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java面试题集高级篇经典汇总时间：2018-01-09 来源：java高级面试经典

Java高级软件工程师作为一个项目组甚至是一个企业的中流砥柱的存在，在企业中是非常受欢迎的状态，同样企业在这方面的人才招收方面也是非常严格的，尤其是对于技术方面的整体要求是非常严格的，因此java高级工程师在接受面试的时候被问到的问题越是接近底层，因此多看底层实现源码，自己分析源码在成为高级工程师之后这已经是必备的日常习惯!

java面试题高级篇

接下来在这里为大家分享一些java高级面试题中所遇到一席问题，在你看过之后会发现正如上述所说，越是高级所问到的技术月底层。

1) 为什么我们调用start()方法时会执行run()方法，为什么我们不能直接调用run()方法?

这是另一个非常经典的java多线程面试问题。这也是我刚开始写线程程序时候的困惑。现在这个问题通常在电话面试或者是在初中级Java面试的第一轮被问到。这个问题的回答应该是这样的，当你调用start()方法时你将创建新的线程，并且执行在run()方法里的代码。但是如果你直接调用run()方法，它不会创建新的线程也不会执行调用线程的代码。阅读我之前写的《start与run方法的区别》这篇文章来获得更多信息。

2) Java中你怎样唤醒一个阻塞的线程?

这是个关于线程和阻塞的棘手的问题，它有很多解决方法。如果线程遇到了IO阻塞，我并且不认为有一种方法可以中止线程。如果线程因为调用wait()、sleep()、或者join()方法而导致的阻塞，你可以中断线程，并且通过抛出InterruptedException来唤醒它。我之前写的《How to deal with blocking methods in java》有很多关于处理线程阻塞的信息。

3)在Java中CycliBarriar和CountdownLatch有什么区别?

这个线程问题主要用来检测你是否熟悉JDK5中的并发包。这两个的区别是CyclicBarrier可以重复使用已经通过的障碍，而CountdownLatch不能重复使用。

4) 什么是不可变对象，它对写并发应用有什么帮助?

另一个多线程经典面试问题，并不直接跟线程有关，但间接帮助很多。这个java面试问题可以变的非常棘手，如果他要求你写一个不可变对象，或者问你为什么String是不可变的。

5) 你在多线程环境中遇到的共同的问题是什么?你是怎么解决它的?

多线程和并发程序中常遇到的有Memory-interface、竞争条件、死锁、活锁和饥饿。问题是没有止境的，如果你弄错了，将很难发现和调试。这是大多数基于面试的，而不是基于实际应用的Java线程问题。

6)在java中wait和sleep方法的不同?

通常会在电话面试中经常被问到的Java线程面试问题。最大的不同是在等待时wait会释放锁，而sleep一直持有锁。Wait通常被用于线程间交互，sleep通常被用于暂停执行。

7)用Java实现阻塞队列。

这是一个相对艰难的多线程面试问题，它能达到很多的目的。第一，它可以检测侯选者是否能实际的用Java线程写程序;第二，可以检测侯选者对并发场景的理解，并且你可以根据这个问很多问题。如果他用wait()和notify()方法来实现阻塞队列，你可以要求他用最新的Java 5中的并发类来再写一次。

8)用Java写代码来解决生产者——消费者问题。

与上面的问题很类似，但这个问题更经典，有些时候面试都会问下面的问题。在Java中怎么解决生产者——消费者问题，当然有很多解决方法，我已经分享了一种用阻塞队列实现的方法。有些时候他们甚至会问怎么实现哲学家进餐问题。

9)用Java编程一个会导致死锁的程序，你将怎么解决?

这是我最喜欢的Java线程面试问题，因为即使死锁问题在写多线程并发程序时非常普遍，但是很多侯选者并不能写deadlock free code(无死锁代码?)，他们很挣扎。只要告诉他们，你有N个资源和N个线程，并且你需要所有的资源来完成一个操作。为了简单这里的n可以替换为2，越大的数据会使问题看起来更复杂。通过避免Java中的死锁来得到关于死锁的更多信息。

10) 什么是原子操作，Java中的原子操作是什么?

非常简单的java线程面试问题，接下来的问题是你需要同步一个原子操作。

11) Java中的volatile关键是什么作用?怎样使用它?在Java中它跟synchronized方法有什么不同?

自从Java 5和Java内存模型改变以后，基于volatile关键字的线程问题越来越流行。应该准备好回答关于volatile变量怎样在并发环境中确保可见性、顺序性和一致性。

12) 什么是竞争条件?你怎样发现和解决竞争?

