Java后端開發-面試總結（集結版）

第一個問題，在 Java 集合框架中，`ArrayList`和`LinkedList`有什么區別？在實際應用場景中，應該如何選擇使用它們？

ArrayList?基于數組，LinkedList?基于雙向鏈表。

在查詢方面?ArrayList?效率高，添加和刪除頻繁場景下?LinkedList?更具優勢，?ArrayList?需要連續內存空間，LinkedList?不需要。

為什么基于數組的?ArrayList?查詢效率高，是因為可以通過索引直接定位元素，時間復雜度為 O (1)；

而?LinkedList?查詢需要從頭或尾遍歷鏈表，時間復雜度為 O (n)。

在添加和刪除操作上，LinkedList?只需修改前后節點的指針，時間復雜度為 O (1)，而?ArrayList?在中間位置添加或刪除元素時，可能需要移動大量元素，時間復雜度為 O (n) 。

舉一些實際業務場景例子，比如在報表數據展示，需要頻繁查詢數據，適合用?ArrayList；在實現一個消息隊列，頻繁進行消息的入隊和出隊（添加和刪除操作），LinkedList?更合適。

第二個問題，談談你對 Java 內存模型（JMM）的理解，它在多線程編程中有什么作用？

?Java 內存模型（Java Memory Model，簡稱 JMM）。并且對 JMM 的理解不夠全面準確。JMM 不僅僅是保證變量操作對其他線程可見，它定義了線程和主內存之間的抽象關系，規定了一個線程如何和何時可以看到由其他線程修改過后的共享變量的值，以及在必須時如何同步訪問共享變量。它主要解決了多線程編程中的原子性、可見性和有序性問題。例如，通過 volatile 關鍵字修飾的變量，能保證其修改對其他線程的可見性，同時禁止指令重排序，體現了 JMM 在保證可見性和有序性方面的作用；而 synchronized 關鍵字則既保證了原子性，又保證了可見性。

第三個問題，在 Spring 框架中，依賴注入（DI）有哪些方式？它們各自的優缺點是什么？

常見的依賴注入方式是構造器注入、setter 方法注入和接口注入（不過接口注入在實際開發中較少使用）。

構造器注入通過類的構造函數來傳遞依賴對象，優點是依賴關系在對象創建時就確定，對象創建后即處于可用狀態，并且可以確保所有依賴都被初始化，缺點是如果依賴過多，構造函數參數列表會很長，可讀性變差。

Setter 方法注入通過對象的 setter 方法來設置依賴，優點是靈活性高，可在對象創建后動態設置依賴，缺點是可能會出現依賴未初始化的情況。

接口注入需要實現特定接口來接受依賴，由于其侵入性較強，實際使用相對較少。

說一下集合，比如集合有哪些

在 Java 中，集合框架提供了一組用于存儲和操作對象的類和接口，主要分為以下幾類：

1. List（列表）

ArrayList：基于動態數組實現，允許元素重復且有序。它支持隨機訪問，查詢效率高，時間復雜度為 O (1)，因為可以通過索引直接定位元素。但在中間位置插入和刪除元素時，可能需要移動大量元素，時間復雜度為 O (n)。例如：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;public class ArrayListExample {public static void main(String[] args) {List<String> list = new ArrayList<>();list.add("apple");list.add("banana");System.out.println(list.get(0)); }
}

LinkedList：基于雙向鏈表實現，同樣允許元素重復且有序。它在插入和刪除元素時效率高，只需修改前后節點的指針，時間復雜度為 O (1)，但查詢效率相對較低，需要從頭或尾遍歷鏈表，時間復雜度為 O (n)。例如：

import java.util.LinkedList;
import java.util.List;public class LinkedListExample {public static void main(String[] args) {List<String> list = new LinkedList<>();list.add("cherry");list.add("date");list.addFirst("apricot");System.out.println(list.removeLast()); }
}

Vector：與 ArrayList 類似，也是基于數組實現，但它是線程安全的。不過，由于線程安全機制帶來的開銷，性能相對 ArrayList 較低。現在在多線程環境下，更推薦使用CopyOnWriteArrayList?替代。例如：

import java.util.Vector;public class VectorExample {public static void main(String[] args) {Vector<String> vector = new Vector<>();vector.add("grape");vector.add("kiwi");}
}

2. Set（集合）

HashSet：基于哈希表實現，不允許元素重復，元素無序。它通過計算元素的哈希碼來確定元素在集合中的存儲位置，因此添加、刪除和查找操作的平均時間復雜度為 O (1)。例如：

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;public class HashSetExample {public static void main(String[] args) {Set<String> set = new HashSet<>();set.add("mango");set.add("orange");set.add("mango"); System.out.println(set.size()); }
}

TreeSet：基于紅黑樹實現，不允許元素重復，元素按自然順序（或自定義順序）排序。它的添加、刪除和查找操作時間復雜度為 O (log n)，適用于需要對元素進行排序的場景。例如：

import java.util.Set;
import java.util.TreeSet;public class TreeSetExample {public static void main(String[] args) {Set<Integer> set = new TreeSet<>();set.add(3);set.add(1);set.add(2);System.out.println(set); }
}

