国企央企Java后端面试八股文核心要点（面试必看！！！）_计算机国央企问八股文吗

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模块一：Java 基础 (Java Basics)

1. == 和 equals() 的核心区别是什么？

• 答案:
  • ==: 比较的是两个变量的值。
    • 如果变量是基本数据类型（如 int, char），则比较它们存储的数值是否相等。
    • 如果变量是引用类型（如 String, Object），则比较它们在内存中的地址是否相同，即是否指向同一个对象。
  • equals(): 是 Object 类的一个方法，默认行为与 == 相同（比较地址）。但是，很多类（如 String, Integer, Date）都重写了 equals() 方法，用于比较两个对象的内容是否相同。

2. hashCode() 和 equals() 的关系是什么？为什么重写 equals() 通常要重写 hashCode()？

• 答案:
  • 关系:
    1. 如果两个对象通过 equals() 方法比较为 true，那么它们的 hashCode() 值必须相同。
    2. 如果两个对象的 hashCode() 值相同，它们通过 equals() 方法比较不一定为 true（这被称为哈希冲突）。
  • 原因: 在使用哈希表结构的集合（如 HashMap, HashSet）时，系统会先通过 hashCode() 快速定位到对象可能存储的“桶”位置，然后再使用 equals() 方法确认该位置上是否存在内容相同的对象。如果只重写 equals() 而不重写 hashCode()，会导致两个内容相同的对象产生不同的哈希码，违反了第一条原则，使得对象在哈希集合中无法被正确定位，可能导致“存不进”或“取不出”的问题。

3. String、StringBuilder 和 StringBuffer 的区别是什么？

• 答案:
  • String: 是不可变的（immutable）。每次对 String 对象进行修改时，都会创建一个新的 String 对象。
  • StringBuilder: 是可变的，并且是非线程安全的。适用于单线程环境下对字符串进行频繁修改。
  • StringBuffer: 是可变的，并且是线程安全的。方法用 synchronized 修饰，适用于多线程环境。

4. 谈谈Java的四种访问修饰符 (public, protected, default, private)。

• 答案:
  • public: 公共的。任何地方都可以访问。
  • protected: 受保护的。同一个包内、以及不同包的子类中可以访问。
  • default (不写修饰符): 默认的/包私有的。只能在同一个包内访问。
  • private: 私有的。只能在同一个类内部访问。

5. 什么是面向对象？请解释一下封装、继承和多态。

• 答案: 面向对象（OOP）是一种将现实世界抽象成程序中“对象”的编程思想。
  • 封装 (Encapsulation): 将对象的属性和行为包装在一起，隐藏内部实现细节，通过公共接口访问。
  • 继承 (Inheritance): 子类继承父类的属性和方法，实现代码复用。
  • 多态 (Polymorphism): 同一个接口或方法，可以有多种不同的实现方式（重载和重写）。

6. 什么是Java的泛型？使用泛型有什么好处？

• 答案:
  • 定义: 泛型允许在定义类、接口、方法时使用“类型参数”，在使用时才指定具体类型。
  • 好处: 1. 类型安全（编译期检查）；2. 代码复用；3. 消除强制类型转换。

7. Java的异常体系是怎样的？Error 和 Exception 的区别是什么？

• 答案:
  • 体系: 根类是 Throwable，它有两个子类：Error 和 Exception。
  • Error (错误): JVM自身的严重问题（如 OutOfMemoryError），程序通常无法处理。
  • Exception (异常): 程序可以处理的问题。分为：
    • 受检异常 (Checked Exception): 编译器强制要求处理（如 IOException）。
    • 非受检异常 (Unchecked Exception) / 运行时异常 (RuntimeException): 编译器不强制处理，通常是逻辑错误（如 NullPointerException）。

8. final, finally, finalize 三者有什么区别？

• 答案:
  • final: 修饰符。修饰类（不能被继承）、方法（不能被重写）、变量（常量）。
  • finally: 异常处理代码块。无论是否发生异常，都一定会被执行，通常用于释放资源。
  • finalize: Object 的一个方法。对象被垃圾回收前可能调用，不推荐使用。

9. 请描述一下Java中的序列化和反序列化。

• 答案:
  • 序列化 (Serialization): 将Java对象转换成字节序列的过程，便于传输或存储。需实现 Serializable 接口。
  • 反序列化 (Deserialization): 将字节序列恢复成Java对象的过程。

