一線互連網常見的 14 個 Java 面試題，你顫抖了嗎程式員

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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、互連網 / 傳統軟體公司，麵糊過（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，特此將自己經曆過、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協助，陸續整理中。

1. synchronized 和 reentrantlock 異同

相同點

• 都實現了多線程同步和記憶體可見度語義

• 都是可重新進入鎖

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 記憶體模型保證包含共用變數的多線程記憶體可見度 reentrantlock 通過 ASQ 的
  volatile state 保證包含共用變數的多線程記憶體可見度

• 使用方式不同 synchronized 可以修飾執行個體方法（鎖住執行個體對象）、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（設定到期時間）、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
  不可設定等待時間、不可被中斷（interrupted）

2. concurrenthashmap 為何讀不用加鎖

jdk1.7

• 1）HashEntry 中的 key、hash、next 均為 final 型，只能表頭插入、刪除結點

• 2）HashEntry 類的 value 域被聲明為 volatile 型

• 3）不允許用 null 作為鍵和值，當讀線程讀到某個 HashEntry 的 value 域的值為 null
  時，便知道產生了衝突——發生了重排序現象（put 設定新 value 對象的位元組碼指令重排序），需要加鎖後重新讀入這個 value 值

• 4）volatile 變數 count 協調讀寫線程之間的記憶體可見度，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 均為 volatile 型

• 2）tabAt 和 casTabAt 對應的 unsafe 操作實現了 volatile 語義

3. ContextClassLoader（線程上下文類載入器）的作用

• 越過類載入器的雙親委派機制去載入類，如 serviceloader 實現

• 使用線程上下文類載入器載入類，要注意保證多個需要通訊的線程間的類載入器應該是同一個，防止因為不同的類載入器導致類型轉換異常(ClassCastException)

4. tomcat 類載入機制

• 不同應用使用不同的 webapp 類載入器，實現應用隔離的效果，webapp 類載入器下面是 jsp 類載入器

• 不同應用共用的 jar 包可以放到 Shared 類載入器 /shared 目錄下

5. osgi 類載入機制

• osgi 類載入模型是網狀的，可以在模組（Bundle）間互相委託

• osgi 實現模組化熱部署的關鍵是自訂類載入器機制的實現，每個 Bundle 都有一個自己的類載入器，當需要更換一個 Bundle時，就把 Bundle 連同類載入器一起換掉以實現代碼的熱替換

當收到類載入請求時，osgi 將按照下面的順序進行類搜尋：

• 1）將以 java.* 開頭的類委派給父類載入器載入

• 2）否則，將委派列表名單（設定檔 org.osgi.framework.bootdelegation 中定義）內的類委派給父類載入器載入

• 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 的類載入器載入

• 4）否則，檢查是否在 Require-Bundle 中聲明，如果是，則將類載入請求委託給 required bundle 的類載入器

• 5）否則，尋找當前 Bundle 的 ClassPath，使用自己的類載入器載入

• 6）否則，尋找類是否在自己的 Fragment Bundle 中，如果在，則委派給 Fragment Bundle 的類載入器載入

• 7）否則，尋找 Dynamic Import-Package（Dynamic Import 只有在真正用到此 Package
  的時候才進行載入）的 Bundle，委派給對應 Bundle 的類載入器載入

• 8）否則，類尋找失敗

6. 如何結束一個一直啟動並執行線程

• 使用退出標誌，這個 flag 變數要多線程可見

• 使用 interrupt，結合 isInterrupted() 使用

7. threadlocal 使用情境及問題

• threadlocal 並不能解決多線程共用變數的問題，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數，方便同一線程對變數的前後多次讀取，如事務、資料庫 connection 串連，在 web 編程中使用的更多

• 問題： 注意線程池情境使用 threadlocal，因為實際變數值存放在了 thread 的 threadlocalmap
  類型變數中，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： 注意線程池情境下的記憶體泄露，雖然 threadlocal 的 get/set 會清除 key（key 為 threadlocal的弱引用，value 是強引用，導致 value 不釋放）為 null 的 entry，但是最好 remove

8. 線程池從啟動到工作的流程

剛建立時，裡面沒有線程
調用 execute() 新增工作時：

• 1）如果正在啟動並執行線程數量小於核心參數 corePoolSize，繼續建立線程運行這個任務

• 2）否則，如果正在啟動並執行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，同時正在啟動並執行線程數量小於核心參數 maximumPoolSize，繼續建立線程運行這個任務

• 4）否則，如果隊列已滿，同時正在啟動並執行線程數量大於或等於 maximumPoolSize，根據設定的拒絕策略處理

• 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，判斷線程池正在啟動並執行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為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，說到這裡另外順便給大家推薦一個架構交流學習群：650385180，裡面會分享一些資深架構師錄製的視頻錄影：有Spring，MyBatis，Netty 源碼分析，高並發、高效能、分布式、微服務架構的原理，JVM效能最佳化這些成為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，在這個群裡會有你需要的內容。

9. 阻塞隊列 BlockingQueue take 和 poll 區別

• poll(time)：取走 BlockingQueue 裡排在首位的對象, 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 裡排在首位的對象，若 BlockingQueue 為空白，阻塞直到BlockingQueue 有新的對象被加入

10. 如何從 FutureTask 不阻塞擷取結果

• get(long timeout,TimeUnit unit)，逾時則返回

• 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資料，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，需要將生產資料持久化到磁碟，持久化成功才返回，消費者線程從磁碟載入資料到記憶體阻塞隊列中，維護消費offset，啟動時，根據消費 offset 從磁碟載入資料

• 加入訊息佇列，保證訊息不丟失，產生序號，消費等冪，根據消費進程決定系統重啟後的生產狀態

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（底層藉助作業系統提供的 epoll()），netty bossgroup 處理 accept 串連（沒看明白為什麼 bossgroup 設定多個 thread的必要性），workergroup 處理具體商務程序和資料讀寫

• NIO 提供非阻塞操作

• 傳統 I/O 以流的方式處理資料，而 NIO 以塊的方式處理資料，NIO 提供 bytebuffer，分為堆內和堆外緩衝區，讀寫時均先放到該緩衝區中，然後由核心通過 channel傳輸到對端，堆外緩衝區不走核心，提升了效能

13. list 中存放可重複字串，如何刪除某個字串

• 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記憶體泄露）

• 所有 Java 線程當前活躍的棧幀裡指向 GC 堆裡的對象的引用，因此用不到的對象及時置 null，提升記憶體回收效率

• 靜態變數引用的對象，因此減少靜態變數特別是靜態集合變數的大小，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，因此減少在長字串上調用 String.intern()

• classloader 載入的 class 對象，因此自訂 classloader 無效時及時置 null並且注意類載入器載入對象之間的隔離

• jvm 裡的一些待用資料結構裡指向 GC 堆裡的對象的引用

• …

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