关于Java面试,你应该准备这些知识点

马老师说过,员工的离职原因很多,只有两点最真实:
  • 钱,没给到位
  • 心,受委屈了

当然,我是想换个平台,换个方向,想清楚为什么要跳槽,如果真的要跳槽,想要拿到一个理想的offer,除了运气,基本功也要足够的扎实,希望下面的面试经验能给你们能够提供一些帮助。

项目经验

面试官在一开始会让你进行自我介绍,主要是想让你介绍一下自己做过的一些项目,看看你对这些项目的了解程度,因为很多人简历上写的项目并非都是从头到尾都参与的,有些只是参与并实现了其中的一些模块而已,或是接手维护别人的项目,所以在你简历上所写的和面试过程中所说的项目经验,你自己必须能够了解来龙去脉,因为面试官肯定会根据你的项目描述,对项目中的实现原理,或为什么要这样实现进行提问,这时不至于木讷住而不知如何作答,如此局面只会大大降低面试分。

场景对话: 面试官:(拿着简历)讲讲你最近做的这个项目

我:&……%¥#*&¥@%¥!,说了一大通(不知道面试官听进去多少,面试官会挑他会的进行提问)

面试官:你说这个项目中用到了netty,能大概讲讲netty的线程模型么?

我:(幸好我看过netty的源码)netty通过Reactor模型基于多路复用器接收并处理用户请求(能讲就多讲一点),内部实现了两个线程池,boss线程池和work线程池,其中boss线程池的线程负责处理请求的accept事件,当接收到accept事件的请求时,把对应的socket封装到一个NioSocketChannel中,并交给work线程池,其中work线程池负责请求的read和write事件(通过口述加画图的方式,把请求的执行过程大概描述了一遍,时间有限,也不可能把所有的细节都说完,挑重点讲,挑记忆深刻的讲)

面试官:嗯,理解的还挺深入的...那你在做这个项目时有没有遇到什么困难,或者是觉得有挑战的地方?

我:(这时面试官想让你自己出题自己回答了,所以一定要回答,不回答就突显不出你这个项目了,要是这个问题没有准备过,只能临时发挥了,当然我就是属于临时发挥的)稍微想一下,因为之前确实碰到了这个问题,当时做这个项目时,对netty的不过熟悉,把请求的业务逻辑放在work线程池的线程中进行处理,进行压测的时候,发现qps总是上不去,后来看了源码之后才发现,由于业务逻辑的处理比较耗时,完全占用了work线程池的资源,导致新的请求一直处于等待状态。

面试官:那最后是如何解决的?

我:最后把处理业务的逻辑封装成一个task提交给一个新建的业务线程池中执行,执行完之后由work线程池执行请求的write事件。

面试官:好的,你知道nio中selector可能触发bug么?

我:嗯,对的,selector的select方法,因为底层的epoll函数可能会发生空转,从而导致cpu100%。

面试官:那如何解决该问题?

我:这个问题在netty已经解决了,通过&^%&$^(把netty的解决方案说一遍)

面试官:嗯,对了,你们这个项目有给自己定指标么?

我:有的,&&…………¥¥##@,把自己项目的指标说了一通,如何进行AB实验,如何迭代优化指标

面试官:嗯,好的 ,项目的问题先到这里,我们来考察一下java的基本点吧。

如上只是本人所做的一个项目,当然了,具体项目具体分析,也不是每个面试官问的点都一样,如果面试官不懂netty,自然会挑别的问题进行提问,不过你也可以尝试着把问题往自己熟悉的方向去靠。

面试知识点

1、线程池

线程池的实现原理,这个知识点真的很重要,几乎每次面试都会被问到,一般的提问方式有如下几种: 1、“讲讲线程池的实现原理” 2、“线程池中的coreNum和maxNum有什么不同” 3、“在不同的业务场景中,线程池参数如何设置”

场景对话: 面试官:平时线程池用的多么?