10. int 和 Integer 的区别是什么？自动装箱和拆箱是如何工作的？

• 答案:
  • 区别: int 是基本数据类型，默认值是 0。Integer 是包装类（对象），默认值是 null。
  • 自动装箱 (Autoboxing): 将基本类型自动转换为包装类对象。 Integer i = 100;
  • 自动拆箱 (Unboxing): 将包装类对象自动转换为基本类型。 int n = i;

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模块二：Java 集合框架

1. ArrayList 和 LinkedList 的底层实现和各自的优缺点是什么？

• 答案:
  • ArrayList: 基于动态数组。查询快 (O(1))，增删慢 (O(n))。
  • LinkedList: 基于双向链表。增删快 (O(1))，查询慢 (O(n))。

2. HashMap 的底层数据结构是什么？（JDK 1.7 vs 1.8）

• 答案:
  • JDK 1.7: 数组 + 链表。
  • JDK 1.8: 数组 + 链表 + 红黑树。当链表长度超过阈值（8）时，会转换为红黑树以提高查询效率。

3. HashMap 的 put 方法的执行过程是怎样的？

• 答案:
  1. 计算 key 的 hashCode() 并确定在数组中的索引。
  2. 如果该位置为空，直接插入。
  3. 如果该位置不为空（哈希冲突），遍历链表或红黑树。
  4. 若找到 key 相同的节点，则替换 value。
  5. 若未找到，则将新节点插入链表尾部（或红黑树中）。

4. HashMap 是如何解决哈希冲突的？

• 答案: 主要使用链地址法。即将哈希值相同的节点链接成一个链表（或红黑树）。

5. HashMap 和 Hashtable 的区别是什么？

• 答案:
  • 线程安全性: HashMap 非线程安全，Hashtable 线程安全。
  • null 值支持: HashMap 允许一个 null key 和多个 null value。Hashtable 不允许任何 null。
  • 效率: HashMap 效率更高。

6. ConcurrentHashMap 是如何保证线程安全的？（JDK 1.7 vs 1.8）

• 答案:
  • JDK 1.7: 分段锁（Segment）。将数据分成多个段，锁住段来进行操作，提高了并发度。
  • JDK 1.8: CAS (Compare-And-Swap) + synchronized。对数组的头节点加锁，锁的粒度更细，性能更好。

7. HashSet 是如何保证元素唯一的？

• 答案: HashSet 的底层依赖于 HashMap。它将存入的元素作为 HashMap 的 key 来存储，利用 HashMap 的 key 唯一性来保证元素的唯一。

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模块三：多线程与并发

1. 进程和线程的区别是什么？

• 答案: 进程是操作系统资源分配的基本单位，有独立的内存空间。线程是CPU任务调度的基本单位，共享进程的资源，开销更小。

2. 在Java中创建线程有哪几种方式？

• 答案: 1. 继承 Thread 类； 2. 实现 Runnable 接口 (推荐)； 3. 实现 Callable 接口 (可有返回值)。

3. 线程有哪些状态？它们之间是如何转换的？

• 答案: 六种状态：NEW (新建), RUNNABLE (可运行), BLOCKED (阻塞), WAITING (等待), TIMED_WAITING (计时等待), TERMINATED (终止)。

4. sleep() 和 wait() 方法有什么区别？

• 答案:
  • 所属类: sleep() 是 Thread 的静态方法，wait() 是 Object 的方法。
  • 锁的释放: sleep() 不释放锁，wait() 释放锁。
  • 唤醒方式: sleep() 时间到后自动唤醒，wait() 需由其他线程调用 notify() 或 notifyAll() 唤醒。

5. 为什么要使用线程池？线程池的核心参数有哪些？

• 答案:
  • 好处: 降低资源消耗（复用线程），提高响应速度，提高线程的可管理性。
  • 核心参数: corePoolSize (核心线程数), maximumPoolSize (最大线程数), keepAliveTime (空闲线程存活时间), workQueue (工作队列), handler (拒绝策略)。

6. synchronized 关键字的底层原理是什么？

• 答案: 基于监视器锁（Monitor） 实现。JVM通过 monitorenter 和 monitorexit 字节码指令来获取和释放Monitor。包含偏向锁、轻量级锁、重量级锁的锁升级过程。

7. synchronized 和 ReentrantLock 有什么区别？

• 答案:
  • 实现: synchronized 是JVM关键字，ReentrantLock 是API层面的类。
  • 功能: ReentrantLock 功能更丰富，支持可中断等待、公平锁和绑定多个Condition。
  • 使用: synchronized 自动释放锁，ReentrantLock 需手动在 finally 块中释放锁。

