跳槽不算頻繁,但參加過不少面試(電話面試、face to face 面試),面過大 / 小公司、互聯網 / 傳統軟件公司,麪糊過(眼高手低,缺乏實戰經驗,掛掉),也面過人,所幸未因失敗而氣餒,在此過程中不斷查缺補漏,養成了踏實、追本溯源、持續改進的習慣,特此將自己經歷過、構思過的一些面試題記錄下來,如果答案有問題,歡迎拍磚討論,希望能對找工作或者感興趣的同學有所幫助,陸續整理中。

互聯網常見的14道面試題,查漏補缺一下吧

1. synchronized 和 reentrantlock 異同

相同點

  • 都實現了多線程同步和內存可見性語義
  • 都是可重入鎖

不同點

  • 實現機制不同 synchronized 通過 java 對象頭鎖標記和 Monitor 對象實現 reentrantlock 通過 CAS、ASQ(AbstractQueuedSynchronizer)和 locksupport(用於阻塞和解除阻塞)實現 synchronized 依賴 jvm 內存模型保證包含共享變量的多線程內存可見性 reentrantlock 通過 ASQ 的 volatile state 保證包含共享變量的多線程內存可見性
  • 使用方式不同 synchronized 可以修飾實例方法(鎖住實例對象)、靜態方法(鎖住類對象)、代碼塊(顯示指定鎖對象) reentrantlock 顯示調用 trylock()/lock() 方法,需要在 finally 塊中釋放鎖
  • 功能豐富程度不同 reentrantlock 提供有限時間等候鎖(設置過期時間)、可中斷鎖(lockInterruptibly)、condition(提供 await、signal 等方法)等豐富語義 reentrantlock 提供公平鎖和非公平鎖實現 synchronized 不可設置等待時間、不可被中斷(interrupted)

2. concurrenthashmap 爲何讀不用加鎖

  • jdk1.7
  • 1)HashEntry 中的 key、hash、next 均爲 final 型,只能表頭插入、刪除結點
  • 2)HashEntry 類的 value 域被聲明爲 volatile 型
  • 3)不允許用 null 作爲鍵和值,當讀線程讀到某個 HashEntry 的 value 域的值爲 null 時,便知道產生了衝突——發生了重排序現象(put 設置新 value 對象的字節碼指令重排序),需要加鎖後重新讀入這個 value 值
  • 4)volatile 變量 count 協調讀寫線程之間的內存可見性,寫操作後修改 count,讀操作先讀 count,根據 happen-before 傳遞性原則寫操作的修改讀操作能夠看到
  • jdk1.8
  • 1)Node 的 val 和 next 均爲 volatile 型
  • 2)tabAt 和 casTabAt 對應的 unsafe 操作實現了 volatile 語義

3. ContextClassLoader(線程上下文類加載器)的作用

  • 越過類加載器的雙親委派機制去加載類,如 serviceloader 實現
  • 使用線程上下文類加載器加載類,要注意保證多個需要通信的線程間的類加載器應該是同一個,防止因爲不同的類加載器導致類型轉換異常 (ClassCastException)

4. tomcat 類加載機制

互聯網常見的14道面試題,查漏補缺一下吧

  • 不同應用使用不同的 webapp 類加載器,實現應用隔離的效果,webapp 類加載器下面是 jsp 類加載器
  • 不同應用共享的 jar 包可以放到 Shared 類加載器 /shared 目錄下

5. osgi 類加載機制

互聯網常見的14道面試題,查漏補缺一下吧

  • osgi 類加載模型是網狀的,可以在模塊(Bundle)間互相委託
  • osgi 實現模塊化熱部署的關鍵是自定義類加載器機制的實現,每個 Bundle 都有一個自己的類加載器,當需要更換一個 Bundle 時,就把 Bundle 連同類加載器一起換掉以實現代碼的熱替換
  • 當收到類加載請求時,osgi 將按照下面的順序進行類搜索:
  • 1)將以 java.* 開頭的類委派給父類加載器加載
  • 2)否則,將委派列表名單(配置文件 org.osgi.framework.bootdelegation 中定義)內的類委派給父類加載器加載
  • 3)否則,檢查是否在 Import-Package 中聲明,如果是,則委派給 Export 這個類的 Bundle 的類加載器加載
  • 4)否則,檢查是否在 Require-Bundle 中聲明,如果是,則將類加載請求委託給 required bundle 的類加載器
  • 5)否則,查找當前 Bundle 的 ClassPath,使用自己的類加載器加載
  • 6)否則,查找類是否在自己的 Fragment Bundle 中,如果在,則委派給 Fragment Bundle 的類加載器加載
  • 7)否則,查找 Dynamic Import-Package(Dynamic Import 只有在真正用到此 Package 的時候才進行加載)的 Bundle,委派給對應 Bundle 的類加載器加載
  • 8)否則,類查找失敗