我:嗯,我的*项目中就用到了

面试官:那好,你讲讲线程池的实现原理

我:(还好我之前看过源码,但是时间久远有点模糊了),能给我笔和纸么,我画图分析给你看看,&&¥&假设初始化一个线程池,核心线程数是5,最大线程数是10@@@

面试官:嗯,好的,你继续...

我:在纸上画了正方形,这个代表一个线程池,初始化的时候,里面是没有线程的

面试官:嗯,好的,你继续...

我:又画了一个细长的长方形,这个代表阻塞队列,一开始里面也是没有任务的

面试官:嗯,好的,你继续...

我:当来了一个任务时,在正方形中画了一个小圆圈,代表初始化了一个线程,如果再来一个任务,就再画一个圆圈,表示再初始化了一个线程,连续画了5个圆圈之后,如果第6个任务过来了...

面试官:嗯,好的,你继续...

我:这时会把第6个任务放到阻塞队列中..

面试官:嗯,然后呢?

我:现在线程池中不是有5个线程了么,如果其中一个线程空闲了,就会从阻塞队列中获取第6个任务,进行执行..

面试官:嗯,对的,那如果任务产生的速度比消费的速度快呢?

我:如果线程池的5个线程都在running状态,那么任务就先保存在阻塞队列中

面试官:如果队列满了,怎么办?

我:如果队列满了,我们不是设置了最大线程数是10么,而线程池中只有5个线程,这时会新建一个线程去执行不能保存到阻塞队列的任务,然后我又在正方形中画了5个圆圈。

面试官:那如果线程池中的线程数达到10个了,阻塞队列也满了,怎么办?

我:这种情况通过自定义reject函数去处理这里任务了,舒了一口去,以为问完了...

面试官:好的,那如果运行一段时间之后,阻塞队列中的任务也执行完了,线程池中的线程会怎么样?

我:...这个好像超过核心线程数的线程会在空闲一段时间内自动回收...因为有点不记得这个逻辑了,回答的有点虚...

面试官:好的,那这种情况在什么场景下会发生?

我:(有时候真是笨啊,很多东西都知道,但是在面试的时候一紧张,全忘记)这个...那个...我好像没有遇到过这样的情况

面试官:嗯,好的,你回去之后再好好想想

我:........

我居然忘记了秒杀这个场景

线程池分析的文章: 深入分析java线程池的实现原理

2、锁的实现

在关于锁的面试过程中,一般主要问Synchronized和ReentrantLock的实现原理,更有甚者会问读写锁。

场景对话: 面试官:都了解Java中的什么锁?

我:比如Synchronized和ReentrantLock...读写锁用的不多,就没研究了(我就怕被问读写锁,因为一直没去看)

面试官:那好,你先说说Synchronized的实现原理吧

我:嗯,Synchronized是JVM实现的一种锁,其中锁的获取和释放分别是monitorenter和monitorexit指令,该锁在实现上分为了偏向锁、轻量级锁和重量级锁,其中偏向锁在1.6是默认开启的,轻量级锁在多线程竞争的情况下会膨胀成重量级锁,有关锁的数据都保存在对象头中...&&@@#,(嗯,说了一大堆,面试官也没打断我)

面试官:哦,嗯,理解的还挺透彻,那你说说ReentrantLock的实现吧...

我:ReentrantLock是基于AQS实现的

面试官:什么是AQS?

我:在AQS内部会保存一个状态变量state,通过CAS修改该变量的值,修改成功的线程表示获取到该锁,没有修改成功,或者发现状态state已经是加锁状态,则通过一个Waiter对象封装线程,添加到等待队列中,并挂起等待被唤醒&&&$$(又说了一堆)

面试官:能说说CAS的实现原理么?

我:CAS是通过unsafe类的compareAndSwap方法实现的(心里得意的一笑)

面试官:哦,好的,那你知道这个方法的参数的含义的么?