8. 什么是CAS（比较并交换）？它有什么问题？

• 答案:
  • 定义: 一种无锁化的原子操作，当内存值与预期值相同时才进行更新。
  • 问题: 1. ABA问题（可通过版本号解决）； 2. 自旋开销大； 3. 只能保证一个共享变量的原子操作。

9. 谈谈你对 volatile 关键字的理解。

• 答案: volatile 是轻量级同步机制。主要作用：1. 保证可见性（修改立刻对其他线程可见）； 2. 禁止指令重排序。注意：volatile 不保证原子性。

10. ThreadLocal 是什么？它的实现原理是什么？

• 答案:
  • 是什么: 提供线程内的局部变量，实现线程间数据隔离。
  • 原理: 每个 Thread 对象内部都有一个 ThreadLocalMap，key 是 ThreadLocal 对象本身，value 是要存储的变量副本。

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模块四：JVM (Java 虚拟机)

1. 请详细描述一下JVM的内存模型（运行时数据区）。

• 答案:
  • 线程共享区域:
    • 堆 (Heap): 存放对象实例和数组，是GC主要区域。
    • 方法区 (Method Area): 存储类信息、常量、静态变量等。
  • 线程私有区域:
    • 虚拟机栈 (VM Stack): 存储方法调用的栈帧（局部变量等）。
    • 本地方法栈 (Native Method Stack): 为Native方法服务。
    • 程序计数器 (PC Register): 记录当前线程执行的字节码行号。

2. Java对象在内存中是如何创建的？

• 答案: 1. 类加载检查； 2. 在堆中分配内存； 3. 初始化零值； 4. 设置对象头； 5. 执行构造函数。

3. 堆和栈的区别是什么？

• 答案:
  • 管理: 栈自动分配释放，堆由GC管理。
  • 空间: 栈空间小，堆空间大。
  • 共享性: 栈线程私有，堆线程共享。
  • 存储: 栈存基本类型和引用，堆存对象实例。

4. 如何判断一个对象是否“已死”？

• 答案:
  • 引用计数法: 存在循环引用问题，主流JVM不采用。
  • 可达性分析算法: 从\"GC Roots\"开始搜索，无法到达的对象即为“已死”。这是主流方法。

5. 简述一下Java的垃圾回收机制（GC）。

• 答案: GC是Java提供的自动内存管理机制，用于自动识别和回收不再使用的内存，防止内存泄漏。

6. 你知道哪些常见的垃圾回收算法？

• 答案:
  1. 标记-清除 (Mark-Sweep): 会产生内存碎片。
  2. 复制 (Copying): 高效但浪费一半内存，用于新生代。
  3. 标记-整理 (Mark-Compact): 解决了碎片问题，用于老年代。
  4. 分代收集 (Generational Collection): 商业虚拟机通用算法，根据对象存活周期不同采用不同算法。

7. 你知道哪些垃圾回收器？它们各自的特点是什么？

• 答案:
  • Serial: 单线程，客户端模式默认。
  • Parallel Scavenge: 多线程，追求高吞吐量，JDK 8默认新生代收集器。
  • CMS: 并发收集，追求最短停顿时间，用于互联网应用。
  • G1: 面向服务端，可预测停顿时间模型。

8. 什么是双亲委派模型？它有什么好处？

• 答案:
  • 是什么: 类加载请求会先委派给父加载器，只有父加载器无法加载时，子加载器才会尝试自己加载。
  • 好处: 1. 避免类的重复加载； 2. 保证安全性（防止核心API被篡改）。

9. 谈谈你对类加载过程的理解。

• 答案: 主要包括五个阶段：加载 (Loading) -> 验证 (Verification) -> 准备 (Preparation) -> 解析 (Resolution) -> 初始化 (Initialization)。

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模块五：常用框架 (Spring / SpringBoot / MyBatis)

Spring

1. 谈谈你对Spring IOC（控制反转）和AOP（面向切面编程）的理解。

• 答案:
  • IOC: 控制反转，将对象的创建和管理权交给Spring容器。DI（依赖注入）是其实现方式。
  • AOP: 面向切面编程，将公共功能（如日志、事务）与业务代码分离，实现解耦。

