🗒️后端面试准备

比尔盖子

|2025-9-1|最后更新: 2025-9-8|
type
status
date
slug
summary
tags
category
icon
password

Java基础

基本数据类型

数字：short，int，long，double，byte
字符：char
布尔：boolean

自动装箱拆箱

装箱：Integer i=1，Integer.valueOf(1)
拆箱：int a = i，i.intValue()

String

不可变因为final修饰，final char value[]
StringBuilder线程不安全，可变
StringBuffer线程安全，速度慢，可变

集合

List，Set，Map，Queue
ArrayList：线程不安全，指定位置插入，元素需要位移。
LinkedList：线程不安全，插入速度快。
HashMap：线程不安全，数组+链表。链表长度大于8，转为红黑树。
HasTable：线程安全，速度慢，基本被淘汰。数组+链表。
ConcurrentHashMap：线程安全，相对于HashTable实行分段加锁。效率上会快一些，底层数据结构还是跟HashMap一样。

线程状态

线程状态
notion image
死锁条件
  • 互斥条件：该资源任意一个时刻只由一个线程占用。
  • 请求与保持条件：一个线程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放。
  • 不剥夺条件：线程已获得的资源在未使用完之前不能被其他线程强行剥夺，只有自己使用完毕后才释放资源。
  • 循环等待条件：若干线程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。
预防死锁
  • 破坏请求与保持条件：一次性申请所有的资源。
  • 破坏不剥夺条件：占用部分资源的线程进一步申请其他资源时，如果申请不到，可以主动释放它占有的资源。
  • 破坏循环等待条件：靠按序申请资源来预防。按某一顺序申请资源，释放资源则反序释放。破坏循环等待条件。

锁机制

乐观锁：认为每次访问时不会出问题，采用CAS更新数据。用于读比较多的场景。
悲观锁：认为每次被访问就会出问题，每次操作资源就会上锁。性能开销大，会有死锁问题。用于写比较多的常见。

并发编程

synchronized和reentrantlock，reentrantlock更加灵活。可实现公平锁。
Semaphore：信号量，获取到资源的时候才会继续执行。
CountDownLatch：到0之后开始继续执行。
CyclicBarrier：当一组线程全部到达屏障之后才会继续开始执行，否则都阻塞。
CompletableFuture：异步任务编排，anyOf和Allof并行执行，get方法阻塞。可以指定线程池。

线程池

ThreadPoolExecutor 3 个最重要的参数：
  • corePoolSize : 任务队列未达到队列容量时，最大可以同时运行的线程数量。
  • maximumPoolSize : 任务队列中存放的任务达到队列容量的时候，当前可以同时运行的线程数量变为最大线程数。
  • workQueue: 新任务来的时候会先判断当前运行的线程数量是否达到核心线程数，如果达到的话，新任务就会被存放在队列中。
ThreadPoolExecutor其他常见参数 :
  • keepAliveTime:当线程池中的线程数量大于corePoolSize ，即有非核心线程（线程池中核心线程以外的线程）时，这些非核心线程空闲后不会立即销毁，而是会等待，直到等待的时间超过了 keepAliveTime才会被回收销毁。
  • unit : keepAliveTime 参数的时间单位。
  • threadFactory :executor 创建新线程的时候会用到。
  • handler :拒绝策略
notion image

垃圾回收

notion image
内存分配原则
  • 对象优先在Eden分配
  • 大对象直接进入老年代
  • 长期存活的对象进入老年代
对象死亡判断方法
  • 引用计数法：对象添加引用计数变量，每次被引用就+1。当引用计数等于0时被回收。
  • 可达性分析法：从GC Root向下寻找，在这棵树上的就不需要被回收。

JVM调优

JVM内存区域
notion image
不得不进行调优的时机，这是最后手段，不建议优先使用。因为参数都是魔法数字，不可持续维护。
  • full gc频繁，老年代太小
  • gc停顿时间太长
  • 系统启动的时候频繁gc，运行稳定之后不gc
排除方法
  • jstat -gc查看堆中分区占用内存
常见策略
  • 内存不够：Xms，Xmx设大点
  • 启动时频繁gc：Xms=Xmx
  • 调整内存区大小比例：survivor区和Eden区大小比率SurvivorRatio，新时代和老年代比例NewRatio
  • 对象过早进入老年代：提升对象老年代年龄
  • 垃圾回收器类型：Serial（串行），Parallel（并行），CMS，G1

设计模式

单例模式：Spring中Bean就是单例。
工厂模式：对象都通过工厂方法new出来，不用关心对象创建过程。
观察者模式/发布-订阅模式：MetaQ和EventBus
责任链：Spring中的Filer多个过滤器依次处理请求

Redis

常见数据结构：string，map，list，set，有序set
作用：分布式锁，限流，消息队列

限流

令牌桶算法：拿到令牌才能访问，定时向令牌桶中放置令牌。

缓存击穿，缓存穿透，缓存雪崩

缓存穿透：无效key即不在数据库里也不在Redis。布隆过滤器，接口限流。
缓存击穿：热点数据在数据库中，不在缓存中。提前预热热点数据。
缓存雪崩：缓存同一时间大面积失效。设置随机过期时间，提前预热。