这是一道出现在多线程面试的高级阶段的问题。大多数的面试官会问最近你遇到的竞争条件，以及你是怎么解决的。有些时间他们会写简单的代码，然后让你检测出代码的竞争条件。可以参考我之前发布的关于Java竞争条件的文章。在我看来这是最好的java线程面试问题之一，它可以确切的检测候选者解决竞争条件的经验，or writing code which is free of data race or any other race condition。关于这方面最好的书是《Concurrency practices in Java》。

13) 你将如何使用thread dump?你将如何分析Thread dump?

在UNIX中你可以使用kill -3，然后thread dump将会打印日志，在windows中你可以使用”CTRL+Break”。非常简单和专业的线程面试问题，但是如果他问你怎样分析它，就会很棘手。

14、mysql分页方式

物理分页

逻辑分页

15、单例模式怎么优化

考虑是否要取消单例采用其他方式实现

16、redis

4.1、内存分配

一台服务器10G内存，要在该服务器部署一个redis实例，同时即需要写也要读，如果直接给redis分配半数以上的内存，服务器很可能会垮掉，因为redis在写操作的时候回fork一个新的线程，同时分配相同内存给新线程，不考虑虚拟内存的话，写操作时内存占用状况也就是，当前redis物理内存 * 2 > 10 。所以服务器会垮掉。在分配内存时需要注意，尽量将内存设置在半数以下。

4.2、数据结构

4.3、常用操作、原子操作

4.4、存储结构。单向链表

17、http请求网络异常解决方案

根据异常状况和请求状况进行分类。考虑是否需要异步请求，实时数据交互考虑循环请求2次，而且一般在进行网络通讯的过程中，对于一些比较重要的交互数据会采用日志记录的方式来记录本次通讯的状况。后期可以通过日志分析异常的主要原因，并针对性解决。

18、怎么检测某个接口是否可以使用

//blog.csdn.net/u012116457/article/details/46316063

18、maven相关

//blog.163.com/hcl_zjblog/blog/static/214281242201712872723221/?newFollowBlog

19、关于内存溢出问题的查找方式

原因分析：

1.内存中加载的数据量过于庞大，如一次从数据库取出过多数据;

2.集合类中有对对象的引用，使用完后未清空，使得JVM不能回收;

3.代码中存在死循环或循环产生过多重复的对象实体;

4.使用的第三方软件中的BUG;

5.启动参数内存值设定的过小;

解决思路：

第一步，修改JVM启动参数，直接增加内存。(-Xms，-Xmx参数一定不要忘记加。)

第二步，检查错误日志，查看“OutOfMemory”错误前是否有其它异常或错误。

第三步，对代码进行走查和分析，找出可能发生内存溢出的位置。

使用工具：

常用的有 BoundsCheaker、Deleaker、Visual Leak Detector等

19、事务

10.1、事物的作用(事物的传播机制)是保证数据的原子性一致性隔离性和永久性。一般说为了保证数据的原子性即可。

10.2、事物的隔离级别，脏读*、不可重复读**、幻读***、Serializable****。(*代表权重)

MySQL：AUTOCOMMIT控制事务行为。默认为1每执行一条sql都会认为一个事务，自动提交。设置为0时只有在遇到commit时才会认为一条完整的事务然后提交。

20、java.lang包下的常用工具类，本次考到了Random和Math

java.lang:提供利用 Java 编程语言进行程序设计的基础类。

java.io:通过数据流、序列化和文件系统提供系统输入和输出。

java.lang.ref：强引用，软引用，弱引用，虚引用。

java.math:提供用于执行任意精度整数算法 (BigInteger) 和任意精度小数算法 (BigDecimal) 的类。

java.concurrent:在并发编程中很常用的实用工具类(ThreadFactory)

JVM篇

一.什么是类的加载

类的加载指的是将类的.class文件中的二进制数据读入到内存中，将其放在运行时数据区的方法区内，然后在堆区创建一个java.lang.Class对象，用来封装类在方法区内的数据结构。类的加载的最终产品是位于堆区中的Class对象，Class对象封装了类在方法区内的数据结构，并且向Java程序员提供了访问方法区内的数据结构的接口。

