一、Redis

1. 使用場景

（1）Redis的數據持久化策略有哪些

RDB：全稱Redis Database Backup file（Redis數據備份文件），也被叫作Redis數據快照。簡單來說就是把內存中的所有數據都記錄到磁盤中。當Redis實例故障重啟后，從磁盤讀取快照文件，恢復數據。

RDB的執行原理？

bgsave開始時會fork主進程得到子進程，子進程共享主進程的內存數據。完成fork后讀取內存數據并寫入RDB文件。fork采用的是copy-on-write技術：

當主進程執行讀操作時，訪問共享內存；

當主進程執行寫操作時，則會拷貝一份數據，執行寫操作。

AOF

AOF全稱為Append Only File（追加文件）。Redis處理的每一個寫命令都會記錄在AOF文件，可以看做是命令日志文件。

（2）什么是緩存穿透，怎么解決

緩存穿透：查詢一個不存在的數據，mysql查詢不到數據也不會直接寫入緩存，就會導致每次請求都查數據庫

解決方案一：緩存空數據，查詢返回的數據為空，扔把這個空結果進行緩存。優點：簡單；缺點：消耗內存，可能會發生不一致的問題

解決方案二：布隆過濾器

（3）什么是布隆過濾器

誤判率：數組越小誤判率越大，數組越大誤判率就越小，但是同時帶來了更多的內存消耗。

優點：內存占用較少，沒有多余key；缺點：實現復雜，存在誤判

（4）什么是緩存擊穿，怎么解決

緩存擊穿：給某一個key設置了過期時間，當key過期的時候，恰好這個時間點對這個key有大量的并發請求過來，這些并發的請求可能會瞬間把DB壓垮

解決方案一：互斥鎖，強一致，性能差

解決方案二：邏輯過期，高可用，性能優，不能保證數據絕對一致

（5）什么是緩存雪崩，怎么解決

緩存雪崩實質同一時間段大量的緩存key同時失效或者Redis服務宕機，導致大量請求到達數據庫，帶來巨大壓力。

（6）redis雙寫一致性問題（redis作為緩存，mysql的數據如何與redis進行同步）

雙寫一致性：當修改了數據庫的數據也要同時更新緩存的數據，緩存和數據庫的數據要保持一致

先刪除緩存，還是先修改數據庫？

（7）Redis分布式鎖如何實現

（8）Redis實現分布式鎖如何合理的控制鎖的有效時長

（9）Redis的數據過期策略有哪些

惰性刪除：設置key過期時間后，我們不去管它，當需要該key時，我們再檢查其是否過期，如果過期，我們就刪掉它，反之返回該key

優點：對CPU友好，只會在使用該key時才會進行過期檢查，對于很多用不到的key不用浪費時間進行過期檢查

缺點：對內存不友好，如果一個key已經過期，但是一直沒有使用，那么該key就會一直存在內存中，內存永遠不會釋放。

定期刪除：每隔一段時間，我們就會對一些key進行檢查，刪除里面過期的key（從一定數量的數據庫中取出一定數量的隨機key進行刪除，并刪除其中的過期key）。

（10）Redis的數據淘汰策略有哪些

數據的淘汰策略：當Redis中的內存不夠用時，此時再向Redis中添加新的key，那么Redis就會按照某一種規則將內存中的數據刪除掉，這種數據的刪除規則則被稱之為內存的淘汰策略。