主从复制

mater负责写，slave负责读
哨兵：多一个哨兵机器用于监听机器下线，选举出一个master。主观下线表示当前哨兵认为下线，客观下线所有哨兵认为该机器下线。
切片机器：适合数据量大的时候，主从复制有太多冗余，将数据切片分散保存。

持久化

AOF（Append Only File）保存每一个操作命令，不存在丢失数据风险，恢复速度慢。
RDB（Redis Database Snapshot）定时保存数据快照，存在丢失数据风险，恢复速度快。
混合模式：结合AOF和RDB的优点。

分布式锁

  • 获取锁，set if not exist，如果key存在则获取失败。
  • 释放锁，删除key。
  • 需要设置过期时间，放在锁释放不了造成死锁。

Dubbo

生产者提供api包，不包括具体实现。消费者引入这个包直接使用。
  1. 注册中心（Registry）：生产者在此注册并发布内容，消费者在此订阅并接收发布的内容。
  1. 消费者（Consumer）：客户端，从注册中心获取到方法，可以调用生产者中的方法。
  1. 生产者（Provider）：服务端，生产内容，生产前需要依赖容器（先启动容器）。
  1. 容器（Container）：生产者在启动执行的时候，必须依赖容器才能正常启动（默认依赖的是Spring容器）。
  1. 监控（Monitor）：统计服务的调用次数与时间等。

MySql

事务

ACID：原子性，一致性，隔离性，持久性

InnoDb

数据结构
  • 二叉查找树：解决查询时间问题，二分查找
  • AVL平衡树：解决二叉查找树不平衡问题，可能会退化为链表
  • 红黑树：解决AVL旋转耗时问题
  • B树：解决红黑树查询耗时问题，转为多叉查找树。降低树的层级。
  • B+树：子节点用链表相连，非叶子节点不存储数据。

并发带来问题

  • 脏读：A事务回滚了，B事务读了A回滚前的脏数据。
  • 不可重复读：A事务在修改数据，B在修改前和修改后都读了一下，发现不一样。
  • 幻读：B事务在A事务插入一行前读了一下，在插入之后读了一下，发现多了一行。

常见日志

  • binlog：记录每一条更改数据库的SQL
  • general query log：所有查询SQL
  • slow query log：执行时间超过long_query_time的SQL查询
  • redo log和undo log：事务日志

性能优化

  • 分表分库
    • 垂直分表：根据业务类型纵向切分表，根据访问业务，频率切分
    • 水平分表：基于数据的表行进行拆分，将大表拆为几个小表
  • 读写分离
    • 主表写，从表读。从表利用主表的binlog复制数据
    • 主从同步延迟：1）对数据一致性要求高的请求直接路由到主表读。2）提升从库的机器性能。3）延迟读取，等他同步完了
  • 慢查询排查
    • 开启慢查询日志slow_query_log，设置慢查询日志long_query_time
    • select前加上explain
    • 查看type和key，type至少要range以上
      • const通过唯一索引找到
      • range索引范围扫描
      • index全索引扫描
      • all全表扫描

Mybatis

#{}和${}区别是什么？

${}是字符串变量，有sql注入风险
#{}是参数变量，mybatis会将#{}替换为问号，执行前将问号替换为参数

如何分页

  1. 使用RowBounds，内存分页。原理是所有数据都加载到内存，把查询到的分页返回。
  1. 使用物理分页，使用mysql语句中的limit x,y。x是限制几条，y是偏移量。

常用标签

  • 增删改查：insert，delete，update，select
  • resultMap，用于解决java对象和数据库列名不一致问题
  • where，when，if，forEach

SpringBoot

AOP

面向切面编程，可以将跟业务代码无关的逻辑放到AOP中实现。如：日志，权限控制，事务控制。
在方法执行前或者执行后插入代码。

IOC和DI

ioc：将对象的生命周期交给ioc容器管理，用于对象之间解耦
di：依赖注入，存在依赖的两个对象通过依赖注入连接。Autowired和Resource

鉴权和认证

RBAC模型

一个用户有多个角色，一个角色有多个权限。
notion image

表结构

一共5张表。用户表，角色表，权限表。用户和角色关系表。角色和权限关系表。

Spring Security

通用配置
  • 拦截所有需要权限控制的路径，只放开跟登录有关的。
  • 在UsernamePasswordAuthenticationFilter拦截器上自定义自己的拦截逻辑。
第一次登录
  • 接收用户的帐号和密码，跟数据库中核对。
  • 登录成功将生成的token放入redis中，value设置为用户信息
  • 在前端cookie中塞入token
第二次登录
  • 解析cookie中的token，如果在redis中存在则之间返回登录成功。
鉴权
  • 根据用户名查询用户角色和权限，将权限列表塞回给User对象。Spring Security会校验访问的接口路径是否在权限列表中。
  • 使用hasAuthority和hasRole注解控制权限。

定时任务

单机任务
spring的schdule
分布式任务
xxl-job

实时消息推送

  • 轮询
  • SSE：前端开启EventSource文件流，像断断续续的下载
  • WebSocket：双选通信
Loading...