阿里面试题 JAVA面试基础

好吧，我确实面过拼多多
标题党主要是想骗你点进来

以下言论既不完整也不精确，概不负责。

我们不仅要知道一门技术的使用方法、实现原理，更要知道为何会有这门技术，第一个想这么搞的人是遇到了什么问题、为了解决什么问题

JAVA基础

面向对象

1. Java是门面向对象的语言，除了继承、多态这些面向对象时,更该具有面向对象的思维；
   
   面向对象是模仿现实世界的，现实世界就是一个个对象组件二成，而java构建的虚拟世界，也是一个个对象构建而成；
   
   随着社会的进步，社会会一点点地分工，而软件也是有生命的，随着软件一点点地“长大”，也需要逐渐地将功能一步步地“分工”出去，这时就需要不断地重构；
   
   这里举个送快递的例子：刚开始，只需要送一件东西，有个专人从上海送到北京，这时候只有一个对象；后来寄快递的人多了，开始慢慢分化，需要有快递员收集快递，并且有运输员集中运送到北京，再由北京的快递员分发到收件人手中，还会有很多管理人员，有了快递公司(相当于一个专有系统)；

2. 领域模型
   现实世界也会有很多行业，有很多专有的对象，比如演电影的会有灯光师、化妆师、导演等，说出来就知道他是干啥的，可以做点啥，在什么场景和任务下你需要哪些对象；当你的软件是面向某个行业的时候，特别是一些to b的软件，业务场景非常复杂，不再满足于互联网惯用的CRUD贫血模型手法，而应该创建“有形有神”的富血，在团队内部形成统一概念，当拎出一个模型来，说出名字，团队成员都能知道这个对象是做什么的、怎么使用；平时团队内沟通的语言是JAVA语言，在此基础上，我们又拥有了一层领域语言，使各个逻辑构筑与这个领域之上，高屋建瓴，而不是从砖搬起；挂两篇写的不错的资源:阿里盒马领域驱动设计实践；领域驱动设计在互联网业务开发中的实践

3. Spring IOC&AOP
   对于java程序员来说，无人不知无人不用Spring，并且基本都知道Spring IOC和AOP，也都知道实现原理，甚至看过源代码，网上资源也很多，但是说为啥搞这个的不多；既然面向对象是模仿现实世界，也会遇到一样的问题，当你开一家公司，小公司的时候是一个老板带着几个员工干，欢快高效，但是公司一大，对象一多，就很难管理，这是IOC就出现了，起到一个人力资源中心的作用，管理各个对象，并且完成对象的注入；现实世界也有很多SAAS，就是service as a service，一家公司可能需要一点服务，但是不想亲自雇人，只想请人在某个时段参与进来完成某个任务，相当于只想买服务、不想买人，这个时候就产生了AOP，面向切面，你只要告诉我需要“日志服务”之类，我会在各个切入点，完成这个任务，你完全不需要关心是什么对象做了这个动作；Spring IOC & AOP

容器

1. Collection&Map
   java集合和Map使用频次极高，不仅需要知道有哪些常用的集合和实现，还要知道每个集合类的特性和使用场景，并且需要知道实现原理，翻翻源代码，能从源代码里学到很多。

2. Collectionc常用：List/Set/Queue;
   List常用:ArrayList/LinkedList
   集合遍历：Iterator
   集合遍历时是否可修改：遍历时不可删元素，用Iterator可以；
   推荐几篇资源：java集合;

3. 并发包中的集合
   深入浅出ConcurrentHashMap（1.8）
   谈谈ConcurrentHashMap1.7和1.8的不同实现
   ConcurrentHashMap的红黑树实现分析
   深入分析ConcurrentHashMap1.8的扩容实现
   java并发包中的常用类
   并发容器之ConcurrentLinkedQueue