2. 面試題

（1）Redis集群有哪些方案

在Redis中中提供的集群方案總共有三種：

• 主從復制
• 哨兵模式
• 分片集群

（2）什么是Redis主從同步

單結點Redis的并發能力是有上限的，要進一步提高Redis的并發能力，就需要搭建主從集群，實現讀寫分離。

（3）哨兵的作用

Redis提供了哨兵（Sentinel）機制來實現主從集群的自動故障恢復。哨兵的結構和作用如下：

（4）Redis集群（哨兵模式）腦裂，該怎么解決？

（5）你們使用Redis是單點還是集群？哪種集群

（6）Redis分片集群中數據是怎么存儲和讀取的

主從和哨兵可以解決高可用、高并發讀的問題。但是依然有兩個問題沒有解決：

• 海量數據存儲問題
• 高并發寫的問題

使用分片集群可以解決上述問題，分片集群特征：

• 集群中有多個master，每個master保存不同數據
• 每個master都可以有多個slave節點
• master之間通過ping監測彼此健康狀態
• 客戶端請求可以訪問集群任意節點，最終都會轉發到正確節點

（6）怎么保證Redis的高并發高可用

（7）你們用過Redis的事務嗎？事務的命令有哪些？

（8）Redis是單線程的，但是為什么還那么快？

二、MySQL

1. SQL優化

（1）在MySQL，如何定位慢查詢？

• 聚合查詢
• 多表查詢
• 表數據量過大查詢
• 深度分頁查詢

表象：頁面加載過慢、接口壓測響應時間過長（超過1s）

方案一：開源工具

• 調試工具：Arthas
• 運維工具：Prometheus、Skywalking

方案二：MySQL自帶慢日志

慢查詢日志記錄了所有執行時間超過指定參數（long_query_time，單位：秒，默認10秒）的所有SQL語句的日志。如果要開啟慢查詢日志，需要在MySQL的配置文件（/etc/my.cnf）中配置如下信息：

配置完畢之后，通過以下命令重新啟動MySQL服務器進行測試，查看慢日志文件中記錄的信息：/var/lib/mysql/localhost-slow.log

（2）一個SQL語句執行很慢，如何分析

可以采用EXPLAIN或者DESC命令獲取MySQL如何執行SELECT語句的信息

（3）了解過索引嗎？什么是索引？

索引（index）是幫助MySQL高效獲取數據的數據結構（有序）。在數據之外，數據庫系統還維護著滿足特定查找算法的數據結構（B+樹），這些數據結構以某種方式引用（指向）數據，這樣就可以在這些數據結構上實現高級查找算法，這種數據結構就是索引。

