本來約的三點(diǎn)的面試，但是面試官提前上線看到我在線就說提前開始吧。

先看問題

1. #自我介紹
2. 說一個你認(rèn)為有挑戰(zhàn)的專案
3. 怎麼學(xué)習(xí)Java的
4. 說一下抽象類別和介面
5. 說HashMap和Hashtable
6. HashMap加入一個元素的流程
7. 什麼是紅黑樹，特點(diǎn)是什麼? ？
8. B 樹的特點(diǎn)，有幾層，最大可以存放多少資料
9. MySQL的索引為什麼要使用B 樹而不使用跳表？
10. Redis為什麼要使用跳表而不使用B 樹或二元樹呢？
11. 建立索引需要注意些什麼？
12. 如果單表資料量過千萬，怎麼優(yōu)化？
13. 一個500w條資料的表a，一個300w資料的表b，透過外鍵tid 關(guān)聯(lián)，如何最快的查詢出滿足條件的第50000到第50200中的這200筆數(shù)據(jù)記錄？
14. 說JVM的記憶體模型
15. 為什麼需要Survivor區(qū)?
16. ##你有什麼想問我的嗎？

試題解析

##自我介紹菜鳥的回答：

面試官你好，我叫張三，河南人，畢業(yè)於XX大學(xué)，從XX年畢業(yè)後就一直從事java開發(fā)，差不多 3年了吧。來貴公司面試，尋求一份java開發(fā)工作。

自我介紹要說幾個點(diǎn)：你是誰，你的優(yōu)點(diǎn)是什麼？這麼多年你做了啥？在學(xué)校獲得過什麼獎？對哪些技術(shù)有深入研究？是否有高並發(fā)系統(tǒng)的設(shè)計？是否參與過什麼大型專案？

總之，把你有的家底都亮出來，讓人家知道你哪方面相對比較強(qiáng)。

說一個你認(rèn)為有挑戰(zhàn)的項(xiàng)目

這個問題其實(shí)是因人而異的，對於剛?cè)腴T的朋友，叫他搭建個專案就覺得很有挑戰(zhàn)性。

而對大牛來說，「挑戰(zhàn)性」已經(jīng)不在是技術(shù)。更多的是何如包裝項(xiàng)目哄好老闆，如何壓榨自己的下屬才是專案有挑戰(zhàn)性的點(diǎn)。

而在面試環(huán)節(jié)，有「挑戰(zhàn)性」是對於面試官而言的一個標(biāo)準(zhǔn)。如果這個專案業(yè)務(wù)這個技術(shù)點(diǎn)面試官沒接觸過，聽起來很難，那這個就是一個「有挑戰(zhàn)」的專案。

如果面試官對你所說的挑戰(zhàn)項(xiàng)目很熟悉，此時可能對你來說是個機(jī)會也是個挑戰(zhàn)，回答出面試官沒遇到的問題，已經(jīng)如何解決的，那面試官妥妥的佩服你，反之，面試官知道的這個項(xiàng)目的問題，問你你答不上來，那就回面試大打折扣了。

比如說：五、六年前，你的技術(shù)堆疊中有dubbo、Spring Boot 那是很吃香的，但現(xiàn)在已經(jīng)是標(biāo)配了。

但是有大數(shù)據(jù)、高並發(fā)、架構(gòu)改造經(jīng)驗(yàn)的開發(fā)者還是少，因?yàn)榻^大部分公司都沒辦法發(fā)展成為大公司。但。這也是隨著軟體工程怎麼發(fā)展都無法改變的事。

所以對於有挑戰(zhàn)的專案具有以下幾個特點(diǎn)：

1、大數(shù)據(jù)量

2、高並發(fā)

3、架構(gòu)改造

只要你的專案能跟這幾個東西沾一點(diǎn)邊，那你的專案level就高至少一級。

這裡，我給你一個回答的範(fàn)本：

1、我負(fù)責(zé)的是這個xxx業(yè)務(wù)項(xiàng)目，這個業(yè)務(wù)的是用來xxx的。

2、前期為了快速試錯，快速回應(yīng)市場，前期使用了簡單的xxxx方案。

3、隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展，這個方案在xxx方面出現(xiàn)xxx的技術(shù)問題。

