1024程序员节,号称史上最难 Java 面试题?

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今天拉勾搞了一个活动,里面有一套 Java 高级工程师的面试题,我发到了一个群里,很多人都回答不出来。

最后看了一下排行榜,发现回答对 1、2 道题的人占了 80% 的人。通过这些题可以简单的考察出你的技术到底是出于哪一个层次的水平。

下面我把这些题都列举了出来,大家可以先不看答案,先做一遍试一试。

Apache Dubbo的默认集群容错方案是?

A. Failover Cluster
B. Failfast Cluster
C. Failsafe Cluster
D. Failback Cluster

下面关于Kafka说法错误的是?

A. 消息是按照topic进行划分的,一个topic就是一个queue,一个topic可以有多个消费方,当生产方在某个topic发出一条消息后,所有订阅了这个topic的消费方都可以收到这条消息
B. kafka为每个topic维护了多个partition分区,能保证一个topic的消息消费有序
C. 所有的消息读写都是在主patition中进行,其他副本分区只会从主分区复制数据
D. 消息的发送有三种方式:同步、异步以及oneway,异步为默认方式

下面关于排序算法的描述正确的是?

A. 冒泡排序和插入排序都是稳定的排序算法
B. 如果数组已经按照顺序排好序,使用插入排序,时间复杂度是 O(n)
C. 快速排序每次选择最大值作为基准值能够加速排序过程
D. 快速排序最好情况的时间复杂度是O(nlogn)

以下有关JVM的说法正确的是?

A. 程序计数器是一个比较小的内存区域,用于指示当前线程所执行的字节码 执行到了第几行,是线程隔离的
B. 虚拟机栈描述的是Java方法执行的内存模型,用于存储局部变量,操作数 栈,动态链接,方法出口等信息,是线程隔离的
C. 方法区用于存储JVM加载的类信息、常量、静态变量、以及编译器编译后 的代码等数据,是线程共享的
D. 堆被所有线程共享,目的是为了存放对象实例,几乎所有的对象实例都在这里分配。当堆内存没有可用的空间时,会抛出OOM异常

关于TCP的关闭过程,说法正确的是?

A. 处于TIME_WAIT状态的连接等待2MSL后真正关闭连接
B. 对一个established状态的TCP连接,在调用shutdown函数之前调用close接口,可以让主动调用的一方进入半关闭状态
C. 主动发送FIN消息的连接端,收到对方回应ack之前不能发只能收,在收到对方回复ack之后不能发也不能收,进入CLOSING状态
D. 虽然TCP是可靠传输,但在已经成功建立连接的TCP连接上,也可能存在报文丢失

关于B+树比B树更适合做索引,以下说法正确的是?

A. 叶节点之间有指针相连,b+树更适合范围检索;
B. 非叶节点只保存关键字和指针,同样大小非叶节点,b+树可以容纳更多的关键字,可以降低树高,查询时磁盘读写代价更低;
C. B+树的查询效率比较稳定。任何关键字的查找必须走一条从根结点到叶子结点的路。所有关键字查询的路径长度相同,效率相当。
D. 非叶节点上,增加了指向同一层下一个非叶节点的指针,将节点的最低利用率从1/2提高到2/3

以下关于Netty说法,正确的是?

A. netty线程模型采用“服务端监听线程”和“IO线程”分离的方式
B. 通常情况下在NIO非阻塞模式下,Netty为每个Channel分配一个EventLoop,并且它的整个生命周期中的事件都由这个EventLoop来处理
C. 一个eventLoop可以绑定多个Channel
D. 一般接收消息时,由pipeline处理完成会把消息提交到业务线程池进行处理

MyBatis在执行SQL时,正确的调用顺序是?
① SqlSessionFactory
② SqlSession
③ StatementHandler
④ ParameterHandler
⑤ ResultSetHandler
⑥ Executor
⑦TypeHandler

A. ①②③④⑤⑥⑦
B. ①②⑥③④⑦⑤
C. ①②④③⑦⑥⑤
D. ①②③⑦④⑥⑤

以下关于向线程池提交任务,正确的步骤是?
① 判断是否达到了线程池设置的最大线程数,如果没有达到,就创建新线程来执行任务
② 判断线程池中的线程数是否大于设置的核心线程数,创建核心线程执行任务
③ 判断缓冲队列是否满了,如果没满,放入队列等待执行
④ 执行拒绝策略

A. ②①③④
B. ②③①④
C. ①②③④
D. ①③②④

以下关于类的加载机制错误的是

A. 类的加载指的是将编译好的class类文件中的字节码读入到内存中,将其放在堆内并创建对应的Class对象
B. 加载是文件到内存的过程。通过类的完全限定名查找此类字节码文件,并利用字节码文件创建一个Class对象
C. 准备阶段是进行内存分配。为类变量也就是类中由static修饰的变量分配内存,并且设置初始值,初始值是0或者null,而不是代码中设置的具体值
D.解析主要是解析字段、接口、方法。主要是将常量池中的符号引用替换为直接引用的过程。直接引用就是直接指向目标的指针、相对偏移量等

