Java面試應該準備的知識點系列一

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當然，我是想換個平台，換個方向，想清楚為什麼要跳槽，如果真的要跳槽，想要拿到一個理想的offer，除了運氣，基本功也要足夠的紮實，希望下面的面試經驗能給你們能夠提供一些協助。

項目經驗

面試官在一開始會讓你進行自我介紹，主要是想讓你介紹一下自己做過的一些項目，看看你對這些項目的瞭解程度，因為很多人簡曆上寫的項目並非都是從頭到尾都參與的，有些只是參與並實現了其中的一些模組而已，或是接手維護別人的項目，所以在你簡曆上所寫的和面試過程中所說的項目經驗，你自己必須能夠瞭解來龍去脈，因為面試官肯定會根據你的項目描述，對項目中的實現原理，或為什麼要這樣實現進行提問，這時不至於木訥住而不知如何作答，如此局面只會大大降低面試分。

情境對話：
面試官：（拿著簡曆）講講你最近做的這個項目

我：&……%￥#*&￥@%￥！，說了一大通（不知道面試官聽進去多少，面試官會挑他會的進行提問）

面試官：你說這個項目中用到了netty，能大概講講netty的執行緒模式嗎？

我：（幸好我看過netty的源碼）netty通過Reactor模型基於多工器接收並處理使用者請求（能講就多講一點），內部實現了兩個線程池，boss線程池和work線程池，其中boss線程池的線程負責處理請求的accept事件，當接收到accept事件的請求時，把對應的socket封裝到一個NioSocketChannel中，並交給work線程池，其中work線程池負責請求的read和write事件（通過口述加畫圖的方式，把請求的執行過程大概描述了一遍，時間有限，也不可能把所有的細節都說完，挑重點講，挑記憶深刻的講）

面試官：嗯，理解的還挺深入的…那你在做這個項目時有沒有遇到什麼困難，或者是覺得有挑戰的地方？

我：（這時面試官想讓你自己出題自己回答了，所以一定要回答，不回答就突顯不出你這個項目了，要是這個問題沒有準備過，只能臨時發揮了，當然我就是屬於臨時發揮的）稍微想一下，因為之前確實碰到了這個問題，當時做這個項目時，對netty的不過熟悉，把請求的商務邏輯放在work線程池的線程中進行處理，進行壓測的時候，發現qps總是上不去，後來看了源碼之後才發現，由於商務邏輯的處理比較耗時，完全佔用了work線程池的資源，導致新的請求一直處於等待狀態。

面試官：那最後是如何解決的？

我：最後把處理業務的邏輯封裝成一個task提交給一個建立的業務線程池中執行，執行完之後由work線程池執行請求的write事件。

面試官：好的，你知道nio中selector可能觸發bug嗎？

我：嗯，對的，selector的select方法，因為底層的epoll函數可能會發生空轉，從而導致cpu100%。

面試官：那如何解決該問題？

我：這個問題在netty已經解決了，通過&^%&$^（把netty的解決方案說一遍）

面試官：嗯，對了，你們這個項目有給自己定指標嗎？

我：有的，&&…………￥￥##@，把自己項目的指標說了一通，如何進行AB實驗，如何迭代最佳化指標

面試官：嗯，好的 ，項目的問題先到這裡，我們來考察一下java的基本點吧。

如上只是本人所做的一個項目，當然了，具體項目具體分析，也不是每個面試官問的點都一樣，如果面試官不懂netty，自然會挑別的問題進行提問，不過你也可以嘗試著把問題往自己熟悉的方向去靠。

面試知識點1、線程池

線程池的實現原理，這個知識點真的很重要，幾乎每次面試都會被問到，一般的提問方式有如下幾種：
1、“講講線程池的實現原理”
2、“線程池中的coreNum和maxNum有什麼不同”
3、“在不同的業務情境中，線程池參數如何設定”

