呕心沥血之作--手把手教你面试

Hi，各位老铁们，刚刚拿到java后端大厂的offer，特来分享下面试心得，也是经过一个月的时间准备，再加上两个月的面试历程总结出来的，希望对各位老铁有所帮助，也祝愿各位老铁找到心仪工作。

关于自我介绍

自我介绍注意侧重点，有些需要一笔带过，有些需要着重描述，自我介绍也决定着后面面试官问你问题的大致方向，如果答得好，可以引导面试官向你熟悉的领域进行提问，总体时间把控下，自我介绍不超过两分钟。

1、首先是问好（礼貌很重要），简单自报姓名，学历以及工作经历，

例：面试官您好，我叫xxx，xx年本科毕业，xx年开始从事java开发工作，先后就职于xx科技、xx科技；

2、第二句是介绍自己做过哪些行业的项目或者产品，简单介绍下即可，面试官对你的业务不会很感兴趣，这里不要着重介绍业务。

例：工作以来，主要做过资产证券化、理财销售类金融产品、教育类产品中台和消费者售后服务数字化转型类的产品；

3、第三句是重点，要介绍当前的工作内容，比如目前带团队，有管理经验；推动落地一些优秀的方案；有过几十万QPS的场景方案设计；在公司因为做出什么业绩而获得过什么奖励等，如果这里答得不错，面试官可能会对你这里的方案或者一些重点业绩感兴趣，从而导致他后面会重点询问你相关技术点，所以这里是你扬长避短的最佳时机。

例：目前就职于XX公司，从开始参与系统模块的开发，到后来独立负责单个微服务，能够带领团队完成交付；期间因推动领域驱动设计落地，获得部门内部优秀代码质量奖；也曾作为主力开发，参与产品的一个流量峰值达50万QPS的技术方案建设

4、简单介绍你掌握的核心技术栈，先说你熟悉的核心技术栈，再说一些能够加分的，比如作为java后端开发，对前端也有熟悉，或者会其他脚本语言等，都可以说一下，然后结束自我介绍。

例：掌握技术栈主要有spring全家桶相关，redis、kafka、rocketMQ；数据库有mysql、oracle、ES等；前端react、vue也有了解

最后感谢下面试官，表示自己回答完毕。

关于项目细节

基于前面的自我介绍，面试官可能会对你的项目感兴趣，从而询问你的项目细节，这里千万不可以不清楚，如果你答不出来，面试官会认为你前面所说的方案设计是吹牛逼的~~

如果项目都是你深度参与的，相信关于业务上的，和一些代码实现细节，你应该是清楚的，我也不多说，每个人的历程不一样，我想提醒你的是，要对项目的整体有一个了解；比如我们前面所说的50万QPS的场景，面试官可能会对你的集群规模，数据库规模等感兴趣，以及你方案设计的细节，在承载几十万QPS，你的想法都是怎样的，所以我们需要知道的是：

1、并发量及数据量；假设业务核心写接口日常QPS在50左右，日活跃时间10小时，那么核心表每天数据量应该有50x3600x10 = 180W，月数据量就有180Wx30 = 5400W，年数据量预计达5400Wx12 = 6.48亿；

2、数据库集群规模；这么多数据，你的数据库规模有多少节点的分库，假设你有150个主节点的分库，那么一年下来，每个库大约会有6.48亿/150 = 432W数据；

3、应用服务器规模；如果查询有50万QPS的场景，应用服务器大约需要多少集群，怎么部署这些需要考虑；假设每个应用节点可以抗500QPS，那你得有1000个应用服务器集群，集群怎么部署，怎么扩容这些需要考虑清楚，数据也都要能对的上，这样才算对整个服务整体有一个认知。

当然面试官还有可能会问你方案设计的细节，前面所说的集群规模等于是硬件设施，但是在代码层面如何承载这么高的并发，方案的细节也是需要我们深度去考虑的，比如多级缓存，或者异步削峰等等，至于方案细节，我想你应该要有所思考。

如果你上面回答的很完美，面试官这时候对你会比较满意，接下来可能会问你一些技术原理，或者对于一些场景题的思考，下面我整理一些重点可能会询问的技术点；

关于三高系统设计思路（高并发、高可用、高性能）

关于如何设计三高系统的问题，老生常谈了，细节网上很多帖子，我也就不详细说了，但是面试还是要提炼一下，简单说一下的

从一个优秀的开发角度看：

1、代码合理分层，接口设计职责单一，例如领域驱动设计等

2、合理利用缓存、利用多线程做业务逻辑并行等加速代码执行速度

3、简化sql，及写出高性能的sql语句，例如避免深度分页，跨库查询，索引不合理等

4、对接口进行压力测试，分析出接口未来的性能瓶颈，以便在流量偶发增高时，提前预防；

从一个运维的角度看：

1、运维主要基于提前预警、出现故障能快速定位及快速恢复角度考虑

2、给系统配置流控、服务监控、超过阈值短信通知，出现异常可根据调用链，日志链路追踪快速定位问题原因，按需提前扩容等

3、若部分服务已经出现响应非常慢导致服务基本不可用，用jstack pid打印线程堆栈，jmap -dump:file=test.hprof,format=b 3307 生成dump文件，便于事后分析，然后及时扩容重启

