Java2Top (Java学习&面试指南)

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面试题索引

篇幅有限，暂时仅补充部分面题索引。持续不断更新中，题解完善中，欢迎关注公众号「小龙coding」

注：由于平时在大厂搬砖，只有周末才更新，请见谅！

Java集合

• 1. ArrayList的底层数据结构是什么？默认容量是多少？
• 2. ArrayList是如何扩容的？扩容时有哪些性能影响？
• 3. LinkedList的数据结构是什么？为什么它适用于插入操作频繁的场景？
• 4. 为什么ArrayList的contains方法性能较低？如何优化？
• 5. Vector为什么被淘汰？它的synchronized影响了什么？
• 6. ArrayList和LinkedList在遍历时的性能有什么区别？适用于哪些场景？
• 7. ArrayList的remove方法是如何实现的？为什么删除操作性能较差？
• 8. 为什么LinkedList的get(index)方法时间复杂度是O(n)？
• 9. 如何避免ArrayList扩容带来的性能开销？
• 10. ArrayList和LinkedList在并发环境下存在哪些问题？如何解决？
• 11. 如何提高ArrayList查询性能？批量插入数据时如何优化？
• 12. LinkedList为什么在插入删除时性能更优，但在大规模数据下查询性能较差？
• 13. 如何使用ArrayList预分配空间来提升性能？
• 14. 为什么扩容时会创建一个更大的数组，而不是直接动态扩展？
• 15. LinkedList如何优化插入删除操作的指针操作？
• 16. 对于大量元素的场景，如何选择List实现类来提升性能？
• 17. 如何优化ArrayList在高并发场景下的安全性？
• 18. Stream API对ArrayList和LinkedList的遍历性能有何影响？
• 19. 如何使用subList方法高效拆分List？有哪些注意事项？
• 20. 为什么subList不是独立的List，而是原List的视图？
• 21. 如何高效合并两个List？有哪些方法？
• 22. 为什么Arrays.asList()生成的List不能进行add/remove操作？
• 23. 如何使用Collections.synchronizedList()确保线程安全？它的缺陷是什么？
• 24. 如何使用ListIterator进行双向遍历？相比Iterator有哪些优势？
• 25. Sequenced Collection ....

Map

• 1. HashMap的实现原理是什么？
• 2. HashMap的put方法执行流程是怎样的？涉及哪些关键操作？
• 3. 为什么HashMap需要重写hashCode和equals方法？
• 4. HashMap如何处理哈希冲突？为什么1.8之后引入红黑树？
• 5. 为什么HashMap的初始容量必须是2的幂次方？
• 6. ConcurrentHashMap为什么放弃了Segment分段锁？如何保证高并发安全？
• 7. ConcurrentHashMap采用了哪些锁优化机制？为什么比Hashtable高效？
• 8. TreeMap是如何保证有序的？红黑树的插入和删除如何影响平衡？
• 9. LinkedHashMap如何维护访问顺序？它是如何实现LRU缓存的？
• 10. WeakHashMap与HashMap的区别是什么？适用于哪些场景？
• 11. IdentityHashMap与HashMap的核心区别是什么？如何避免错误使用？
• 12. ConcurrentSkipListMap是如何保证线程安全的？相比ConcurrentHashMap有哪些优势？
• 13. 为什么ConcurrentHashMap不支持key或value为null？
• 14. HashMap的modCount变量有什么作用？为什么fail-fast机制需要它？
• 15. Java 21中的SequencedMap如何优化Map访问顺序？
• 16. HashMap为什么默认负载因子是0.75？如何选择合适的负载因子？
• 17. HashMap什么时候会触发扩容？扩容的代价是什么？如何减少扩容次数？
• 18. ConcurrentHashMap如何优化锁竞争？CAS和synchronized如何配合？
• 19. 为什么HashMap的key和value不能太大？它会影响性能吗？
• 20. LinkedHashMap在LRU缓存中的性能如何？为什么要重写removeEldestEntry方法？
• 21. ConcurrentHashMap为什么适合高并发？它如何避免数据竞争？
• 22. 如何使用TreeMap进行区间查询？性能如何优化？
• 23. 如何提高HashMap的查询性能？有哪些策略可以优化hashCode计算？
• 24. ConcurrentSkipListMap与TreeMap的性能对比，适用于哪些场景？ ....

