Java经典面试题整理及答案详解(二)

1.YML格式

yml格式是与properties对应的一种格式，基本上可以方便的描述资源的配置。如果现在使用properties，那么定义格式如下：

如果要采用yml配置如下：

没有必要去考虑具体的格式，转换也很容易，之前SpringBoot有说过。（大家可以点击下方“阿里云大学-面试技巧”去看看）

2.理论上是抽象类的所有抽象方法必须被覆写，但是为什么HttpServlet的子类中覆写或者不覆写都不会报错？

它们的关系：
（1） 爷爷类（抽象类）：GenericServlet；
（2） 老子类（抽象类）：HttpServlet；
（3） 类（普通类）：自定义的Servlet
关键的问题在于HttpServlet抽象类中的所有方法并不完全都是抽象方法，对于抽象类的子类需要覆写的只是抽象方法，而对于非抽象方法是不需要强制覆写的。

3.在后端向jsp页面传递参数的时候可以使用对象传递，之后用EL表达式，也可以用JSON数据传递，在选择的时候优先选择哪一种好？

如果想玩高档界面，整个页面不直接生成，那么使用JQuery加载最好。
EL工作在服务器端，而JSON操作工作在客户端处理（服务器生成），这两点完全没有可比性。
当使用JSP处理的时候，必须明确所有的代码是由容器负责生成，生成的是HTML代码，这些代码依靠一些对象生成，生成完成之后才会把生成的代码发送给客户端，客户端要进行整体的解析处理。而JSON只是一个传输的格式，它要求在整个的处理里面需要通过前台的JS来进行数据的控制。

4.什么是异步IO，和同步IO的区别有哪些？BIO,NIO,AIO实现区别？

在进行图形的用户信息输入的时候你会发现如果用户不输入信息，则程序就进入一种阻塞状态，这种阻塞状态一定是要在输入完成后才会解除，就会成为同步IO。阻塞状态下执行，所谓的异步IO简单一点来讲在阻塞的时候其它的线程依然可以执行。
BIO:同步阻塞IO，就是传统的操作实现模式，传统的IO处理，像最基础的InputStream；
NIO:异步阻塞IO，做一个零拷贝操作，正常的文件操作是通过CPU向内存要数据，而后内存向硬盘要数据，而零阻塞指的是内存直接将读取到的数据发送给客户端，中间不再经过CPU处理，里面重要的是一个Channel；
AIO：异步非阻塞IO，等待发出之后用户就继续向下执行了，完成后获得一个通知。

5.在构造方法里面进行调用的时候为什么要使用“类.class”，而不使用“对象.getClass（）”？

Class实际上主要表示一个类的结构，例如：Date有Class类、String也有与之匹配的Class类，而获得了Class类就相当于获得了类的操作权限，哪怕获得的时候没有实例化对象存在，也是可以操作的。


一般使用getClass（）方法都会在某一个方法里通过反射获取对象结构的时候采用。

6.反射与new的关系

对于反射机制而言，本质的目的：避免具体的对象操作，而new处理是需要有明确的耦合性。
范例：以接口实例化为例

如果一个程序类的代码要进行类耦合处理的话，这个时候就必须清楚地认识到一个问题：该程序子类在使用之中就无法动态更换了，IMessage只能够使用一个固定的子类。
而如果要使用反射处理的话，就不再受到一个固定类的限制。


反射并不是一个容易被初学者理解的话题，因为如果要想清楚反射的作用，那么就必须要求学完java业务分析设计。

1.缓存流与内存流的区别

内存流的本质就是将所有的数据在内存之中进行完整的处理操作。核心的概念在于内存流可以进行整体的数据处理。
从实现的角度来讲，两者是可以部分互通的，从实用角度来讲，缓存流更多的是一个暂时的操作，缓存操作流更多的情况下是有一个间隔的，这个间隔往往不会保存过多的内容。
在缓存流的操作概念里面重点只有一个核心因素：处理中文（BufferedReader），这种操作本身只适合于字符串的操作，本身没有验证处理，所以会使用Scanner完成。

2.基本类型与包装类型选择

基本类型与包装类型最大的区别有亮点：
（1）包装类是以对象的形式运行，而且JDK1.5之后对于包装类又提供自动的装箱与拆箱处理机制；
（2）包装类可以进行null的描述。（这个描述的操作要追溯到Hibernate盛行的时期，因为对于一些设置的字段，如果使用了基本类型，不设置内容就是对应数据类型默认值，如果说现在年龄使用了int，则不设置年龄表示0，而如果使用了包装类年龄表示的就是null。）
对于现在的开发，基本都是在数据层上的保存对象内容类（VO类）使用包装类，这样对null的控制比较方便。

