阿里《JAVA实习生入职测试题—2019最新》之答案详解（连载二）

力争清晰完整准确（逐步完善，持续更新）

3、反射中，Class.forName和ClassLoader.loadClass的区别

更准确的说，是Class.forName（"SomeClass")和ClassLoader.getSystemClassLoader().loadClass("SomeClass")的区别

Class.forName（“SomeClass”）= Class.forName(className,true,classloader）
ClassLoader.loadClass(className) = ClassLoader.loadClass(className,false)

• 第一个会用调用这段代码的class loader 来load class, 并且完成初始化（true——表示要初始化，即静态初始化会被执行，包括静态代码块，静态变量）
• 第二个会调用“system" class loader （这个会被覆盖掉），不会被初始化（如果用它来load  JDBC driver，那么它不会被注册，因此你无法使用JDBC)

类和接口的装载及初始化，请参看 https://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se7/html/jls-12.html#jls-12.2 之12.2和12.4。

详情参看 https://stackoverflow.com/questions/8100376/class-forname-vs-classloader-loadclass-which-to-use-for-dynamic-loading

4、session和cookie的区别与联系，session的生命周期，多个服务部署时session管理

这个得从HTTP协议是无状态说起。http协议就是客服端向服务器发起一次请求，链接，然后传数据，断开链接。

• 无状态（stateless)

就是第一次客户端A来了,在服务器要了些资源，干了些事，然后断开链接，走了。没有谁记录这次链接的一些状态，下一次客户端A再来一次，服务器不认识它，不知道它来过，也不知道它上次干过啥，完全当作新的一次链接访问来处理。就如同生活中有个陌生人来你家做客，吃饭打牌玩游戏，然后他回家了。下次这家伙又来，结果你有遗忘症，完全认不得这哥们。

• 有状态 (stateful)

就是第一次客户端A来了,在服务器要了些资源，干了些事，然后断开链接，走了。有东西记录这次访问的一些信息，比如操作记录、用户名密码等。这次就是有个陌生人来你家做客，吃饭打牌玩游戏，然后他回家了。下次这家伙又来，主人是有正常记忆的人，对这哥们有印象。

session和cookie的作用就是记录访问用户和服务器的交互状态。它们让http请求变成了能记录状态的会话。cookie存在客户端，B/S里客户端就是浏览器；session存在服务器。

cookie截图如下:

•  cookie

存放key/value键值对数据。当用户通过HTTP访问服务器,服务器会在reponse里将这些“键值对”信息给到客户端浏览器，并对这些数据做一定的限制。在条件符合的时候，用户再次访问这个服务器，数据又被完整带回服务器（在HTTP header里）。 Cookie设计的初衷是记录一段时间内用户访问Web应用的行为路径。

缺点：Cookie可能被盗和伪造等

• session（会话）

session基于cookie工作的。同一客户端和服务器交互时，不需要每次都回传所有Cookie信息，只需要传个唯一ID（客户端第一次访问服务器时服务器生成的唯一标识），服务端每次回传这个唯一标识（sessionId),服务器就知道这个客户端是谁了，来服务器端干过啥。减少了客服端和服务端每次交互传输的数据量，节省带宽。在PV过亿的情况，节省的带宽就相当可观了

缺点：Session不易在多台服务器间共享等

• session生命周期
• 多服务器部署的session管理

5、Java中的队列都有哪些，有什么区别

6、详谈一下Java的内存模型以及GC算法

Java内存模型（Java Memory Model, JMM)

• 为什么Java要抽象和实现这么一套东西？

简单地先从硬件角度说，CPU和存储设备速度相差几个数量级，而CPU高速运算的数据源及运算的结构，不可避免要和存储设备有读写交互，单靠寄存器搞不定。所以中间搞个高速缓存，解决CPU与内存的速度矛盾。这样一来，解决了问题，又增加了新的问题，复杂性增加了（自不待言），缓存一致性的问题又来了（Cache Coherence)。

Java虚拟机的“内存模型”可以说是对特定的内存和高速缓存读写过程的抽象，屏蔽掉各种硬件和操作系统的内存访问差异，确保Java程序在各种平台上运行效果一样，不需要再改代码（跨平台, Write once, run everywhere）。而诸如C++等语言，直接使用物理硬件和操作系统的内存模型，换个平台可能就会出错，所以在某些场景必须针对不同的平台编写不同的分支处理程序。