情境對話：
面試官：平時線程池用的多嗎？

我：嗯，我的*項目中就用到了

面試官：那好，你講講線程池的實現原理

我：（還好我之前看過源碼，但是時間久遠有點模糊了），能給我筆和紙麼，我畫圖分析給你看看，&&￥&假設初始化一個線程池，核心線程數是5，最大線程數是[email protected]@@

面試官：嗯，好的，你繼續…

我：在紙上畫了正方形，這個代表一個線程池，初始化的時候，裡面是沒有線程的

面試官：嗯，好的，你繼續…

我：又畫了一個細長的長方形，這個代表阻塞隊列，一開始裡面也是沒有任務的

面試官：嗯，好的，你繼續…

我：當來了一個任務時，在正方形中畫了一個小圓圈，代表初始化了一個線程，如果再來一個任務，就再畫一個圓圈，表示再初始化了一個線程，連續畫了5個圓圈之後，如果第6個任務過來了…

面試官：嗯，好的，你繼續…

我：這時會把第6個任務放到阻塞隊列中..

面試官：嗯，然後呢？

我：現線上程池中不是有5個線程了麼，如果其中一個線程空閑了，就會從阻塞隊列中擷取第6個任務，進行執行..

面試官：嗯，對的，那如果任務產生的速度比消費的速度快呢？

我：如果線程池的5個線程都在running狀態，那麼任務就先儲存在阻塞隊列中

面試官：如果隊列滿了，怎麼辦？

我：如果隊列滿了，我們不是設定了最大線程數是10麼，而線程池中只有5個線程，這時會建立一個線程去執行不能儲存到阻塞隊列的任務，然後我又在正方形中畫了5個圓圈。

面試官：那如果線程池中的線程數達到10個了，阻塞隊列也滿了，怎麼辦？

我：這種情況通過自訂reject函數去處理這裡任務了，舒了一口去，以為問完了…

面試官：好的，那如果運行一段時間之後，阻塞隊列中的任務也執行完了，線程池中的線程會怎麼樣？

我：…這個好像超過核心線程數的線程會在空閑一段時間內自動回收…因為有點不記得這個邏輯了，回答的有點虛…

面試官：好的，那這種情況在什麼情境下會發生?

我：（有時候真是笨啊，很多東西都知道，但是在面試的時候一緊張，全忘記）這個…那個…我好像沒有遇到過這樣的情況

面試官：嗯，好的，你回去之後再好好想想

我：……..

我居然忘記了秒殺這個情境

線程池分析的文章：
深入分析java線程池的實現原理

2、鎖的實現

在關於鎖的面試過程中，一般主要問Synchronized和ReentrantLock的實現原理，更有甚者會問讀寫鎖。

情境對話：
面試官：都瞭解Java中的什麼鎖？

我：比如Synchronized和ReentrantLock…讀寫鎖用的不多，就沒研究了（我就怕被問讀寫鎖，因為一直沒去看）

面試官：那好，你先說說Synchronized的實現原理吧

我：嗯，Synchronized是JVM實現的一種鎖，其中鎖的擷取和釋放分別是monitorenter和monitorexit指令，該鎖在實現上分為了偏向鎖、輕量級鎖和重量級鎖，其中偏向鎖在1.6是預設開啟的，輕量級鎖在多線程競爭的情況下會膨脹成重量級鎖，有關鎖的資料都儲存在對象頭中…&&@@#，（嗯，說了一大堆，面試官也沒打斷我）

面試官：哦，嗯，理解的還挺透徹，那你說說ReentrantLock的實現吧…

我：ReentrantLock是基於AQS實現的

面試官：什麼是AQS？

我：在AQS內部會儲存一個狀態變數state，通過CAS修改該變數的值，修改成功的線程表示擷取到該鎖，沒有修改成功，或者發現狀態state已經是加鎖狀態，則通過一個Waiter對象封裝線程，添加到等待隊列中，並掛起等待被喚醒&&&$$（又說了一堆）

