面试题整理

1、JVM内存模型，GC机制和原理；
JVM 内存分线程私有 / 共享区，堆是 GC 核心；GC 通过可达性分析判断对象是否可回收，基于分代思想用复制 / 标记 - 清除 / 整理算法，新生代 GC 快、老年代 GC 慢。
2、GC分哪两种，Minor GC 和Full GC有什么区别？什么时候会触发Full GC？分别采用什么算法？
Minor GC（新生代 GC） 和 Full GC（全局 GC）
Minor GC 回收新生代，频率高、耗时短，用复制算法；Full GC 回收全域，频率低、停顿久，触发于老年代 / 元空间满等场景，老年代用标记 - 整理（或清除）算法。
3、JVM里的有几种classloader，为什么会有多种？
JVM 有启动、扩展、应用程序 3 种系统类加载器 + 自定义类加载器；设计多种是为了职责分离、通过双亲委派保证类加载安全，同时支持自定义加载需求。
4、什么是双亲委派机制？介绍一些运作过程，双亲委派模型的好处；
双亲委派是 “先父后子” 的类加载规则，运作时逐层向上委托、向下回退加载，核心好处是保证核心类安全、避免类重复加载。
5、什么情况下我们需要破坏双亲委派模型；
需破坏双亲委派的场景：Web 容器类隔离、类热部署、SPI 接口实现加载、自定义类加载路径；核心原因是双亲委派的 “父优先” 规则无法满足灵活的类加载需求。
6、常见的JVM调优方法有哪些？可以具体到调整哪个参数，调成什么值？
JVM 调优核心是配堆内存（-Xms/-Xmx/-Xmn）、选 GC 算法（G1/CMS）、控 GC 触发阈值；
参考值：8 核 16G 服务器设-Xms8g -Xmx8g -Xmn4g -XX:+UseG1GC -XX:MaxGCPauseMillis=200，再按监控微调。
7、JVM虚拟机内存划分、类加载器、垃圾收集算法、垃圾收集器、class文件结构是如何解析的；
JVM 内存分私有 / 共享区，堆是 GC 核心；
类加载器按双亲委派加载类，GC 通过复制 / 标记算法实现，
收集器分 Serial/Parallel/CMS/G1/ZGC；
Class 文件按魔数 - 版本 - 常量池 - 类结构的顺序解析，最终加载为 JVM 中的类对象。

java基础
1、红黑树的实现原理和应用场景；
红黑树是带颜色标记的自平衡 BST，通过旋转 + 颜色翻转保证高度平衡，时间复杂度 O (logn)，核心应用于 JDK 集合、内核调度、数据库索引等需有序 + 高效增删查的场景。
2、NIO是什么？适用于何种场景？
NIO 是非阻塞 I/O，通过 Selector 实现单线程管理多连接，适用于高并发、短连接的网络场景（如 Netty 服务器、IM），低并发场景不如 BIO 简单。
3、Java9比Java8改进了什么；
Java9 核心是模块化重构 JDK，优化语法（接口私有方法、不可变集合）、工具（jshell、HTTP/2 客户端）和 JVM（G1 默认），解决 Java8 臃肿、依赖混乱问题。
4、HashMap内部的数据结构是什么？底层是怎么实现的？
HashMap 底层是数组 + 链表 + 红黑树（JDK8），通过哈希计算定位下标，链表解决冲突，红黑树优化高冲突，扩容时数组翻倍，加载因子 0.75 平衡利用率和冲突率。
5、ConcurrentHashMap与HashMap、HashTable等区别
HashMap 单线程高效但非线程安全，Hashtable 全表锁低效，ConcurrentHashMap 用分段锁（JDK7）/CAS + 节点锁（JDK8）实现高效线程安全，是并发场景首选。
6、说说反射的用途及实现，反射是不是很慢，我们在项目中是否要避免使用反射；
反射用于框架 / 工具类实现动态化，性能比普通调用慢但可缓存优化；项目中不绝对避免，高频业务逻辑少用，框架 / 通用场景可放心用。
7、说说自定义注解的场景及实现；
自定义注解通过@interface定义，结合元注解指定作用范围，反射 / AOP 解析执行逻辑；用于日志、权限、缓存等业务标记，Spring 项目常用 AOP 解析。
8、List 和 Map 区别，Arraylist 与 LinkedList 区别，ArrayList 与 Vector 区别；
List 有序可重复（ArrayList 查快改慢，LinkedList 改快查慢），Map 是键值对；ArrayList 非线程安全（扩容 1.5 倍），Vector 线程安全但低效（扩容 2 倍）。