分布式与微服务

• 1. 分布式系统中，如何保证服务的幂等性？能举一个实际应用中的例子吗？
• 2. 什么是 CAP 理论？在实际应用中，如何选择一致性、可用性和分区容忍性的平衡？
• 3. 在分布式系统中，如何确保服务之间的正确通信？如何保证消息的有序性？
• 4. 在多数据中心的分布式系统中，如何确保数据的同步和一致性？
• 5. 在分布式系统中，如何进行服务降级与熔断处理？能举一个典型的应用场景吗？
• 6. 什么是水平扩展和垂直扩展？分别在什么场景下使用？
• 7. 在分布式系统中，如何避免出现全局锁或大规模数据锁？
• 8. 什么是分布式系统中的一致性哈希？它如何应用在负载均衡和缓存中？
• 9. 强一致性和最终一致性之间的差异是什么？在分布式数据库中，如何保证一致性？
• 10. 在分布式环境中，如何实现分布式事务的最终一致性？你知道哪些常见的最终一致性机制？
• 11. 你了解什么是"读写分离"？它如何保证分布式数据库中的一致性？
• 12. 在分布式环境中，如何解决网络分区导致的数据一致性问题？
• 13. 在数据库分片中，如何设计分片键来平衡负载并减少跨分片的查询？
• 14. Paxos 和 Raft 协议的核心区别是什么？它们各自适用于哪些场景？
• 15. 分布式系统中的'强一致性'和'弱一致性'有什么不同？能举一个场景来说明它们的选择？
• 16. 如何避免分布式系统中的'幻读'问题？有哪些常见的解决方案？
• 17. 在分布式事务中，TCC 模式的三阶段分别是什么？它有什么优缺点？
• 18. 在分布式事务中，如何保证事务的幂等性？举一个实际的应用例子
• 19. 什么是 Saga 模式？它如何在分布式系统中保证数据的一致性？
• 20. XA 协议如何确保跨多个数据库的事务一致性？它存在哪些性能问题？
• 21. 分布式事务中的'最终一致性'是什么意思？你如何保证它在实际系统中的实现？
• 22. 在分布式事务的过程中，如何避免数据的不一致性，如何处理事务失败的补偿？
• 23. 在实际业务中，如何选择使用 TCC 模式、Saga 模式还是 XA 协议来解决分布式事务问题？
• 24. 分布式系统中的'单点故障'是如何产生的？如何避免单点故障？

消息队列

• 1. RabbitMQ 的消息确认机制是什么？如何确保消息的可靠传递？
• 2. Kafka 如何处理消息丢失？它的消息确认机制如何设计？
• 3. RocketMQ 如何保证消息的顺序性？如何处理消息堆积？
• 4. Kafka 和 RabbitMQ 的架构有什么不同？它们适用于哪些场景？
• 5. RabbitMQ 中的交换机、队列、绑定的关系是什么？它们如何工作？
• 6. 消息队列的持久化和非持久化有什么区别？如何保证消息不丢失？
• 7. Kafka 中的分区是什么？分区对消息顺序性有何影响？
• 8. RocketMQ 中的消息存储是如何设计的？如何保证高效读写？
• 9. 消息队列中的 '死信队列' 是什么？如何处理死信消息？
• 10. Kafka 的消费组如何工作？消费组如何处理消息的顺序性？
• 11. 消息队列如何实现生产者和消费者的解耦？有哪些常见的解耦模式？
• 12. 为什么 Kafka 使用分布式架构？它如何保证高可用性和扩展性？
• 13. RabbitMQ 中的流控机制是什么？它如何保证消费者的消息处理能力与生产者的吞吐量匹配？
• 14. 在消息队列系统中，如何实现消息的去重？如何保证幂等性？
• 15. 如何调优 Kafka 消费者的吞吐量？有哪些优化策略？
• 16. 如何减少 RabbitMQ 中的消息积压？如何优化其性能？
• 17. RocketMQ 如何实现高效的消息顺序处理？
• 18. 如何设计一个高可用的分布式消息队列系统？（例如 Kafka、RocketMQ）
• 19. 如何提升消息队列的性能？有哪些常见的性能瓶颈？
• 20. 如何优化消息队列的磁盘与内存使用？如何应对大规模消息流？
• 21. Kafka 的消息压缩功能如何工作？如何使用它来提高性能？
• 22. 如何在 RabbitMQ 中实现负载均衡？如何优化消费者的消费能力？
• 23. 如何处理消息队列中的消息堆积问题？
• 24. 如何使用 Kafka 的消费者组来实现消息的负载均衡？
• 25. 在 RocketMQ 中，如何控制消息消费的并发量？ ...