从一个架构师的角度看（ps：虽然没有架构师的水平，但是有架构师的梦想，开发也要多从全局考虑）：

1、首先我们需要保护的是数据库，数据库是整个服务最脆弱的环节，数据存储最好有序，避免随机读随机写等；如分库分表下的全局ID有序等方案设计；也可利用NOsql作为数据库的补充，例如需要全文检索的场景，可以利用ES查询；根据数据量及QPS等参数，对数据库进行合理的集群部署，如主从分离、分库分表等方案设计；数据还需要考虑容灾、备份等情况

2、应用服务的代码执行越快越好；池化技术，如线程池，数据库连接池，合理利用线程和IO资源，降低损耗；利用缓存加速代码执行，如果并发高，还可以考虑引入多级缓存；热点数据预热，静态资源通过CDN技术加载等

3、利用消息队列削峰

4、服务化治理，链路追踪，请求负载均衡，熔断机制等保证服务的基本可用（平衡加权轮询算法、加权随机算法、一致性哈希算法、最小活跃数算法）；流量控制，网关层面做限流保护后端服务（漏桶算法、令牌桶算法等限流算法）

5、监控，通过监控及时发现系统的健康度，搭建ELK等日志追踪，服务器cpu、io、gc等情况监控

6、快速恢复，系统自愈等；全链路压力测试，分析系统性能瓶颈，一般数据库扩容困难，系统设计应该将流量尽可能挡在上层应用，从而方便系统动态扩容；熔断降级，保证核心流程基本可用

当然，关于三高设计，实际上远没有以上说的这么简单，毕竟理论和实践还有很远的路程，但是面试时间短，不可能面面俱到，这里只是我提炼的一些回答，各位老铁也可以自己总结，当然如果想要对于三高设计有详细的学习，也可以看看我的博客专栏《高并发系统设计》

关于数据库问题（以mysql为例）

1、事务四大特性ACID：原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）、持久性（Durability）

2、事务的隔离级别：

	1）未提交读（会读到其他事务未提交的数据，视为脏读）
	2）提交读（在当前事务中，会出现多次读的数据不一样，因为期间别的事务提交了，视为幻读）
	3）可重复读（在当前事务开启后，多次读取的数据是一样的，因此解决的幻读问题，实现原理和mvcc有关）
	4）串行化读（最高隔离级别，强制事务串行，性能最低）

3、mvcc：

	1）redo log（重做日志）：提交事务之后，mysql会把数据先存到Boffer Pool(缓冲池)里头，生成reedo log文件，然后后台线程完成日志文件到磁盘的持久化 （redo buffer）
	2）undo log（回滚日志）：用于记录数据被修改前的信息，用于回滚事务 （undo buffer）
	3）快照读：读取的是快照版本，也就是历史版本,MVCC读取的是快照中的数据，可以减少加锁带来的开销。select是快照读；
	4）当前读：读的是最新数据，需要加间隙锁。select ... for update， update、delete、insert都是当前读

4、覆盖索引（普通索引和组合索引很好理解，也都很简单，就不说了）：

	1）select count(name) from table;  name加索引，无需回表
	2）select name from table where id< 80000;  id索引，需要回表查询， 组合索引（id，name）无需回表
	3）select name from table order by id limit 50000,10; id索引，全表扫描；  组合索引（id，name）走索引排序，无需回表
	   改写：select name from table a inner join (select id from table order by id limit 50000,10) b on a.id=b.id   
	   给id建索引，利用索引消除排序，但是需要回表  组合索引（id，name）走索引消除排序，无需回表

同样的，这里只是面试经验的总结，不讨论技术细节，关于mysql的一些优化细节，索引优化等可以自行学习。

关于JVM

JVM也是老生常谈的问题，高频面试题，网上也有很多详细介绍的博客，也可以自行看书学习，我这里提炼一下面试重点：

1、jvm内存模型：线程栈，计数器，堆，方法栈，本地方法区

2、堆：分为年轻代和老年代，年轻代（eden区和两个Survivor区）内存分配8:1:1，内存利用率90%

3、线程栈：线程私有空间，执行方法也就是压栈，执行完出栈，压入栈的是栈帧，比如代码块{}可以理解为一个栈帧；如果大量压栈不出栈，比如调用栈非常深，死循环调用方法，栈空间不足，抛异常StackOverflowError

