2025年Java常见面试题

2025年Java常见面试题
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1. 数据库事务特性。原子性、一致性、隔离性、持久性
2. 如何防止SQL注入：使用#不要使用$符号；对所有的入参做校验；使用存储过程；执行预处理语句和参数化查询；最低权限原则；
3. 微服务拆分的原则：微服务的拆分应该从业务、技术、组织结构三个维度进行考虑。业务上按照DDD领域驱动设计原则来进行拆分，然后根据持续演进原则先粗后细逐步的进行迭代。
   技术上按照单一责任、闭包、服务自治、高内聚低耦合、数据隔离原则进行拆分，也需要考虑性能问题将性能要求高或性能压力大的服务单拆出来，比如流量较大的服务可以做读写分离。还需要考虑稳定性原则，将成熟改动不大的服务拆分为稳定服务，避免频繁发布，改动多业务迭代快的拆分为变动服务。还可以根据安全隔离进行拆分，区分为对外的跟对内的。还要对重复功能进行沉淀，沉淀为通用服务避免重复造轮子。还有不同语言的可以异构成独立服务。
   组织上，根据公司的组织结构来设计，按照康威定律
4. 拆分完如何验证合理性：还是要从业务、技术、组织结构上来评估合理性，业务上能不能满足当前跟未来的发展；技术上性能、安全性、部署维护成本；组织上是不是促进团队协作跟沟通。微服务的拆分跟合并是一个持续演进的过程，需要不断的迭代优化。
5. kafka为什么支持高吞吐。
   分区分段与并行处理。topic分成多个分区，不同分区在不同服务器上，还对数据进行分段分段之后再加索引，生产者消费者并行处理。
   批量读写、批量压缩
   直接用系统的page Cache，读写都基于内存。又使用了零copy技术直接将数据copy到nic缓冲区，减少数据在用户空间跟内核空间复制。
   顺序写磁盘技术。减少磁盘寻址时间，当然带来的问题就是不能删数据
6. 使用kafka如何避免消息丢失。
   生产者使用ack机制，0消息发出就算成功、1broker的Leader副本收到就算成功、-1Leader跟follower都写入成功；
   broker是异步刷盘也有可能失败，但是设置了一个分区几个副本，设置刷盘频率
   消费者这边设置提交offset的机制，关闭自动提交消费完成之后再提交，支持幂等消费
7. 数据库三范式。原子性、唯一性、冗余性
8. MySQL优化。
   连接数优化。增加最大连接数、修改默认超时时间释放不活跃的连接，但不要释放连接池；客户端连接池的合理利用
   集群优化，读写分离，分库分表，垂直分库水平分表
   打开慢查询日志，分析慢查询情况
   优化SQL语句，通过explain 执行计划，创建合适的索引，唯一索引、普通索引、复合索引。SQL语句优化，不在索引列使用函数，不在where语句上使用操作符，不在where上进行null判断，不在where使用or来连接条件，模糊查询%在后面。查询多行一定要分页；尽量用连接查询代替子查询
9. 怎么排查Java程序占用CPU过高。
   JPS查看本机线程信息。
   top命令找到占用最高的进程PID，
   在用（top -hp PID）查看进程下的线程ID转换为16进制线程ID TID（printf"%x\n" tid），
   jstack打印线程堆栈。jstack PID命令生成Java进程的线程快照，在快照里面通过TID找到堆栈（jstack pid | grep tid -A 60）
   Jstat监控JVM内存。如果gc过高继续用 jstat -gc pid 3000，如果fgc频率高就用jstack跟jmap分析堆内存使用情况
   Jmap生成内存快照。用jmap -dump:format=b,file=heapdump.phrof pid命令去生成dump文件然后用专用软件如jprofiler
10. 常用的设计模式
    单例、工厂、适配器、观察者、建造者、策略模式、责任链、代理模式
11. synchronized和Lock的区别
    synchronized：Java关键字，jvm层面实现的隐式锁不需要自己释放，可以加在方法或者代码块，可重入不可中断非公平锁。低竞争模式下性能好，因为使用了CPU的悲观锁，并且排它锁第二个线程获取不到锁会一直等待。偏向锁、轻量级锁、重量级锁