3.基本数据类型与引用传递

在Java里面数据类型一共分为两种：基本、引用，对于引用可以发生引用传递，而基本类型只是一个值拷贝，引用类型传入到某一个方法之中，修改之后会影响原始对象中的内容，而基本数据类型不会。
不过从后续的开发开始，为了方便用户的使用专门提供有一个包装类的概念，利用包装类可以方便的实现基本数据类型与引用数据类型的操作，最为重要的是包装类里面提供有一个null的概念，这对于一些开发框架，例如：MyBatis、Hibernate等都有非常重要的意义。

4.集合信息取得

如果说现在有一个List集合，想要取得里面某一个索引的数据，这种情况下一定要考虑使用get（）方法（要清楚ArrayList、LinkedList区别所在），可以轻松地进行元素的定位，get（）方法是其主要扩充的方法，也是List和Set最大区别所在。例如：FileUpload、MyBatis里面获得的数据都是通过List中的get（）方法取得。
而对于集合的输出操作有两种做法：
（1）使用for循环，在集合里面存在有size（）方法，而且List有get（）方法，很明显可以使用循环。如果你使用的是LinkedList子类，那么会出现时间复杂度攀升的问题；如果使用的是ArrayList，由于其时间复杂度为1，所以可以快速查找；
（2）对于集合而言，为了避免这些时间复杂度过高问题，有了迭代的输出接口，使用Iterator。

5.接口标准

所谓的标准指的是所有类都要奉行的法则，因为普通类的继承关系里面是不存在有这样的硬性的子类定义法则（强制性覆写），所以才会衍生出抽象类与接口的概念，对于接口本身而言，它只是一个方法视图。
就好比你使用一款空调遥控器，都一定可以找到开关键，如果不开空调无法制冷，而如果太冷一定要关，这些就是标准，如下图，遥控器的标准在设计里面就像是接口，没有关联的层要想捆绑在一起，就要使用接口。

6.链表为什么要用内部类？

内部类的特点：
（1）内部类可以方便的与外部类之间进行私有属性的访问；
（2）一个内部类如果使用了private声明，那么外部将无法直接使用它。
为什么不将链表的实现变为如下形式：

之所以没有将Link与Node分开，而直接使用了一个内部类的形式完成，目的是：
（1） Node类如果没有Link类负责整体的协调操作，那么Node类上的方法根本没有任何用处；
（2） 方便引用传递。
如果你想知道为什么要合并为一个类，那就将内部类拿到外部类来，会发现在进行数据删除的时候，需要进行外部类与内部类之间非常繁琐的引用传递。

1.进程间通讯方式有哪些？

如果你面试的是Java开发岗位，那么这个时候所谓的通讯应该指的是JVM间的通讯。每一次执行Java命令的时候都会启动一个JVM进程，而不同进程之间的JVM通讯就可以为进程通讯。
一个简单的C/S应用，就是一个最基础的线程通讯，就是那种不怎么用的Socket编程。如果现在不想经过这么多复杂处理，还可以使用公共文件，或者直接进行管道流处理。

2.数据库事务未结束宕机后，重启事务回滚原理。

如果是Oracle那么就是relog（重做日志），你所有的记录都在日志里完成。

3.进程执行和线程执行优缺点比较。

进程的执行速度慢，线程执行速度快。每当使用Java命令去启动一个JVM进程的时候，实际上都要执行一个完整的进程生命周期，也就是说其所使用的资源会更加的庞大。而对于线程优势在于启动速度快，Java采用了多线程的处理方式，整个系统运行之中进程只会启动一次。
所有的线程都受到进程的控制，如果你的进程一旦被毁了，那么所有的线程也就都完蛋了。

4.什么时候使用Object类？

对于Object类的使用可以分为两个阶段：JDK1.5之前以及JDK1.5之后。Object之所以会被大量的进行参数的接收处理，很大一部分原因在于：你的程序里面需要接收的类型很多，并不固定。现在的开发理念之中强调的问题不再是这一点了，而是如何避免向下转型（如果避无可避，那么就用），因为从JDK1.5之后引入了泛型机制，现在的设计思想是用泛型来避免向下转型的操作（ClassCastException），你如果认真读了API文档就会发现可以接收Object类型的方法是越来越少了，所以你以后的开发中应该尽量以回避Object接收的项目为主。

