Java工程师面试精华：涵盖Spring、Mybatis等核心技术

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Java工程师面试题总结涵盖了一系列重要的知识点，主要针对Java后台开发人员。面试者可能被提问关于Java基础、JVM内存管理、垃圾回收机制以及常用框架的理解。以下是关键知识点的详细解析： 1. **方向学习知识**: - Spring: 作为Java企业级应用开发的核心框架，面试中可能会涉及依赖注入、AOP（面向切面编程）、Spring Boot的配置和应用。 - Mybatis: 数据访问层的ORM框架，面试中通常会考察SQL映射、动态SQL、事务管理等内容。 - SpringBoot: 简化了Spring应用程序的初始搭建，面试者可能被问及其自动配置、MVC模式和生产环境部署。 2. **JVM内存模型**: - JVM内存分为几个重要区域：永久区（方法区）、堆内存（包括Eden、Survivor、老年代）、虚拟机栈、本地方法栈和程序计数器。 - 垃圾回收机制：确保不再使用的对象占用内存被回收，重点在于堆内存，因为对象实例和数组存储在此。虚拟机栈、本地方法栈和程序计数器会随着方法结束自动回收。 3. **垃圾回收**: - 垃圾回收的原因是避免内存泄漏，当对象不再被引用时，需要释放其所占内存。JVM会监控堆内存区域，特别是Eden、Survivor和老年代，寻找不再使用的对象进行回收。 4. **常用技术栈**: - Scala: 一种多范式编程语言，用于高性能计算和并发处理，可能被问及其与Java的兼容性和应用场景。 - Hadoop、Storm和Spark: 分布式计算框架，面试时会关注其在大数据处理中的角色和使用场景。 - Docker: 容器化技术，面试者需了解如何利用Docker进行应用部署和容器管理。 5. **面试基础问题**: - 集合框架（如ArrayList、LinkedList、HashMap等）的理解和应用，以及它们在性能上的差异。 - JVM的运行时机制，比如线程同步和并发控制，死锁的识别和预防。 6. **深入问题**: - 对于每个框架的实际操作和使用经验，如Spring MVC的请求处理流程，Mybatis的SQL优化策略，以及Spring Cloud中的微服务架构理解。 Java工程师面试题总结涉及了从基础语法到高级框架和底层原理的广泛内容，准备面试者需要扎实掌握这些知识点并能灵活运用到实际项目中。

主要的区别有：线程安全性，同步(synchronization)，以及速度。

（1）HashMap 允许 key 和 value 为 null，而 HashTable 不允许。

（2）HashMap 是非 synchronized，而 Hashtable 是 synchronized，这意味着 Hashtable 是线程

安全的，多个线程可以共享一个 Hashtable；而如果没有正确的同步的话，多个线程是不能

共享 HashMap 的。Java 5 提供了 ConcurrentHashMap，它是 HashTable 的替代，比 HashTable

的扩展性更好。

（3）另一个区别是 HashMap 的迭代器(Iterator)是 fail-fast 迭代器，而 Hashtable 的 enumerator

迭代器不是 fail-fast 的。所以当有其它线程改变了 HashMap 的结构（增加或者移除元素），

将会抛出 ConcurrentModificationException，但迭代器本身的 remove()方法移除元素则不会抛

出 ConcurrentModificationException 异常。但这并不是一个一定发生的行为，要看 JVM。这

条同样也是 Enumeration 和 Iterator 的区别。

（4）由于 Hashtable 是线程安全的也是 synchronized，所以在单线程环境下它比 HashMap

要慢。如果你不需要同步，只需要单一线程，那么使用 HashMap 性能要好过 Hashtable。

HashTable 被认为是个遗留的类，如果你寻求在迭代的时候修改 Map ，你应该使用

CocurrentHashMap。在 Java1.4 中引入了 LinkedHashMap，HashMap 的一个子类，假如你想

要遍历顺序，你很容易从 HashMap 转向 LinkedHashMap，但是 HashTable 不是这样的，它的

顺序是不可预知的。

>>>>结论

Hashtable 和 HashMap 有几个主要的不同：线程安全以及速度。仅在你需要完全的线程安全

的时候使用 Hashtable，而如果你使用 Java 5 或以上的话，请使用 ConcurrentHashMap 吧。

HashMap 可以通过下面的语句进行同步：

Map m = Collections.synchronizeMap(hashMap);

22.如何决定选用 HashMap 还是 TreeMap？

对于在 Map 中插入、删除和定位元素这类操作，HashMap 是最好的选择。然而，假如你需

要对一个有序的 key 集合进行遍历，TreeMap 是更好的选择。基于你的 collection 的大小，

也许向 HashMap 中添加元素会更快，将 map 换为 TreeMap 进行有序 key 的遍历。

23.ArrayList 和 Vector 有何异同点？

相同点：

（1）两者都是基于索引的，内部由一个数组支持。

（2）两者维护插入的顺序，我们可以根据插入顺序来获取元素。

（3）ArrayList 和 Vector 的迭代器实现都是 fail-fast 的。

（4）ArrayList 和 Vector 两者允许 null 值，也可以使用索引值对元素进行随机访问。

不同点:

（1）Vector 的方法都是同步的(Synchronized),是线程安全的(thread-safe)，而 ArrayList 的方法不

是，由于线程的同步必然要影响性能，因此,ArrayList 的性能比 Vector 好。然而，如果你寻求在迭代的

时候对列表进行改变，你应该使用 CopyOnWriteArrayList。

（2）当 Vector 或 ArrayList 中的元素超过它的初始大小时,Vector 会将它的容量翻倍,而 ArrayList 只

增加 50%的大小，这样,ArrayList 就有利于节约内存空间。

（3）ArrayList 更加通用，因为我们可以使用 Collections 工具类轻易地获取同步列表和只读

列表。

24.Array 和 ArrayList 有何区别？什么时候更适合用

Array？

Array 可以容纳基本类型和对象，而 ArrayList 只能容纳对象。

Array 是指定大小的，而 ArrayList 大小是不固定的。

Array 没有提供 ArrayList 那么多功能，比如 addAll、removeAll 和 iterator 等。尽管 ArrayList

明显是更好的选择，但也有些时候 Array 比较好用。

（1）如果列表的大小已经指定，大部分情况下是存储和遍历它们。

（2）对于遍历基本数据类型，尽管 Collections 使用自动装箱来减轻编码任务，在指定大小

的基本类型的列表上工作也会变得很慢。

（3）如果你要使用多维数组，使用[][]比 List<List<>>更容易。

25.ArrayList 和 LinkedList 有何区别？

ArrayList 和 LinkedList 两者都实现了 List 接口，但是它们之间有些不同。

（1）ArrayList 是由 Array 所支持的基于一个索引的数据结构，所以它提供对元素的随机访问，

复杂度为 O(1)，但 LinkedList 存储一系列的节点数据，每个节点都与前一个和下一个节点相

连接。所以，尽管有使用索引获取元素的方法，内部实现是从起始点开始遍历，遍历到索引

的节点然后返回元素，时间复杂度为 O(n)，比 ArrayList 要慢。

（2）与 ArrayList 相比，在 LinkedList 中插入、添加和删除一个元素会更快，因为在一个元素

被插入到中间的时候，不会涉及改变数组的大小，或更新索引。

（3）LinkedList 比 ArrayList 消耗更多的内存，因为 LinkedList 中的每个节点存储了前后节点

的引用。

26.哪些集合类提供对元素的随机访问？

ArrayList、HashMap、TreeMap 和 HashTable 类提供对元素的随机访问。

27.EnumSet 是什么？

java.util.EnumSet 是使用枚举类型的集合实现。当集合创建时，枚举集合中的所有元素必须

来自单个指定的枚举类型，可以是显示的或隐示的。EnumSet 是不同步的，不允许值为 null

的元素。它也提供了一些有用的方法，比如 copyOf(Collection c)、of(E first,E„rest)和

complementOf(EnumSet s)。

28.哪些集合类是线程安全的？

Vector、HashTable、Properties 和 Stack 是同步类，所以它们是线程安全的，可以在多线程环

境下使用。Java1.5 并发 API 包括一些集合类，允许迭代时修改，因为它们都工作在集合的

克隆上，所以它们在多线程环境中是安全的。

29.并发集合类是什么？

Java1.5 并发包（java.util.concurrent）包含线程安全集合类，允许在迭代时修改集合。迭代

器被设计为 fail-fast 的，会抛出 ConcurrentModificationException。一部分类为：

CopyOnWriteArrayList、 ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArraySet。