我:(这是在逼我啊...努力的回想,因为我真的看过啊)我想想啊,这个方法看的时间有点久远了,第一个参数是要修改的对象,第二个参数是对象中要修改变量的偏移量,第三个参数是修改之前的值,第四个参数是预想修改后的值....(说出来之后都有点佩服自己,这个都记得,不过面试官好像还是不肯放过我...)

面试官:嗯,对的,那你知道操作系统级别是如何实现的么?

我:(我去你大爷...)我只记得X86中有一个cmp开头的指令,具体的我忘记了...

面试官:嗯,好,你知道CAS指令有什么缺点么

我:哦,CAS的缺点是存在ABA问题

面试官:怎么讲?

我:就是一个变量V,如果变量V初次读取的时候是A,并且在准备赋值的时候检查到它仍然是A,那能说明它的值没有被其他线程修改过了吗?如果在这段期间它的值曾经被改成了B,然后又改回A,那CAS操作就会误认为它从来没有被修改过。

面试官:那怎么解决?

我:(有完没完了啊...我的心里是崩溃的)针对这种情况,java并发包中提供了一个带有标记的原子引用类"AtomicStampedReference",它可以通过控制变量值的版本来保证CAS的正确性。

面试官:嗯,好的,这个问题到此为止,我们再看看别的

我:....我能喝口水么

关于锁分析的文章,希望对大家有用: 深入浅出java同步器AQS java中的CAS 深入浅出synchronized 深入浅出ReentrantLock java中的Unsafe java volatile关键字解惑 深入分析Object.wait/notify实现机制 深入分析synchronized的JVM实现

3、ConcurrentHashMap

当考察数据结构时,面试官一开始会问HashMap的实现原理,当你说出HashMap并非线程安全之后,会让你自己引出ConcurrentHashMap,接着就可能开始如下的对话。

场景对话: 面试官:谈谈ConcurrentHashMap实现原理

我:@#¥@@基于分段锁的%%¥#@#¥,但是1.8之后改变实现方式了

面试官:1.8啥方式

我:把1.8的实现原理说了一通,其中提到了红黑树...

面试官:能讲下红黑树的概念吗

我:红黑树是一种二叉树,并且是平衡……%……¥……,

面试官:能讲下红黑树的。。。。。

我:打住,别问了,红黑树我只知道他是二叉树,比其他树多一个属性,其他的我都不知道 面试官:好的,那换个,你知道它的size方法是如何实现的么?

我:size方法?是想要得到Map中的元素个数么?

面试官:对的....

我:我记得好像size方法返回是不准确的,平时也不会用到这个方法...

面试官:如果你觉得size方法返回值不准确,那如果让你自己实现,你觉得应该怎么实现呢?

我:...@#¥@@...两眼一黑

我:等等,让我想想.....应该可以用AtomicInteger变量进行记录...嗯,对的,每次插入或删除的时候,操作这个变量,我得意的一笑...

面试官:哦,是么,那如果我觉得这个AtomicInteger这个变量性能不好,还能再优化么?

我:懵逼脸...(当时居然把volitile变量给忘记了)...好像没有了,我想不出来了...

面试官:哦,那回头你再看看源码吧,jdk中已经实现了...

我:哦,是么....

面试官:那今天的面试到此结束,我们后面会通知你。

我:..................

关于ConcurrentHashMap,本人也写过不少的分析文章,希望对大家有用:

深入浅出ConcurrentHashMap(1.8) 谈谈ConcurrentHashMap1.7和1.8的不同实现 ConcurrentHashMap的红黑树实现分析 深入分析ConcurrentHashMap1.8的扩容实现

虚拟机JVM相关

这块内容并非每个面试官都会问,但是如果是应聘高级职位的话,这一环节是不可缺少的,面试的难易程度也不一样,有些面试官或许让你讲讲虚拟机的内存模型即可,有些也会让你解释垃圾回收的实现,当然也会有虚拟机调优的实战经验,线上问题排查等等。

场景对话: 面试官:Java虚拟机有了解么?