Spring相关
1、Spring AOP的实现原理和场景？
Spring AOP 基于 JDK/CGLIB 动态代理，运行时织入切面逻辑（日志 / 权限 / 事务等），实现横切逻辑与业务解耦，核心用于统一处理非业务场景。
2、Spring bean的作用域和生命周期；
Spring Bean 默认单例（全局 1 个），原型每次获取新实例；生命周期是实例化→注属性→初始化→使用→销毁，可通过 Aware / 初始化方法扩展逻辑。
3、Spring Boot比Spring做了哪些改进？ Spring 5比Spring4做了哪些改进；
Spring Boot 对 Spring 的改进：自动配置、起步依赖、内置容器，约定大于配置，简化开发部署；
Spring 5 对 Spring 4 的改进：新增 WebFlux 响应式编程、适配 Java8/JUnit5、性能优化，拥抱现代生态。
4、如何自定义一个Spring Boot Starter？
自定义 Spring Boot Starter 需创建自动配置类，通过 spring.factories 声明，结合配置属性类和条件注解实现 “开箱即用”，核心是让组件可复用、可配置。
5、Spring IOC是什么？优点是什么？
Spring IOC 是控制反转，将对象创建和依赖管理交给容器，核心优点是解耦、简化开发、便于维护和扩展。
6、SpringMVC、动态代理、反射、AOP原理、事务隔离级别；
SpringMVC 是 Web 请求处理框架，动态代理 + 反射是 AOP 底层，AOP 解耦横切逻辑，事务隔离级别解决并发脏读 / 不可重复读 / 幻读问题。

数据库篇
1、锁机制介绍：行锁、表锁、排他锁、共享锁；
行锁粒度细、并发高，表锁粒度粗、性能低；排他锁禁读写，共享锁禁写允读，InnoDB 默认行级排他锁，依赖索引生效。
2、乐观锁的业务场景及实现方式；
乐观锁适合读多写少场景（库存、余额更新），核心实现：数据库用版本号法，代码用 CAS，无锁开销但冲突时需重试。
3、事务介绍，分布式事物的理解，常见的解决方案有哪些，什么事两阶段提交、三阶段提交；
事务是 ACID 特性的操作单元，分布式事务解决跨服务 / 跨库一致性；常见方案：2PC（强一致）、TCC/SAGA（高并发）、消息队列（异步）；2PC 分准备 + 提交，3PC 新增预提交减少阻塞。
4、MySQL记录binlog的方式主要包括三种模式？每种模式的优缺点是什么？
Binlog 三种模式：SBR 记 SQL（日志小、一致性差），RBR 记行变更（一致性强、日志大），MBR 自动切换（折中）；生产优先 RBR（配 MINIMAL 优化日志），简单场景用 MBR/SBR。
5、MySQL锁，悲观锁、乐观锁、排它锁、共享锁、表级锁、行级锁；
悲观锁（排他 / 共享锁）预设冲突先加锁，行锁粒度细并发高、表锁粗性能低；乐观锁无锁靠版本号检查，适合读多写少，InnoDB 行锁依赖索引是核心。
6、分布式事务的原理2阶段提交，同步异步阻塞非阻塞；
2PC 是分布式事务的同步阻塞方案，分准备（预留资源等指令）和提交（统一提交 / 回滚）两步，保证强一致但性能极低；高并发场景用异步非阻塞的最终一致性方案（TCC/SAGA）替代。
7、数据库事务隔离级别，MySQL默认的隔离级别、Spring如何实现事务、JDBC如何实现事务、嵌套事务实现、分布式事务实现；
MySQL 默认可重复读隔离级别，JDBC 靠 Connection 手动控事务，Spring 用 @Transactional+AOP 封装，嵌套事务依赖保存点，分布式事务强一致用 2PC、高并发用 TCC/SAGA（最终一致）。
8、SQL的整个解析、执行过程原理、SQL行转列；
SQL 执行先连接解析生成执行计划，再调用存储引擎执行；行转列核心用 CASE WHEN + 聚合函数 + GROUP BY，动态列需拼接 SQL。