（4）什么是聚簇索引，什么是非聚簇索引？

什么是聚集索引，什么是二級索引（非聚集索引），什么是回表？

在二級索引中找到name字段對應的主鍵值，然后再根據主鍵值到聚集索引中查找對應行數據。

（5）什么是覆蓋索引？

（6）MySQL超大分頁處理

在數據量比較大時，如果進行limit分頁查詢，在查詢時，越往后，分頁查詢效率越低。

優化思路：一般分頁查詢時，通過創建覆蓋索引能夠比較好地提高性能，可以通過覆蓋索引加子查詢形式進行優化。

（7）索引創建原則有哪些？

• 主鍵索引
• 唯一索引
• 根據業務創建的索引（復合索引）

①針對于數據量較大，且查詢比較頻繁的表建立索引 -> 單表超過10萬條數據（增加用戶體驗）

②針對于常作為查詢條件（where）、排序（order by）、分組（group by）操作的字段建立索引。

③盡量選擇區分度高的列作為索引，盡量建立唯一索引，區分度越高，使用索引的效率越高

④如果是字符串類型的字段，字段的長度較長，可以針對于字段的特點，建立前綴索引。

⑤盡量使用聯合索引，減少單列索引，查詢時，聯合索引很多時候可以覆蓋索引，節省存儲空間，避免回表，提高查詢效率。

⑥要控制索引的數量，索引并不是多多益善，索引越多，維護索引結構的代價也就越大，會影響增刪改的效率。

⑦如果索引列不能存儲NULL值，請在創建表時使用NOT NULL約束它。當優化器知道每列是否包含NULL值時，它可以更好地確定哪個索引最有效地用于查詢。

（8）什么情況下索引會失效？

?（9）談談你對sql的優化經驗？

• 表的設計優化
• 索引優化
• SQL語句優化
• 主從復制、讀寫分離
• 分庫分表

2. 其他面試題

（1）事務的特性是什么？可以詳細說一下嗎？

事務是一組操作的集合，它是越高不可分割的工作單位，事務會把所有的操作作為一個整體一起向系統提交或撤銷操作請求，即這些操作要么成功，要么同時失敗。

ACID是什么？

（2）并發事務帶來哪些問題？怎么解決這些問題呢？MySQL的默認隔離級別是？

并發事務問題：臟讀、不可重復讀、幻讀

隔離級別：讀未提交、讀已提交、可重復讀、串行化

解決方案：對事務進行隔離

注意：事務隔離級別越高，數據越安全，但是性能越低。

MySQL默認的隔離級別是Repeatable Read(可重復讀)

（3）undo log和redo log的區別

（4）解釋一下MVCC -> 事務隔離性

全稱Multi-Version Concurrency Control，多版本并行控制。指維護一個數據的多個版本，使得讀寫操作沒有沖突。MVCC的具體實現，主要依賴于數據庫記錄中的隱式字段、undo log日志、readView讀視圖。

• 記錄中的隱藏字段

• undo log

• undo log版本鏈

• readview

（5）MySQL主從同步原理

（6）你們項目用過分庫分表嗎？

拆分策略：垂直拆分、水平拆分

垂直分庫：以表為依據，根據業務將不同表拆分到不同庫中。

特點：

• ①按業務對數據分級管理、維護、監控、擴展
• ②在高并發下，提高磁盤IO和數據量連接數

垂直分表：以字段為依據，根據字段熟悉將不同字段拆分到不同表中。

拆分規則：

• 把不常用的字段單獨放到一張表
• 把text、blob等大字段拆分出來放在附表中

特點：①冷熱數據分離；②減少IO過渡爭搶，兩表互不影響

水平分庫：將一個庫的數據拆分到多個庫中。

水平分表：將一個表的數據拆分到多個表中（可以在同一個庫內）。

三、Spring

（1）Spring框架中的單例bean是線程安全的嗎？

（2）什么是AOP，你們項目中有沒有使用到AOP

AOP基礎-CSDN博客

（3）Spring中的事務是如何實現的？

Spring支持編程式事務管理和聲明式事務管理兩種方式。

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（4）Spring中事務失效的場景有哪些？

情況一：異常捕獲處理

如果在一個事務方法內部捕獲了異常并對其進行了處理，Spring事務管理可能無法感知異常的發生，從而導致事務失效。事務通知只有捕捉到了目標拋出的異常，才能進行后續的回滾處理，如果目標自己處理掉異常，事務通知無法知悉。

情況二：拋出異常

如果拋出的異常不是繼承自RuntimeException，Spring默認不會回滾事務。所以，確保拋出的異常繼承自RuntimeException或聲明在方法簽名中。

情況三：非public方法導致的事務失效

情況四：未使用代理對象

Spring的事務管理通常通過代理對象來實現事務的增強，如果直接調用一個帶有@Transactional注解的方法而不是通過代理對象調用，事務將不會生效。

情況五：編程式事務管理下，拋出異常未被捕獲

在基于編程式事務管理時，如果一個帶有@Transactional注解的方法內部發生但未被捕獲，在異常傳播至事務管理器時，可能導致事務無法回滾。

情況六：運行時異常未被聲明

只有在方法聲明的檢查異常（checked exception）被拋出時，Spring 事務管理器才會觸發事務回滾。如果拋出的是運行時異常，且未被顯式聲明在方法簽名中，可能會導致事務未能正確回滾。