4、為了解決這些技術(shù)困難，最終用了xxx方案，然後介紹這些方案，同時這些方案是怎麼解決這些技術(shù)問題的。

平常都是怎麼學(xué)習(xí)Java的

就如實(shí)的說自己的學(xué)習(xí)歷程，但要注意，學(xué)習(xí)要體現(xiàn)自己是主動的，另外，標(biāo)註自己有個好習(xí)慣：記筆記，好幾下不如爛筆頭。

推薦看官網(wǎng)，看書，看影片。

學(xué)習(xí)過程中，不斷實(shí)踐，不斷反思，不斷總結(jié)。

說一下抽象類別和介面

• #抽象類別要被子類別繼承，介面要被子類別實(shí)作。
• 抽象類別可以有建構(gòu)方法，介面中不能有建構(gòu)方法。
• 抽象類別中可以有普通成員變量，介面中沒有普通成員變量，它的變數(shù)只能是公共的靜態(tài)的常數(shù)
• 一個類別可以實(shí)作多個接口，但是只能繼承一個父類，這個父類可以是抽象類別。
• 抽象類別中可以作方法聲明，也可以做方法實(shí)作。介面中可以做方法聲明，也可以定義default方法。
• 抽象層級（從高到低）：介面>抽象類別>實(shí)作類別。
• 抽象類別主要是用來抽象類別，介面主要是用來抽象方法功能。
• 抽象類別的關(guān)鍵字是abstract，介面的關(guān)鍵字是interface

#說HashMap和Hashtable

我們可以從五個方面來回答：

1. #線程是否安全：HashMap 是非線程安全的， HashTable 是線程安全的。因?yàn)?HashTable 內(nèi)部的方法基本上都經(jīng)過 synchronized 修飾。 （如果你要確保線程安全的話就使用 ConcurrentHashMap）；

2. 效率：因?yàn)榫€程安全的問題， HashMap 要比 HashTable 效率高一點(diǎn)。另外， HashTable基本上被淘汰，不要在程式碼中使用它；

3. 對Null key 和Null value 的支援：HashMap 可以儲存null 的key 和value，但null 作為鍵只能有一個，null 作為值可以有多個；HashTable 不允許有null 鍵和null 值，否則會拋出NullPointerException 。

4. 初始容量帶下和每次擴(kuò)充容量大小的不同 ：

   ① 若建立時若不指定容量初始值， Hashtable預(yù)設(shè)的初始大小為 11，之後每次擴(kuò)充，容量變成原來的 2n 1。 HashMap 預(yù)設(shè)的初始化大小為 16。之後每次擴(kuò)充，容量變成原來的 2 倍。

   ② 創(chuàng)建時如果給定了容量初始值，那麼Hashtable 會直接使用你給定的大小，而HashMap 會將其擴(kuò)充為2 的冪次方大?。?HashMap 中的tableSizeFor( )方法保證）。

5. 底層資料結(jié)構(gòu)：JDK1.8 以後的HashMap 在解決雜湊衝突時有了較大的變化，當(dāng)鍊錶長度大於閾值（預(yù)設(shè)為8 ）（將鍊錶轉(zhuǎn)換成紅黑樹前會判斷，如果當(dāng)前數(shù)組的長度度大於64，那麼會選擇先進(jìn)行數(shù)組擴(kuò)容，而不是轉(zhuǎn)換為紅黑樹）時，將鍊錶轉(zhuǎn)換為紅黑樹，以減少搜尋時間。 Hashtable 沒有這樣的機(jī)制。

儘管是普通不能再普通的面試題了，可面試中，照樣很大部分人同學(xué)回答的不好?；卮鹬刑岬搅?的n次冪，面試官很有可能會繼續(xù)追問相關(guān)的問題，如果還不清楚的，建議對HashMap進(jìn)行系統(tǒng)的學(xué)習(xí)。

