过模拟高负载场景来测试系统的性能和稳定性。压力测试可以发现系统在高负载下的瓶颈。

45. 什么是代码覆盖率？代码覆盖率的作用是什么？

代码覆盖率是指被测试代码的比例。代码覆盖率可以用于评估测试的充分性。

46. 什么是日志框架？常见的日志框架有哪些？

日志框架用于记录应用程序的运行日志。常见的日志框架包括Log4j、SLF4J、Logback。

47. 什么是依赖注入（DI）？依赖注入的作用是什么？

依赖注入是一种设计模式，用于将对象的依赖关系注入到对象中。依赖注入可以降低耦合度，提高代码的可维护性。

48. 什么是AOP（面向切面编程）？AOP的作用是什么？

AOP是一种编程范式，用于将横切关注点（如日志、事务管理等）从业务逻辑中分离出来。AOP可以提高代码的可维护性和可扩展性。

49. 什么是事务隔离级别？常见的事务隔离级别有哪些？

事务隔离级别用于控制并发事务之间的隔离程度。常见的事务隔离级别包括READ UNCOMMITTED、READ COMMITTED、REPEATABLE READ、SERIALIZABLE。

50. 什么是乐观锁和悲观锁？它们的区别是什么？

乐观锁：假设冲突较少，通过版本号或时间戳来检测冲突。
悲观锁：假设冲突较多，通过锁机制来防止冲突。
区别：乐观锁适用于冲突较少的场景，悲观锁适用于冲突较多的场景。

51. 什么是数据库连接池？数据库连接池的作用是什么？

数据库连接池是一种用于管理数据库连接的技术。它可以提高数据库连接的复用性，减少连接创建和销毁的开销。

52. 什么是分库分表？分库分表的作用是什么？

分库分表是将数据分散到多个数据库或表中，以提高系统的扩展性和性能。分库分表可以解决单表数据量过大导致的性能瓶颈。

53. 什么是乐观锁和悲观锁？它们的优缺点是什么？

乐观锁：
- 缺点：在高并发场景下，可能会导致频繁的冲突和重试。
- 优点：减少锁的开销，提高系统性能。
悲观锁：
- 优点：在高并发场景下，可以有效防止冲突。
- 缺点：锁的开销较大，可能导致性能瓶颈。

54. 什么是数据库事务的ACID特性？如何理解它们？

原子性（Atomicity）：事务中的所有操作要么全部完成，要么全部不完成。
一致性（Consistency）：事务执行前后，数据从一个一致的状态转换到另一个一致的状态
隔离性（Isolation）：多个事务并发执行时，一个事务的执行不应影响其他事务。
持久性（Durability）：事务一旦提交，其结果就是永久的。

55. 什么是事务的隔离级别？它们的区别是什么？

READ UNCOMMITTED：最低的隔离级别，允许读取未提交的数据。
READ COMMITTED：允许读取已提交的数据，但可能会出现不可重复读。
REPEATABLE READ：保证在同一个事务中多次读取同一数据时，结果是一致的。
SERIALIZABLE：最高的隔离级别，事务串行执行，不会出现并发问题。

56. 什么是乐观锁和悲观锁？它们的适用场景是什么？

乐观锁：适用于冲突较少的场景，例如电商系统中用户浏览商品。
悲观锁：适用于冲突较多的场景，例如银行转账。

57. 什么是分库分表？分库分表的优缺点是什么？

优点：
- 减少单表数据量，提高查询效率。
- 提高系统的扩展性和性能。
缺点：
- 增加系统复杂性。
- 需要解决分布式事务问题。

58. 什么是数据库连接池？数据库连接池的优缺点是什么？

优点：
- 减少连接创建和销毁的开销。
- 提高数据库连接的复用性。
缺点：
- 如果连接池配置不当，可能会导致连接耗尽。

59. 什么是乐观锁和悲观锁？如何实现它们？

乐观锁：通过版本号或时间戳来实现。
悲观锁：通过数据库锁机制（如SELECT ... FOR UPDATE）来实现。

60. 什么是数据库事务的ACID特性？如何实现它们？

原子性：通过事务日志来实现。
一致性：通过事务的约束和规则来实现。
隔离性：通过事务隔离级别来实现。
持久性：通过事务日志和数据库的持久化机制来实现。

61. 进程 vs 线程

维度	进程	线程
资源开销	独立内存空间，开销大	共享进程资源，开销小
通信方式	管道、消息队列、Socket	共享内存、wait/notify
崩溃影响	不影响其他进程	导致所属进程终止
适用场景	需要严格隔离的任务	高并发IO操作

62. HTTP 1.1 vs HTTP/2 核心改进

1. 多路复用：一个连接并行多个请求（解决队头阻塞）
2. 头部压缩：HPACK算法减少重复头部
3. 服务器推送：主动推送关联资源
4. 二进制分帧：提升解析效率

63. TCP vs UDP 协议对比

特性	TCP	UDP
连接方式	面向连接	无连接
可靠性	保证数据完整有序	尽力而为
传输效率	慢（三次握手等）	快
适用场景	文件传输、网页浏览	视频会议、实时游戏

类比理解：TCP像寄挂号信，UDP像普通明信片

64. 索引失效的六大典型场景

对索引列进行运算：WHERE price+10 > 100
使用前导模糊查询：LIKE '%关键字%'
隐式类型转换：varchar列用WHERE id=123
联合索引跳过最左列：INDEX(a,b,c)但查询WHERE b=1
使用OR连接非索引列：WHERE a=1 OR b=2
数据分布倾斜：查询条件覆盖超过30%数据

65. 负载均衡算法对比

算法	特点	适用场景
轮询	均匀分配请求	服务器性能均衡
加权轮询	按权重分配	异构服务器集群
最小连接数	动态感知服务器压力	长连接服务（如WebSocket）
IP Hash	同一客户端固定访问某服务器	需要会话保持

66. 常见状态码语义速查

状态码	含义	常见场景
200 OK	请求成功	正常返回
301	永久重定向	网站改版换域名
400	客户端请求错误	参数校验失败
401	未认证	未登录访问需要权限的接口
403	禁止访问	权限不足
404	资源不存在	请求路径错误
500	服务器内部错误	代码异常
502	网关错误	Nginx连接后端服务失败