5.CycleBarrier和CountDownLatch区别及实现原理

这两个类是java.util.concurrent定义的操作类，主要功能是进行线程同步处理的工具类。
CycleBarrier相当于汇聚多个等待线程，都到了，一起操作；
CountDownLatch等所有人都走了，我再操作。
范例：观察CountDownLatch

就是执行了一个阻塞的操作环境。CycleBarrier是一个互相等待状态。


CountDownLatch是一计到底，也就是说如果你一开始设置了2个计数线程就一直减，不能重置。
CycleBarrier可以进行重置处理；
以上就是两者的区别。

6.什么情况下使用虚拟内存，好处是什么？

假如你在玩游戏，你的电脑可能只有2G内存，但你发现依然可以使用，因为操作系统会将你的硬盘进行内存的虚拟化，这样就相当于你在硬盘上可以模拟内存（硬盘的速度很慢，所以你的程序启动的速度也很慢）。
从Java8开始取消了永久代，使用元空间来进行操作，也就是说Java可以直接使用操作系统的内存进行处理，这个时候就有可能导致每一个线程分配的真实的主机内存空间越大，如果内存不足，操作系统会进行虚拟内存的控制，对于虚拟内存不需要做特别多的处理。
当线程访问量追加，JVM就有可能不断的进行内存申请以及内存回收。

1.MVC模式中，各个层级的职能划分，哪些功能写在哪块？

所谓的MVC设计模式实际上是一种思想，虽然从整体上来说分为了三层，但实际上里面会划分了许多层。

比如有一个业务的完成，要分很多步，我们是把这些步骤放在业务层还是Servlet中？
服务层是可以单独抽取出来的，你的一个项目要充分的考虑到可扩展性，那么绝对需要将业务层单独抽取出来实现RPC调用。
一定要清楚的是控制层不负责任何数据库的操作，控制层只有一个功能就是调用业务层，业务的方法只有一个，如果业务操作要返回多个内容，那么就使用Map集合返回。
控制层一定要处理所有的错误操作，如果不处理，你可以直接选择一个抛出，而后在整个的web.xml文件里面配置一个错误页，这个错误页只要是产生了5xx异常，就自动跳转到一个错误页上显示。


只有把单机的MVC彻底弄清楚后才有可能牵扯到更多实际开发问题，而集群的开发也只是一种扩展。

2.SSO的处理流程

所谓单点登录用在什么场景上？

CAS有一个自己的流程。

这个流程最麻烦的就是CAS服务器的配置，因为版本区别很大，所以建议大家使用稳定版本开发。同时还需要对源代码进行大量的修改与配置才可以得来。

3.关于读、写性能

数据库的读、写分离。此种考虑需要根据你的实际业务需求，不能凭空设计。
有这样一个简单的架构：
信息的汇总表，同时为了保证查询性能，需要增加索引，但这张表平均每1秒要更新1000次,但这样就和索引产生了冲突，所以定义两张表，一张表作为更新使用，另外一张表在系统安静下来之后进行差异的备份，而后进行数据的保存。
以上是WEB2.0以前的概念，从WEB2.0时代开始，数据量开始暴增，于是你的老板可能就要求你对系统进行大规模的升级，要求保证更新速度，要求保证实时性，要求保证数据的有效性。
如果这个时候的设计还是围绕着传统的关系型数据库展开，那么你的设计一定是失败的。

4.分布式锁

分布式锁指的是在高并发访问的情况下使用的一种技术，所谓的高并发访问就是指多个线程对象，为了保证资源的操作完成性而实现的一种技术，这样的技术可以简单的理解为锁。
如果现在多个线程在同一个虚拟机之中，正常编写一个程序，而后这个程序里面产生了若干个线程，并且这些线程要操作同一资源。在这样的情况下，为了保证资源操作的同步最简单的处理模式就是采用synchronized关键字来完成。
但是这样的做法只适合单JVM运行的情况，而如果现在划分到网络上。
范例：JVM锁




如果是多虚拟机的状态下，这样的设计就必须做出更改了。

5.项目的负载均衡设计

对于项目的开发需要考虑几个核心问题：高可用（主备关系）、高并发（可以承受大并发用户访问）、分布式。真正做到这个层次的架构，你的系统平均每天的访问量不可能低于500W用户，如果没有到这个量级，基本上可以肯定用这样的架构会造成大量额外的硬件成本（云服务器等）。
在正规的项目开发过程之中，肯定会有专业的前端开发者，这类人员会使用ES6.0标准进行前端开发，例如：JQuery、Vue.JS、React等，所以对于这部分的设计暂时不做考虑。