30.BlockingQueue 是什么？

Java.util.concurrent.BlockingQueue 是一个队列，在进行检索或移除一个元素的时候，它会等

待队列变为非空；当在添加一个元素时，它会等待队列中的可用空间。BlockingQueue 接口

是 Java 集合框架的一部分，主要用于实现生产者-消费者模式。我们不需要担心等待生产者

有可用的空间，或消费者有可用的对象，因为它都在 BlockingQueue 的实现类中被处理了。

Java 提供了集中 BlockingQueue 的实现，比如 ArrayBlockingQueue、LinkedBlockingQueue、

PriorityBlockingQueue,、SynchronousQueue 等。

31.队列和栈是什么，列出它们的区别？

栈和队列两者都被用来预存储数据。java.util.Queue 是一个接口，它的实现类在 Java 并

发包中。队列允许先进先出（FIFO）检索元素，但并非总是这样。Deque 接口允许从两端检

索元素。栈与队列很相似，但它允许对元素进行后进先出（LIFO）进行检索。

Stack 是一个扩展自 Vector 的类，而 Queue 是一个接口。

32.Collections 类是什么？

Java.util.Collections 是一个工具类仅包含静态方法，它们操作或返回集合。它包含操作集合

的多态算法，返回一个由指定集合支持的新集合和其它一些内容。这个类包含集合框架算法

的方法，比如折半搜索、排序、混编和逆序等。

33.Comparable 和 Comparator 接口是什么？

如果我们想使用 Array 或 Collection 的排序方法时，需要在自定义类里实现 Java 提供

Comparable 接口。Comparable 接口有 compareTo(T OBJ)方法，它被排序方法所使用。我们应

该重写这个方法，如果“this”对象比传递的对象参数更小、相等或更大时，它返回一个负

整数、0 或正整数。但是，在大多数实际情况下，我们想根据不同参数进行排序。比如，作

为一个 CEO，我想对雇员基于薪资进行排序，一个 HR 想基于年龄对他们进行排序。这就是

我们需要使用 Comparator 接口的情景，因为 Comparable.compareTo(Object o)方法实现只能

基于一个字段进行排序，我们不能根据对象排序的需要选择字段。Comparator 接口的

compare(Object o1, Object o2)方法的实现需要传递两个对象参数，若第一个参数比第二个小，

返回负整数；若第一个等于第二个，返回 0；若第一个比第二个大，返回正整数。

34.Comparable 和 Comparator 接口有何区别？

Comparable 和 Comparator 接口被用来对对象集合或者数组进行排序。Comparable 接口被用

来提供对象的自然排序，我们可以使用它来提供基于单个逻辑的排序。

Comparator 接口被用来提供不同的排序算法，我们可以选择需要使用的 Comparator 来对给

定的对象集合进行排序。

35.我们如何对一组对象进行排序？

如果我们需要对一个对象数组进行排序，我们可以使用 Arrays.sort()方法。如果我们需

要排序一个对象列表，我们可以使用 Collection.sort()方法。两个类都有用于自然排序（使用

Comparable）或基于标准的排序（使用 Comparator）的重载方法 sort()。Collections 内部使

用数组排序方法，所有它们两者都有相同的性能，只是 Collections 需要花时间将列表转换

为数组。

36.当一个集合被作为参数传递给一个函数时，如何

才可以确保函数不能修改它？

在作为参数传递之前，我们可以使用 Collections.unmodifiableCollection(Collection c)方法创建

一个只读集合，这将确保改变集合的任何操作都会抛出 UnsupportedOperationException。

37.我们如何从给定集合那里创建一个 synchronized

的集合？

我们可以使用 Collections.synchronizedCollection(Collection c)根据指定集合来获取一个

synchronized（线程安全的）集合。

38.集合框架里实现的通用算法有哪些？

Java 集合框架提供常用的算法实现，比如排序和搜索。Collections 类包含这些方法实现。大

部分算法是操作 List 的，但一部分对所有类型的集合都是可用的。部分算法有排序、搜索、

混编、最大最小值。

39.大写的 O 是什么？举几个例子？

大写的 O 描述的是，就数据结构中的一系列元素而言，一个算法的性能。Collection 类就是

实际的数据结构，我们通常基于时间、内存和性能，使用大写的 O 来选择集合实现。比如：

例子 1：ArrayList 的 get(index i)是一个常量时间操作，它不依赖 list 中元素的数量。所以它的

性能是 O(1)。例子 2：一个对于数组或列表的线性搜索的性能是 O(n)，因为我们需要遍历所

有的元素来查找需要的元素。

40.与 Java 集合框架相关的有哪些最好的实践？

（1）根据需要选择正确的集合类型。比如，如果指定了大小，我们会选用 Array 而非 ArrayList。

如果我们想根据插入顺序遍历一个 Map，我们需要使用 TreeMap。如果我们不想重复，我们

应该使用 Set。

（2）一些集合类允许指定初始容量，所以如果我们能够估计到存储元素的数量，我们可以

使用它，就避免了重新哈希或大小调整。

（3）基于接口编程，而非基于实现编程，它允许我们后来轻易地改变实现。

（4）总是使用类型安全的泛型，避免在运行时出现 ClassCastException。

（5）使用 JDK 提供的不可变类作为 Map 的 key，可以避免自己实现 hashCode()和 equals()。

（6）尽可能使用 Collections 工具类，或者获取只读、同步或空的集合，而非编写自己的实

现。它将会提供代码重用性，它有着更好的稳定性和可维护性

41 fail-fast 和 fail-safe 的区别

在我们详细讨论这两种机制的区别之前，首先得先了解并发修改。

1.什么是并发修改？

当一个或多个线程正在遍历一个集合 Collection，此时另一个线程修改了这个集合的内

容（添加，删除或者修改）。这就是并发修改

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一人亦世界~*~

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