Redis篇
1、Redis为什么这么快？redis采用多线程会有哪些问题？
Redis 快是因为纯内存 + 单线程无锁 + IO 多路复用；命令执行层用多线程会引发锁竞争、上下文切换、数据不一致，性能反降且设计复杂度暴增，因此仅 IO 层用多线程。
2、Redis支持哪几种数据结构；
Redis 支持 String（缓存 / 计数）、Hash（对象）、List（队列）、Set（去重）、ZSet（排行榜）5 大基础结构，及 Bitmap（签到）、HyperLogLog（UV）、Geo（定位）3 种扩展结构，均为内存高效优化设计。
3、Redis跳跃表的问题？
Redis 跳跃表（ZSet 底层）的核心问题是内存占用高、插入删除性能波动、无内置平衡机制；但 Redis 通过限制最大层数、优化随机算法规避风险，相比红黑树，跳跃表范围查询更简单、实现成本更低，是取舍后的最优选择。
4、Redis单进程单线程的Redis如何能够高并发?
Redis 单线程高并发的核心是：纯内存操作极快，IO 多路复用处理多连接，单线程规避上下文切换和锁竞争，命令处理轻量化，6.0+ 多线程仅辅助 IO 读写，不破坏核心优势。
5、Redis如何使用Redis实现分布式锁？
Redis 分布式锁核心用 SET NX PX 原子加锁（设过期时间 + 唯一标识），Lua 脚本原子解锁（校验标识）；生产用 Redisson 处理续期和集群问题，避免死锁、误删、单点故障。
6、Redis分布式锁操作的原子性，Redis内部是如何实现的？
Redis 分布式锁的原子性，加锁靠单线程执行 SET NX PX 原生原子命令，解锁靠单线程执行 Lua 脚本（整体原子块），单线程模型从根本上保证操作不可分割。

线程池篇
1、线程池的原理，为什么要创建线程池？创建线程池的方式；
线程池靠核心线程复用、任务队列缓冲、最大线程管控实现高效并发，解决手动创建线程的开销和失控问题；创建方式优先用 ThreadPoolExecutor（手动配置）或 Spring 封装的 ThreadPoolTaskExecutor，避免 Executors 的无界队列风险。
2、线程的生命周期，什么时候会出现僵死进程；
Java 线程生命周期分新建、就绪 / 运行、阻塞、无限等待、计时等待、死亡 6 态；僵死进程是操作系统中子进程退出后父进程未调用 wait () 回收资源导致，Java 仅在调用系统命令创建子进程且未回收时出现。
3、说说线程安全问题，什么实现线程安全，如何实现线程安全；
程安全是保证多线程访问共享资源结果与单线程一致，实现优先避免共享（ThreadLocal），其次用原子类 / 不可变对象，最后用加锁（synchronized/Lock）/ 并发容器，核心保证原子性、可见性、有序性。
4、创建线程池有哪几个核心参数？ 如何合理配置线程池的大小？
线程池核心参数是核心线程数、最大线程数、空闲超时、任务队列、拒绝策略；线程数配置：CPU 密集型≈CPU 核心数 + 1，IO 密集型≈CPU 核心数 ×(1 + 等待时间 / 执行时间)，配合有界队列和合理拒绝策略，上线后监控调优。
5、volatile、ThreadLocal的使用场景和原理；
volatile 靠内存屏障保证共享变量的可见性 / 有序性（无原子性），用于状态标记 / DCL 单例；ThreadLocal 靠 ThreadLocalMap 让每个线程独享资源副本，用于工具类隔离 / 上下文传递，使用后必须 remove () 避免内存泄漏。
6、ThreadLocal什么时候会出现OOM的情况？为什么？
ThreadLocal 引发 OOM 的核心是：长期存活的线程（如线程池核心线程）持有 ThreadLocalMap 中 Value 的强引用（未调用 remove ()），大对象堆积无法被 GC 回收，最终耗尽堆内存；解决关键是使用后调用 remove ()。
7、synchronized、volatile区别、synchronized锁粒度、模拟死锁场景、原子性与可见性
synchronized 保证原子性 / 可见性 / 有序性（锁粒度优先代码块），volatile 仅保证可见性 / 有序性（无原子性）；死锁是多线程交叉持锁导致永久阻塞，原子性保证操作不中断，可见性保证变量修改立即可见。