Redis

• 1. Redis 的数据类型有哪些？每种数据类型的应用场景是什么？
• 2. Redis 如何实现持久化？有哪些持久化策略？
• 3. Redis 的主从复制是如何实现的？
• 4. Redis 如何实现高可用？常用的高可用方案有哪些？
• 5. Redis 的缓存淘汰策略有哪些？如何选择合适的策略？
• 6. Redis 集群是如何工作的？如何配置和管理 Redis 集群？
• 7. 如何在 Redis 中实现分布式锁？有哪些注意事项？
• 8. Redis 的事务机制是如何实现的？有哪些限制？
• 9. Redis 如何处理大数据量的存储和查询？
• 10. Redis 的性能优化有哪些方法？
• 1. Redis 为什么那么快？它的高性能背后的关键因素有哪些？
• 2. 为什么 Redis 采用单线程模型而非多线程模型？它的优缺点是什么？
• 3. Redis 如何使用非阻塞 I/O 来提高性能？
• 4. Redis 使用的事件驱动模型是什么？如何处理大量并发连接？
• 5. Redis 数据结构（如 String、List、Set、Hash、Sorted Set）底层实现与适用场景是什么？
• 6. Redis内存淘汰策略有哪些？如何选择？
• 7. Redis 如何通过内存管理来保证高性能？
• 8. Redis 的持久化机制 AOF 和 RDB 的异同与优化方案是什么？
• 9. Redis的哈希表扩容（渐进式Rehash）过程？
• 10. 跳表（SkipList）的时间复杂度与实现细节？
• 11. Redis的过期键删除策略（惰性+定期）？
• 12. String类型如何实现计数器功能？原子操作有哪些？
• 13. List结构如何实现消息队列？与专业的MQ区别？
• 14. Set结构如何实现抽奖、共同关注等场景？
• 15. ZSet底层实现（跳表+哈希表）？如何实现排行榜？
• 16. Hash结构适合存储什么类型数据？与String的区别？
• 17. Redis 主从复制的工作原理是什么？如何保证主从数据一致性？
• 18. Redis 哨兵模式如何保障高可用性，如何处理故障切换？
• 19. Redis 分布式架构中的分区机制如何工作？如何保证数据均衡？
• 20. Redis 是如何处理缓存穿透、缓存击穿和缓存雪崩等问题的？
• 21. Redis 的事务是如何工作的？如何保证原子性？
• 22. Redis 的 Lua 脚本执行机制是什么？如何确保脚本的原子性？
• 23. Redis 中的发布/订阅（Pub/Sub）是如何实现的？
• 24. Redis 的持久化方案中，AOF 和 RDB 的各自优缺点是什么？
• 25. Redis 的哈希槽机制在集群模式中的作用是什么？ ....