二.类的生命周期

1.加载，查找并加载类的二进制数据，在Java堆中也创建一个java.lang.Class类的对象

2.连接，连接又包含三块内容：验证、准备、初始化。1)验证，文件格式、元数据、字节码、符号引用验证;2)准备，为类的静态变量分配内存，并将其初始化为默认值;3)解析，把类中的符号引用转换为直接引用

3.初始化，为类的静态变量赋予正确的初始值

4.使用，new出对象程序中使用

5.卸载，执行垃圾回收

三.类加载器

1.启动类加载器：Bootstrap ClassLoader，负责加载存放在JDK\jre\lib(JDK代表JDK的安装目录，下同)下，或被-Xbootclasspath参数指定的路径中的，并且能被虚拟机识别的类库

2.扩展类加载器：Extension ClassLoader，该加载器由sun.misc.Launcher$ExtClassLoader实现，它负责加载DK\jre\lib\ext目录中，或者由java.ext.dirs系统变量指定的路径中的所有类库(如javax.*开头的类)，开发者可以直接使用扩展类加载器。

3.应用程序类加载器：Application ClassLoader，该类加载器由sun.misc.Launcher$AppClassLoader来实现，它负责加载用户类路径(ClassPath)所指定的类，开发者可以直接使用该类加载器

四.类加载机制

1.全盘负责，当一个类加载器负责加载某个Class时，该Class所依赖的和引用的其他Class也将由该类加载器负责载入，除非显示使用另外一个类加载器来载入

2.父类委托，先让父类加载器试图加载该类，只有在父类加载器无法加载该类时才尝试从自己的类路径中加载该类

3.缓存机制，缓存机制将会保证所有加载过的Class都会被缓存，当程序中需要使用某个Class时，类加载器先从缓存区寻找该Class，只有缓存区不存在，系统才会读取该类对应的二进制数据，并将其转换成Class对象，存入缓存区。这就是为什么修改了Class后，必须重启JVM，程序的修改才会生效

五.jvm内存结构

1.方法区和对是所有线程共享的内存区域;而java栈、本地方法栈和程序员计数器是运行是线程私有的内存区域。

2.Java堆(Heap),是Java虚拟机所管理的内存中最大的一块。Java堆是被所有线程共享的一块内存区域，在虚拟机启动时创建。此内存区域的唯一目的就是存放对象实例，几乎所有的对象实例都在这里分配内存。

3.方法区(Method Area),方法区(Method Area)与Java堆一样，是各个线程共享的内存区域，它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。

4.程序计数器(Program Counter Register),程序计数器(Program Counter Register)是一块较小的内存空间，它的作用可以看做是当前线程所执行的字节码的行号指示器。

5.JVM栈(JVM Stacks),与程序计数器一样，Java虚拟机栈(Java Virtual Machine Stacks)也是线程私有的，它的生命周期与线程相同。虚拟机栈描述的是Java方法执行的内存模型：每个方法被执行的时候都会同时创建一个栈帧(Stack Frame)用于存储局部变量表、操作栈、动态链接、方法出口等信息。每一个方法被调用直至执行完成的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机栈中从入栈到出栈的过程。

6.本地方法栈(Native Method Stacks),本地方法栈(Native Method Stacks)与虚拟机栈所发挥的作用是非常相似的，其区别不过是虚拟机栈为虚拟机执行Java方法(也就是字节码)服务，而本地方法栈则是为虚拟机使用到的Native方法服务。

六.对象分配规则

1.对象优先分配在Eden区，如果Eden区没有足够的空间时，虚拟机执行一次Minor GC。

2.大对象直接进入老年代(大对象是指需要大量连续内存空间的对象)。这样做的目的是避免在Eden区和两个Survivor区之间发生大量的内存拷贝(新生代采用复制算法收集内存)。

3.长期存活的对象进入老年代。虚拟机为每个对象定义了一个年龄计数器，如果对象经过了1次Minor GC那么对象会进入Survivor区，之后每经过一次Minor GC那么对象的年龄加1，知道达到阀值对象进入老年区。

4.动态判断对象的年龄。如果Survivor区中相同年龄的所有对象大小的总和大于Survivor空间的一半，年龄大于或等于该年龄的对象可以直接进入老年代。

5.空间分配担保。每次进行Minor GC时，JVM会计算Survivor区移至老年区的对象的平均大小，如果这个值大于老年区的剩余值大小则进行一次Full GC，如果小于检查HandlePromotionFailure设置，如果true则只进行Monitor GC,如果false则进行Full GC。

