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Java高级工程师面试题及答案

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本书汇集了众多企业面试中出现的Java高级工程师相关问题及其解答，旨在帮助求职者深入理解Java核心技术，提升编程技能与解题思路。适合有经验的开发者备考使用。 Java高级工程师面试题及答案.docx

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  • Java高级工程师面试题及答案
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    本资源汇集了2024年针对Java高级工程师职位的最新面试题目，涵盖算法、设计模式、并发编程等核心领域，旨在帮助开发者准备深入的技术面试。 2024年Java高工面试题 ### 一、JVM虚拟机基础知识 #### 内存区域划分 - **堆（Heap）**: 主要存放对象实例，是垃圾回收的主要区域。 - **方法区（Metaspace）**: 存放类的信息、常量、静态变量等数据，在Java 8之前称为永久代。 - **栈（Thread Stack）**: 每个线程拥有一个独立的栈，用于存储局部变量等信息。 - **本地方法栈（Native Method Stack）**: 为虚拟机使用到的Native方法服务。 - **程序计数器（Program Counter Register）**: 当前线程所执行的字节码行号指示器。 #### 栈帧结构 - **局部变量表**: 存储编译期可知的各种基本数据类型、对象引用等信息。 - **操作数栈**: 运算过程中的临时结果存储地。 - **动态链接**: 支持将常量池中的符号引用转换为直接引用。 - **方法出口信息**: 方法返回时如何清理栈帧。 #### 对象组成 - **对象头**: - 包含对象的`Mark Word`: 存储hashCode、GC分代年龄、锁状态标志等信息。 - 指向对象类元数据的指针（Klass Pointer）。 - 如果是数组，则会有一个额外字段记录数组长度。 - **实例数据**: 对象实际存储的数据内容。 - **对齐填充**: 确保对象占用内存大小为8字节的整数倍。 #### 垃圾收集器 - **CMS (Concurrent Mark Sweep)**: - 初始标记、并发标记、重新标记、并发清理和重置。 - **G1 (Garbage First)**: - 初始标记、并发标记、最终标记和筛选回收。 ### 二、Spring框架核心概念 #### Spring框架简介 - **Spring** 是一款开源的Java应用开发框架，提供依赖注入及面向切面编程等功能以简化企业级应用开发流程。 #### Spring容器启动流程 - **扫描Bean Definition**: - 首先读取配置文件获取所有Bean定义，并存储于Map中。 - 创建单例和多实例Bean: - 根据非懒加载的单例定义创建对象；每次请求时为多实例对象生成新的实例。 - 管理Bean生命周期： - 合并Bean Definition、推断构造方法、实例化、属性填充、初始化前/中/后等步骤，其中AOP在初始化后的阶段实现。 #### Spring事务管理 - **基于AOP的事务管理**: - 使用`@Transactional`注解声明式地控制事务开启与提交或回滚。 ### 三、其他重要知识点 #### Dubbo服务调用 - **RPC远程调用**: - 消费者通过组装Invocation对象传递给提供者，后者利用反射执行方法并返回结果。 #### 并发控制 - **共享内存模型**: - 使用`wait()`和`notify()`等机制实现线程间的同步与唤醒。 #### 数据库锁查询 - 查询锁表情况、进程信息及锁定事务的SQL语句： - `SHOW OPEN TABLES WHERE in_use > 0;` - `SHOW PROCESSLIST;` - `SELECT * FROM information_schema.INNODB_LOCKS;` - `SELECT * FROM information_schema.INNODB_LOCK_WAITS;` #### HashMap实现 - **HashMap版本对比**: - JDK 1.7：数组+链表、头插法。 - JDK 1.8：数组+链表+红黑树、尾插法。 #### Spring Boot自动配置原理 - 使用`@SpringBootApplication`注解，结合`@SpringBootConfiguration`, `@EnableAutoConfiguration`和`@ComponentScan`等实现自动化配置简化开发流程。
     
