java面試（進階三篇）解答
題目來自於網路，答案是筆者整理的。僅供參考，歡迎指正
一、基礎題
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怎麼解決Hash衝突；（開放地址法、鏈地址法、再雜湊法、建立公共溢位區等）
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寫出一個必然會產生死鎖的虛擬碼；
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Spring IoC涉及到的設計模式；（工廠模式、單利模式。。）
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toString()方法什麼情況下需要重寫；
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判斷物件相等時，什麼情況下只需要重寫 equals()，什麼情況下需要重寫 equals(),hashcode()？
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Set記憶體放的元素為什麼不可以重複，內部是如何保證和實現的？
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如何保證分散式快取的一致性(分散式快取一致性hash演算法?)？分散式session實現？
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Java 8流式迭代的好處？
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專案中用到的JDK的哪些特性？
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說一下TreeMap的實現原理？紅黑樹的性質？紅黑樹遍歷方式有哪些？如果key衝突如何解決？setColor()方法在什麼時候用？什麼時候會進行旋轉和顏色轉換？
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Spring的bean的建立時機？依賴注入的時機？
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ArrayList和LinkList的刪除一個元素的時間複雜度；（ArrayList是O(N)，LinkList是O(1)）；
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CopyOnWriteArrayList是什麼；
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序列化和反序列化底層如何實現的（ObjectOutputStream 、ObjectInputStream、 readObject writeObject）；
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如何除錯多執行緒的程式；
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一個執行緒連著呼叫start兩次會出現什麼情況？（由於狀態只有就緒、阻塞、執行，狀態是無法由執行轉化為執行的，所以會報不合法的狀態！）
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HashMap在什麼時候時間複雜度是O（1），什麼時候是O（n），什麼時候又是O（logn）；
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wait方法能不能被重寫？（wait是final型別的，不可以被重寫，不僅如此，notify和notifyall都是final型別的），wait能不能被中斷；
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一個Controller呼叫兩個Service，這兩Service又都分別呼叫兩個Dao，問其中用到了幾個資料庫連線池的連線？
二、網路基礎
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HTTP、TCP、UDP的區別和聯絡；
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TCP和UDP各自的優勢，知道哪些使用UDP協議的成功案例；
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TCP和UDP各用了底層什麼協議；
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單個UDP報文最大容量；
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單個TCP報文最大容量；
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TCP報頭格式、UDP報頭格式；
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Server遭遇SYN Flood應當怎麼處理；
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Web開發中如何防範XSS？
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拆包和粘包的問題，如何解決，如果我們的包沒有固定長度的話，我們的應用程式應該如何解決；
三、作業系統
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為什麼要記憶體對齊；
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為什麼會有大端小端，htol這一類函式的作用；
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top顯示出來的系統資訊都是什麼含義；（重要！）
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Linux地址空間，怎麼樣進行定址的；
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Linux如何查詢目錄或者檔案的；
四、分散式其他
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分庫與分錶帶來的分散式困境與應對之策；
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Solr如何實現全天24小時索引更新；
五、Redis
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Redis插槽的分配（key的有效部分使用CRC16演算法計算出雜湊值，再將雜湊值對16384取餘，得到插槽值）;
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Redis主從是怎麼選取的（一種是主動切換，另一種是使用sentinel自動方式）;
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Redis複製的過程;