不说了，上图

• 运行时数据区域

这个和前面的划分不是同一层次角度，面试时有面试官，随手写段代码，让我区分里面的变量等分别是放在那个区域的。

1）程序计数器（Program Counter Register)

• 据说可以理解为JAVA底层执行的字节码的行号指示器，通过改变此的数值，来选取执行不同的字节码指令，完成分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等编程语言基本都具备的基础功能
• 不会抛出OutOfMemoryError

线程私有（有游戏主程问我哪些是线程私有的，这个问题在思考什么呢）

2)  Java虚拟机栈（Java Virtual Machine Stacks)

• 生命周期 = 线程的生命周期，数据结构：stack
• 栈帧（Stack Frame) ，存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等。和方法息息相关，方法的调用一直到执行完毕，对应着一个栈桢的入栈到出栈之全过程。
• 局部变量表，存放8种基本数据类型（boolean、byte、char、short、integer、long、float、double）、对象引用、returnAddress（指向一条字节码指令的地址）
• 会抛出StackOverflowError及OutOfMemoryError

线程私有

3)  本地方法栈 (Native Method Stack)

• 为Native方法服务（类似虚拟机栈）
• 实现方式、数据结构、语言可灵活处理，如Sun HotSpot 虚拟机把本地方法栈和虚拟机栈合二为一
• 会抛出StackOverflowError及OutOfMemoryError

4）堆（heap)

• 存放几乎所有对象
• 细分为新生代和老年代（内存空间占比为1：2），新生代根据死亡概率，会有不同的回收算法（有游戏主程专门问到，老年代的回收算法有哪些？）

• 会抛出OutOfMemoryError

线程共享

5)   方法区（Method Area)

• 存储被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等
• 会抛出OutOfMemoryError

线程共享

6）运行时常量池（Runtime Constant Pool)

•  存放编译期生成的各种字面量和符号引用及直接引用（？）
• 动态可变，即在运行期也可将新的常量放入池中，如通过String类的intern()方法
• 会抛出OutOfMemoryError

• GC算法

 推荐 https://blog.csdn.net/javazejian/article/details/72772461

7、JAVA10、JAVA11的新特性

JAVA10 新特性官方发布页： https://www.oracle.com/technetwork/java/javase/10-relnote-issues-4108729.html

• 新增 Optional.orElseThrow() 方法
• 新增几个Unmodifiable Collections API，如Collectors 类新增 toUnmodifiableList, toUnmodifiableSet, 和toUnmodifiableMap 方法
• ...

JAVA11 新特性官方发布页:  https://www.oracle.com/technetwork/java/javase/11-relnote-issues-5012449.html

卧槽，最近jdk更新有点快，都13了

8、Java内存泄漏的问题调查定位：jmap, jstack的使用 9、Spring的体系结构和jar用途 10、Spring MVC的运行原理  11、Spring Boot的执行过程

spring boot 类加载过程和tomcat类加载过程的区别，也是面试常问

12、Spring IOC和AOP的底层实现 14、Spring boot 的优势和劣势，以及适用场景等 15、讲一下Sping Cloud和Dubbo的优缺点 16、什么是Hystrix?它如何实现容错？

hystrx 工作原理，详见 https://segmentfault.com/a/1190000012439580

17、什么Netflix Feign?它的优点是什么？

18、谈一谈分布式一致性到CAP理论，BASE理论

• CAP — C:Consistency（一致性），A:Avaliaility(可用性）和P:Partition tolerance(分区容错性）

三者至多同时满足其中的两个，具体参见CAP猜想： https://people.eecs.berkeley.edu/~brewer/cs262b-2004/PODC-keynote.pdf  —— 由加州大学伯克利分校的Eric Brewer教授于2000年在ACM PODC（Principles of Distributed Computing）会议上提出

• BASE — BA: Basic Available（基本可用），S: Soft state（软状态）和 E: Eventually consistent(最终一致性）

基于大规模互联网分布式实践经验和CAP理论，权衡考虑CAP中的一致性和可用性，大家发现即使难以满足强一致性（Strong consistency)，但应用应该结合自身业务特点，实现在有限时间内达到最终一致性（Eventual consistency)

19、常用的线程池模式以及不同线程池的使用场景—面试出现频率非常高

• FixedThreadPool

　　定长线程池

源码如下：

    public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
        return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
                                      0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                      new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
    }