6. 如何結束一個一直運行的線程

  • 使用退出標誌,這個 flag 變量要多線程可見
  • 使用 interrupt,結合 isInterrupted() 使用

7. threadlocal 使用場景及問題

  • threadlocal 並不能解決多線程共享變量的問題,同一個 threadlocal 所包含的對象,在不同的 thread 中有不同的副本,互不干擾
  • 用於存放線程上下文變量,方便同一線程對變量的前後多次讀取,如事務、數據庫 connection 連接,在 web 編程中使用的更多
  • 問題: 注意線程池場景使用 threadlocal,因爲實際變量值存放在了 thread 的 threadlocalmap 類型變量中,如果該值沒有 remove,也沒有先 set 的話,可能會得到以前的舊值
  • 問題: 注意線程池場景下的內存泄露,雖然 threadlocal 的 get/set 會清除 key(key 爲 threadlocal 的弱引用,value 是強引用,導致 value 不釋放)爲 null 的 entry,但是最好 remove

8. 線程池從啓動到工作的流程

  • 剛創建時,裏面沒有線程
  • 調用 execute() 添加任務時:
  • 1)如果正在運行的線程數量小於核心參數 corePoolSize,繼續創建線程運行這個任務
  • 2)否則,如果正在運行的線程數量大於或等於 corePoolSize,將任務加入到阻塞隊列中
  • 3)否則,如果隊列已滿,同時正在運行的線程數量小於核心參數 maximumPoolSize,繼續創建線程運行這個任務
  • 4)否則,如果隊列已滿,同時正在運行的線程數量大於或等於 maximumPoolSize,根據設置的拒絕策略處理
  • 5)完成一個任務,繼續取下一個任務處理
  • 6)沒有任務繼續處理,線程被中斷或者線程池被關閉時,線程退出執行,如果線程池被關閉,線程結束
  • 7)否則,判斷線程池正在運行的線程數量是否大於核心線程數,如果是,線程結束,否則線程阻塞。因此線程池任務全部執行完成後,繼續留存的線程池大小爲 corePoolSize
  • 8)本文所列出的 14 個 Java 面試題只是我所遭遇的面試中的一部分,其他的面試題我也會陸續整理出來,說到這裏另外順便給大家推薦一個架構交流學習羣:467989486,裏面會分享一些資深架構師錄製的視頻錄像:有 Spring,MyBatis,Netty 源碼分析,高併發、高性能、分佈式、微服務架構的原理,JVM 性能優化這些成爲架構師必備的知識體系。還能領取免費的學習資源,相信對於已經工作和遇到技術瓶頸的碼友,在這個羣裏會有你需要的內容。

9. 阻塞隊列 BlockingQueue take 和 poll 區別

  • poll(time):取走 BlockingQueue 裏排在首位的對象, 若不能立即取出,則可以等 time 參數規定的時間,取不到時返回 null
  • take():取走 BlockingQueue 裏排在首位的對象,若 BlockingQueue 爲空,阻塞直到 BlockingQueue 有新的對象被加入

10. 如何從 FutureTask 不阻塞獲取結果

  • get(long timeout,TimeUnit unit),超時則返回
  • 輪詢,先通過 isDone()判斷是否結束,然後調用 get()

11. blockingqueue 如果存放了比較關鍵的數據,系統宕機該如何處理

  • 開放性問題,歡迎討論
  • 將隊列持久化,比較麻煩,需要將生產數據持久化到磁盤,持久化成功才返回,消費者線程從磁盤加載數據到內存阻塞隊列中,維護消費 offset,啓動時,根據消費 offset 從磁盤加載數據
  • 加入消息隊列,保證消息不丟失,生成序列號,消費冪等,根據消費進程決定系統重啓後的生產狀態

12. NIO 與傳統 I/O 的區別

  • 節約線程,NIO 由原來的每個線程都需要阻塞讀寫變成了由單線程(即 Selector)負責處理多個 channel 註冊(register)的興趣事件(SelectionKey)集合(底層藉助操作系統提供的 epoll()),netty bossgroup 處理 accept 連接(沒看明白爲什麼 bossgroup 設置多個 thread 的必要性),workergroup 處理具體業務流程和數據讀寫
  • NIO 提供非阻塞操作
  • 傳統 I/O 以流的方式處理數據,而 NIO 以塊的方式處理數據,NIO 提供 bytebuffer,分爲堆內和堆外緩衝區,讀寫時均先放到該緩衝區中,然後由內核通過 channel 傳輸到對端,堆外緩衝區不走內核,提升了性能

13. list 中存放可重複字符串,如何刪除某個字符串

  • 調用 iterator 相關方法刪除
  • 倒刪,防止正序刪除導致的數組重排,index 跳過數組元素問題

14. 有哪些 GC ROOTS(跟日常開發比較相關的是和此相關的內存泄露)

  • 所有 Java 線程當前活躍的棧幀裏指向 GC 堆裏的對象的引用,因此用不到的對象及時置 null,提升內存回收效率
  • 靜態變量引用的對象,因此減少靜態變量特別是靜態集合變量的大小,集合存放的對象覆寫 euqls()和 hashcode(),防止持續增長
  • 本地方法 JNI 引用的對象
  • 方法區中的常量引用的對象,因此減少在長字符串上調用 String.intern()
  • classloader 加載的 class 對象,因此自定義 classloader 無效時及時置 null 並且注意類加載器加載對象之間的隔離
  • jvm 裏的一些靜態數據結構裏指向 GC 堆裏的對象的引用
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