我的部落格上之前發(fā)過兩篇文章：

#HashMap新增一個元素的流程

HashMap在put中加入元素過程可以分為下面9個步驟：

• 1.使用put()方法時，直接調(diào)putVal()方法
• 2.在put的時候先判斷數(shù)組是否為空，如果為空則進(jìn)行resize操作
• 3.以hash索引數(shù)組的長度-1與key的hash值進(jìn)行與運(yùn)算，得出在數(shù)組中的索引，如果索引指定的位置為空，則代表可以插入，直接插入一個新的node
• #4.判斷當(dāng)前的key是否存在，如果存在則進(jìn)行替換，如果替換成功則傳回舊的值
• 5.如果key不存在，則判斷目前節(jié)點(diǎn)是否為樹型，如果是樹型的話，則依照樹的操作去追加新節(jié)點(diǎn)內(nèi)容
• 6.如果出現(xiàn)hash衝突的節(jié)點(diǎn)不是樹型，則表示目前發(fā)生的碰撞在鍊錶裡面，則這個時候就進(jìn)入迴圈處理邏輯
• 7.進(jìn)入循環(huán)邏輯之後先判斷被碰撞節(jié)點(diǎn)的下一個節(jié)點(diǎn)是否為空，如果為空就將新節(jié)點(diǎn)放入
• 8.放入後判斷當(dāng)前鍊錶是否超過最大允許鍊錶長度8，如果超過則轉(zhuǎn)為紅黑樹進(jìn)行插入
• #9.如果map的索引表為空或當(dāng)前索引表長度還小於64（最大轉(zhuǎn)紅黑樹的索引數(shù)組表長度），那麼進(jìn)行resize操作就行了；否則，如果被碰撞節(jié)點(diǎn)不為空，那麼就順著被碰撞節(jié)點(diǎn)這條樹往後新增該節(jié)點(diǎn)插入

可以看看我部落格上的部落格文章：三年必備HashMap原始碼:http://www.woaijava.cc/blog/211

什麼是紅黑樹，特點(diǎn)是什麼？

紅黑樹（Red Black Tree）是一種特化的AVL樹（平衡二叉樹），都是在進(jìn)行插入和刪除操作時透過特定操作保持二叉查找樹的平衡，從而獲得較高的查找性能。

紅黑樹的特徵有5個：

• 結(jié)點(diǎn)是紅色或黑色。

• 根結(jié)點(diǎn)是黑色。

• 所有葉子都是黑色（葉子是NIL結(jié)點(diǎn)）

• 每個紅色結(jié)點(diǎn)的兩個子結(jié)點(diǎn)都是黑色。 （從每個葉子到根的所有路徑上不能有兩個連續(xù)的紅色結(jié)點(diǎn)）

• #從任一結(jié)點(diǎn)到其每個葉子的所有路徑都包含相同數(shù)目的黑色結(jié)點(diǎn)。

其實(shí)這個問題不難，難得是可能有的面試官會問紅黑樹的操作，左旋轉(zhuǎn)右旋轉(zhuǎn)...，我面試過幾百人，能說出來寥寥無幾。

B 樹的特點(diǎn)，有幾層，最大可以存放多少條資料

B 樹的特點(diǎn)有兩個：

• 1.非葉節(jié)點(diǎn)]只具有索引作用，也就是說，非葉子節(jié)點(diǎn)只能儲存Key,不能儲存value
• 2.樹的所有葉節(jié)點(diǎn)構(gòu)成一個有序鍊錶，可以依照key排序的次序依序遍歷全部資料。

B 樹一般是1道3層。

InnoDB頁的大小預(yù)設(shè)為16KB：

• #假設(shè)一筆記錄大小為1KB，則在一個資料頁中可以存16個資料（忽略頁中的其他資料結(jié)構(gòu)）
• 假設(shè)主鍵為int，又指標(biāo)大小為6B，則在一個索引頁中可以儲存16KB/(4B 6B)≈1638個索引

