面试准备—JAVA必备知识

面试准备—JAVA必备知识

本篇文章来源自：公众号-程序员乔戈里

Java基础

• • 新版本特性
  • 跨平台特性
  • Java四个基本特性
  • Object类及其方法实现（尤其是equals() and hashCode()）
  • 基本数据类型与引用数据类型
  • Exception vs Error
  • finally vs final vs finalize
  • final vs final
  • 四种引用：强引用、软引用、若引用、幻象引用的比较
  • 重载 vs 重写
  • 接口 vs 抽象类
  • 深克隆 vs 浅克隆
  • String vs StringBuffer vs StringBuilder （底层实现）
  • IO vs NIO vs AIO
  • 反射与动态代理
  • 序列化与反序列化（底层实现）

集合框架 (应用及源码分析)

• • 集合框架的设计与所有的继承关系
  • Vector vs ArrayList vs LinkedList
  • HashTable vs HashMap vs TreeMap
  • HashTable vs HashMap vs ConcurrentHashMap
  • HashSet vs TreeSet

并发与多线程(应用及底层实现)

• • 线程的创建方式

  • 多线程应用场景

  • 线程状态与转换

  • 线程安全与同步机制：volatile vs synchronized vs Lock(ReentrantLock)

  • volatile底层原理

  • synchronized底层原理及其锁的升级与降级

  • Lock(ReentrantLock)底层原理

  • ThreadLocal

  • 线程通信

  • 线程池（底层实现）

  • 死锁的出现场景、定位以及修复

  • CAS 与 Atomic*类型实现原理

  • AQS：并发包基础技术

  • Java并发包（java.util.concurrent及其子包）提供的并发工具类：

  • • 比synchronized更加高级的各种同步结构，如：Semaphore，CyclicBarrier， CountDownLatch；
    • 各种线程安全的容器（主要有四类：Queue,List,Set，Map），如ConcurrentHashMap,ConcurrentSkipListMap,CopyOnWriteArrayList；
    • 各种并发队列的实现，如各种BlockingQueue的实现（ArrayBlockingQueue, LinkedBlockingQueue, SynchorousQueue, PriorityBlockingQueue,DelayQueue,LinkedTranferQueue）等
    • Executor框架与线程池

JVM

• JVM运行时数据区域 vs Java内存模型 （这2不一样！！！）

• Java内存模型与happen-before原则

• 内存泄露、内存溢出以及栈溢出

• JVM类加载机制及其作用与对象的初始化

• JVM垃圾回收

• • 如何判断对象已经死亡？引用计数法 vs 可达性分析
  • 如何回收对象？垃圾收集算法
  • Minor GC vs Full GC
  • 常用的垃圾收集器及其特点
  • 内存分配与回收策略

• GC调优

• • GC调优的思路
  • JVM常用参数
  • 基于JDK命令行工具监控Java进程， 如 jps,jinfo,jstat,jmap,jstack
  • 基于图形化工具监控Java进程，如MAT(Memory Analyzer),VisualVM,Btrace

面向对象与设计模式（了解常用设计模式及其应用场景、示例）

• 面向对象的六个基本原则
• 单例模式（手撕各种单例模式）
• 工厂模式（Spring的BeanFactory,ApplicationContext）vs.抽象工厂模式
• 构造器模式（应用场景：解决构造复杂对象的麻烦。复杂：需要输入的参数的组合较多）
• 代理模式（Spring AOP(动态代理模式：2种实现方式，即jdk & 字节码方式)）
• 装饰器模式（应用场景：若想对一个类从不同角度进行功能扩展，例如java.io中，InputStream是一个抽象类，标准类库中提供了FileInputStream\ByteArrayInputStream等各种不同的子类，分别从不同角度对InputStream进行了功能扩展。这些不同的实现类其构造函数的输入均为InputStream（的实现类），然后对InputStream添加不同层次的逻辑，从而实现不同的功能，这就是装饰。）
• 观察者模式（各种事件监听器）
• 策略模式（比较器Comparator）
• 迭代器模式（ArrayList等集合框架中的迭代器）
• 生产者消费者模式（消息队列）要能手撕
• …还有很多，但是掌握这些基本上够了

数据结构与算法

(1) 时间复杂度和空间复杂度分析

(2) 常用的数据结构及其特点

• 数组 vs 链表

• 队列 vs 栈

• 跳表（Redis利用跳表实现有序集合Sorted Set）

• 散列表

• 堆与优先级队列

• 二叉树：普通二叉树 vs 二叉查找树 vs 平衡二叉树（AVL）vs 红黑树 （vs 哈夫曼树）

• 多叉树：B-Tree vs B+Tree vs B*Tree / Trie Tree

• • B+Tree： MySQL索引数据结构
  • Trie Tree: 实现敏感词过滤算法； 实现搜索引擎的关键词提示功能

• 图：考数据结构不多，主要考2个最短路径优先算法

(3) 常用算法

• 各种排序算法：内部排序+外部排序

• • 地址：https://blog.csdn.net/hguisu/article/details/7776068/
  • 需要手撕：冒泡、插入、堆排、归并、快排（2路快排+3路快排+随机枢值）
  • 大数据排序：外部排序

