leetcode java 大厂基础面试题附答案

Posted 2023-03-09 魂玉天成

目录

1. 说一下泛型原理，并举例说明。（京东）

2. 讲下 Kafka、RabbitMQ、RocketMQ 之间的区别是什么？（京东）

3. 介绍下 MySQL 聚簇索引与非聚簇索引的区别（InnoDB 与 Myisam 引擎）？（京东）

4. SpringAOP 底层原理（美团）

5. HashMap 的扩容机制是怎样的？（美团）

6. ConcurrentHashMap 的存储结构是怎样的？（美团）

7. 线程池大小如何设置？（美团）

8. G1 收集器有哪些特点？（美团）

9. 有哪些手段来排查 OOM 的问题？（美团）

10. B+ 树的叶子节点链表是单向还是双向？（美团）

11. MVCC 是什么？它的底层原理是什么？（美团）

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1. 说一下泛型原理，并举例说明。（京东）

泛型就是将类型变成参数传入，使得可以使用的类型多样化，从而实现解耦。Java 泛型是在 Java1.5 以后出现的，为保持对以前版本的兼容，使用了擦除的方法实现泛型。擦除是指在一定程度无视类型参数 T，直接从 T 所在的类开始向上 T 的父类去擦除，如调用泛型方法，传入类型参数 T 进入方法内部，若没在声明时做类似 publicTmethodName(TextendsFathert)， Java 就进行了向上类型的擦除，直接把参数t当做 Object 类来处理，而不是传进去的 T。即在有泛型的任何类和方法内部，它都无法知道自己的泛型参数，擦除和转型都是在边界上发生，即传进去的参在进入类或方法时被擦除掉，但传出来的时候又被转成了我们设置的 T。在泛型类或方法内，任何涉及到具体类型（即擦除后的类型的子类）操作都不能进行，如 newT()，或者 T.play()（play 为某子类的方法而不是擦除后的类的方法）。

2. 讲下 Kafka、RabbitMQ、RocketMQ 之间的区别是什么？（京东）

性能
消息中间件的性能主要衡量吞吐量，Kafka 的吞吐量比 RabbitMQ 要高出 1~2 个数量级，RabbitMQ 的单机 QPS 在万级别，Kafka 的单机 QPS 能够达到百万级别。RocketMQ 单机写入 TPS 单实例约 7 万条/秒，单机部署 3 个Broker，可以跑到最高 12 万条/秒，消息大小 10 个字节，Kafka 如果开启幂等、事务等功能，性能也会有所降低。
数据可靠性
Kafka 与 RabbitMQ 都具备多副本机制，数据可靠性较高。RocketMQ 支持异步实时刷盘，同步刷盘，同步 Replication，异步 Replication。服务可用性 Kafka 采用集群部署，分区与多副本的设计，使得单节点宕机对服务无影响，且支持消息容量的线性提升。RabbitMQ 支持集群部署，集群节点数量有多种规格。RocketMQ 是分布式架构，可用性高。
功能
Kafka 与 RabbitMQ 都是比较主流的两款消息中间件，具备消息传递的基本功能，但在一些特殊的功能方面存在差异，RocketMQ 在阿里集团内部有大量的应用在使用。

3. 介绍下 mysql 聚簇索引与非聚簇索引的区别（InnoDB 与 Myisam 引擎）？（京东）

聚集索引是指数据库表行中数据的物理顺序与键值的逻辑（索引）顺序相同。一个表只能有一个聚簇索引，因为一个表的物理顺序只有一种情况，所以，对应的聚簇索引只能有一个。聚簇索引的叶子节点就是数据节点，既存储索引值，又在叶子节点存储行数据。
Innodb 创建表后生成的文件有：
frm:创建表的语句;
idb:表里面的数据+索引文件非聚集索引（MyISAM引擎的底层实现）的逻辑顺序与磁盘上行的物理存储顺序不同。非聚簇索引的叶子节点仍然是索引节点，只不过有指向对应数据块的指针。索引命中后，需要回表查询。
Myisam 创建表后生成的文件有：
frm:创建表的语句 MYD:表里面的数据文件（myisam data）
MYI:表里面的索引文件（myisam index）
innodb 的次索引指向对主键的引用(聚簇索引)
myisam 的次索引和主索引都指向物理行(非聚簇索引)

4. SpringAOP 底层原理（美团）

aop 底层是采用动态代理机制实现的：接口+实现类
- 如果要代理的对象，实现了某个接口，那么 SpringAOP 会使用 JDKProxy ，去创建代理对象。
- 没有实现接口的对象，就无法使用JDKProxy去进行代理了，这时候 SpringAOP 会使用 Cglib 生成一个被代理对象的子类来作为代理