下面我列举出答案,大家对照一下看看你对了多少。

问题一,正确答案:A

答案解析:

Dubbo提供了随机、轮询、最少调用优先等多种负载均衡策略,提供对zk等多种注册中心等支持,能够自动完成服务的注册与发现。dubbo提供可视化的管理后台,方便对服务状态进行监控和管理。dubbo的数据通信默认使用netty来实现,拥有非常不错的性能。Dubbo默认的容错方案是Failover Cluster,即:失败自动切换,当出现失败,重试其它服务器。

除此之外,还提供以下其他容错方式:

  • Failfast Cluster:快速失败,只发起一次调用,失败立即报错。通常用于非幂等性的写操作,比如新增记录。
  • Failsafe Cluster:失败安全,出现异常时,直接忽略。通常用于写入审计日志等操作。
  • Failback Cluster:失败自动恢复,后台记录失败请求,定时重发。通常用于消息通知操作。
  • Forking Cluster:并行调用多个服务器,只要一个成功即返回。通常用于实时性要求较高的读操作,但需要浪费更多服务资源。可通过 forks=”2″ 来设置最大并行数。
  • Broadcast Cluster:广播调用所有提供者,逐个调用,任意一台报错则报错 。通常用于通知所有提供者更新缓存或日志等本地资源信息。

问题二,正确答案:B、D

答案解析:

Kafka只保证一个分区内的消息有序,不能保证一个topic的不同分区之间的消息有序。

为了保证较高的处理效率,所有的消息读写都是在主patition中进行,其他副本分区只会从主分区复制数据。Kafka会在Zookeeper上针对每个Topic维护一个称为ISR(in-sync replica),就是已同步的副本集。如果某个主分区不可用了,Kafka就会从ISR集合中选择一个副本作为新的主分区。

消息的发送有三种方式:同步、异步以及oneway。同步模式下后台线程中发送消息时同步获取结果,这也是默认模式。

异步的模式允许生产者批量发送数据,可以极大的提高性能,但是会增加丢失数据的风险。oneway模式只发送消息不需要返回发送结果,消息可靠性最低,但是低延迟、高吞吐,适用于对可靠性要求不高的场景。

问题三,正确答案:A、B、D

答案解析:

快速排序时间复杂度:

  1. 最优情况:被选出来的基准值都是当前子数组的中间数。
    不断地把一个规模为 n 的问题分解成规模为 n/2 的问题,一直分解到规模大小为 1。如果 n 等于 2,只需要分一次;如果 n 等于 4,需要分 2 次,以此类推,对于规模为 n 的问题,一共要进行 log(n) 次的切分。
    把规模大小为 n 的问题分解成 n/2 的两个子问题时,和基准值进行了 n-1 次比较,复杂度就是 O(n)。
    因此,在最优情况下,快速排序的复杂度是 O(nlogn)。
  2. 最坏情况:基准值选择了子数组里的最大或者最小值
    每次都把子数组分成了两个更小的子数组,其中一个的长度为 1,另外一个的长度只比原子数组少 1,这样就需要n次的切分。
    因此,算法复杂度为 O(n的平方)。

问题四,正确答案:A、B、C、D

答案解析:

虚拟机栈 也叫方法栈,是线程私有的,线程在执行每个方法时都会同时创建一个栈帧,用来存储局部变量表、操作栈、动态链接、方法出口等信息。调用方法时执行入栈,方法返回时执行出栈。
本地方法栈与虚拟机栈类似,也是用来保存线程执行方法时的信息,不同的是,执行java方法使用虚拟机栈,而执行native方法使用本地方法栈。

程序计数器 保存着当前线程所执行的字节码位置,每个线程工作时都有一个独立的计数器。程序计数器为执行java方法服务,执行native方法时,程序计数器为空。栈、本地方法栈、程序计数器这三个部分都是线程独占的。

堆 是JVM管理的内存中最大的一块,堆被所有线程共享,目的是为了存放对象实例,几乎所有的对象实例都在这里分配。当堆内存没有可用的空间时,会抛出OOM异常。根据对象存活的周期不同,jvm把堆内存进行分代管理,由垃圾回收器来进行对象的回收管理。

方法区 也是各个线程共享的内存区域,又叫非堆区。用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据,JDK7中的永久代和JDK8中的Metaspace都是方法区的一种实现。

问题五:正确答案:A、D

答案解析:

A.等待2倍最大报文段生存时间之后在关闭链接,原因有两个:
一、保证TCP协议的全双工连接能够可靠关闭
二、保证这次连接的重复数据段从网络中消失,防止端口被重用时可能产生数据混淆
B.shutdown可以使TCP半双工,但是如果之前调用了close,则直接关闭了socket
C.收到了ack之后的状态,也是不能发只能收,进入FIN_WAIT_2
通信中client和server两端的链接都是ESTABLISHED状态,然后client先主动发起了关闭链接请求,client向server发送了一个fin包,表示client端已经没有数据要发送了,然后client进入了FIN_WAIT_1状态。
server端收到fin后,返回ack,然后进入CLOSE_WAIT状态。此时server属于半关闭状态,因为此时client向server方向已经不会发送数据了,可是server向client端可能还有数据要发送。
当server端数据发送完毕后,server端会向client端发送fin,表示server端也没有数据要发送了,此时server进入LAST_ACK状态,就等待client的应答就可以关闭链接了。

client端收到server端的fin后,回复ack,然后进入TIME_WAIT状态。TIME_WAIT状态下需要等待2倍的最大报文段生存时间,来保证链接的可靠关闭。之后才会进入CLOSED关闭状态。而server端收到ack后直接就进入CLOSED状态。

