1.Redis面试题

1.说说你项目中redis的应用场景

说一个redis的应用场景，业务埋点

2.redis是单线程还是多线程

无论什么版本，工作线程是一个。6.X高版本出现了IO多线程。IO多线程依赖epoll进行多线程读取和输出，更多压榨服务器性能

3.说说pipeline，lua脚本，事务

redis命令都是原子执行的，pipeline是客户积攒了一堆命令，发送到服务端，但是这些命令不会一起执行。redis事务是开启事务，然后命令都缓存到服务器队列，客户端发送执行命令的时候，队列的所有命令依次执行，如果有失败跳过，执行下一个redis命令。lua脚本是原子的

4.缓存穿透，击穿，雪崩

穿透：数据不存在请求打到数据库，只让一个请求到数据库，查询不到数据redis塞一个空，或者直接布隆过滤器过滤（布隆过滤器说不存在，肯定是不存在）。
击穿：如果预知哪些是热点数据，可以value里面带一个时间，比过期时间短。取到数据发现快要过期了，一个线程加锁去取数据，其他线程返回旧数据。如果不能预知哪些是热点数据，一个之前没有缓存的数据，突然大量请求。加锁一个线程取数据，其他线程之间返回。
总之：保证数据库不被打垮，只让有效请求进入数据库。加锁只让一个有效请求进入数据库，其他请求等待，如果是恶意请求，需要布隆过滤器，或者缓存空

5. redis如何删除过期key

1.后台轮询，分段分批删除过期key
2.请求的时候判断已经过期了

6. 缓存是如何淘汰的

lru/lfu/random/ttl

7.如何进行缓存的预热

提前将数据缓存到redis，如果有一些没有缓存成功，加锁让一个请求去获取数据，其他线程等待

8. 缓存和数据库不一致

先操作数据库，然后删除缓存。 如果删除了缓存，然后另外一个操作读取到了旧数据会导致数据不一致（另外一个操作可能更新数据库前就读取了数据库，然后删除缓存后才更新缓存）。这里延迟删除一下缓存就好了。 （消费binlog强制保证缓存删除成功）

9 redis主从不一致

redis是弱一致，异步保持数据同步。 锁不能用主从（单实例，分片集群，redlock=》redisson）

10.redis持久化原理

RDB，AOF。 不要用作存储

11. 最佳实践

1.不要有大value，会导致redis单线程阻塞，拆分到多个分片上（规则用户规则缓存是一个大key）
2.规避大数据量操作smembers，hgetall
3.避免出现热点key，提前进行拆分或者每个分片冗余，比如库存。

12. redis分布式锁

存在的问题：1.超时释放锁，活还没干完。2.redis主挂了，锁丢了。3.释放了别人的锁。4.没法实现阻塞和公平锁。但是redis性能高，如果用zk，锁是靠新建和删除临时节点实现，只有leader可以干，性能弱但是安全。

13. sorted set数据结构

image.png

14.redis做延时队列

sortedSet 用时间戳做score，消息内容为key。 zadd添加消息，zrangebyscore获取n秒前的数据。

2. JVM

2.1 描述一下jvm内存模型

a. 服务启动的时候类加载器将class加载到方法区（持久代），持久代参数必需设置，如果不设置持久代扩容会导致full gc。持久代初始值和最大值设置一样即可。类加载相关内容参考：https://www.jianshu.com/p/6f18ac304255
b. 服务启动时创建的各种实例在jvm的堆中，实例的回收靠垃圾回收器，这里有cms，g1，zgc。垃圾收集器参考：https://www.jianshu.com/p/346eb6a77da5
c. 程序运行的时候是用的虚拟机栈，如果要调本地方法会用到本地方法栈，程序计数器指向正在执行的指令。

2.2 堆内存划分的空间，如何回收这些对象

cms和g1都分新生代和老年代，新生代eden和2个survivor区。g1主要是可以控制gc时间。具体参考垃圾收集器的文章

2.3 如何解决线上频繁gc问题

线上频繁full gc，主要是晋升太多对象到老年的（规则的一个本地缓存每次都全量刷新，导致老年的增长过快），或者老年的对象泄漏了回收不了（曾遇到过打印的日志拼接在一个静态的属性上导致内存泄漏）

2.4 常见gc问题

1. young gc尖刺，因为写日志遇到磁盘繁忙
2. young gc耗时缓慢增加，String.intern字符串常量池过大因为常量池是hashtable维护的，常量池数据过多hash冲突严重，查找就比较耗时。
3. old-gen scanning时间过长，调整-XX:ParGCCardsPerStrideChunk=4096 参数