我:恩,略有接触过...(水哥说过,话不能说太满,容易打脸)

面试官:那你先讲讲它的内存模型吧

我:Java堆,Java栈,程序计数器,方法区,1.7的永久代,1.8的metaspace....(噼里啪啦概念讲一通,简短描述下每个内存区的用途,能想到的都讲出来,不要保留,不要等面试官问 “还有吗?”)

面试官:好,一般Java堆是如何实现的?

我:在HotSpot虚拟机实现中,Java堆分成了新生代和老年代,我当时看的是1.7的实现,所有还有永久代,新生代中又分为了eden区和survivor区,survivor区又分成了S0和S1,或则是from和to,(这个时候,我要求纸和笔,因为我觉得这个话题可以聊蛮长时间,又是我比较熟悉的...一边画图,一边描述),其中eden,from和to的内存大小默认是8:1:1(各种细节都要说出来...),此时,我已经在纸上画出了新生代和老年代代表的区域

面试官:恩,给我讲讲对象在内存中的初始化过程?

我:(千万不要只说,新对象在Java堆进行内存分配并初始化,或是在eden区进行内存分配并初始化)要初始化一个对象,首先要加载该对象所对应的class文件,该文件的数据会被加载到永久代,并创建一个底层的instanceKlass对象代表该class,再为将要初始化的对象分配内存空间,优先在线程私有内存空间中分配大小,如果空间不足,再到eden中进行内存分配...^&&*%

面试官:恩,好,说下YGC的大概过程...

我:先找出根对象,如Java栈中引用的对象、静态变量引用的对象和系统词典中引用的对象等待,把这些对象标记成活跃对象,并复制到to区,接着遍历这些活跃对象中引用的对象并标记,找出老年代对象在eden区有引用关系的对象并标记,最后把这些标记的对象复制到to,在复制过程还要判断活跃对象的gc年龄是否已经达到阈值,如果已经达到阈值,就直接晋升到老年代,YGC结束之后把from和to的引用互换(能多说点就多说点,省的面试官再提问,我把老年代的cms回收也大致说了一遍,以为面试官会跳过这个话题了,还是太年轻了)。

面试官:你刚刚说到在YGC的时候,有些对象可能会发生晋升,如果晋升失败怎么处理?

我:....(断片了几秒钟,我记得我分析过这段代码的,但是印象不深刻了)我记得在标记阶段时,会把对象和对应的对象头数据保存在两个栈中,如果晋升失败的话,就把该对象的对象头复原...

面试官:那你在实际项目中有碰到这种情况么,会导致什么问题?

我:...(这我真没有遇到过)对,有遇到过一次,在分析gc日志的时候,发现YGC发生之后,日志显示gc后的内存变大了,后来查出来是因为对象的晋升失败造成的。(我隐约记得看过笨神的一篇文章,回答的心里很虚)

面试官:(没有反驳,继续问)有过虚拟机性能调优的经验么?

我:(说实话,调优经验真的不多)恩,有一点吧,不是很足,就是我们XX项目上线的时候,发现YGC特别的频繁^^&^8&,通过调整新生代的大小(线上环境的虚拟机参数是默认的),同时检查业务逻辑代码&*&$$~~!

面试官:恩?还有么?

我:(面试这么久,好怕面试官的下一句是 “恩?还有么?”,显然面试官还不满足我的回答,但是我也只能答到这个地步了...)恩,经验确实有限,目前就根据这个项目做过一些相关的优化。

面试官: 。。。。。。

我:。。。。。。

面试官: 那我们看看别的吧。

关于虚拟机方面的文章,我针对hotSpot的实现写了一些分析,感兴趣的同学可以看看,这些文章看着确实有点枯燥。

相关文章: JVM源码分析之JVM启动流程 JVM源码分析之堆内存的初始化 JVM源码分析之Java类的加载过程 JVM源码分析之Java对象的创建过程 JVM源码分析之如何触发并执行GC线程 JVM源码分析之垃圾收集的执行过程 JVM源码分析之新生代DefNewGeneration的实现 JVM源码分析之老年代TenuredGeneration的垃圾回收算法实现