在整体的设计过程之中，就必须考虑性能的均衡，当然服务器的选择和你要使用的技术选择，也需要根据实际情况来确定，根据并发访问人数来决定你的技术架构。

6.复杂度

评价一个项目的好与坏，有一个最简单的标准：时间复杂度和空间复杂度。
时间复杂度指的是你的处理逻辑非常复杂，例如：递归、循环结构复杂。复杂度直接的影响就是你的CPU的占用率高。
空间复杂度指的是你的占用内存大，例如：在JDBC进行数据查询的时候实际上会出现一个问题，假设你的数据库里有1000W条数据，没有使用分页，那么这些记录都将加载到内存之中，所以内存占用率就会很高。假设数据会占用20G内存，你的一个服务器一定需要为上万人服务，那么这个时候占用的内存就会非常庞大，你的服务器根本就无法进行处理。
对于空间复杂度的操作处理，是需要通过最简单的分页算法实现约定，对于时间复杂度，太复杂的逻辑运算，往往不会在一台服务器上进行，需要设计多台的开发服务器。

7.红绿灯系统设计

当面试公司问到这道问题，实际考虑的是你的逻辑分析能力。因为这种开发的操作从现实来看都是通过硬件模拟的，如果非要通过软件模拟，就需要准备好可能使用到的技术：
（1）Java编写：Graphics类进行绘制开发；
（2）WEB编写：HTML5中提供的Canvas进行编写。
面对此类的问题一定要有一个假设前提：
（1）是否需要有黄灯的缓冲，缓冲的变更时间；
（2）是否需要智能调整，如果发现车流量较大，则适当延迟通过时间；
（3）对于违规车辆的监控情况；
（4）还可能考虑转向灯的设计。
实现整个操作的技术环节：
（1）定时器：Timer、TimerTask，这两个类需要时钟的支持，而且不准，如果要准确则需要使用QuartZ这个组件完成；
（2）描述所有的灯的变化，一定需要有一个线程的同步处理机制、synchronized、使用单例实现；
（3）既然有两组灯，就建议设计一个单独红绿灯类，这个类可以使用一些参数变化完成，例如：
控制变量=0，表示红灯；
控制变量=1，表示绿灯；
控制变量=2，表示转向灯；
控制变量=3，表示黄灯（绿灯变为转向灯）；
控制变量=4，表示黄灯（转向灯变为红灯）；
如果你现在只是希望给出一组状态，实际上就可以设置一下几位：111，可以描述7个值。
如果要编写还需要考虑传感器问题：包括监控传感器、流量传感器。
既然已经有了各种传感器，那么就可以再设置几个传感器：车速传感器，可以进行大数据的汇总，计算平均的车速，好为城市的交通规划做出数据的贡献。
开发流程：
（1）需要先实现定时进行灯的切换处理，如果你需要程序编写，如果使用无界面编写，这个输出的信息就非常麻烦了；
（2）需要考虑监控的问题，如果只是在软件上模拟，可以设置几个坐标点，而真实的环境需要有传感器；
（3）考虑数据的分析问题，可以对相应数据进行采集与汇总。

8.项目中的人员安排

任何一个技术型的公司里面都可能有若干个开发团队，每个团队的开发人数基本上就在3～6人之间，每个团队都有1个架构师（写代码），而且每一个团队对应的是一个具体的业务。在团队里面有3个开发，1个美工，这些是一个正规的开发团队的组成，所有的团队都会有项目经理存在。也要一部分公司全部请的都是架构师，这些架构师自己直接实现代码，这一类的人群技术要求是比较高的。在整个的项目里面还会有一些辅助人员：系统测试、支撑的人员，这些就属于项目的维护人员。
如果你想要从事软件行业，那么最好的做法是不去做这些辅助的工作，而直接上手开发，这样对你日后的发展是非常有帮助的。从最初的全栈工程师，到现在强调的是开发+运维，那么以后是全员架构时代，所有的开发人员一定都是能独当一面的高手。这类人的工资很高，但对于整个企业运行来讲，这样的成本是最低的。以后的开发之路：懂架构有未来。

9.密码加密处理

加密往往都会存在一种解密程序。
毒蛇出入七步之内必有解药。
最简单的加密：
（1）你的原始密码：abc；
（2）加密：cba；
如果所有的人都知道有这样的密码结构，那么就可以很轻松的破解了，可是如果你在里面追加一些内容。
你的原始密码：abc；
盐值：-
新密码：c-b-a-；
如果按照原始规则，那么现在就无法得到正确的原始密码。也就是说盐值是让整个密码看起来更加安全。
MD5的结构特征是不可逆，但是慢慢使用的时间长了，有些人就开始找到了一些规律，为了不让这些人破解密码，那么就在生成密码的时候增加一些额外的内容，这样的内容就是盐值，这样就可以避免这些人来破坏。不同的项目使用不同的盐值来进行处理。