情況七：嵌套調用問題

在嵌套調用的情況下，事務的傳播機制需要正確設置，否則可能導致外部事務失效或內部事務回滾不受控制。

情況八：多個事務注解嵌套使用

在某個方法上同時使用多個?@Transactional?注解，可能導致事務失效或者事務傳播不符合預期。

（5）Spring的bean的生命周期

（6）Spring中的循環引用

什么是Spring的循環依賴？

三級緩存解決循環依賴

Spring解決循環依賴是通過三級緩存，對應的三級緩存如下所示：

一級緩存作用：限制bean在beanFactory中只存一份，即實現singleton scope，解決不了循環依賴

如果要想打破循環依賴，就需要一個中間人的參與，這個中間人就是二級緩存

（7）SpringMVC的執行流程

視圖階段（JSP）

（8）SpringBoot的自動配置原理

（9）Spring框架常見注解（Spring、SpringBoot、SpringMVC）

Spring的常見注解有哪些？

SpringMVC的常見注解有哪些？

SpringBoot常見注解有哪些？

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四、MyBatis

?（1）MyBatis執行流程

（2）MyBatis是否支持延遲加載？

（3）MyBatis的一級、二級緩存用過嗎？

一級緩存

一級緩存：基于PerpetualCache的HashMap本地緩存，其存儲作用域為Session，當Session進行flush或close之后，該Session中的所有Cache就將清空，默認打開一級緩存。

二級緩存

二級緩存是基于namespace和mapper的作用域起作用的，不是依賴于SQL session，默認也是采用PerpetualCache，HashMap存儲

注意事項：

• 對于緩存數據更新機制，當某一個作用域（一級緩存Session/二級緩存Namespaces）進行了新增、刪除操作后，默認該作用域所有select中的緩存將被clear
• 二級緩存需要緩存的數據實現Serializable接口
• 只有會話提交或者關閉以后，一級緩存中的數據才會轉移到二級緩存中

五、SpringCloud

（1）Spring Cloud的5大組件有哪些？

通常情況下：

Eureka/Nacos：注冊中心

Ribbon/SpringCloudLoadBalancer：負載均衡

Feign：遠程調用

Hystrix/Sentinel：服務熔斷

Zuul/Gateway：網關

（2）服務注冊和發現是什么意思？Spring Cloud如何實現服務注冊發現？

常見的注冊中心：Eureka、Nacos、Zookeeper

(3)你們項目負載均衡是如何實現的？

（4）什么是服務雪崩，怎么解決這個問題？

服務降級：是服務自我保護的一種方式，或者保護下游服務的一種方式，用于確保服務不會受請求突增影響變得不可用，確保服務不會崩潰

服務熔斷：Hystrix熔斷機制，用于監控微服務調用情況，默認是關閉的，如果需要開啟需要在引導類上添加注解：@EnableCircuitBreaker。如果檢測到10秒內請求的失敗率超過50%，就觸發熔斷機制，之后每隔5秒重新嘗試請求微服務，如果微服務不能響應，繼續走熔斷機制。如果微服務可達，則關閉熔斷機制，恢復正常請求。