面試官：能說說CAS的實現原理嗎？

我：CAS是通過unsafe類的compareAndSwap方法實現的（心裡得意的一笑）

面試官：哦，好的，那你知道這個方法的參數的含義的嗎？

我：（這是在逼我啊…努力的回想，因為我真的看過啊）我想想啊，這個方法看的時間有點久遠了，第一個參數是要修改的對象，第二個參數是對象中要修改變數的位移量，第三個參數是修改之前的值，第四個參數是預想修改後的值….（說出來之後都有點佩服自己，這個都記得，不過面試官好像還是不肯放過我…）

面試官：嗯，對的，那你知道作業系統層級是如何?的嗎？

我：（我去你大爺…）我只記得X86中有一個cmp開頭的指令，具體的我忘記了…

面試官：嗯，好，你知道CAS指令有什麼缺點麼

我：哦，CAS的缺點是存在ABA問題

面試官：怎麼講？

我：就是一個變數V，如果變數V初次讀取的時候是A，並且在準備賦值的時候檢查到它仍然是A，那能說明它的值沒有被其他線程修改過了嗎？如果在這段期間它的值曾經被改成了B，然後又改回A，那CAS操作就會誤認為它從來沒有被修改過。

面試官：那怎麼解決？

我：（有完沒完了啊…我的心裡是崩潰的）針對這種情況，java並發包中提供了一個帶有標記的原子引用類”AtomicStampedReference”，它可以通過控制變數值的版本來保證CAS的正確性。

面試官：嗯，好的，這個問題到此為止，我們再看看別的

我：….我能喝口水麼

關於鎖分析的文章，希望對大家有用：
深入淺出java同步器AQS
java中的CAS
深入淺出synchronized
深入淺出ReentrantLock
java中的Unsafe
java volatile關鍵字解惑
深入分析Object.wait/notify實現機制
深入分析synchronized的JVM實現

3、ConcurrentHashMap

當考察資料結構時，面試官一開始會問HashMap的實現原理，當你說出HashMap並非安全執行緒之後，會讓你自己引出ConcurrentHashMap，接著就可能開始如下的對話。

情境對話：
面試官：談談ConcurrentHashMap實現原理

我：@＃￥@@基於分段鎖的％％￥＃@＃￥，但是1.8之後改變實現方式了

面試官：1.8啥方式

我：把1.8的實現原理說了一通，其中提到了紅/黑樹狀結構…

面試官：能講下紅/黑樹狀結構的概念嗎

我：紅/黑樹狀結構是一種二叉樹，並且是平衡……％……￥……，

面試官：能講下紅/黑樹狀結構的。。。。。

我：打住，別問了，紅/黑樹狀結構我只知道他是二叉樹，比其他樹多一個屬性，其他的我都不知道
面試官：好的，那換個，你知道它的size方法是如何?的嗎？

我：size方法？是想要得到Map中的元素個數嗎？

面試官：對的….

我：我記得好像size方法返回是不準確的，平時也不會用到這個方法…

面試官：如果你覺得size方法傳回值不準確，那如果讓你自己實現，你覺得應該怎麼實現呢？

我：…@＃￥@@…兩眼一黑

我：等等，讓我想想…..應該可以用AtomicInteger變數進行記錄…嗯，對的，每次插入或刪除的時候，操作這個變數，我得意的一笑…

面試官：哦，是麼，那如果我覺得這個AtomicInteger這個變數效能不好，還能再最佳化嗎？

我：懵逼臉…（當時居然把volitile變數給忘記了）…好像沒有了，我想不出來了…

面試官：哦，那回頭你再看看源碼吧，jdk中已經實現了…

我：哦，是麼….

面試官：那今天的面試到此結束，我們後面會通知你。

我：………………

關於ConcurrentHashMap，本人也寫過不少的分析文章，希望對大家有用：

深入淺出ConcurrentHashMap（1.8）
談談ConcurrentHashMap1.7和1.8的不同實現
ConcurrentHashMap的紅/黑樹狀結構實現分析
深入分析ConcurrentHashMap1.8的擴容實現

Java面試應該準備的知識點系列一