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Redis佇列應用場景；
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Redis主節點宕機了怎麼辦，還有沒有同步的資料怎麼辦;
六、系統設計開放性題目
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秒殺系統設計，超賣怎麼搞;
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你們的圖片時怎麼儲存的，對應在資料庫中時如何儲存圖片的資訊的？
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假如成都沒有一座消防站，現在問你要建立幾座消防站，每個消防站要配多少名消防官兵，多少輛消防車，請你拿出一個方案；
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基於陣列實現一個迴圈阻塞佇列；
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常見的ipv4地址的展現形式如“168.0.0.1”，請實現ip地址和int型別的相互轉換。（使用位移的方式）
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現網某個服務部署在多臺Liunx伺服器上，其中一臺突然出現CPU 100%的情況，而其他伺服器正常，請列舉可能導致這種情況發生的原因？如果您遇到這樣的情況，應如何定位？記憶體？CPU？釋出？debug？請求量？
七、大資料量問題（後邊會有專題單獨討論）
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給定a、b兩個檔案，各存放50億個url，每個url各佔64位元組，記憶體限制是4G，讓你找出a、b檔案共同的url？
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海量日誌資料，提取出某日訪問百度次數最多的那個IP；
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一個文字檔案，大約有一萬行，每行一個詞，要求統計出其中最頻繁出現的前10個詞，請給出思想，給出時間複雜度分析。
此話題後邊會有專門的文章探討，如果有等不及的小夥伴，可以移步參考：
1、https://blog.csdn.net/v_july_v/article/details/6279498
2、https://blog.csdn.net/v_july_v/article/details/7382693
八、邏輯思維題
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有兩根粗細均勻的香（燒香拜佛的香），每一根燒完都花一個小時，怎麼樣能夠得到15min？
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假定你有8個撞球，其中有1個球比其他的球稍重,如果只能利用天平來斷定哪一個球重,要找到較重的球,要稱幾次?（2次）；
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實驗室裡有1000個一模一樣的瓶子，但是其中的一瓶有毒。可以用實驗室的小白鼠來測試哪一瓶是毒藥。如果小白鼠喝掉毒藥的話，會在一個星期的時候死去，其他瓶子裡的藥水沒有任何副作用。請問最少用多少隻小白鼠可以在一個星期以內查出哪瓶是毒藥；（答案是10只）
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假設有一個池塘，裡面有無窮多的水。現有2個空水壺，容積分別為5升和6升。問題是如何只用這2個水壺從池塘裡取得3升的水；
參考答案
一、基礎題
1.怎麼解決Hash衝突
* 開放定址法（也稱為再雜湊法，基本思想是：當關鍵字key的雜湊地址p出現衝突時，以p為基礎，產生另一個地址p1，如果p1仍然衝突，則再以p為基礎，產生另一個地址p2..直到不再衝突）。主要有以下三種方法：
* 線性探測再雜湊（發生衝突時，順序檢視下一個單元，直到出現空單元）
* 二次探測再雜湊（發生衝突時，在表的左右跳躍式探測）
* 偽隨機探測
* 再雜湊法（同時構造多個不同的雜湊函式，當某一個函式構造的雜湊地址發生衝突時，再計算別的函式）
* 鏈地址法（將所有雜湊地址為i的元素構成一個稱為同義詞鏈的單鏈表）適用於經常新增和刪除的操作
* 建立公共溢位區（將雜湊表分為基本表和溢位表，凡是和基本表衝突的，一律填入溢位區）
更多請參考：https://www.cnblogs.com/wuchaodzxx/p/7396599.html
2.寫出一個必然會產生死鎖的虛擬碼
private static final Object a = new Object();
private static final Object b = new Object();
public void handleA(){
synchronized(a){
// doSomething...
synchronized(b){
// doSomething...
}
}
}
public void handleB(){
synchronized(b){
// doSomething...
synchronized(a){
// doSomething...
}
}
}3.Spring IoC涉及到的設計模式
簡單工廠模式、單例模式
4.toString()方法什麼情況下需要重寫
預設使用的是Object.toString()方法，具體內容如下：
public String toString() {
return getClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(hashCode());
}不需要使用類的具體資訊的時候就不需要重寫
5.判斷物件相等時，什麼情況下只需要重寫 equals()，什麼情況下需要重寫 equals(),hashcode()
兩個物件比較，呼叫equals方法進行比較時，預設比較的是兩個物件是否指向同一塊記憶體地址，如果是則相等，否則不相等。
如果想修改這種規則，即只比較物件的某些屬性是否相等的時候，那麼則需要重寫equals方法。
一般來說，重寫equals方法必須也重寫hashcode方法
6.Set記憶體放的元素為什麼不可以重複，內部是如何保證和實現的
我們以hashSet為例，hashSet實際是使用hashmap來實現的，hashSet的值作為hashmap的key，value為定值。我們可以通過分析hashMap的put過程來分析hashSet是如何不重複的。
我們知道hashMap是雜湊表+連結串列的方式來實現的。通過key的hashCode來確定在雜湊表中的index，相同的key會定位到同一個index，下面就是存放Entry，entry包含key和value，會將當前key與連結串列中的元素的key逐個比較，如果都不相等則放置到連結串列頭；如果存在相等的，則重置entry的value值為當前value
通過上面的過程分析可知，由於hashSet使用hashMap實現時，value值都是定值，所以不會存在相同元素
7.如何保證分散式快取的一致性
分散式一致性hash演算法
8.Java 8流式迭代的好處
* 程式碼更簡潔
* 提供並行流式計算，在處理集合較大時，parallelStream()極大提高效率
...