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    本资源汇集了针对2024年的Java高级工程师职位精心设计的面试题目，旨在帮助开发者准备技术面试，涵盖算法、数据结构及Java核心技术等关键领域。 2024年Java高级工程师面试题涵盖以下内容： ### 一、JVM基础知识 #### 1. JVM执行流程 - 编写Java程序的第一步是创建`.java`文件。 - 使用编译器（如javac）将源代码转换为字节码，生成的文件扩展名为`.class`。 - 类装载子系统负责读取这些类文件，并将其转化为运行时数据结构。 - 字节码执行引擎通过解释或JIT即时编译的方式执行程序。 #### 2. JVM内存区域 - 堆：用于存储对象实例，所有线程共享该空间。 - 方法区（Metaspace）: 存储类信息、常量池等数据。 - 栈：每个线程独享的栈包含局部变量表和操作数栈等信息。 - 本地方法栈：为虚拟机使用的本地代码服务。 - 程序计数器：指示当前执行字节码指令的位置。 #### 3. 栈帧结构 - 局部变量表存储了参数及函数内部的临时数据。 - 操作数栈用于存放中间计算结果和返回值。 - 动态链接支持方法调用时的方法引用绑定。 - 方法出口定义了如何退出当前执行的方法。 #### 4. 对象组成 - **对象头**: - 包含Mark Word（运行信息）、KlassPointer（类型指针）及数组长度等字段。 - Mark Word存储如哈希码、锁状态标志和GC年龄等数据。 - 实例数据：包含实际的属性值和其他有效信息。 - 对齐填充：保证对象大小为8字节倍数。 ### 二、垃圾回收算法 #### 1. CMS（Concurrent Mark Sweep）垃圾收集器 - **初始标记**: 标记直接关联到GC Roots的对象。 - **并发标记**: 使用多线程进行整个堆的遍历和标记过程。 - **重新标记**: 纠正由于程序运行而变化的已标对象状态。 - **并发清理**: 删除未被引用的所有对象，释放内存空间。 #### 2. G1（Garbage First）垃圾收集器 - **初始标记**、**并发标记**和**最终标记**: 这些步骤与CMS类似但有所不同。 - 筛选回收: 根据各区域的大小和可回收性来决定何时执行垃圾收集。 ### 三、线程诊断工具 使用JStack查看每个线程的状态，利用JStat获取垃圾收集统计信息等数据。 ### 四、数据库相关问题 1. **查询锁表情况**: - `SHOW OPEN TABLES WHERE in_use > 0;` 2. **查询进程列表**: - `SHOW PROCESSLIST;` 3. 查询正在执行的锁定事务： - `SELECT * FROM information_schema.INNODB_LOCKS;` 4. 查看等待中的锁定请求 - `SELECT * FROM information_schema.INNODB_LOCK_WAITS;` ### 五、多线程与并发 1. **共享内存通信**: - Java中通过`wait()`和`notify()`等方法实现同步。 2. 处理网络并发时需要适当的加锁机制以确保数据的一致性和完整性。 ### 六、Spring框架 #### 1. Spring容器启动过程 - 扫描并收集所有Bean定义信息，存储于内存中； - 非懒加载单例模式的Bean在初始化阶段创建完成。 - 对于多实例的Beans，则会在每次请求时进行新对象生成。 - Bean生命周期包括预处理、填充属性值等步骤，并且AOP应用发生在初始化后。 #### 2. Spring事务管理 通过`@Transactional`注解，配合Spring AOP机制来控制数据库操作的提交或回滚动作。 ### 七、分布式服务框架 #### 1. Dubbo服务调用 - **RPC**: 基于远程过程调用的技术。 - Netty提供高效的网络通信支持。 - Invocation对象携带方法参数信息，用于远程函数调用请求发送。 #### 2. 负载均衡算法 包括加权轮询、随机选择和一致性哈希等策略来优化服务分发机制，并且最小活跃度算法优先考虑负载较低的服务节点进行任务分配。 ### 八、数据结构 #### 1. HashMap - **Java 1.7**版本采用数组结合链表的实现方式。 - **Java 8**引入红黑树，提高了大容量场景下的性能表现。 ### 九、Spring Boot配置详解 @相关的注解（如`@SpringBootApplication`, `@EnableAutoConfiguration`等）用于简化应用启动流程和自动装配组件。
     
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