（5）你們的微服務是怎么監控的？

（6）你們項目中有沒有做過限流？怎么做的？

為什么要限流？

• 并發的確大（突發流量）
• 防止用戶惡意刷接口

限流的實現方式：

• Tomcat：可以設置最大連接數
• Nginx：漏桶算法
• 網關：令牌桶算法
• 自定義攔截器

Nginx限流

• 控制速率（突發流量）

• 控制并發連接數

網關限流

yml配置文件中，微服務路由設置添加局部過濾器RequestRateLimiter

（7）解釋一下CAP和BASE

CAP定理

BASE理論

（8）你們采用的是哪種分布式事務解決方案？

（9）分布式服務的接口冪等性如何設計？

（10）你們項目中使用了什么分布式任務調度？

六、RabbitMQ

（1）RabbitMQ如何保證消息不丟失？

（2）RabbitMQ消息的重復消費問題如何解決？

（3）RabbitMQ中死信交換機？（RabbitMQ延遲隊列有了解過嗎？）

（4）RabbitMQ如果有100萬消息堆積在MQ，如何解決（消息堆積怎么解決）

（5）RabbitMQ的高可用機制有了解過嗎？

七、Kafka

（1）Kafka是如何保證消息不丟失？

（2）Kafka是如何保證消費的順序性的？

（3）Kafka的高可用機制有了解過嗎？

（4）Kafka數據清理機制了解過嗎？

（5）Kafka中實現高性能的設計有了解過嗎？

八、Java集合

1. 數據結構

（1）數組

（2）ArrayList源碼分析

（3）ArrayList底層的實習原理是什么？

（4）ArrayList list = new ArrayList(10)中的list擴容幾次

（5）如何實現數組和List之間的轉換

（6）單向鏈表

（7）雙向鏈表

（8）ArrayList和LinkedList的區別是什么？

（9）二叉樹

（10）散列表

（11）HashMap的實現原理

（12）HashMap的put方法的具體流程

（13）講一講HashMap的擴容機制

（14）HashMap的尋址算法

（15）HashMap在1.7情況下的多線程死循環問題

九、多線程

（1）線程和進程的區別？

（2）并行和并發有什么區別？

（3）創建線程的方式有哪些？

（4）線程包括哪些狀態，狀態之間是如何變化的

（5）新建T1、T2、T3三個線程，如何保證它們按順序進行？

（6）notify()和notifyAll()有什么區別？

（7）在Java中wait和sleep方法的不同？

（8）如何停止一個正在運行的線程？

（9）synchronized關鍵字的底層原理

（10）你談談JMM（Java內存模型）

JMM（Java Memory Model）Java內存模型，定義了共享內存中多線程程序讀寫操作的行為規范，通過這些規則來規范對內存的讀寫操作從而保證指令的正確性。

（11）CAS你知道嗎？

（12）談談你對volatitle的理解

（13）什么是AQS？

全稱是AbstractQueuedSynchronizer，即抽象隊列同步器。它是構建鎖或者其他同步組件的基礎框架。

（14）ReentrantLock的實現原理

（15）synchronized和Lock有什么區別？

（16）死鎖產生的條件是什么？

（17）談談你對ConcurrentHashMap的理解

（18）導致并發程序出現問題的根本原因是什么？（Java程序中怎么保證多線程的執行安全）

Java并發編程的三大特性：原子性、可見性、有序性

（19）說一下線程池的核心參數（線程池的執行原理知道嗎）

（20）線程池中有哪些常見的阻塞隊列

（21）如何確定核心線程數

（22）線程池的種類有哪些？

（23）為什么不建議用Executors創建線程池

嵩山版Java開發手冊-阿里云開發者社區

（24）線程池使用場景（CountDownLatch、Future）

CountDownLatch

（25）如何控制某個方法允許并發訪問線程的數量

（26）談談你對ThreadLocal的理解

十、JVM

（1）JVM是什么

Java Virtual Machine：Java程序的運行環境（java二進制字節碼的運行環境）

（2）JVM由哪些部分組成，運行流程是什么？

（3）什么是程序計數器？

程序計數器：線程私有的，內部保存的字節碼的行號。用于記錄正在執行的字節碼指令的地址。

（4）能詳細介紹一下Java堆嗎？

線程共享的區域：主要用來保存對象實例、數組等，當堆中沒有內存空間可分配給實例，也無法再擴展時，則拋出OutOfMemoryError異常。

（5）什么是虛擬機棧

Java Virtual machine Stacks（java 虛擬機棧）

每個線程運行時所需要的內存，稱為虛擬機棧，先進后出

每個棧由多個棧幀（frame）組成，對應著每次方法調用時所占用的內存

每個線程只能有一個活動棧幀，對應著當前正在執行的那個方法

（6）能不能解釋一下方法區？

（7）你聽過直接內存嗎？

直接內存：并不屬于JVM中的內存結構，不由JVM進行管理。是虛擬機的系統內存，常見于NIO操作時，用于數據緩存區，它分配回收成本較高，但讀寫性能高，不受JVM內存回收管理。