2. AOP主要用在哪些场景？

• 答案: 统一的日志记录、声明式事务管理、权限控制、性能监控等。

3. Spring Bean的生命周期是怎样的？

• 答案: 实例化 -> 填充属性 -> 初始化 (InitializingBean/init-method) -> Bean可用 -> 销毁 (DisposableBean/destroy-method)。

4. Spring中的事务是如何实现的？事务的传播行为有哪些？

• 答案:
  • 实现: 基于AOP和动态代理。
  • 传播行为: REQUIRED (默认，有则加入，无则创建), REQUIRES_NEW (总是创建新事务), SUPPORTS (有则加入，无则非事务运行)。

5. @Autowired 和 @Resource 注解的区别是什么？

• 答案:
  • @Autowired: Spring提供，默认按类型 (byType) 装配。
  • @Resource: Java规范提供，默认按名称 (byName) 装配。

SpringBoot

1. SpringBoot相比Spring有哪些核心优点？

• 答案: 1. 起步依赖 (Starter) 简化配置； 2. 自动配置 (Auto-configuration)； 3. 内嵌服务器 (Tomcat等)。

2. SpringBoot的自动配置原理是什么？

• 答案: 核心是 @EnableAutoConfiguration 注解。它会加载所有依赖包中 META-INF/spring.factories 文件里定义的配置类，再根据 @ConditionalOn... 等条件注解判断是否要将Bean注册到容器。

3. SpringBoot的启动流程是怎样的？

• 答案: SpringApplication.run() -> 创建SpringApplication实例 -> 准备和刷新应用上下文 (refreshContext) -> 创建和初始化所有Bean -> 启动内嵌服务器。

MyBatis

1. MyBatis中 ${} 和 #{} 的区别是什么？

• 答案:
  • #{}: 预编译处理，使用 ? 占位符，可以有效防止SQL注入。
  • ${}: 字符串替换，直接拼接SQL，有SQL注入风险，用于动态表名等场景。

2. MyBatis的一级缓存和二级缓存是什么？

• 答案:
  • 一级缓存: SqlSession 级别，默认开启，无法关闭。
  • 二级缓存: Mapper Namespace 级别，多个 SqlSession 可共享，需手动开启。

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模块六：数据库 (Database - 以MySQL为例)

1. 数据库事务的四大特性（ACID）是什么？

• 答案:
  • A (Atomicity) - 原子性: 要么都成功，要么都失败。
  • C (Consistency) - 一致性: 事务前后，数据库状态保持一致。
  • I (Isolation) - 隔离性: 并发事务互不干扰。
  • D (Durability) - 持久性: 事务一旦提交，改变就是永久的。

2. 事务的四种隔离级别是什么？它们分别解决了什么问题？

• 答案:
  1. 读未提交: 导致脏读。
  2. 读已提交: 解决脏读，但导致不可重复读。
  3. 可重复读 (MySQL默认): 解决脏读、不可重复读，但导致幻读。
  4. 可串行化: 解决所有问题，但性能最差。

3. 什么是数据库索引？它的优缺点是什么？

• 答案:
  • 是什么: 一种提高查询效率的数据结构，用空间换时间。
  • 优点: 加快检索速度。
  • 缺点: 占用空间，降低增、删、改的速度。

4. 索引的底层数据结构是什么？为什么选择B+树？

• 答案: 是 B+树。原因：1. 层高低，减少I/O次数； 2. 查询性能稳定； 3. 叶子节点链表，更适合范围查询。

5. 什么情况下索引会失效？

• 答案: 1. LIKE 以 % 开头； 2. 对索引列进行函数操作或计算； 3. OR 连接的条件中有一列无索引； 4. 数据类型不匹配。

6. SQL查询如何进行优化？

• 答案: 1. 使用 EXPLAIN 分析查询； 2. 为 WHERE, ORDER BY, JOIN 的列建索引； 3. 避免 SELECT *； 4. 避免在 WHERE 中对索引列操作。

7. INNER JOIN, LEFT JOIN, RIGHT JOIN 的区别是什么？

• 答案:
  • INNER JOIN: 只返回两表匹配的记录。
  • LEFT JOIN: 返回左表所有记录和右表匹配的记录。
  • RIGHT JOIN: 返回右表所有记录和左表匹配的记录。

8. CHAR 和 VARCHAR 的区别是什么？

• 答案:
  • CHAR: 定长字符串，速度快但浪费空间。
  • VARCHAR: 可变长字符串，节省空间但速度可能稍慢。

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模块七：中间件 (Middleware - Redis & MQ)

