Java后端常见面试题总结

前阵子在准备面试相关的事情，现在把之前搜集整理的后端常见面试题整理成博客，分享给大家，有什么建议欢迎评论或私信。本博客仅供参考！
这个整理只做查漏补缺之用，因为面试中常见的问题也是实际工作中可能会遇到的问题，最好的做法是对每一块经过一个系统的学习，比如上课、看相关书籍等，把相关的知识点理解清楚、了解为什么以及怎么用之后，再在面试前拿下面整理的知识点用来复习、巩固。

计算机网络

计算机网络通常考的是应用层、运输层相关的内容，有时会考一些网络编程、安全相关的知识。比较少见的是网络层和链路层的内容。下面按照不同部分分开整理。

计算机网络概念

· 介绍一下计算机网络架构（OSI网络架构(七层)或5层架构）
· 为什么要分层？
· TCP/IP分为几层？tcp在哪一层，http在哪层，http属于tcp还是udp？

应用层

· http协议是什么？
· 一次http请求会发生什么？（点击链接到显示页面发生了什么？、HTTP request从发送到收到回复经过的过程）
· HTTP的状态码？（503和500的区别，302和301的区别等）
· 说一下DNS域名解析过程
· restful了解吗？get和post的区别
· 什么是长连接，什么是短连接？长连接和短连接的区别？
· 什么是websocket协议？
· 说一下http请求报文的格式，http请求头有什么？
· http1.1和2.0的区别
· 什么是cookie，什么是session，cookie和session的区别？安全性对比？
· 什么是DNS
· DNS域名解析过程
· 什么是浏览器缓存？

运输层

运输层主要是UDP、TCP相关的问题。
· 什么是TIME_WAIT
· 为什么要有TIME_WAIT?
· 出现大量TIME_WAIT的原因
· TCP协议如何提高传输效率
· 为什么断连要四次？
· TCP协议切片
· 流量控制机制
· 滑动窗口为0时怎么办？
· 拥塞控制的方法及使用场景
· TCP首部结构
· TCP怎么保证可靠性？（控制包大小、包序号、校验和、接收端丢弃重复数据、流量控制、拥塞控制、ARQ协议、超时重传）
· seq为何要各自保存？ack的计算方法？
· 第三次握手失败了怎么办？
· UDP和TCP的区别
· 如何改造UDP，确保数据有序？
· 什么是多路复用？

网络层

网络层主要是ip相关的知识，其他知识一般不问。
· IPv6与IPv4的区别？
· IPv4地址不够如何解决？
· 路由器和交换机的区别？（一般不问）

链路层

链路层一般问到的也比较少，对一些大致的概念有了解应该就可以了吧。
· ARP是什么
· 什么是数据链路层？

网络编程相关

· 解决过粘包问题吗？怎么拆包解包的？还有其它更多的解决方案吗？（tcp相关）
· 网络连接来一个包，服务器怎么处理？(socket编程相关)
· 新建一个socket的过程中系统是怎么做的？
· ping和telnet的区别，分别位于哪一层？ping命令用到了哪些协议

网络安全相关

· csrf攻击是什么
· syn洪泛攻击？
· xss攻击？
· DNS劫持是什么？

https

· https，验证公钥有效的方法，为什么非对称对称并用
· 混合加密的流程？优势？
· 加密的方法？
· https为什么安全？证书有没有可能不安全？

操作系统

操作系统主要分为操作系统基础知识和linux系统相关知识两部分，其中基础知识是一定要掌握的。

基础知识

进程和线程

· 进程和线程的区别
· 多进程和多线程的区别、多进程和多线程注意要点和适用场景、多进程通信为何比多线程通信麻烦
· 协程和线程的区别
· 进程的状态
· 进程的内存模型
· 什么是死锁，怎么解决死锁
· 线程共享哪些内存空间
· 进程的通信方式、命名管道与普通管道的区别、进程间通信的共享内存，如何确保安全性(信号量)
· 线程的通信方式
· 进程的切换时机？
· 单核CPU，多线程、多进程可以优化吗？
· 创建线程和进程的开销指什么
· 什么是僵尸进程、孤儿进程，操作系统怎么处理的？

内存

虚拟内存

· 介绍虚拟内存
· 虚拟地址和物理地址的区别和关系
· 虚拟内存如何映射到物理内存
· 地址空间是什么、32位操作系统会为每个进程分配多大的内存空间？为什么能为每个进程分配那么多虚拟内存空间？地址空间是连续的吗？
· 逻辑地址与物理地址的转换
· 页面置换

I/O

· select、poll、epoll的区别
· IO多路复用如何实现的？epoll相对于select有什么优点？epoll的垂直和水平触发方式？
· IO多路复用解决了什么问题？

MySQL数据库

MySQL主要是基础知识、索引、事务等。

基础知识

· MySQL执行一条语句的过程
· 用过explain执行计划吗？使用expain时比较关心哪些参数？explain是如何解析sql的？
· 数据库的三大范式是什么？
· 有什么数据类型？char和varchar的区别？
· innodb和myisam的区别？innodb的优点？InnoDB底层的数据结构（B+树）？什么时候选择myisam？
· order by的原理？
· sql如何优化?