4、方法区：它主要存放一些虚拟机加载的类信息，常量，静态变量，即使编译器后的代码等数据，内存不足抛OutOfMemoryError

5、jvm内存模型细节点：

	1）工作内存（线程私有空间）独立运行，互不感知，程序在工作内存执行，结果共同写入主内存
	2）线程安全：只能通过synchronized、ReentrantLock保证线程安全
	3）volatile：每次线程用到volatile修饰的变量，会从主存加载最新值，修改后立即回写主存，保证线程之间可见

6、GC：年轻代GC采用复制算法，老年代采用标记整理算法；创建对象，分配内存，eden内存不足，触发MinorGC；fullGC前触发MinorGC；老年代空间不足，内存担保失败，晋升老年代时空间不足，主动system.gc()触发fullGC

关于spring

spring想必也是重点，网上关于spring的生命周期，循环依赖等帖子也是不胜枚举，我就不细说了，大家自行学习了解，我给一个提示：

生命周期加载过程：

   1、工程启动从refresh()方法开始
   2、DefaultListableBeanFactory#preInstantiateSingletons() 加载bean的方法
   3、DefaultSingletonBeanRegistry#getSingleton(java.lang.String, boolean) 解决循环依赖的关键代码（三级缓存的缓存容器定义也在这个类）

关于线程池：

1、newCachedThreadPool：

	a、因maximumPoolSize = Integer.MAX_VALUE，取名不定长线程池
	b、用的SynchronousQueue队列是同步无界阻塞队列，默认非公平模式
	c、公平模式就用队列，非公平模式用栈：fair ? new TransferQueue<E>() : new TransferStack<E>();

2、newFixedThreadPool：

	a、因线程数是初始化传入的固定值，所以名为定长线程池
	b、用的是LinkedBlockingQueue无界阻塞队列

3、newSingleThreadExecutor：单例线程的线程池，LinkedBlockingQueue无界阻塞队列

4、newScheduledThreadPool：定时调度线程池，DelayedWorkQueue工作优先级队列或延迟队列

5、newWorkStealingPool：工作窃取池，不公平，执行顺序不保证

JAVA基础篇

1、ArrayList和LinkedList区别：

	a、底层数据结构不同，ArrayList底层是基于数组实现的，LinkedList底层是基于链表实现的
	b、ArrayList更适合随机查找，LinkedList更适合删除和添加，查询、添加、删除的时间复杂度不同
	c、ArrayList和LinkedList都实现了List接⼝，但是LinkedList还额外实现了Deque接口，所以LinkedList可以当做队列用

2、HashMap：

	a、根据Key通过哈希算法与与运算得出数组下标
	b、如果数组下标位置元素为空，则将key和value封装为Entry对象（JDK1.7中是Entry对象，JDK1.8中是Node对象）并放入该位置
	c、如果数组下标位置元素不为空，则要分情况讨论
		1）如果是JDK1.7，则先判断是否需要扩容，如果要扩容就进行扩容，如果不用扩容就生成Entry对象，并用头插法添加到当前位置的链表中
	   	2）如果是JDK1.8，则会先判断当前位置上的Node的类型，看是红黑树Node，还是链表Node
	         如果是红黑树Node，则将key和value封装为红黑树节点并添加进去，在这个过程中会判断红黑树中是否存在当前key，如果存在则更新value
		     如果此位置上的Node对象是链表节点，则将key和value封装为链表Node并通过尾插法插入，尾插需要便利节点，顺便判断key是否存在，存在就更新
		     插入节点后，判断节点长度，大于等于8，转成红黑树，最后判断是否需要扩容

3、ConcurrentHashMap：

	a、1.7是分段锁segment
	b、1.8是cas来保证table线程安全，对于table下的链表或者红黑树，用synchronized

4、ThreadLocal:

	a、ThreadLocal是Java中所提供的线程本地存储机制，可以利⽤该机制将数据缓存在某个线程内部，
	   该线程可以在任意时刻、任意方法中获取缓存的数据
	b、Thread 类里面有一个ThreadLocal.ThreadLocalMap对象的引用，ThreadLocalMap引用Entry[]对象，Entry的key又是ThreadLocal,
	   如:Entry(ThreadLocal<?> k, Object v)，当ThreadLocal没有被引用，从而GC了，但是因为线程存在而导致Entry里面的Object一直存在内存中

以上就是我总结的一些面试心得，当然面试题远不止于此，这里只是一个提炼和总结，不介绍技术细节，便于你面试的时候组织好自己的语言，做出完美回答，另外像缓存数据一致性问题、redis分布式锁，红锁等问题，zookeeper和eurka的区别等等，这些高频面试题，也是需要知道的，除了这些八股文，实际上我们也需要理解里面原理，这样才能在工作中得心应手；祝老铁们都能找到满意的offer！！