所以，兩層的B 樹可以儲存：16*1638=26208條資料；三層的B 樹可以儲存：16*1638*1638=42928704條資料。

MySQL的索引為什麼要使用B 樹而不使用跳表？

B 樹是多叉樹結(jié)構(gòu)，每個結(jié)點(diǎn)都是16k的資料頁，能存放較多索引信息，所以扇出很高。 三層左右就可以儲存2kw左右的資料。也就是說查詢一次數(shù)據(jù)，如果這些數(shù)據(jù)頁都在磁碟裡，那麼最多需要查詢三次磁碟IO。

跳表是鍊錶結(jié)構(gòu)，一條數(shù)據(jù)一個結(jié)點(diǎn)，如果最底層要存放2kw數(shù)據(jù)，且每次查詢都要能達(dá)到二分查找的效果，2kw大概在2的24次方左右，所以，跳表大概高度在24層左右。最壞情況下，這24層資料會分散在不同的資料頁裡，也即是查一次資料會經(jīng)歷24次磁碟IO。

因此存放同樣量級的數(shù)據(jù)，B 樹的高度比跳表的要少，如果放在MySQL資料庫上來說，就是磁碟IO次數(shù)更少，因此B 樹查詢更快。

而針對寫入操作，B 樹需要拆分合併索引資料頁，跳表則獨(dú)立插入，並根據(jù)隨機(jī)函數(shù)確定層數(shù)，沒有旋轉(zhuǎn)和維持平衡的開銷，因此跳表的寫入效能會比B 樹好。

其實(shí)，MySQL的儲存引擎是可以換的，以前mysql 5.5是myisam，後來才有的innodb，它們底層索引用的都是B 樹。也就是說，你完全可以造一個索引為跳表的儲存引擎裝到MySQL裡。事實(shí)上，facebook造了一個rocksDB的儲存引擎，裡面就用了跳表。直接說結(jié)論，它的寫入效能確實(shí)是比innodb好，但讀取效能確實(shí)比innodb要差不少。有興趣的話，可以在文章最後面的參考資料裡看到他們的效能比較數(shù)據(jù)。

Redis為什麼要使用跳表而不使用B 樹或二元樹呢？

因?yàn)锽 樹的原理是葉子節(jié)點(diǎn)儲存數(shù)據(jù)，非葉子節(jié)點(diǎn)儲存索引，B 樹的每個節(jié)點(diǎn)可以儲存多個關(guān)鍵字，它將節(jié)點(diǎn)大小設(shè)為磁碟頁的大小，充分利用了磁碟預(yù)讀的功能。每次讀取磁碟頁時就會讀取一整個節(jié)點(diǎn),每個葉子節(jié)點(diǎn)還有指向前後節(jié)點(diǎn)的指針，為的是最大限度的降低磁碟的IO。因?yàn)橘Y料在記憶體中讀取耗費(fèi)的時間是從磁碟的IO讀取的百萬分之一，而Redis是 記憶體中操作數(shù)據(jù)，不涉及IO，因此使用了跳表；

建立索引需要注意些什麼？

這題，也可以用在問你會哪些SQL優(yōu)化的時候。

• 最適合索引的欄位是出現(xiàn)在WHERE 子句中的列，或連接子句中的列，而不是出現(xiàn)在SELECT 關(guān)鍵字後的欄位。
• 索引列的基底數(shù)越大，索引效果越好。
• 根據(jù)情況建立複合索引，複合索引可以提高查詢效率。
• 避免建立過多的索引，索引會額外佔(zhàn)用磁碟空間，降低寫入作業(yè)效率。
• 主鍵盡可能選擇較短的資料類型，可以有效減少索引的磁碟佔(zhàn)用以提高查詢效率。
• 對字串進(jìn)行索引，應(yīng)該自訂一個前綴長度，可以節(jié)省大量的索引空間。