10.商品秒杀设计方案

如果要进行商品秒杀操作一定要有一个前提：预估数据量。
小米进行抢购的时候都需要针对数据量进行预估：所有的人需要报名参加抢购；
淘宝或京东抢购的时候发现缺少报名，原因是它们是依靠大数据分析系统得来的预估数据量；
如果没有预估数据量，那么整个系统的先期准备就会不足。如果要进行秒杀操作，可以设计以下的流程：
（1）用户进行秒杀的登记；
（2）时间一到开始进行秒杀操作；
（3）在秒杀操作的过程中需要出现一个等待界面，如果此界面刷新了则抢购失败。

11.日志输出

在一般的系统开发里面，对于一些调试的数据都很少使用System.out进行输出，几乎都会配置Log4j开发包，这个开发并不复杂，你只需要配置上开发包，而后Logger类就可以使用了。
里面分为几种级别：info（）、error（）、wraning（），如果出现了异常一定使用的是error（）。
之所以使用log4j输出，主要是方便进行调整。日志是我们解决问题的关键，所有的日志都应该输出到一个指定的目录之中，这样的配置都是固定的，不需要做特别的处理。
需要的就是配置log4j、slf4j这样的开发包就可以使用日志输出了。

12.企业项目部署

实际的环境架构设计，必须要充分的考虑到你的业务需求以及所谓的高峰访问的情况。假如说你有一个系统，一年有10个人访问，那么就不需要去搞架构了。
如果要进行架构设计，必须考虑以下几点：
（1）该架构能否动态扩容；
（2）该架构能否支撑HA机制；
（3）该架构是否长期有效。

以上的集群设计是为了考虑性能平衡，但是会有一个问题存在：没有考虑到HA机制，如果考虑到高可用机制还需要追加更多的协助主机，这些主机将作为备选使用。

13.实际的项目开发

在实际的项目开发过程中，只有一点是确定的，就是Tomcat里面是没有数据库的。
如果要进行实际的项目开发，往往需要有许多的子系统。现在的开发领域经常出现一个概念：微架构。这种微架构的设计是有两种开发技术：Duubo、SpringColud。
如果要是将项目进行子系统的规划设计，所有的子系统里面包含的就是所有的业务层接口以及数据层的接口。

如果你做的是一些基础开发，那么对于整个的开发技术而言，你只需要一个数据库实现数据即可。当然还要考虑库表分离的问题，所有的数据库不可能无限制的让数据增长。

14.数据库优化

数据库本身是存储结构数据的，数据库优化指的是传统的关系型数据库操作，数据库的优化有以下几个使用原则：
（1）需要有一个非常专业的DBA，可以根据你的服务器的配置调整你的数据库的运行环境；
（2）数据库需要选择合适的操作系统才可以发挥优势；
（3）保证你的查询语句不会写的特别荒唐，例如你大量的采用了多表查询，在高并发的情况下依然采用同样的方式进行；
（4）可以将部分的数据静态化到缓存之中，例如学校、城市、姓名基本不会发生什么变化；
如果以上的要求都做到了，数据库的操作依然很慢，那么就有可能是数据量太大的原因了，此时无论你再如何进行优化，你的数据库的操作也不可能得到质的提升，这个时候就必须做先期的项目预估，这个预估的时候就需要考虑进行库表分离的有效设计：
（1）数据的分片保存（数据备份问题，一主多从的备份）；
（2）数据的读写分离；
如果从程序本身的角度来讲，每一个用户的请求一定要及时的关闭好数据库的连接，不要打开过多的无效连接，以及在项目之中应该配置数据源。

15.项目阐述

（1）项目实际上没有大小之分，有的只是你的业务逻辑是否清楚。
在你进行项目设计的时候应该更清楚这个项目设计的业务是否合理，可以对某一个项目进行一些头脑风暴扩充；
（2）项目的解释必须要有一个原则：你的项目的使用环境、预估的访问人数、以及并发量；
（3）项目的开发技术，如果是单节点的开发技术，只需要传统的技术名词；
（4）如果你的项目设计的架构比价复杂，使用的服务节点比较多，这个时候你就需要清楚这些节点的作用、这些服务节点的安全处理你是如何进行的、节点间的数据互相同步处理；
（5）描述这个项目之中具备有多少个模块，完成的周期；
（6）你做了哪些项目，这些项目里面具体的业务是什么。