• CachedThreadPool

　　可缓存的线程池

源码如下：

    public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
        return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
                                      60L, TimeUnit.SECONDS,
                                      new SynchronousQueue<Runnable>());
    }

• SingleThreadExecutor

　　单一线程池

　　1）只会创建一个工作线程，即corePoolSize和maxiumPoolSize都被设置1，其它的同FixedThreadPool

    public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
        return new FinalizableDelegatedExecutorService
            (new ThreadPoolExecutor(1, 1,
                                    0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                    new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
    }

　　2）采用的阻塞队列为LinkedBlockingQueue

• ScheduledThreadPool

　　可调度线程池  （处理延时或定时任务）

源码如下：

    public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize) {
        super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE, 0, NANOSECONDS,
              new DelayedWorkQueue());
    }

•  线程池如果满了，会抛什么异常，拒绝策略包含哪些？（游戏主程的问题）

抛出 "RejectedExecutionException"异常，拒绝策略包括4种（implements RejectedExecutionHandler), 

1. CallerRunsPolicy —— 让新来的task在调用它的线程里自己跑
2. AbortPolicy —— 不执行新来的task，直接抛出异常——默认
3. DiscardPolicy —— 静悄悄地丢弃掉被拒绝地task,不抛出异常通知一下哈
4. DiscardOldestPolicy —— 丢弃掉最早地未处理地请求；如果线程池关闭，则丢弃掉新来的task

推荐： https://blog.csdn.net/z_s_z2016/article/details/81674893

20、ReentrantLock 和 synchronized的区别 21、AtomicInteger和volatile等线程安全操作的关键字的理解和使用

关于线程安全，我的理解就是一段代码在单线程下跑完的结果在多线程下跑完一样。

volatie作用于fields,语义表示内存可见性。也就是说，一旦最新对此值作了修改，所有的线程都知道；又可防止指令重排序，保证多线程下的线程安全。

AtomicInteger的存储值的value被volatile修饰符限定，即保证了其线程安全。主要用来计数

源码片段如下：

    private static final Unsafe unsafe = Unsafe.getUnsafe();
    private static final long valueOffset;

    static {
        try {
            valueOffset = unsafe.objectFieldOffset
                (AtomicInteger.class.getDeclaredField("value"));
        } catch (Exception ex) { throw new Error(ex); }
    }

    private volatile int value;

 AtomicInteger源码比较简单，主要的几个接口，都是调用Unsafe类的 compareAndSwapInt（）、getAndAddInt（）、getAndSetInt（）实现。

valueOffset，也就是内存偏移量。AtomicInteger的原子操作就是依靠内存偏移量来实现的。

• 关于CAS(compareAndSwap)后面单独写篇博客吧，乐观锁的机制就是CAS

    public final boolean compareAndSet(int expect, int update) {
        return unsafe.compareAndSwapInt(this, valueOffset, expect, update);
    }

简单说，就是更新之前，先读取，看读取的actual vulue 和原来的值(expect)是否是一致的。如果一致，就直接更新；否则更新expect，再次读取。保证了在不加锁的情况下，不会出问题，效率还高

• Unsafe类读写速度很快，类似C的指针，可以操作系统内存资源、自主管理内存。没有JVM的内存管理，可能会有内存泄漏等安全问题，所以JAVA官方不推荐使用

关于volatile详情，请参见：

• https://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3920373.html
• https://stackoverflow.com/questions/106591/what-is-the-volatile-keyword-useful-for

关于Unsafe类，请移步 https://tech.meituan.com/2019/02/14/talk-about-java-magic-class-unsafe.html

关于 22、分布式锁三种实现方式 23、socket框架netty的使用，以及NIO的实现原理，为什么是异步非阻塞 24、简述NIO的最佳实践 25、Zookeeper的用途，选举的原理是什么 26、手写一个哈夫曼树

哈夫曼树（Huffman Tree）又称最优二叉树

*****************************************************************************************************

精力有限，想法太多，专注做好一件事就行

• 我只是一个程序猿。5年内把代码写好，技术博客字字推敲，坚持零拷贝和原创
• 写博客的意义在于锻炼逻辑条理性，加深对知识的系统性理解，锻炼文笔，如果恰好又对别人有点帮助，那真是一件令人开心的事

*****************************************************************************************************