• 各种查找算法：

• • 二分查找算法及其变种
  • 二叉查找树的查找
  • 利用快排查找

• 常用遍历算法

• • BFS vs DFS
  • Morris遍历

• 常用Hash算法

• • 一致性哈希
  • 布隆过滤器

• 贪心算法

• 分治算法

• 回溯算法

• 动态规划

• 海量数据处理算法

• • bitmap算法
  • 布隆过滤器
  • July 博客

• 其他算法

• • LRU算法
  • KMP算法
  • Manacher算法（面试问过1次）
  • BFPRT算法

(4) 常见的手撕代码问题

• 《剑指offer》的问题
• 见后续文章

计算机网络

• OSI七层模型 vs. TCP/IP 五层模型（有时候也说四层）及及各层协议

• 给定一个网址，访问这个网址经过了那些过程？涉及哪些协议？

• HTTP and HTTPS

• • HTTP报文格式
  • HTTP方法及相互区别
  • HTTP的无状态
  • HTTP状态码
  • HTTP 1.0 vs 1.1 vs 2.0
  • HTTP vs HTTPS
  • HTTP安全性
  • HTTP底层协作协议（如传输层为TCP协议）

• TCP and UDP

• • TCP vs UDP

  • TCP如何保证可靠传输？

  • TCP的三次握手和四次挥手及其原因

  • TCP的流量控制与滑动窗口

  • TCP的拥塞控制与拥塞窗口

  • TCP的拆包粘包

  • 关于TCP协议非常好的2篇文章：

  • • https://coolshell.cn/articles/11564.html
    • https://coolshell.cn/articles/11609.html

• RPC协议（经常和Dubbo一起问）

• Socket编程

• 异步IO多路复用：select poll epoll

OS

• 内核态 vs 用户态

• 进程 vs 线程

• 进程调度算法

• 进程间通信的几种方式

• OS死锁相关的问题

• • 什么是死锁？哲学家就餐问题
  • 死锁的必要条件
  • 死锁的应对方法
  • 死锁的检测与恢复
  • 死锁的动态避免：银行家算法
  • 死锁的静态防止：破坏死锁的必要条件之一

• 段页式内存管理

• 页面置换算法

• 磁盘调度算法

• Linux系统常用的命令有哪些？是否会Shell,Python?

数据库MySQL

• 数据库范式

• 数据库事务

• • 什么是事务？
  • 事务特性：ACID
  • 事务隔离级别以及脏读、不可重复读、幻读
  • 分布式事务

• 数据库索引

• • 索引的应用场景
  • 索引特点
  • 索引的优点和缺点
  • 索引的分类
  • 索引选择原则
  • 索引的优化
  • 索引失效
  • 索引的底层实现（B-Tree vs B+Tree）
  • 对于建立索引的列，数据均匀分布好还是不均匀好？

• 数据库的锁

• • 行锁 vs 表锁
  • 读锁 vs 写锁
  • 乐观锁 vs 悲观锁以及如何实现？（MVCC）
  • 加锁的方式
  • 分布式锁

• 数据库存储引擎比较

• • InnoDB
  • MyISAM
  • Memory

• MySQL连接池对比

• MySQL命令

• JOIN的执行计划？

• 数据库分库分表

• 主从复制

数据库Redis

• 为什么使用Redis?
• Redis的优点与缺点
• Redis的数据类型、底层实现以及各种数据类型的使用场景
• Redis是单线程吗？单线程的Redis为啥这么快？
• Redis持久化的方式
• 谈谈Redis的过期策略以及内存淘汰机制
• 如何解决Redis和和数据库双写一致性的问题？
• 如何应对缓存穿透与缓存雪崩的问题？
• 如何解决Redis的并发竞争Key问题

Web与常见框架

• Servlet的生命周期（问的很少）

• Cookie vs Session

• 分布式Session

• Spring相关（应用与源码分析）

• • 看过Spring的源码吗？
  • IOC应用及原理
  • AOP应用及原理
  • 事务
  • Spring涉及的设计模式
  • 谈谈Spring Bean的生命周期和作用域
  • Spring MVC的工作原理
  • Spring vs Spring MVC
  • Spring vs Spring Boot
  • 了解微服务，Spring Cloud

• Netty (网络框架)

• Dubbo

分布式架构

• 服务调度，涉及服务发现、配置管理、弹性伸缩、故障恢复等
• 资源调度，涉及对底层资源的调度使用，如计算资源、网络资源和存储资源等。
• 流量调度，涉及路由、负载均衡、流控、熔断等。
• 数据调度，涉及数据复本、数据一致性、分布式事务、分库、分表等
• 容错处理，涉及隔离、幂等、重试、业务补偿、异步、降级等。
• 自动化运维，涉及持续集成、持续部署、全栈监控、调用链跟踪等