一些出的不错的Java面试题（一）-白红宇

前言

本文包含多家公司的面试题，问题的答案纯属个人意见，并不代表标准答案，如有错误欢迎在评论区指正

本文涉及的面试问题不包括算法问题求解（篇幅太小且内容局限性太大）以及分布式系统架构（过于理论和公式化，说白了大家问的都是老掉牙的问题，而架构的原理涉及的太深不好展开），只挑选了部分我个人觉得还有点意思或者有点深度的问题，如果有人感兴趣的话我再接着写几篇

函数式编程有什么特点？

函数和变量的地位相同，可以作为参数和返回值

支持闭包和高阶函数，可以让对象像函数一样操作

支持惰性计算，可以等到需要求值的时候再进行计算

只使用表达式，不使用语句，所有的代码都是单纯的运算过程，所有的操作都是用于处理运算

没有副作用，所有的功能均返回一个新的值，不会改变外部变量的状态和值

CgLib是如何提高调用代理方法的效率的？

采用了FastClass机制，具体内容如下：

为所有的方法建立索引

调用前根据方法信息查找索引

调用时根据索引直接匹配相应的方法直接进行调用

讲一个随机选择算法（从集合A中随机选择m个元素）

算法步骤：

取m个元素放在集合B中

对于第i个元素（i > m，i起始为m+1），让这一元素在m/i的概率下，等概率随机替换B中的任一元素

重复上述操作，直到遍历集合结束

返回B集合

证明：

遍历到第m+1个元素时，该元素被保存在B中的概率为m/(m+1)，B中元素没有被替换的概率为1-(m/(m+1) * 1/m) = m/(m+1)

遍历到第i个元素时，前i-1个元素被保存在B中的概率为m/(i-1)，第i个元素被保存在B中的概率为m/i，前i-1个元素，每个留在B中的概率为m/i

当i等于n时，即遍历到第n个元素时，前n-1个元素，每个留在B中的概率为m/n，第n个元素被替换到B中的概率也为m/n，所以每个元素被保存在B中的概率均为m/n

说一下JMM

JMM，即Java Memory Model，即Java内存模型，定义了虚拟机在内存中的工作方式

JMM是隶属于JVM的，从抽象角度看，JMM定义了线程和主内存之间的抽象关系：

线程的共享变量存储在主内存中

每个线程拥有自己的私有的本地内存，本地内存保存了共享变量的副本

本地内存是JMM的抽象概念，并不是真实存在的，它覆盖了缓存、写缓冲区、寄存器等

用最简单的话来介绍一下各种范式

1NF：每一列都是不可分割的数据项

2NF：在1NF的基础上，消除部分依赖

3NF：在2NF的基础上，消除非主属性对码的传递依赖

BCNF：在1NF的基础上，保证任意依赖的决定因素必须包含码

4NF：在3NF的基础上，消除多值依赖

5NF：在4NF的基础上，保证表不能再分解

广义上的线程阻塞状态可以分为三种，讲一下是哪三种

无限期等待（Waiting）：处于该状态的线程不会被cpu分配时间片，需要等待其他线程显式唤醒

obj.wait()

thread.join()

LockSupport.park()

有限期等待（Timed Waiting）：处于该状态的线程也不会被其他线程也不会被cpu分配时间片，但是除了被其他线程显式唤醒之外，在等待超时后可以自行唤醒

Thread.sleep(millis)

obj.wait(timeout)

thread.join(millis)

LockSupport.parkNanos(nanos)

LockSupport.parkUntil(deadline)

阻塞（Blocked）：线程会等待获取某一个锁，在期间会被阻塞

进入synchronized修饰的方法或代码块中，且线程没有拥有对应的锁

线程如果发生异常，其他线程会怎么办？

当前线程方法的异常语句之后的代码无效，不影响其他线程的执行

park和wait方法有什么区别？

wait方法通过对象的互斥锁实现线程同步，park是通过一个二元信号量实现线程同步的

wait方法会让线程放弃当前持有的锁，park方法则不会

在wait方法调用前notify是无效的，但可以通过提前调用unpark方法，来让接下来调用park方法的线程提前获取许可

TCP和UDP的具体应用场景有哪些？

TCP：对通信质量有要求

浏览器协议：http

文件传输协议：ftp

邮件协议：smtp、pop

远程登陆标准协议：Telnet

UDP：对通信速度有要求

简单文件传输协议：tftp

域名系统：dns（也使用了tcp协议，如果发送的报文超过512个字节，会使用tcp发送）

语音和视频

Spring的单例模式是如何实现的？

是通过单例注册表的方式实现的，在AbstractBeanFactory的父类DefaultSigletonBeanRegistry中，有一个ConcurrentHashMap类型的成员变量singletonObjects，保存了beanName => bean对象的映射关系