七.GC算法

GC最基础的算法有三种：标记 -清除算法、复制算法、标记-压缩算法，我们常用的垃圾回收器一般都采用分代收集算法。

1.标记 -清除算法，“标记-清除”(Mark-Sweep)算法，如它的名字一样，算法分为“标记”和“清除”两个阶段：首先标记出所有需要回收的对象，在标记完成后统一回收掉所有被标记的对象。

2.复制算法，“复制”(Copying)的收集算法，它将可用内存按容量划分为大小相等的两块，每次只使用其中的一块。当这一块的内存用完了，就将还存活着的对象复制到另外一块上面，然后再把已使用过的内存空间一次清理掉。

3.标记-压缩算法，标记过程仍然与“标记-清除”算法一样，但后续步骤不是直接对可回收对象进行清理，而是让所有存活的对象都向一端移动，然后直接清理掉端边界以外的内存

4.分代收集算法，“分代收集”(Generational Collection)算法，把Java堆分为新生代和老年代，这样就可以根据各个年代的特点采用最适当的收集算法。

八.垃圾回收器

1.Serial收集器，串行收集器是最古老，最稳定以及效率高的收集器，可能会产生较长的停顿，只使用一个线程去回收。

2.ParNew收集器，ParNew收集器其实就是Serial收集器的多线程版本。

3.Parallel收集器，Parallel Scavenge收集器类似ParNew收集器，Parallel收集器更关注系统的吞吐量。

4.Parallel Old 收集器，Parallel Old是Parallel Scavenge收集器的老年代版本，使用多线程和“标记-整理”算法

5.CMS收集器，CMS(Concurrent Mark Sweep)收集器是一种以获取最短回收停顿时间为目标的收集器。

6.G1收集器，G1 (Garbage-First)是一款面向服务器的垃圾收集器,主要针对配备多颗处理器及大容量内存的机器. 以极高概率满足GC停顿时间要求的同时,还具备高吞吐量性能特征

7.GC算法和垃圾回收器算法图解以及更详细内容参考JVM(3)：Java GC算法垃圾收集器

九.GC日志分析

摘录GC日志一部分(前部分为年轻代gc回收;后部分为full gc回收)：

2016-07-05T10:43:18.093+0800: 25.395: [GC [PSYoungGen: 274931K->10738K(274944K)] 371093K->147186K(450048K), 0.0668480 secs] [Times: user=0.17 sys=0.08, real=0.07 secs]

2016-07-05T10:43:18.160+0800: 25.462: [Full GC [PSYoungGen: 10738K->0K(274944K)] [ParOldGen: 136447K->140379K(302592K)] 147186K->140379K(577536K) [PSPermGen: 85411K->85376K(171008K)], 0.6763541 secs] [Times: user=1.75 sys=0.02, real=0.68 secs]

通过上面日志分析得出，PSYoungGen、ParOldGen、PSPermGen属于Parallel收集器。其中PSYoungGen表示gc回收前后年轻代的内存变化;ParOldGen表示gc回收前后老年代的内存变化;PSPermGen表示gc回收前后永久区的内存变化。young gc 主要是针对年轻代进行内存回收比较频繁，耗时短;full gc 会对整个堆内存进行回城，耗时长，因此一般尽量减少full gc的次数

十.调优命令

Sun JDK监控和故障处理命令有jps jstat jmap jhat jstack jinfo

1.jps，JVM Process Status Tool,显示指定系统内所有的HotSpot虚拟机进程。

2.jstat，JVM statistics Monitoring是用于监视虚拟机运行时状态信息的命令，它可以显示出虚拟机进程中的类装载、内存、垃圾收集、JIT编译等运行数据。

3.jmap，JVM Memory Map命令用于生成heap dump文件

4.jhat，JVM Heap Analysis Tool命令是与jmap搭配使用，用来分析jmap生成的dump，jhat内置了一个微型的HTTP/HTML服务器，生成dump的分析结果后，可以在浏览器中查看

5.jstack，用于生成java虚拟机当前时刻的线程快照。

6.jinfo，JVM Configuration info 这个命令作用是实时查看和调整虚拟机运行参数。

详细的命令使用参考这里JVM(4)：Jvm调优-命令篇

十一.调优工具

常用调优工具分为两类,jdk自带监控工具：jconsole和jvisualvm，第三方有：MAT(Memory Analyzer Tool)、GChisto。

1.jconsole，Java Monitoring and Management Console是从java5开始，在JDK中自带的java监控和管理控制台，用于对JVM中内存，线程和类等的监控