2.5 内存溢出的原因，如何排查

outOfMemoryError：java heap space：java堆溢出，代码问题的可能性比较大
outOfMemoryError：direct buffer memory：直接内存不足，框架的byteBuffer分配了内存没有回收。
stackOverFlowError: 栈溢出

2.6 happens-before规则

程序顺序规则，锁规则，volatile变量规则，传递性，线程启动规则终止规则，线程中断规则。

3. 多线程-面试题

1. 如何预防死锁

按顺序加锁，批量上锁，获取不到锁不阻塞，超时等待。

2.线程几种创建方式

runnable
callable
继承thread
futureTask

3.java wait和sleep的区别

wait是释放锁，这个锁是打标在对象头，所以属于object方法。sleep是thread的方法，因为是线程本身休眠，不释放锁。线程都会阻塞

4.进程和线程的区别

进程是系统资源分配的最小单位，线程是cpu调度的最小单位。 如果linux fork进程不同享内存，那是另外一个进程。如果调用clone创建一个进程共享同一片内存，那叫做线程。知识换了一个名字

5.java线程生命周期

阻塞，运行，销毁。 新建，new一个线程，还未绑定操作系统的线程。 调用start后属于就绪状态，已绑定操作线程，等待cpu调度。阻塞（等待sync锁），等待（wait，sleep，await）

6.描述notify 和notifyAll的区别

锁池和等待池。 调wait进入等待池，调用notify唤醒一个进入锁池，调用notifyAll唤醒所有的进入锁池。

7.描述synchronize和lock区别

由于sync性能差，所以有lock。 sync只有一个等待队列，没有多个等待队列。 lock是java自己实现的比较灵活，比如获取锁，和等待队列。

8.并发和并行

并行：多个任务同时在多个cpu运行
并发：多个任务在一个cpu运行，运行很快看起来是一起发生

9.ABA问题

做了某一件事情，然后又恢复了，别人不知道做了这件事情。比如+1后又-1。解决方案：递增版本号

10.实现一下DCL

先判空，如果为空加sync锁，然后再判空，如果为空初始化对象。加锁的时候，有线程进入了竞争队列，抢到锁之后需要判空

11 lock condition原理

image.png

12 多个线程顺序打印ABC

A线程打印A，通知B，B线程打印B通知C，C打印C。

13 volitale，atomic，lock分别解决什么问题

volitale解决可见性，atomic cas解决原子性，lock解决原子性

14 线程池运行原理

image.png

15 synchronize原理

image.png

4. java基础-面试题

面试注意点：
熟悉的多聊（3-5分钟），不熟悉的少聊。一个问题一个问题的环环嵌套，层层递进，由浅入深。慢慢由自己主导面试，引导面试官问你熟悉的领域。
答题思路：总，分，总。 点，线，面

1 请聊一下java的集合类

简单介绍，arrayList，LinkedList，hashSet，hashMap，concurrentHashmap。

2 hashmap为什么要使用红黑树红

jdk1.8 链表大于8变成红黑树，加快检索速度。红黑树本身是一颗二叉树，保证树平衡，从而保证操作比较快。

3 集合类如何解决线程安全

ConcurrentHashMap实现方式，底层具体实现，synchronized+cas保证线程安全
size方法规避伪共享，变量abc共享一个缓存行，任何一个变量修改，会导致abc三个变量缓存都失效叫做伪共享。
ConcurrentSkipListMap 线程安全的有序hash表（相当于安全的treeMap）,通过跳表实现的
copyOnWriteArrayList适合写少读多，写的时候负责一个新容器，只保证最终一致性

4 简述自定义异常场景

检查异常统一处理

5 描述object常用方法

toString：对象的字符串表示形式
clone：返回一个对象的副本，深克隆，浅克隆，原型模式
finalized：GC会调用这个方法，可以使用这个方法自救

6 1.8新特性

lambda表达式
函数式接口
stream api
新时间日期api
接口默认方法，静态方法

7 继承，封装，多态

8 java重写和重载

9 java自增是线程安全吗，如何实现线程安全的自增

10 jdk1.8的stream用过吗，stream并行原理

fork/join里面默认线程池

11 forkjoin框架，适用场景

将大任务拆分成各个小任务。fork：分拆，join：合并

12 java 中代理有几种模式

静态代理
动态代理
jdk-proxy: 面向接口的动态代理，代理一个对象去增强面向某一个接口中定义的方法。缺点：没有接口不可用，只能读取接口上的注解
cglib：面向父类的动态代理，可以读取到类上的注解
AOP：借助proxy和cglib使用

13 equal和hashcode方法要同步重写

equal相等，hashcode一定要相等

14 hashMap在1.8做了哪些优化

1.红黑树
2.链表插入节点方式：1.7头部插入，1.8尾部插入
3.hash函数：将hash值高位16位也参与hash计算，降低冲突概率
4.扩容优化，rehash1.8不需要重写进行位置计算