细节问题

细节决定成败,在面试过程中,虽然也有运气的成分存在,但是对于细节的掌握程度,可以很好的衡量应试者的技术水平。

volatile

场景对话: 面试官:说说volatile关键字的实现原理

我:volatile关键字提供了内存可见性和禁止内存重排序

面试官:分别解释一下

我:因为在虚拟机内存中有主内存和工作内存的概念,每个cpu都有自己的工作内存,当读取一个普通变量时,优先读取工作内存的变量,如果工作内存中没有对应的变量,则从主内存中加载到工作内存,对工作内存的普通变量进行修改,不会立马同步到主内存,内存可见性保证了在多线程的场景下,保证了线程A对变量的修改,其它线程可以读到最新值&&%%……

面试官:如何保证的?

我:当对volatile修饰的变量进行写操作时,直接把最新值写到主内存中,并清空其它cpu工作内存中该变量所在的内存行数据,当对volatile修饰的变量进行读操作时,会读取主内存的数据&&&%%¥@

面试官:你知道系统级别是如何实现的么?

我:(what,what are u 说啥呢)我记得操作volatile变量的汇编代码前面会有lock前缀指令

面试官:你这说的还是代码层面,我说的是系统级别

我:(懵逼脸...)这个再底层下去我真的没研究过了...

相关文章:《java volatile关键字解惑》

Object.finalize

场景对话: 面试官:和我讲讲Object类的finalize方法的实现原理

我:(完全没想到面试官会问这个)新建一个对象时,在JVM中会判断该对象对应的类是否重写了finalize方法,且finalize方法体不为空,则把该对象封装成Finalizer对象,并添加到Finalizer链表。

面试官:恩,然后呢?

我:Finalizer类中会初始化一个FinalizerThread类型的线程,负责从一个引用队列中获取Finalizer对象,并执行该Finalizer对象的runFinalizer方法,最终会执行原始对象的finalize方法,&&%%##(这块逻辑有点绕,当时答的也有点虚)

面试官:Finalizer对象什么时候会在引用队列中?

我:(努力回想中)在发生GC的时候,具体在什么时间点或如何被插入到引用队列中,这块实现我已经忘记了...(我真的忘记了,只记得这块逻辑太复杂了)

面试官:恩,你验证过finalize方法是否会执行么?

我:恩,自己写过例子证明过,也看过源码的实现。

面试官:怎么证明的?

我:初始化一个大数组,可以明显看出gc之后是否被回收,然后执行System.gc(),在finalize方法中输出信息 &&%%@@,(把之前做过的验证说一遍)

面试官:恩,可以...

相关文章: 《深入分析Object.finalize方法的实现原理》

大问题

什么是大问题,就是问题很大,让你自己去理解,把你的毕生所学都拿出来.

场景对话: 面试官:如果给你一个系统,如何去优化?

我:(优化什么?性能,稳定性,还是其它方面,只能硬着头皮上了,结合自己做的一个项目) 1、分析系统,定义指标 2、通过系统埋点,收集指标的度量值,对指标进行迭代优化&&^%&$#

面试官:就这些?没了么?

我:(因为是电话面试,感觉当时脑袋是空白的,估计和面试官的级别也有关系)如果指标是接口性能的话,可以看下系统内存是不是可以使用缓存进行性能上的优化,比如redis,如果是访问很频繁又不会经常变动的数据,如热点数据,可以直接使用本地缓存进行优化,毕竟一次网络请求也需要1~2毫秒

面试官:没了么?

我:(因为自己系统优化的经验确实不丰富,让面试官觉得怎么就只能想到如此少的优化点呢)数据库的读写分离,数据库的分库分表,如果经常条件查询数据库的话,可以引入搜索服务es或则lucene进行优化

原文发布于微信公众号 - 交互设计前端开发与后端程序设计(interaction_Designer)

原文发表时间:2017-05-16

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