threadlocal

1. 实现、源代码、使用需要注意的地方；
2. 使用线程池时，由于线程是重用的，只要线程不被回收，threadLocal变量就不会失效，因此，使用完成变量时，一定要调用remove移除变量；
   比较常用的场景，在spring web中，添加一个filter，每次请求来时，会在业务逻辑开始前查询一些用户信息之类放到threadlocal中，那么，必须在filter的finally中移除threadlocal，否则会导致内存泄漏
3. threadlocal内部是使用了一个threadlocalMap，每个entry都继承了弱引用，而这个threadlocalMap不是一个真正意义上的map，而是模仿hashmap，采用了hash+数据的结构，不过hash冲突的时候会放到下一个hash槽中，而不是采用链表或者红黑树的形式放到一个hash槽中，这么做是考虑到这个场景下hash冲突概率很小；
4. 关联知识点：虚引用、软引用、弱引用、强引用
   强引用：就是最普通的引用，有强引用的对象不会被回收；
   软引用：内存够不回收，内存不够回收；很适合用来做缓存类有没有，又缓存又防止内存爆掉；
   弱引用：只有弱引用的对象，是可被回收的；threadlocal正是一个使用场景；
   虚引用：它的get方法一直返回null，由于虚引用的get方法无法拿到真实对象，所以当你不想让真实对象被访问时，可以选择使用虚引用，它唯一能做的是在对象被GC时，收到通知，并执行一些后续工作。；引用不引用压根不影响对象回收，只是个指向，且不能单独使用，必须放到容器中使用；使用场景在DirectByteBuffer中见过，新建DirectByteBuffer的时候会同时生成一个Cleaner用于之后回收直接内存，而这个Cleaner就是虚引用的，并且加入到一个Clean的list还是set中；这么做，大概是因为如果Cleaner已经回收了，表明直接内存也肯定干掉了，用虚引用确实蛮合适；收到回收通知后，会去执行对外内存的释放；
   https://www.jianshu.com/p/7200da8b043f

java线程池

1. ThreadPoolExecutor的参数，及其意义，任务提交后的运行过程，这里大概提一下；
   参数主要有以下几个：核心线程数、任务阻塞队列、最大线程数、最大线程存活时间、拒绝策略；
   初始化线程池时，一般线程是空的，当然也有策略是预创建好核心线程的，核心线程创建后是不会再被回收的，即使线程处于空闲状态；核心线程无空闲时，新提交的task将被放到阻塞队列中，等核心线程池读取运行；队列也满后(一般都用有界队列，无界队列总感觉心里不踏实)，就在最大线程数允许范围内开线程跑，不过一般我都不会用最大线程，因为我一般队列都会搞蛮大，满了就直接拒绝了；最大线程存活时间是用来回收核心线程外的线程的；线程池满了后，就是拒绝策略了，一般我都是打个error日志，线程池爆掉的时候，一般都是系统出问题，立马打error告警是最佳选择；
   线程池的参数量：如果CPU个数为N；如果是cpu密集型，核心线程数使用N+1；如果是IO密集型，需要长时间阻塞等待的，采用2N+1；上面是书上的，实际使用还是靠调出来的，无特殊需求的话也会采用通用策略；比如我们的业务服务器，大部分都是以调用为主，CPU计算做的比较少，在4核8G或者8核16G内存下都开了较大的线程数100-300之间，也能获得不错的性能，不宜开300以上，因为每个线程本身就占300-400K的内存，线程再调大对性能提升也较少了，甚至适得其反；阻塞队列，一般设置个一万问题也不大，全部塞满也就耗几M的内存（这个数据不是很准确，不过确实耗的不大）；
   为啥用线程池，重要的一个原因是线程重用，创建销毁一个线程是非常耗资源的，在很多系统中是调用了操作系统创建了轻量级进程；线程池也起到了线程管控的作用，已经限定了线程数量以及处理不过来的时候任务的存放方式等；在pigeon等很多rpc架构中，也用作性能隔离，采用两个线程池fast-pool、slow-pool，检测到某种请求运行很慢时，慢请求放入slow-pool，而正常请求仍旧放在fast-pool中，来保障正常请求的正常运行；netty中会做业务隔离，使用了boss线程池来处理接入请求，而worker线程池来处理其他类请求，通常我们还会加个业务线程池来跑业务逻辑；

2. ForkJoinPool
   fork-join一般只适用于分而治之的场景，直接使用并不多，除非你是搞算法的；
   这里提到，是因为java8中的并发流以及completablefuture都使用了ForkJoinPool，而并发流写法实在太顺，忍不住就滥用，在无意识的情况下使用到了这个线程池；在不指定线程池的情况下，都使用的ForkJoinPool的默认实现commonPool，一段逻辑阻塞会影响到其他使用了这个并发流的运行，尤其值得注意，需谨记并发流的使用场景；
   ForkJoinPool基于普通线程池，但是提交的任务却存放在线程本地的queue双端队列中，线程运行时先从本地取任务，本地无任务时会从其他线程偷任务运行；
   ForkJoinPool.commonPool核心线程数和cpu等量，明显是个cpu密集型线程池，本人进行了实测，运行高IO阻塞型任务性能极差，所以请谨记不要使用并发流去做非cpu密集型任务；
   这里挂篇学习资源：fork-join-pool

java锁

1. synchronized内置锁：锁原理、偏向锁、轻量级锁、重量级锁;
   这个资源较多，请自行学习，这里挂两篇不错的资源
   不可不说的java锁事；
   深入浅出synchronized