15hashMap为什么是扩容2倍

1.8 扩容之后，方便位置计算。其二，降低冲突概率

16 解决hash冲突的办法

开放定址法，再hash法，链地址法

17hashmap为什么使用红黑树，为什么不用avl树

18 tomcat 为什么要重写类加载器

先讲双亲委派机制，目的：实现隔离（一个web容器部署多个应用，webAppClassLoader），无法实现热替换，jsp修改动态生效（jasperLoader，jsp文件有修改，废弃jsp文件对应的load，重新new一个）。

19 java反射影响性能吗

大量影响性能，大量本身说明编程思想有问题

20单例模式

饿汉模式
懒汉式模式
静态内部类
枚举模式

5.网络IO

1.网络连接流程
服务端bind+listen,客户端经过三次握手，建立起一个连接。服务端通过accept拿到连接，如何通过accept拿连接呢，这就是io模型。boi服务端阻塞等待，nio服务端立刻返回，等待内核回调。
2.tcp为什么是3次握手
证明双发的收发能力,客户端fin，证明自己🈶发送能力。 fin+ack,证明服务端有发送+接收能力，ack证明客户端有接收能力

3. tcp为什么是4次挥手
   服务端收到客户端断开连接，还有事情要处理。客户端fin标识要断开连接，服务端fin+ack表明收到请求，进入close_wait状态（如果很多，说明服务端忘记close）。服务端处理事情完毕后，fin客户端收到后回复ack进入time-wait状态维持2msl（保证延迟的网络包都消失和服务端如果没有收到ack，会重复fin，但是客户端关闭了，服务端会报错）
4. 长连接和短连接
   长连接：复用tcp连接，缺点：占用服务器资源，如果客户端是固定的，而且访问很频繁，长连接合适
   短连接：每次都需要建立连接，服务器消耗资源少。如果客户端体量很大，一段时间是这一波用户，一段时间是另外一拨用户，短连接合适。
   考核指标，连接建立起来，如果复用很频繁，就长连接，反之短连接。
5. epoll poll select区别
   6.io模型
   io分2步：1.等待网卡数据，2.数据内核拷贝到用户区
   BIO 同步阻塞，1，2步都阻塞
   NIO 同步等待，1不阻塞（epoll），2阻塞
   AIO 异步不阻塞
   7.netty特点
   传输快，零拷贝
   高并发：依赖nio
   核心组件：
   a. buffer: 与channel进行交互，数据是从channel读入缓冲区，从缓冲区写入channel中
   b. flip方法：反转缓冲区，将position给limit，然后position置为0，切换读写模式
   c. clear方法：清除此缓冲区，将position置为0，吧capacity的值给limit。
   d. directByteBuffer：减少系统空间到用户空间的拷贝，但buffer的创建和销毁成本更高，不可控，通常使用内存池来管理。如果数据量小，中小应用可以考虑heapBuffer，jvm来管理。
   f.channel：IO源与目标打开的连接，是双向的，但不能直接访问数据，通过buffer交互
   g. selector: 一个单独的线程管理多个channel，open方法可创建selector，register方法向多路复用器注册通道，可监听事件类型：读，写，连接，accept。
   h. nio建立连接的过程：Selector.open打开一个selector，ServerSocketChannel.open()创建服务channel；bind():绑定到某一个端口。register()注册channel和关注事件到selector上； select轮询拿到已就绪事件。
   i. tcp粘包，拆包原因和解决办法
   tcp以流的方式处理数据，一个完整的保会被tcp拆分成多个包进行分发，也可能把消毒封装成一个大的数据包发送。要发的数据大于包的容量发生拆包，小于的话发生粘包现象。
   j.了解哪几种序列号协议
   关键因素：序列号后大小，序列号对cpu占用，是否支持跨语言
   java默认序列化：无法跨语言，序列化后大，消耗cpu
   json：消耗cpu，跨语言，序列化后数据小。适合传输数据量少，实时性要求低的系统
   thrift：序列化体积小，速度快，支持多语言。不适合数据持久化序列化协议，适合rpc调用
   hessian 二进制协议轻量级工具
   k. reactor模型

6.mybatis

1 mybatis编程步骤

sqlSessionFactory创建sqlSession，通过sqlSession执行数据库操作，调用session.commit提交事务，close关闭会话

2.mybatis工作原理

读取mybatis配置文件，配置mybatis运行环境比如数据库连接信息。加载sql映射文件，文件配置了操作数据库的sql语句。构造会话工厂，通过环境配置信息构建sqlSessionFactory。创建会话对象sqlSession。Executor执行器，它根据sqlSession传递的参数动态生成要执行的sql语句，同时负责查询缓存的维护。