    Lock：是一个类，需要自己手动释放，可重入可中断可以是公平锁也可以非公平，高并发时候性能好，因为是乐观锁，AQS+CAS实现的，AQS就是维护锁状态跟先进先出队列，CAS是硬件级别的原子操作会尝试更新锁状态。
12. 线程池
    FixedThreadPool，固定大小线程池，比如查询数据库，阻塞队列
    SingleThreadExecutor，单线程，比如处理文件读写，阻塞队列
    CachedThreadPool，动态线程池
    ScheduledThreadPool，定时执行的线程池
    实际使用中自己通过ThreadPoolExecutor创建线程，CPU密集型任务比如视频解码数据加密，核心线程数跟最大线程都可以是CPU线程数+1，线程超过CPU核心数增加上下文切换开销，额外一个线程是因为某线程因为页缺失等原因阻塞时可以继续利用CPU。IO密集型任务可以配置CPU的2倍，最大线程可以设置2~3倍
13. thrift
    支持二进制跟文本传输协议，支持基本类型、结构体、集合、异常类型、服务类型，底层是RPC远程调用，定义好协议格式，主要是数字
14. char 跟 varchar区别
    char，固定长度适合保存手机号、身份证号等定长数据，
    varchar，可变长度，适合存name、地址信息，多一位存储长度
15. MySQL数据库索引
    通过B+树存储，叶子结点存放key跟value，其他节点存放key，叶子结点有引用指向相邻的叶子节点。数据量增加、插入删除数据时会进行重平衡，
16. SynchronizedMap
    使用分段锁保证性能，一次锁住一个桶默认16个桶，jdk8之后也改用CAS（Compare And Swap）
17. 并发编程三要素
    原子性、有序性、可见性
18. CyclicBarrier 和 CountDownLatch 的区别
    count 是线程等待其他线程都执行完当前线程才继续执行，定时任务中并行计算结果出来之后统一处理，计数器只能用一次，
    cyclicBarrier 是所有线程都进入await方法后同时执行， 计数器可以reset，处理复杂场景比如计算错误再来一遍
    
19. 技术难点
    如何让上游无感知迁移流量。在原有SDK接口上面增加一个切面吧流量拿到改成调用服务B；处理蜂窝刷新问题，将门店切成10份分散执行，执行中使用线程池并行计算，拿到结果再批量入库。
20. JVM内存
    堆、方法区是线程共享，虚拟机栈、本地方法栈、程序计数器是线程独有。垃圾回收主要针对堆，堆主要存放new出来的对象(方法中对象引用没有被返回或没有在方法体外被使用)，新生代（eden、from suvivor、to suvivor）、老年代。方法区之前存在永久代8之后被元空间替代，永久代有内存溢出风险、垃圾回收效率低、无法动态调整大小、无法回收常量池中的内存。元空间存储在本地内存不在jvm，突破内存限制减少OOM，可以动态调整大小。缺点也可能内存溢出、需要重新考虑内存管理和调优
21. Sping事务失效
    数据库引擎不支持；没有被Spring管理；非public方法（通过AspectJ代理模式也可以）或者方法被final、static修饰；是否是自调用情况；数据源没配置事务管理器；异常被吞掉没有正确抛出或者抛出的异常类型错误；多线程
22. ES深分页怎么解决
    Scroll API 适合遍历大量数据，他像一个游标会生成快照，后续分页都按照快照避免了重复排序的开销，适合需要大量遍历数据的场景；Search After 5.0之后引入的分页方式，会基于上一个分页最后一条记录的排序值进行下一个分页查询，避免from + size带来的开销。适合实时分页场景。
23. Scroll API的快照有啥问题
    新数据写入或者已有数据删除、更新这些变化不会反应在快照中，查询结果不实时；维护快照占用内存资源多；适合一次性批量导出数据，不适合实时交互的分页查询；Scroll Id 游标存在过期问题默认5分钟