Redis

1. Redis有哪些常见的数据类型？

• 答案: String (字符串), List (列表), Hash (哈希), Set (集合), Sorted Set (有序集合)。

2. Redis为什么这么快？

• 答案: 1. 完全基于内存操作； 2. 单线程模型避免上下文切换和锁竞争； 3. I/O多路复用技术 (如epoll)； 4. 高效的数据结构。

3. Redis的持久化机制有哪几种？

• 答案:
  • RDB (快照): 在指定时间间隔内生成数据快照，恢复快但可能丢失数据。
  • AOF (日志追加): 记录所有写命令，数据安全性高但文件大、恢复慢。

4. 什么是缓存穿透、缓存击穿和缓存雪崩？如何解决？

• 答案:
  • 穿透: 查询不存在的数据。解决: 缓存空值、布隆过滤器。
  • 击穿: 热点Key失效。解决: 加互斥锁、热点数据永不过期。
  • 雪崩: 大量Key同时失效。解决: 过期时间加随机值、构建高可用缓存。

消息队列 (Message Queue)

1. 为什么要使用消息队列？

• 答案: 1. 解耦； 2. 异步； 3. 削峰。

2. 消息队列如何保证消息的可靠性投递？

• 答案: 从三方面保证：
  1. 生产者 -> MQ: 发送方确认机制。
  2. MQ自身: 配置持久化。
  3. MQ -> 消费者: 消费方确认机制。

3. 你知道哪些常见的消息队列产品？

• 答案: RabbitMQ (功能全面), RocketMQ (阿里开源，性能强), Kafka (高吞吐量，用于大数据)。

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模块八：计算机网络

1. 描述一下TCP的三次握手和四次挥手过程。

• 答案:
  • 三次握手: 1. Client SYN -> Server; 2. Server SYN+ACK -> Client; 3. Client ACK -> Server.
  • 四次挥手: 双方各发送一个 FIN 和一个 ACK。

2. 为什么TCP握手是三次，而不是两次或四次？

• 答案: 为了防止已失效的历史连接请求突然传到服务器，导致服务器资源浪费。三次已足够验证双方收发能力。

3. TCP和UDP的核心区别和适用场景是什么？

• 答案:
  • 区别: TCP面向连接、可靠、慢；UDP无连接、不可靠、快。
  • 场景: TCP用于文件传输、网页浏览；UDP用于在线视频、语音通话。

4. 在浏览器中输入一个URL后，发生了什么？

• 答案: DNS解析 -> 建立TCP连接 -> 发送HTTP请求 -> 服务器响应 -> 浏览器解析渲染 -> 断开TCP连接。

5. 常见的HTTP状态码有哪些？

• 答案:
  • 200 OK (成功)
  • 301 Moved Permanently (永久重定向)
  • 403 Forbidden (禁止访问)
  • 404 Not Found (未找到)
  • 500 Internal Server Error (服务器内部错误)
  • 502 Bad Gateway (网关错误)

6. HTTP和HTTPS的区别是什么？HTTPS是如何保证安全的？

• 答案:
  • 区别: HTTP明文传输，不安全；HTTPS通过SSL/TLS加密传输，安全。HTTPS需要申请数字证书。
  • 安全原理: 通过数据加密（对称加密）、身份认证（非对称加密+数字证书）、数据完整性（消息摘要算法）保证安全。

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模块九：Linux & Git

Linux

1. 列举一些你常用的Linux命令。

• 答案: ls, cd, pwd, mkdir, rm, cp, mv, cat, tail -f, ps -ef | grep xxx, top, kill -9。

2. 如何查看一个Java进程？如何杀死它？

• 答案: 1. 查看: ps -ef | grep java； 2. 杀死: kill -9 [PID]。

3. 如何实时查看日志文件？

• 答案: tail -f [文件名]。

Git

1. git pull 和 git fetch 的区别是什么？

• 答案:
  • git fetch: 只拉取远程变更，不自动合并。
  • git pull: 拉取并自动合并 (git fetch + git merge)。

2. git rebase 和 git merge 的区别是什么？

• 答案:
  • git merge: 创建一个新的“合并提交”，保留分支历史。
  • git rebase: 将提交应用到目标分支最新提交之后，使提交历史变成一条直线，更整洁。

3. 如何解决代码冲突？

• 答案: 1. git pull 后查看冲突文件； 2. 手动编辑文件，解决 <<<<<<<, =======, >>>>>>> 标记的内容； 3. git add [冲突文件名]； 4. git commit。