2. Lock锁
   各种lock较多，核心都是基于AQS；
   挂篇资源吧：深入浅出java同步器AQS

3. StampedLock
   这个是java8新引入的，不是基于AQS，不过内部实现大同小异，也挂两篇资源
   stampedLock入门
   stampedLock源码分析

4. volatile
   这个是java中最轻量级的同步，使用volatile修饰的变量，在写入后会加write-barrier(写屏障)，在读之前会使用read-barrier(读屏障)，这两个屏障，既然

5. jvm相关
   JVM源码分析之JVM启动流程
   JVM源码分析之堆内存的初始化
   JVM源码分析之Java类的加载过程
   JVM源码分析之Java对象的创建过程
   JVM源码分析之如何触发并执行GC线程
   JVM源码分析之垃圾收集的执行过程
   JVM源码分析之新生代DefNewGeneration的实现
   JVM源码分析之老年代TenuredGeneration的垃圾回收算法实现

6. 引用
   虚引用：只是指向变量，不持有变量；NIO中的DirectBuffer中之类使用来清理直接内存；只能放在set之类容器中使用，不能单独使用
   弱引用：只有弱引用时，变量可回收；ThreadLocal中的Entry中使用弱引用来保证线程结束时变量可回收；
   强引用：最普通引用；

7. redis
   https://zhuanlan.zhihu.com/p/31498790

3. 数据库索引、b+树描述
   数据库，除了增删改查操作，需要理解 数据库事务、索引、数据库锁等概念；
   联合索引啥的，在互联网公司其实用的不多，金融公司会用特别复杂的sql；
   数据库锁：https://zhuanlan.zhihu.com/p/29150809
   数据库事务是通过数据库锁或者快照来实现的
   https://zhuanlan.zhihu.com/p/29166694
   数据库索引：https://www.cnblogs.com/LBSer/p/3322630.html

4.pigeon研究;rpc协议研究对比，特别是thrift
5.spring源码研究
6.java io基础、NIO基础、Netty基础
7.线程估算，怎么确定自己的该用多少线程
8.缓存雪崩的解决方案
9.架构类知识补充；
10.领域模型知识补充
https://juejin.im/entry/5a6555636fb9a01c952633bc
11.线程池研究
12.redis实现分布式锁，考虑主从同步失败：
https://www.jianshu.com/p/fb9993d1b27e
redis运维类知识
13.zookeeper基础、zookeeper的分布式锁一定安全吗？
redis锁的安全性：http://zhangtielei.com/posts/blog-redlock-reasoning-part2.html
上述文章也提到了zookeeper实现分布式锁的不安全性
14.GC的关键技术
https://tech.meituan.com/2016/09/23/g1.html
15.spring
Spring 概述
依赖注入
Spring beans
Spring注解
Spring数据访问
Spring面向切面编程（AOP）
Spring MVC
Spring事务是如何实现的：https://www.ibm.com/developerworks/cn/education/opensource/os-cn-spring-trans/index.html
16.设计模式
https://design-patterns.readthedocs.io/zh_CN/latest/

17.scrum知识复习
18.领域驱动设计书籍
19.netty
https://blog.csdn.net/baiye_xing/article/details/76735113
https://tech.meituan.com/2016/11/04/nio.html
http://www.importnew.com/26258.html
https://blog.csdn.net/baiye_xing/article/details/73351330
20.raft协议
21.算法题：https://www.weiweiblog.cn/13string/
22.分布式事务
23.GC优化：https://tech.meituan.com/2017/12/29/jvm-optimize.html
ZGC:https://juejin.im/entry/5b86a276f265da435c4402d4
24.volatile 内存屏障：http://ifeve.com/memory-barriers-or-fences/
https://in355hz.iteye.com/blog/1797829
25.elasticsearch:倒排索引
26.zookeeper
27.rpc设计
28.unsafe相关的了解：https://tech.meituan.com/2019/02/14/talk-about-java-magic-class-unsafe.html
29.kafka相关
http://www.importnew.com/25247.html
http://trumandu.github.io/2019/04/13/Kafka%E9%9D%A2%E8%AF%95%E9%A2%98%E4%B8%8E%E7%AD%94%E6%A1%88%E5%85%A8%E5%A5%97%E6%95%B4%E7%90%86/

大问题：秒杀场景设计、全局唯一性id设计、内存泄漏问题优化(特别是直接内存泄漏问题)

上机问题：一道简单的算法题（刷leetcode即可）、多线程问题（解决一个问题）

负责的角色：
scrum master、架构师、soa负责人

点餐项目：
容错设计、领域模型设计、培养团队重构能力

排队项目：
缓存设计

https://github.com/Snailclimb/JavaGuide