LinkedHashSet：繼承自 HashSet，基于哈希表和鏈表實現，既具有 HashSet 的快速查找特性，又能保持元素插入順序。例如：

import java.util.LinkedHashSet;
import java.util.Set;public class LinkedHashSetExample {public static void main(String[] args) {Set<String> set = new LinkedHashSet<>();set.add("peach");set.add("plum");set.add("pear");System.out.println(set); }
}

3. Map（映射）

HashMap：基于哈希表實現，存儲鍵值對（key - value），鍵不允許重復，值可以重復，鍵值對無序。它通過計算鍵的哈希碼來確定存儲位置，對于非哈希沖突情況下，查找、插入和刪除操作的平均時間復雜度為 O (1)。例如：

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;public class HashMapExample {public static void main(String[] args) {Map<String, Integer> map = new HashMap<>();map.put("one", 1);map.put("two", 2);System.out.println(map.get("one")); }
}

TreeMap：基于紅黑樹實現，鍵值對按鍵的自然順序（或自定義順序）排序。它的添加、刪除和查找操作時間復雜度為 O (log n)，適用于需要按鍵排序的場景。例如：

import java.util.Map;
import java.util.TreeMap;public class TreeMapExample {public static void main(String[] args) {Map<Integer, String> map = new TreeMap<>();map.put(3, "apple");map.put(1, "banana");map.put(2, "cherry");System.out.println(map); }
}

LinkedHashMap：繼承自 HashMap，基于哈希表和鏈表實現，能保持鍵值對的插入順序或訪問順序。例如：

import java.util.LinkedHashMap;
import java.util.Map;public class LinkedHashMapExample {public static void main(String[] args) {Map<String, Integer> map = new LinkedHashMap<>();map.put("one", 1);map.put("two", 2);map.get("one"); System.out.println(map); }
}

ConcurrentHashMap：線程安全的哈希表，允許多個線程同時讀，部分線程寫。它在 JDK 1.7 中采用分段鎖機制，JDK 1.8 中采用 CAS（Compare - And - Swap）和 synchronized 關鍵字實現，提高了并發性能。例如：

import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
import java.util.concurrent.ConcurrentMap;public class ConcurrentHashMapExample {public static void main(String[] args) {ConcurrentMap<String, Integer> map = new ConcurrentHashMap<>();map.put("one", 1);map.put("two", 2);System.out.println(map.get("one")); }
}

webfilter是springboot的嗎

WebFilter?不是 Spring Boot 特有的。它是 Java Servlet 規范中的一部分，從 Servlet 3.0 開始引入。

1. 在 Java Servlet 規范中的角色

WebFilter?用于對 Servlet 容器處理的請求和響應進行過濾操作。通過實現?WebFilter?接口，可以在請求到達 Servlet 之前或者在 Servlet 生成響應之后執行一些通用的邏輯，比如日志記錄、權限檢查、字符編碼設置等。例如：

import javax.servlet.*;
import javax.servlet.annotation.WebFilter;
import java.io.IOException;@WebFilter("/example/*")
public class MyFilter implements WebFilter {@Overridepublic void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {// 在請求到達Servlet之前執行的邏輯System.out.println("Before Servlet");chain.doFilter(request, response);// 在Servlet處理請求之后執行的邏輯System.out.println("After Servlet");}// 其他接口方法的默認實現@Overridepublic void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {}@Overridepublic void destroy() {}
}

在上述代碼中，@WebFilter("/example/*")?注解指定了該過濾器將應用于以?/example/?開頭的所有 URL 路徑。doFilter?方法包含了過濾邏輯，FilterChain?的?doFilter?方法用于將請求傳遞給下一個過濾器或 Servlet 。

2. 在 Spring Boot 中的使用

Spring Boot 作為一個基于 Spring 框架的快速開發框架，很好地支持了 Servlet 規范中的?WebFilter?。在 Spring Boot 項目中，可以很方便地創建和注冊自定義的過濾器。

基于注解方式：和普通 Servlet 項目類似，通過?@WebFilter?注解定義過濾器，并使用?@ServletComponentScan?注解掃描包含?@WebFilter?等 Servlet 組件的包，從而使過濾器生效。例如：

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.boot.web.servlet.ServletComponentScan;@SpringBootApplication
@ServletComponentScan(basePackages = "com.example.demo.filter")
public class DemoApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(DemoApplication.class, args);}
}

通過配置類注冊：也可以通過創建一個配置類，使用?@Bean?方法注冊?FilterRegistrationBean?來注冊過濾器。例如：

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.filter.CharacterEncodingFilter;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.WebMvcConfigurer;import javax.servlet.Filter;@Configuration
public class FilterConfig implements WebMvcConfigurer {@Beanpublic Filter characterEncodingFilter() {CharacterEncodingFilter filter = new CharacterEncodingFilter();filter.setEncoding("UTF - 8");filter.setForceEncoding(true);return filter;}
}

在這個例子中，通過?@Bean?方法創建了一個?CharacterEncodingFilter?實例，并將其注冊為一個過濾器，用于設置請求和響應的字符編碼為 UTF - 8 。

所以，雖然 Spring Boot 對?WebFilter?有很好的支持，但?WebFilter?本身源自 Java Servlet 規范，并非 Spring Boot 所特有。