史上最全的中高級JAVA工程師面試題及答案（三）

更新時間：2019-10-18 11:32:54 來源：動力節點瀏覽2768次

今天動力節點java培訓機構小編為大家匯總了史上最全的中高級JAVA工程師面試題及答案（三），分別是java設計模式面試題、JDK源碼面試題及java RPC面試題，希望能夠幫助到正在找工作的中高級JAVA程序員，下面就隨小編一起來看看吧。

java設計模式面試題

　　53、單例模式

　　（1）懶漢模式-非安全懶漢模式(線程不安全，可能出現多個Singleton 實例)

public class Singleton {

private static Singleton instance;

private Singleton (){}

public static Singleton getInstance() {

if (instance == null) {

instance = new Singleton();

}

return instance;

}

　　（2）懶漢模式-安全懶漢模式 (線程安全)

public class Singleton {

private static Singleton instance;

private Singleton (){}

public static synchronized Singleton getInstance() {

if (instance == null) {

instance = new Singleton();

}

return instance;

}

（3）餓漢模式

public class Singleton {

private static Singleton instance = new Singleton();

private Singleton (){}

public static Singleton getInstance() {

return instance;

}

　　（4）餓漢模式(變種) 餓漢(變種，跟第三種差不多，都是在類初始化即實例化instance)

public class Singleton {

private Singleton instance = null;

static {

instance = new Singleton();

}

private Singleton (){}

public static Singleton getInstance() {

return this.instance;

}

　（5）靜態內部類，跟三四有細微差別：Singleton類被裝載instance不一定被初始化，因為內部類SingletonHolder沒有被主動使用，只有顯示調用getInstance才會顯示裝載SingletonHolder 類，從而實例化instance

public class Singleton {

private static class SingletonHolder {

private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();

}

private Singleton (){}

public static final Singleton getInstance() {

return SingletonHolder.INSTANCE;

}

　　（6）枚舉(既可以避免多線程同步問題，還可以防止被反序列化重建對象)

public enum Singleton {

INSTANCE;

public void whateverMethod() {

}

public static void main(String[] args) {

Singleton s = Singleton.INSTANCE;

Singleton s2 = Singleton.INSTANCE;

System.out.println(s==s2);

}

　　輸出結果：true ??

說明這種方式創建的對象是同一個，因為枚舉類中的INSTANCE是static final類型的，只能被實例化一次。對于Enum中每一個枚舉實例，都是相當于一個單獨的Singleton實例。所以借用《Effective Java》一書中的話，單元素的枚舉類型已經成為實現Singleton的最佳方法

　　（7）懶漢升級版

public class Singleton {

private volatile static Singleton singleton;

private Singleton (){}

public static Singleton getSingleton() {

if (singleton == null) {

synchronized (Singleton.class) {

if (singleton == null) {

singleton = new Singleton();

}

return singleton;

}

　　策略模式

　　JDK源碼面試題

　　54、ThreadLocal的實現原理

　　ThreadLocal的實現原理,有什么缺點?跟線程池結合使用要注意什么

　　原理：Current Thread當前線程中有一個ThreadLocalMap對象，它的key是ThreadLocal的弱引用，Value是ThreadLocal調用set方法設置的對象值。每一個線程維護一個各自的ThreadLocalMap，所以多個線程之間變量相互隔離，互不干擾。

　　缺點：存在內存泄漏問題，因為當ThreadLocal設置為null后，ThreadLocalMap的key的弱引用指向了null，又沒有任何的強引用指向threadlocal，所以threadlocal會被GC回收掉。但是，ThreadLocalMap的Value不會被回收，CurrentThread當前線程的強引用指向了ThreadLocalMap，進而指向了這個Entry,所以只有當currentThread結束強引用斷開后，currentThread、ThreadLocalMap、Entry將全部被GC回收。

所以結論是：只要currentThread被GC回收，就不會出現內存泄漏。但是在currentThread被GC回收之前，threadlocal設置為null之后的這段時間里，Value不會被回收，比如當使用線程池的時候，線程結束不會被GC回收，會被繼續復用，那這個Value肯定還會繼續存在。如果這個Value很大的情況下，可能就會內存泄漏。雖然threadlocal的set和get方法執行時會清除key為null的value，但是如果當前線程在使用中沒有調用threadlocal的set或者get方法一樣可能會內存泄漏。

　　跟線程池結合使用的注意事項：因為線程池中線程復用的情況，本次的threadlocal中可能已經存在數據，所以上一次使用完threadlocal的變量后，要調用threadlocal的remove方法清除value。而且要注意調用完remove后應該保證不會再調用get方法。

　　55、AQS實現公平鎖和非公平鎖

　　基于AQS的鎖(比如ReentrantLock)原理大體是這樣:

　　（1）有一個state變量，初始值為0，假設當前線程為A,每當A獲取一次鎖，status++. 釋放一次，status--.鎖會記錄當前持有的線程。

　　（2）當A線程擁有鎖的時候，status>0. B線程嘗試獲取鎖的時候會對這個status有一個CAS(0,1)的操作，嘗試幾次失敗后就掛起線程，進入一個等待隊列。