JVM GC

• 1. JVM运行时数据区有哪些？每个区域的作用是什么？
• 2. 为什么Java线程栈会出现StackOverflowError？如何优化？
• 3. 程序计数器的作用是什么？为什么它不会产生OOM？
• 4. 方法区（元空间）和堆的区别是什么？为什么JDK 8用元空间替代永久代？
• 5. 为什么String.intern()在JDK 6和JDK 7+行为不同？
• 6. Java对象是如何在堆上分配的？对象分配过程经历哪些阶段？
• 7. 什么是TLAB（线程本地分配缓冲区）？它如何提升对象分配性能？
• 8. 逃逸分析如何优化对象分配？为什么减少堆内存分配能提高性能？
• 9. 什么是标量替换？如何减少对象分配？
• 10. Java大对象（如1MB+数组）是如何分配的？为什么直接进入老年代？
• 11. Minor GC和Major GC（Full GC）的区别是什么？
• 12. 如何避免对象在堆上分配？有哪些优化策略？
• 13. JVM如何优化对象的访问速度？什么是指针压缩？
• 14. 堆外内存（DirectByteBuffer）是如何分配的？如何避免OOM？
• 15. Java Finalize方法的作用是什么？为什么不推荐使用？
• 16. 有哪些典型的Java OOM异常？如何分析和优化？
• 17. 如何通过jmap、jstack、MAT进行OOM排查？
• 18. 如何优化DirectByteBuffer造成的堆外内存OOM？
• 19. Java线程创建过多会导致什么问题？如何避免？
• 20. 如何通过JVM参数（-Xmx、-Xms）优化内存管理？
• 21. 什么是Full GC？如何判断Full GC是否频繁发生？
• 22. 如何分析和优化JVM内存泄漏？
• 23. 如何使用jcmd、jstat监控JVM内存使用？
• 24. Metaspace为什么会导致OOM？如何优化？
• 25. 栈内存过小或过大会带来哪些影响？ ....

Spring

• 1. Spring 中的 IoC（控制反转）与 DI（依赖注入）的区别是什么？
• 2. Spring AOP 如何实现动态代理？它与 JDK 动态代理和 CGLIB 代理的区别是什么？
• 3. Spring 的 BeanFactory 和 ApplicationContext 有什么区别？
• 4. Spring 的 Bean 生命周期流程是什么？如何在 Bean 的生命周期中进行自定义操作？
• 5. Spring 中如何实现事务管理？声明式事务与编程式事务的区别是什么？
• 6. Spring 的 @Autowired 注解如何工作？如何进行自定义的依赖注入？
• 7. Spring 中的事件发布/监听机制是如何实现的？
• 8. Spring 的 BeanPostProcessor 和 BeanFactoryPostProcessor 的区别是什么？
• 9. Spring 如何通过代理机制支持 AOP？如何处理环绕通知？
• 10. Spring 容器中的单例模式是如何实现的？如何保证单例 Bean 的线程安全？
• 11. Spring 如何优化 Bean 的加载性能？如何懒加载 Bean？
• 12. Spring 如何实现缓存？如何自定义缓存策略？
• 13. Spring 的异步执行是如何实现的？如何通过 @Async 注解进行优化？
• 14. Spring 如何通过 JPA 或 Hibernate 优化数据库操作性能？
• 15. Spring Boot 如何优化启动时间和内存使用？
• 16. Spring Cloud 中的服务注册与发现是如何实现的？与 Eureka 或 Consul 有何关系？
• 17. Spring Cloud 配置中心如何实现集中化配置管理？其原理是什么？
• 18. Spring Cloud 中的负载均衡如何实现？与 Ribbon 有何关系？
• 19. Spring Cloud Gateway 如何实现请求路由与负载均衡？
• 20. Spring Cloud 中的服务熔断与降级是如何实现的？与 Hystrix 有何关系？
• 21. Spring 中的 IoC（控制反转）是什么？它如何帮助松耦合？
• 22. 如何使用 Spring AOP 实现日志、事务等横切关注点？
• 23. Spring 事务管理的工作原理是什么？如何使用声明式事务？
• 24. 如何在 Spring 中实现自定义的 BeanFactoryPostProcessor 和 BeanPostProcessor？
• 25. Spring 中的依赖注入（DI）有哪几种方式？它们各自的优缺点是什么？ ....

👨‍💻关于作者

小龙二本出身，一路自学 Java，校招斩获腾讯、美团、网易SP、ViVo提前批、讯飞多个大厂offer。作为一名后端 coder，深感一路的不易。希望我的分享可以帮助更多的小伙伴，我踩过的坑你们不要再踩！

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