D.由于TCP的下层网络(IP)可能出现丢失、重复或失序的情况,TCP协议提供可靠数据传输服务。为保证数据传输的正确性,TCP会重传其认为已丢失(包括报文中的比特错误)的包。

问题六,正确答案:A、B、C

答案解析:

b+树更适合索引系统,原因有:
1、由于叶节点之间有指针相连,b+树更适合范围检索;
2、由于非页节点只保存关键字和指针,同样大小非叶节点,b+树可以容纳更多的关键字,可以降低树高,查询时磁盘读写代价更低;
3、B+树的查询效率比较稳定。任何关键字的查找必须走一条从根结点到叶子结点的路。所有关键字查询的路径长度相同,效率相当。

问题七,正确答案:A、B、C、D

答案解析:

netty线程模型采用“服务端监听线程”和“IO线程”分离的方式,boss线程组负责监听事件,创建socket并绑定到worker线程组。

worker线程组负责io处理。线程组由eventLoopGroup实现,其中包含了多个EventLoop事件处理器,每个EventLoop包含一个处理线程。

通常情况下在NIO非阻塞模式下,Netty为每个Channel分配一个EventLoop,并且它的整个生命周期中的事件都由这个EventLoop来处理。

一个eventLoop可以绑定多个Channel。

eventLoop的处理模型,netty4中channel的读写事件都是由worker线程来处理。请求处理中最主要的就是channelPipeline,其中包含了一组channelHandler。这些handler组成了责任链模式,依次对channel中的消息进行处理。一般接收消息时,由pipeline处理完成会把消息提交到业务线程池进行处理,当业务线程处理完成时,会封装成task,提交回channel对应的eventLoop来写回返回值。

问题八,正确答案:B

答案解析:

在执行sql时,首先会从SqlSessionFactory中创建一个新的SqlSession。

sql语句是通过sqlSession中的Executor来执行,Executor根据SqlSession传递的参数执行query()方法,然后创建一个StatementHandler对象,将必要的参数传递给StatementHandler,由StatementHandler来完成对数据库的查询。

StatementHandler调用ParameterHandler的setParameters方法,把用户传递的参数转换成JDBC Statement所需要的参数, 调用原生JDBC来执行语句。

最后由ResultSetHandler的handleResultSets方法对JDBC返回的ResultSet结果集转换成对象集,并逐级返回结果,完成一次sql语句执行。

问题九,正确答案:B

答案解析:

我们看看向线程池提交任务时的执行顺序。
向线程池提交任务时,会首先判断线程池中的线程数是否大于设置的核心线程数,如果不大于,就创建一个核心线程来执行任务。
如果大于核心线程数,就会判断缓冲队列是否满了,如果没有满,则放入队列,等待线程空闲时执行任务。
如果队列已经满了,则判断是否达到了线程池设置的最大线程数,如果没有达到,就创建新线程来执行任务。
如果已经达到了最大线程数,则执行指定的拒绝策略。

问题十,正确答案:A

答案解析:

类的加载指的是将编译好的class类文件中的字节码读入到内存中,将其放在方法区内并创建对应的Class对象。

类的加载分为加载、链接、初始化,其中链接又包括验证、准备、解析三步。看到图中上半部分深绿色,我们逐个分析:

加载是文件到内存的过程。通过类的完全限定名查找此类字节码文件,并利用字节码文件创建一个Class对象

验证是对类文件内容验证。目的在于确保Class文件符合当前虚拟机要求,不会危害虚拟机自身安全。主要包括四种:文件格式验证,元数据验证,字节码验证,符号引用验证。

准备阶段是进行内存分配。为类变量也就是类中由static修饰的变量分配内存,并且设置初始值,这里要注意,初始值是0或者null,而不是代码中设置的具体值,代码中设置的值是在初始化阶段完成的。另外这里也不包含用final修饰的静态变量,因为final在编译的时候就会分配了。

解析主要是解析字段、接口、方法。主要是将常量池中的符号引用替换为直接引用的过程。直接引用就是直接指向目标的指针、相对偏移量等。

最后是初始化:主要完成静态块执行与静态变量的赋值。这是类加载最后阶段,若被加载类的父类没有初始化,则先对父类进行初始化。

只有对类主动使用时,才会进行初始化,初始化的触发条件包括创建类的实例的时候、访问类的静态方法或者静态变量的时候、Class.forName()反射类的时候、或者某个子类被初始化的时候

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