索引

· 如何查看索引的使用情况？
· 如何查看慢查询SQL？
· 索引如何建立？
· 什么情况不走索引？
· 如何更新索引
· 索引为什么是B+树？b+树一个节点有几个子节点？有几层？b树和b+树的区别
· 索引B+树的叶子节点都可以存哪些东西？
· 什么是最左匹配原则？为什么最左匹配？
· 聚簇索引和非聚簇索引的区别？为什么要非聚簇索引？
· innoDB的索引有哪些？
· 哈希索引在内存还是在硬盘？

事务

事务包括事务的特性、实现以及锁相关的知识。
· 什么是事务
· 事务的四大特性
· 如何实现事务？
· 如何解决事务的并发问题(脏读，幻读)？
· 什么是MVCC？MVCC能否解决幻读问题？解释一下undo log、redo log、binlog、MVCC、锁
· 事务的隔离级别有几种？MySQL是怎么实现事务的隔离级别的？
· 什么是可重复读、幻读？
· 事务回滚怎么实现的？
· 事务的作用？
· 说一下行锁、表锁、间隙锁、next-key-lock
· next key lock怎么实现的？

数据结构相关

数据结构我把它分成基础的和加分的。

基础

· 哈希表
· 二叉树
· 高度h的二叉树最多有多少个叶子节点
· 堆查找用到了二叉树吗？
· 设计一个查找删除插入都是O(1)的数据结构（用数组+链表）
· 各种排序算法及其效率

加分

· 布隆过滤器
· 一致性哈希算法
· 限流相关算法及实现

Redis

Redis通常不是必要的，个人认为属于额外的部分。我把它分成基础知识和分布式两部分，其中分布式是基于基础知识的。

基础知识

· 讲一下Redis的数据结构
· 讲一下Redis的数据类型
· 跳跃表怎么实现的？哪些数据结构用到了？插入查询操作怎么做的？
· 介绍一下快表
· 讲一下redis穿透、雪崩
· 讲一下单线程模型
· 讲一下数据淘汰机制
· 讲一下client功能是怎么实现的
· 讲一下事件类型：文件事件、时间事件
· 讲一下持久化方式（RDB\AOF）

分布式

· 集群的几种方式（主从、哨兵、集群）
· 主从节点同步
· 集群中添加一个节点如何分配槽？
· 集群中迁移slot的过程中，get和set怎么做？
· 单机锁怎么实现？
· 分布式锁怎么实现？（setnx）

Java

因为笔者准备面试的语言是Java，所以这里也整理一下Java相关的面试点。

面对对象相关知识

· 面对对象三大特性？(封装、继承、多态)
· 什么是多态？什么是封装？什么是继承？
· 多态解决的问题
· 多态的底层原理

基础相关知识

· ==和equals()的区别
· final的作用？final、finally、finalize的区别？static的作用与区别？
· 基本类型，自动拆箱和装箱
· long有几个字节
· Object有哪些方法、notify、notifyAll的区别
· 泛型底层怎么实现的？(泛型擦除)
· timer的底层原理？
· String底层怎么实现的？
· jdbc与反射
· 引用的类型？强引用、软引用、弱引用、虚引用？
· 反射技术是什么？
· Java中的注解有哪些

容器相关知识

Map相关

· HashMap扩容
· put时间复杂度分析
· HashMap原理
· 链表的意义？为什么要链表+红黑树，不直接用链表？
· 是不是线程安全的？如果是你，怎么保证线程安全？
· 冲突了元素放在链表头还是尾？
· 如果现在有个类Student，把它存进HashMap，我再改变他的一些属性，例如姓名年龄，会不会有什么问题？
· ConcurrentHashMap源码
· ConcurrentHashMap怎么保证同步？

其他

· 遍历集合的方式？for、foreach、iterator的区别？foreach遍历ArrayList和LinkedList的效率问题？
· ArrayList和LinkedList区别与应用场景

并发相关知识

· 什么是synchronized？解释一下？原理？synchronized和lock的区别？性能差距？synchronized有几种锁，特点优缺点，升级降级？
· 什么是volatile？原理？
· 什么是线程池？各个线程池的应用场景
· Atomic类？
· 什么时候用乐观锁，什么时候用悲观锁？
· cas怎么交换？
· 线程安全的集合有哪些？怎么实现的？
· 什么是线程优先级？作用是什么？
· ThreadLocal底层原理
· ThreadLocal如何防止内存泄漏

JVM相关知识

· 栈溢出，如何配置JVM内存大小的参数
· 有什么方法分配堆外内存？（Unsafe类）
· 对象实例化的过程
· 垃圾收集相关：GC roots有哪些？G1垃圾收集器？优点？为什么新生代是复制，老年代是标记清除？讲一下垃圾收集算法？了解java的gc吗（从标记清除、标记复制、标记整理来解释各垃圾收集器）什么是三色标记法？JVM各大内存区域？栈会溢出吗？full GC产生的场景？
· jvm调优，工具
· 内存泄漏、内存溢出
· 类加载机制

思路题、场景题

这一部分主要会结合实际问一些问题，看平时的积累吧。
· 用户每10秒发userid，根据userid判断是否在购物(redis设置key和过期时间？)
· 合并k个有序数组的思路
· 64匹马8个赛道，选出前4，最少几次
· 给一个歌单，如何随机播放？
· 实现一个签到系统
· 怎么实现验证码功能？(session)
· 1g的数字，内存不够，怎么排序？
· 手机看视频，卡住了，会是什么原因？
· 一个random能生成0-4间的随机数，如何等概率的生成0-6间的随机数
· 数据库设计：实现一个二级评论的功能，可以根据时间和热度进行不同的显示
· 设计任务计时器，时间到了自动执行任务

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