9.專案中用到的JDK的哪些特性
專案中使用jdk8，回答jdk8的一些新特性
Lambda 表示式 − Lambda允許把函式作為一個方法的引數（函式作為引數傳遞進方法中。
方法引用 − 方法引用提供了非常有用的語法，可以直接引用已有Java類或物件（例項）的方法或構造器。與lambda聯合使用，方法引用可以使語言的構造更緊湊簡潔，減少冗餘程式碼。
預設方法 − 預設方法就是一個在接口裡面有了一個實現的方法。
新工具 − 新的編譯工具，如：Nashorn引擎 jjs、 類依賴分析器jdeps。
Stream API −新新增的Stream API（java.util.stream） 把真正的函數語言程式設計風格引入到Java中。
Date Time API − 加強對日期與時間的處理。
Optional 類 − Optional 類已經成為 Java 8 類庫的一部分，用來解決空指標異常。
Nashorn, JavaScript 引擎 − Java 8提供了一個新的Nashorn javascript引擎，它允許我們在JVM上執行特定的javascript應用。10.說一下TreeMap的實現原理？紅黑樹的性質？紅黑樹遍歷方式有哪些？如果key衝突如何解決？setColor()方法在什麼時候用？什麼時候會進行旋轉和顏色轉換？
// TODO
11.Spring的bean的建立時機？依賴注入的時機？
在預設情況下，啟動spring容器的時候建立物件，同時對所依賴的物件進行注入
如果配置bean的lazy-init屬性為true，在context.getBean()時才建立物件
12.ArrayList和LinkList的刪除一個元素的時間複雜度
* ArrayList O(N)
* LinkedList O(1)
13.CopyOnWriteArrayList是什麼
併發安全版本的ArrayList
14.序列化和反序列化底層如何實現的
序列化：把java物件轉換為位元組序列的過程（物件序列化最主要的作用就是在傳遞和儲存物件的時候，保證物件的完整性和可傳遞性。序列化後的位元組流儲存了java物件的轉狀態以及相關的描述資訊）
反序列化：將位元組序列恢復為java物件的過程（客戶端從檔案或網路上獲取序列化後的物件位元組流後，根據位元組流中儲存的物件狀態和描述資訊，通過反序列化重建物件）
序列化演算法的操作步驟：
* 將物件的類元資料輸出
* 遞迴輸出類的超類描述直到不再有超類
* 類元資料完成以後，開始從最頂層的超類輸出物件例項的實際值
* 從上到下遞迴輸出例項的資料
延伸：為什麼要主動定義serialVersionUID，其作用是什麼？
需要序列化的物件需要主動實現Serializable介面，這個介面是一個標記介面，IDE會提示我們需要主動生成一個serialVersionUID，如果我們不主動生成的話，那麼IDE會在我們序列化物件的時候主動幫我們生成一個。
那麼其作用是什麼呢？我們先看一個示例
// 1.寫一個Account類
public class Account implements Serializable {
private int id;
private String name;
}
// 2.使用ObjectOutputStream將Account例項儲存到一個檔案
ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(new File("C:/Users/Administrator/Desktop/test1.txt")));
objectOutputStream.writeObject(new Account(1,"jack"));
// 3.修改Account類，新增一個屬性
private int age;
// 4.這時再使用ObjectInputStream將test1.txt檔案反序列化成Account物件
// 報錯資訊如下：
java.io.InvalidClassException: cache.Account; local class incompatible: stream classdesc serialVersionUID = -3122741699590248598, local class serialVersionUID = -8634529858385187253將上述過程重複一遍，不同點就是建立Account類的時候主動生成一個serialVersionUID，如下所示：
public class Account implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = 1L;
private int id;
private String name;此時儲存後再反序列化成Account物件，可以發現，沒有報錯，Account物件成功列印
總結：當我們修改了我們的類的時候，那麼當前類的預設的serialVersionUID就會改變，和以前序列化到本地的serialVersionUID不同，那麼這時候反序列檔案的時候就會報錯
15.如何除錯多執行緒的程式
可使用JDI來除錯
具體用法可參考：https://m.vipcn.com/a/332165/
16.一個執行緒連著呼叫start兩次會出現什麼情況？
第二次執行緒會報錯，報錯內容如下：
Exception in thread "main" java.lang.IllegalThreadStateException
at java.lang.Thread.start(Thread.java:708)
at javacore.mulit.MyThread.main(MyThread.java:40)第一次呼叫start之後，threadStatus會改變（非0，0代表新建），所以第二次在呼叫會報錯
17.HashMap在什麼時候時間複雜度是O（1），什麼時候是O（n），什麼時候又是O（logn）
O(1)：當map中的元素雜湊碼都不衝突的時候，會均勻分配在陣列中
O(n)：當map中的元素雜湊碼都衝突的時候，實際上就變成了一個連結串列結構的資料
O(logn)：map中的元素有部分衝突
18.wait方法能不能被重寫？
wait方法屬於Object類，是final型別的，所以不能重寫，原始碼如下：
public final void wait() throws InterruptedException {
wait(0);
}19.一個Controller呼叫兩個Service，這兩Service又都分別呼叫兩個Dao，問其中用到了幾個資料庫連線池的連線？
// TODO
未完待續...