5. HashMap 的扩容机制是怎样的？（美团）

一般情况下，当元素数量超过阈值时便会触发扩容。每次扩容的容量都是之前容量的 2 倍。HashMap 的容量是有上限的，必须小于 1<<30，即 1073741824。如果容量超出了这个数，则不再增长，且阈值会被设置为 Integer.MAX_VALUE。
JDK7 中的扩容机制：
- 空参数的构造函数：以默认容量、默认负载因子、默认阈值初始化数组。内部数组是空数组。
- 有参构造函数：根据参数确定容量、负载因子、阈值等。
- 第一次 put 时会初始化数组，其容量变为不小于指定容量的2的幂数，然后根据负载因子确定阈值。
- 如果不是第一次扩容，则新容量=旧容量x2，新阈值=新容量x负载因子。
JDK 8的扩容机制：
- 空参数的构造函数：实例化的 HashMap 默认内部数组是 null，即没有实例化。第一次调用 put 方法时，则会开始第一次初始化扩容，长度为 16。
- 有参构造函数：用于指定容量。会根据指定的正整数找到不小于指定容量的 2 的幂数，将这个数设置赋值给阈值（threshold）。第一次调用 put 方法时，会将阈值赋值给容量，然后让阈值=容量x负载因子。
- 如果不是第一次扩容，则容量变为原来的 2 倍，阈值也变为原来的 2 倍。（容量和阈值都变为原来的 2 倍时，负载因子还是不变）。
此外还有几个细节需要注意：
- 首次 put 时，先会触发扩容（算是初始化），然后存入数据，然后判断是否需要扩容；
- 不是首次 put，则不再初始化，直接存入数据，然后判断是否需要扩容；

6. ConcurrentHashMap 的存储结构是怎样的？（美团）

Java7 中 ConcurrnetHashMap 使用的分段锁，也就是每一个 Segment 上同时只有一个线程可以操作，每一个 Segment 都是一个类似 HashMap 数组的结构，它可以扩容，它的冲突会转化为链表。但是 Segment 的个数一但初始化就不能改变，默认 Segment 的个数是 16 个。
Java8 中的 ConcurrnetHashMap 使用的 Synchronized 锁加 CAS 的机制。结构也由 Java7 中的 Segment 数组+ HashEntry 数组+链表进化成了 Node 数组+链表/红黑树，Node 是类似于一个 HashEntry 的结构。它的冲突再达到一定大小时会转化成红黑树，在冲突小于一定数量时又退回链表

7. 线程池大小如何设置？（美团）

CPU 密集型任务 (N+1)：这种任务消耗的主要是 CPU 资源，可以将线程数设置为 N（CPU核心数）+1，比 CPU 核心数多出来的一个线程是为了防止线程偶发的缺页中断，或者其它原因导致的任务暂停而带来的影响。一旦任务暂停，CPU 就会处于空闲状态，而在这种情况下多出来的一个线程就可以充分利用 CPU 的空闲时间。
I/O 密集型任务 (2N)：这种任务应用起来，系统会用大部分的时间来处理 I/O 交互，而线程在处理 I/O 的时间段内不会占用 CPU 来处理，这时就可以将 CPU 交出给其它线程使用。因此在 I/O 密集型任务的应用中，我们可以多配置一些线程，具体的计算方法是 2N

8. G1 收集器有哪些特点？（美团）

- G1 的全称是 Garbage-First，意为垃圾优先，哪一块的垃圾最多就优先清理它。
- G1 GC 最主要的设计目标是：将 STW 停顿的时间和分布，变成可预期且可配置的。被视为 JDK1.7 中 HotSpot 虚拟机的一个重要进化特征。它具备一下特点：
- 并行与并发：G1 能充分利用 CPU、多核环境下的硬件优势，使用多个 CPU（CPU 或者 CPU 核心）来缩短 Stop-The-World 停顿时间。部分其他收集器原本需要停顿 Java 线程执行的 GC 动作，G1 收集器仍然可以通过并发的方式让 java 程序继续执行。
- 分代收集：虽然 G1 可以不需要其他收集器配合就能独立管理整个 GC 堆，但是还是保留了分代的概念。
- 空间整合：与 CMS 的“标记-清理”算法不同，G1 从整体来看是基于“标记-整理”算法实现的收集器；从局部上来看是基于“标记-复制”算法实现的。
- 可预测的停顿：这是 G1 相对于 CMS 的另一个大优势，降低停顿时间是 G1 和 CMS 共同的关注点，但 G1 除了追求低停顿外，还能建立可预测的停顿时间模型，能让使用者明确指定在一个长度为 M 毫秒的时间片段内。
G1 收集器在后台维护了一个优先列表，每次根据允许的收集时间，优先选择回收价值最大的 Region（这也就是它的名字 Garbage-First 的由来）

9. 有哪些手段来排查 OOM 的问题？（美团）

- 增加两个参数 -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError-XX:HeapDumpPath=/tmp/heapdump.hprof，当 OOM 发生时自动 dump 堆内存信息到指定目录。
- 同时 jstat 查看监控 JVM 的内存和 GC 情况，先观察问题大概出在什么区域。
- 使用 MAT 工具载入到 dump 文件，分析大对象的占用情况，比如 HashMap 做缓存未清理，时间长了就会内存溢出，可以把改为弱引用

10. B+ 树的叶子节点链表是单向还是双向？（美团）

双向链表

11. MVCC 是什么？它的底层原理是什么？（美团）

MVCC，多版本并发控制,它是通过读取历史版本的数据，来降低并发事务冲突，从而提高并发性能的一种机制。事务版本号、表的隐藏列、undolog 和 readview。

参考：
链接：https://leetcode.cn/leetbook/read/da-han-hou-duan-gang-ti-mu-he-ji-shang/nim2qr/