如果單表資料量過千萬，怎麼優(yōu)化？

1、資料庫設(shè)計和表格建立時，考慮效能問題，例如：單表不要有太多字段，建議在20以內(nèi)、索引並不是越多越好，要根據(jù)查詢有針對性的創(chuàng)建，考慮在WHERE和ORDER BY命令上涉及的列建立索引，可根據(jù)EXPLAIN來查看是否用了索引還是全表掃描、選擇合適的資料類型、選擇合適索引類型等。

2、SQL寫時要注意，例如：清單資料不要拿全表，要使用LIMIT來分頁，每頁數(shù)量也不要太大、可透過開啟慢查詢?nèi)照I來找出較慢的SQL 、避免select *，將需要尋找的欄位列出來等。

3，儲存引擎選擇，MyISAM適合SELECT密集的表，而InnoDB適合INSERT和UPDATE密集的表 。

4、分庫分錶，例如：分庫把一個資料庫分成多個，建議做個讀寫分離就行了，真正的做分庫也會帶來大量的開發(fā)成本，得不償失！不建議使用、分錶就是把一張大表，按照如上過程都優(yōu)化了，還是查詢卡死，那就把這個表分成多張表，把一次查詢分成多次查詢，然後把結(jié)果組合回傳給使用者。分錶分為垂直拆分和水平拆分，通常以某個欄位做拆分項(xiàng)。例如以id字段拆分為100張表：表名為 tableName_id 0。但：分錶需要修改原始程式碼，會為開發(fā)帶來大量工作，極大的增加了開發(fā)成本，故：只適合在開發(fā)初期就考慮到了大量資料存在，做好了分錶處理，不適合應(yīng)用上線了再做修改，成本太高等。

5、硬體升級，這辦法是最簡單的，相對的成本也高，老闆就不願意了。

6、資料庫升級，例如：把MySQL資料庫換成大數(shù)據(jù)引擎處理資料、換成阿里雲(yún)POLARDB，POLARDB 是阿里雲(yún)自研的下一代關(guān)係式分散式雲(yún)端原生資料庫，100%相容MySQL，存儲容量最高可達(dá)100T，效能最高提升至MySQL 的6 倍。

一個500w條資料的表a，一個300w資料的表b，透過外鍵tid 關(guān)聯(lián)，如何最快的查詢出滿足條件的第50000到第50200中的這200筆數(shù)據(jù)記錄？

方法一：若 a 表 tid 是自增長，且是連續(xù)的，則以b表的id為索引。 SQL語句如下。

select * from a,b where a.tid = b.id and a.tid>500000 limit 200;

方法二：如果 a 表的 tid 不是連續(xù)的，那麼就需要使用覆蓋索引，tid 要麼是主鍵，要麼是輔助索引，b 表 id 也需要有索引。 SQL語句如下。

select * from b, (select tid from a limit 50000,200) a where b.id = a.tid;

說JVM的記憶體模型

#JVM記憶體結(jié)構(gòu)有：程式計數(shù)器、堆疊記憶體、方法區(qū)和堆疊（java虛擬機(jī)棧和本地方法棧）。

程式計數(shù)器（Program Counter Register）是一塊較小的記憶體空間，它的作用可以看做是目前執(zhí)行緒所執(zhí)行的字節(jié)碼的行號指示器。在虛擬機(jī)器的概念模型裡（僅是概念模型，各種虛擬機(jī)器可能會透過一些更有效率的方式去實(shí)現(xiàn)），字節(jié)碼解釋器工作時就是透過改變這個計數(shù)器的值來選取下一條需要執(zhí)行的字節(jié)碼指令，分支、循環(huán)、跳躍、異常處理、線程恢復(fù)等基礎(chǔ)功能都需要依賴這個計數(shù)器來完成。

堆記憶體是JVM中最大的一塊由年輕代和老年代組成，而年輕代內(nèi)存又被分成三部分， Eden空間、 From Survivor空間、 To Survivor空間,默認(rèn)情況下年輕代按照8:1:1 的比例來分配；