（8）什么是類加載器，類加載器有哪些？

（7）什么是雙親委派模型？

（8）說一下類裝載的執行過程

類從加載到虛擬機中開始，知道卸載為止，它的整個生命周期包括了：加載、驗證、解析、初始化、使用和卸載著7個階段。其中，驗證、準備和解析這三個部分統稱為連接（linking）

（9）對象什么時候可以被垃圾器回收

如果一個對象或多個對象沒有任何的引用指向它了，那么這個對象限現在就是垃圾，如果定位了垃圾，則有可能會被垃圾回收器回收。

如果要定位什么是垃圾，有兩種方式來確定，第一個是引用計數法，第二個是可達性分析算法

（10）JVM垃圾回收算法有哪些？

①標記清除算法；②復制算法；③標記整理算法

（11）說一下JVM中的分代回收

（12）說一下JVM有哪些垃圾回收器？

在JVM中，實現了多種垃圾收集器，包括：①串行垃圾收集器、并行垃圾收集器、CMS（并發）垃圾收集器；④G1垃圾收集器

復制完成，內存得到釋放。進入下一輪的新生代回收、并發標記、混合收集

（13）強引用、軟引用、弱引用、虛引用的區別

強引用：只有所有GC Roots對象不通過【強引用】引用該對象，該對象才能被垃圾回收

軟引用：僅有軟引用該對象時，在垃圾回收后，內存仍不足時會再次觸發垃圾回收

弱引用：僅有弱引用引用該對象時，在垃圾回收時，無論內存是否充足，都會回收弱引用對象

虛引用：必須配合引用隊列使用，被引用對象回收時，會將虛引用入隊，由Reference Handler線程調用虛引用相關方法釋放直接內存。

（14）JVM調優的參數可以在哪里設置參數值

war包部署在tomcat中設置

修改TOMCAT_HOME/bin/catalina.sh文件

jar包部署在啟動參數設置

通常在linux系統下直接加參數啟動springboot項目

nohup：用于在系統后臺不斷地運行命令，退出終端不會影響程序的運行

參數 &：讓命令在后臺執行，終端退出后命令仍舊執行

（15）JVM調優的參數都有哪些？

d對于JVM調優，主要是調整年輕代、老年代、元空間的的內存空間大小及使用的垃圾回收器類型。

Java HotSpot VM Options

設置堆空間大小

虛擬機棧的設置

年輕代中Eden區和兩個Survivor區的大小比例

年輕代晉升老年代閾值

設置垃圾回收收集器

（16）說一下JVM調優的工具？

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（17）Java內存泄露的排查思路？

1. 通過jmap指令打印它的內存快照dump（Dump文件是進程的內存鏡像。可以把程序的執行狀態通過調試器保存到dump文件中）

2. 通過工具，VisualVM去分析dump文件，VisualVM可以加載離離線的dump文件

3. 通過查看堆信息的情況，可以大概定位內存溢出是哪行代碼出了問題

（18）CPU飆高排查方案與思路？

十一、設計模式

（1）簡單工廠模式

（2）工廠方法模式

（3）抽象工廠模式

（4）策略模式

（5）責任鏈設計模式

十二、其他

（1）單點登錄這塊怎么實現？

單點登錄的英文名叫作：Single Sign On（簡稱SSO），只需要登錄一次，就可以訪問所有信任的應用系統。

（2）權限認證是如何實現的？

后臺的管理系統，更注重權限控制，最常見的就是RBAC模型來指導實現權限

RBAC（Role-Based Access Control）基于角色的訪問控制

（3）上傳數據的安全性你們是怎么控制的？

（4）你負責項目的時候遇到了哪些比較棘手的問題？怎么解決的？

（5）你們項目中日志怎么采集的？

（6）查看日志的命令

（7）生產問題怎么排查？

（8）怎么快速定位系統的瓶頸

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