　　（3）如果A線程恰好釋放，--status==0, A線程會去喚醒等待隊列中第一個線程，即剛剛進入等待隊列的B線程，B線程被喚醒之后回去檢查這個status的值，嘗試CAS(0,1),而如果這時恰好C線程也嘗試去爭搶這把鎖。

　　非公平鎖實現：C直接嘗試對這個status CAS(0,1)操作，并成功改變了status的值，B線程獲取鎖失敗，再次掛起，這就是非公平鎖，B在C之前嘗試獲取鎖，而最終是C搶到了鎖。

公平鎖：C發現有線程在等待隊列，直接將自己進入等待隊列并掛起,B獲取鎖

　　java RPC面試題

　　56、RPC的序列化方式有哪些

　　（1）Thrift---facebook ?ProtoBuf---google

（2）Hessian

（3）AVA原生的序列化接口

（4）Json/xml

　　57、服務熔斷與服務降級概念

　　服務熔斷：

　　一般指某個服務的下游服務出現問題時采用的手段,而服務降級一般是從整體層面考慮的。下游服務出現問題時可以進行服務熔斷。

??對于目標服務的請求和調用大量超時或失敗，這時應該熔斷該服務的所有調用，并且對于后續調用應直接返回，從而快速釋放資源，確保在目標服務不可用的這段時間內，所有對它的調用都是立即返回，不會阻塞的。再等到目標服務好轉后進行接口恢復。

　　服務降級：

　　當服務器壓力劇增的情況下，根據當前業務情況及流量對一些服務和頁面有策略的降級，以此釋放服務器資源以保證核心任務的正常運行。

　　58、JAVA線程執行中怎么kill掉

　　（1）通過設置全局變量標志來控制線程的任務執行完成.進而銷毀線程

（2）如果線程處于長久的阻塞狀態,可以interrupt脫離線程阻塞狀態跳出程序體

　　59、HA主備怎么預防腦裂

　　一般采用2個方法

　　（1）仲裁當兩個節點出現分歧時，由第3方的仲裁者決定聽誰的。這個仲裁者，可能是一個鎖服務，一個共享盤或者其它什么東西。

　　（2）fencing 當不能確定某個節點的狀態時，通過fencing把對方干掉，確保共享資源被完全釋放，前提是必須要有可靠的fence設備。

　　60、性別字段是否需要加索引

1、聚集索引，葉子節點存儲行記錄，InnoDB索引和記錄是存儲在一起的。

2、普通索引，葉子節點存儲了主鍵的值。在InnoDB引擎中每個表都會有一個聚集索引,如果表定義了主鍵,那主鍵就是聚集索引.一個表只有一個聚集索引,其余為普通索引.如果性別sex字段定義為普通的索引,那么在使用普通索引查詢時,會先加載普通索引,通過普通索引查詢到實際行的主鍵,用主鍵通過聚集索引去查詢最終的行. 如果不對sex性別字段加索引,那么查找過程就是直接全表掃描查詢到聚集索引定位到行,而不需要普通索引和聚集索引的切換,所以效率可能更高一點。

　　61、Https的SSL握手過程

　　Https協議由兩部分組成:http+ssl,即在http協議的基礎上增加了一層ssl的握手過程.

　　（1）瀏覽器作為發起方,向網站發送一套瀏覽器自身支持的加密規則,比如客戶端支持的加密算法,Hash算法,ssl版本,以及一個28字節的隨機數client_random

　　（2）網站選出一套加密算法和hash算法，生成一個服務端隨機數server_random并以證書的形式返回給客戶端瀏覽器，這個證書還包含網站地址、公鑰public_key、證書的頒發機構CA以及證書過期時間。

　　（3）瀏覽器解析證書是否有效，如果無效則瀏覽器彈出提示框告警。如果證書有效，則根據server_random生成一個preMaster_secret和Master_secret[會話密鑰], master_secret 的生成需要 preMaster_key ，并需要 client_random 和 server_random 作為種子。瀏覽器向服務器發送經過public_key加密的preMaster_secret,以及對握手消息取hash值并使用master_secret進行加密發送給網站.[客戶端握手結束通知，表示客戶端的握手階段已經結束。這一項同時也是前面發送的所有內容的hash值，用來供服務器校驗]

　　（4）服務器使用private_key 解密后得到preMaster_secret,再根據client_random 和 server_random 作為種子得到master_secret.然后使用master_secret解密握手消息并計算hash值,跟瀏覽器發送的hash值對比是否一致. 然后把握手消息通過master_secret進行對稱加密后返回給瀏覽器.以及把握手消息進行hash且master_secret加密后發給瀏覽器.[服務器握手結束通知，表示服務器的握手階段已經結束。這一項同時也是前面發送的所有內容的hash值，用來供客戶端校驗。]

　　（5）客戶端同樣可以使用master_secret進行解密得到握手消息.校驗握手消息的hash值是否跟服務器發送過來的hash值一致,一致則握手結束.通信開始

　　（6）以后的通信都是通過master_secret+對稱加密算法的方式進行. 客戶端與服務器進入加密通信，就完全是使用普通的HTTP協議，只不過用"會話密鑰"加密內容。SSL握手過程中如果有任何錯誤，都會使加密連接斷開，從而阻止了隱私信息的傳輸