方法區(qū)儲存類別資訊、常數(shù)、靜態(tài)變數(shù)等數(shù)據(jù)，是執(zhí)行緒共享的區(qū)域，為與Java堆區(qū)分，方法區(qū)還有一個別名Non-Heap(非堆)；堆疊又分為java虛擬機(jī)器棧和本地方法棧主要用於方法的執(zhí)行。方法區(qū)可理解為一種規(guī)範(fàn)，其實(shí)現(xiàn)例如永久代、元空間。

Java虛擬機(jī)器堆疊（Java Virtual Machine Stacks）也是執(zhí)行緒私有的，它的生命週期與執(zhí)行緒相同。虛擬機(jī)器堆疊描述的是Java方法執(zhí)行的記憶體模型：每個方法執(zhí)行的時候都會同時建立一個堆疊幀（Stack Frame）用於儲存局部變數(shù)表、操作堆疊、動態(tài)連結(jié)、方法出口等信息。每一個方法被呼叫直到執(zhí)行完成的過程，就對應(yīng)一個堆疊幀在虛擬機(jī)器棧中從入棧到出棧的過程。

本機(jī)方法堆疊（Native Method Stacks）與虛擬機(jī)器堆疊所扮演的角色是非常相似的，其差異不過是虛擬機(jī)器堆疊為虛擬機(jī)器執(zhí)行Java方法（也就是字節(jié)碼）服務(wù)，而本地方法堆疊則是為虛擬機(jī)器使用到的Native方法服務(wù)。 虛擬機(jī)器規(guī)範(fàn)中對本機(jī)方法堆疊中的方法所使用的語言、使用方式與資料結(jié)構(gòu)並沒有強(qiáng)制規(guī)定，因此具體的虛擬機(jī)器可以自由實(shí)作它。

為什麼需要Survivor區(qū)?

如果沒有Survivor,Eden區(qū)每進(jìn)行一次Minor GC ,並且沒有年齡限制的話， 存活的對象就會被送到老年代。這樣一來，老年代很快就被填滿,觸發(fā)Major GC(因?yàn)镸ajor GC一般伴隨著Minor GC，也可以看做觸發(fā)了Full GC)。舊年代的記憶體空間遠(yuǎn)大於新生代，進(jìn)行一次Full GC消耗的時間比Minor GC長很多。

面試官可能會問：執(zhí)行時間長有什麼壞處?

#頻傳的Full GC消耗的時間很長，會影響大型程式的執(zhí)行與回應(yīng)速度。

如果增加老年代空間，更多存活物才能填滿老年代。雖然降低Full GC頻率，但是隨著老年代空間加大,一旦發(fā)生Full GC,執(zhí)行所需的時間更長。

假如減少老年空間，雖然Full GC所需時間減少，但是老年代很快就被存活物件填滿,Full GC頻率增加。

所以Survivor的存在意義,就是減少被送到老年代的對象,進(jìn)而減少Full GC的發(fā)生,Survivor的預(yù)篩選保證,只有經(jīng)歷16 次Minor GC還能在新生代中存活的對象,才會被送到老年代。

你有什麼想問我的嗎？

這問題有的面試官是禮貌性的問，也不是很注意你回答什麼，因?yàn)榇藭r估計面試就是涼涼啦。

但是，有反問的機(jī)會，大部分還是覺得你不錯，被錄取的機(jī)率非常大，所以還是得慎重回答

不管ta是怎麼樣的心態(tài)，咱們表現(xiàn)好自己就行。

這個問題看起來可有可無，其實(shí)很關(guān)鍵，一般面試官不喜歡說「沒問題」的人，因?yàn)槠浜茏⒅貑T工的個性和創(chuàng)新能力。企業(yè)不喜歡求職者問個人福利之類的問題，如果有人這樣問：貴公司對新入公司的員工有沒有什麼培訓(xùn)項(xiàng)目，我可以參加嗎？或者說貴公司的晉升機(jī)制是什麼樣的？企業(yè)將很歡迎，因?yàn)轶w現(xiàn)出你對學(xué)習(xí)的熱情和對公司的忠誠度以及你的上進(jìn)心。