当需要创建单例对象时，会检查这个对象（注册表）是否已存在映射，如果已存在则直接从表中返回

新生代对象进入老年代有哪几种情况？

Eden区满，进行Minor GC，如果存活的对象仍然无法放到新生代，则提前转移到老年代

如果需要创建的对象太大，则直接将对象分配到老年代

新生代中存活超过一定代数的对象（默认为15代）

如果某年龄的对象超过Survivor区的一半，则超过此年龄的对象提前转移到老年代（动态年龄判断）

MVVM和MVC有什么区别？

MVVM是Model-View-ViewModel的缩写，将MVC中View的状态和行为抽象化，同时将视图UI和业务逻辑分离开，实现了后端数据、模板页面和控制器的分离

MVC中Controller的一部分职责被拆分出由ViewModel负责，实现了Model和View的自同步，降低了业务和页面的耦合

TCP优化技术你知道的有哪些？

Nalge算法

目的是解决大量小数据传输导致效率下降的问题，实现原理是使链路上永远只有一个小于MSS（最大报文段）的待确定包，尽可能发送大块的数据

只有当以下情况时才允许发送：

包长度达到MSS（最大报文段长度）

包含有FIN

设置了TCP_NODELAY选项

未设置了TCP_CORK选项时，但所有发送的小数据包（长度小于MSS）均被确认

上述条件均未满足时，发生超时

虽然避免了网络拥塞，但是网络的总体利用率很低，也降低了实时性

Delay ACK（延时确认机制）

目的是减少网络中传输大量的小报文数，实现原理是通过新数据来将ACK捎带过去

具体实现如下：

收到数据时，不马上ACK，而是等待一段时间后再进行ACK

如果连续收到两个数据包，仍然需要马上ACK

操作系统的内碎片和外碎片的概念讲一下

内碎片：已经被分配出去的内存空间大于请求所需的内存空间，导致进程拥有的地址空间中有一部分没有使用到，最终白白浪费

外碎片：还没有被分配出去，但是由于太小无法被申请的其他进程使用，最终白白浪费

单例模式比起静态方法有什么优点？

单例类的方法支持覆写

单例类可以被延迟实例化

单例类可以被用于多态，不需要关注全局的状态

Mysql性能优化有哪些方案？

sql优化

避免全表扫描：具体的操作太多了，不一一列举了

避免不必要的操作：略，理由同上

表结构优化

选择合适的数据类型

系统性能优化

增大innodb_buffer_pool_size的值，避免经常性从磁盘中读取数据

在数据库启动前，执行预热脚本进行数据预热，将磁盘上的数据缓存到内存中

使用足够大的innodb_log_file_size（写入缓存），建议调整为innodb_log_file_size的0.25倍

增加max_connections，提高允许同时连接的用户数

增加key_buffer_size的值，提高用于索引块的缓冲区大小

增加thread_cache_size的值，提高可复用的线程数量

结构优化

分库：基于主从架构的读写分离

分表：水平/垂直分表其他启用缓存

适配器模式有哪些应用场景？

抽象场景

需要使用某个类，但是这个类的接口不符合系统需要

需要将一些彼此没有太大关联的类联系起来，使其可以一起工作

需要为一些类提供一个统一的输出接口

具体场景

spring-aop：将不同的通知类型适配到统一的适配器接口AdvisorAdapter中，可以通过具体的适配器类来获取对应通知的拦截器

spring-mvc：使用HandlerAdapter来适配具体的Controller，实现了DispatcherServlet和Controller之间的统一接口对接

跨表查询有那些优化思路？

能用join的不用where

on中的条件尽可能多

左连接保证右表字段索引，右连接保证左表字段索引，内连接保证任一表字段索引

group by的列来自join的第一个表

给group by的列添加索引，避免产生临时表（存疑）

你会怎么实现微信里“附近的人”算法

将地图按照一定的经纬度距离切分成方格，每个方格又可以进一步切分出更小的方格

为每一个格子使用gohash算法进行编号，编号按照最左匹配，可以表示不同精度范围的方格

当打开“附近的人”功能时，系统根据设备的定位信息得到用户所在的方格编号

按照选定的精度范围，匹配方格编号的前n位，然后从数据库中搜索方格编号前n位与其一致的用户

可以通过按方格分库分表加快查询速度

obj泛指普通的对象，下文的thread泛指任意线程对象

将经纬度按照二分区间的形式不断细分，如果落在左半边就标记为0，否则标记为1