后端开发面试题手写笔记|哈利的小屋

在复习的路途中，自己总结的各种后端开发笔记，每一题都是直接进入主题，包括（Java、MySQL、Redis、Spring、分布式、RocketMQ、Docker等流行技术架构的知识点），欢迎大家前来学习，如有错误请指点，期待大家能收获知识。

如果需要获取最新的文章，欢迎访问我的个人博客哈利的小屋 我经常在这里更新编程技巧、项目教程和最新的技术动态。无论你是初学者还是资深开发者，都能找到有价值的内容。快来探索，提升你的编程技能吧！

Java 基础知识

什么是序列化?什么是反序列化?

如果我们需要持久化 Java 对象比如将 Java 对象保存在文件中，或者在网络传输 Java 对象，这些场景都需要用到序列化。

序列化：将数据结构或对象转换成可以存储或传输的形式，通常是二进制字节流，也可以是 JSON, XML 等文本格式。
反序列化：将在序列化过程中所生成的数据转换为原始数据结构或者对象的过程。

Java 中 3 种常见 IO 模型

BIO 阻塞 IO（Blocking IO）：
- 这是最传统的 IO 模型。在这种模式下，读取或写入操作会一直阻塞，直到数据完全准备好。这意味着线程会被挂起，直到操作完成。
- 使用简单，但效率较低，因为线程在等待时不能执行其他任务。
NIO 非阻塞 IO（Non-blocking IO）：
- 在非阻塞 IO 中，线程可以在数据未准备好时立即返回，而不是被阻塞。线程可以继续执行其他操作，并在稍后再次尝试读取或写入。
- 这种模型通常需要通过轮询（polling）来检查数据是否准备好，可能会导致 CPU 消耗增加。
多路复用 IO（IO Multiplexing）：
- 这种模型使用选择器（Selector）来监视多个通道（Channel）的 IO 状态。线程可以等待选择器通知某个通道准备好进行 IO 操作。
- Java 中的 NIO（New IO）库提供了 Selector 类来实现多路复用 IO。它允许一个线程处理多个连接，提高了资源利用效率。

Java 集合知识

HashMap的原理以及扩容机制

HashMap 是基于哈希表的数据结构，用于键值对存储。

JDK1.8 前描述：

HashMap 底层采用数组和链表结合在一起使用（链表散列）。
通过 key 的 hashCode 经过扰动函数处理后得到的 hash 值，通过 (n-1) & hash找到元素存储的位置。
如果目前位置元素存在的话，就要判断它们的 hash 值和 key 是否相同，相同就覆盖，不同就通过拉链法解决冲突。

JDK1.8 后描述：

哈希冲突的处理方式出现了很大的变化。

当链表长度大于等于阈值（默认 8）。
如果当前数组长度 < 64，则会先进行扩容来减少哈希冲突。
如果数组长度 >= 64，则将链表转为红黑树，减少搜索时间。

put方法流程

计算键对象的 hashCode() 方法来获取 hash 值。
根据 hash 值，通过 hash & (n-1)操作定位到哈希表的某个桶中。
处理哈希冲突，调整表的大小。
如果存在的话，返回先前与指定键关联的值，否则返回 null。

HashMap和HashTable的区别

是否线程安全：HashMap 非线程安全，Hashtable 线程安全（内部方法采用 synchronized 修饰）。
效率：由于线程安全问题，HashMap 效率比 Hashtable 高。
是否支持空值：HashMap 可以存储 null 的 key 和 value，但 null 键只能存在一个。Hashtable 不允许空值存在，否则抛出NullPointerException。
初始容量和扩容容量不同：Hashtable 默认大小为 11 ，扩容默认大小为原来的2n + 1，HashMap 默认为 16 ，扩容默认大小为原来的 2n。如果 HashMap 指定了大小，会扩充为 2 的幂次方。
底层数据结构：见### HashMap的原理以及扩容机制，而 Hashtable 没有这样的结构。
哈希函数的实现：Hashtable 直接使用键的 hashCode() 的值。

ArrayList和LinkedList的区别

是否保证线程安全： 都不是线程安全的，需要外部同步。
底层数据结构：
- ArrayList： 基于动态数组实现。数组在初始化时有固定的容量，当元素数量超过容量时，数组会自动扩容（通常是原容量的 1.5 倍）。
- LinkedList： 基于双向链表实现。每个元素（节点）包含一个数据值和指向前后节点的引用。
插入和删除的影响：
- ArrayList： 在末尾插入或删除元素的时间复杂度为 O(1)。但是，在中间插入或删除元素需要移动后续元素，时间复杂度为 O(n)。
- LinkedList： 在头尾插入或者删除元素的时间复杂度为 O(1)，因为只需调整前后节点的引用。但在指定位置时，需要先找到插入或删除的位置，时间复杂度为 O(n)。
快速随机访问：
- ArrayList： 支持快速随机访问，因为底层是数组（实现了 RandomAccess 接口），可以直接通过索引访问元素。
- LinkedList： 不支持快速随机访问。需要遍历链表来访问元素。
内存空间占用:
- ArrayList： 在列表的结尾会预留一定的容量空间，会导致一定量的内存浪费。
- LinkedList： 每个元素（节点）都需要额外的空间来存储指向前后节点的引用。
- 总结： 因此，LinkedList 的每个元素比 ArrayList 的元素占用更多的内存。

Java JVM 知识

Java内存区域

运行时数据区域

引用图片JavaGuide

程序计数器

描述：

较小的内存空间。
可以看作为当前线程所执行的字节码的行号指示器。
任何时候都指向当前正在执行的字节码指令地址。
每个线程都独立维护一个程序计数器（线程私有）。

作用：

存储当前线程的字节码指令地址。
如果线程执行 Native方法，这个计数器值为空（Undefined）。

虚拟机栈

描述：

线程私有的，生命周期与线程相同。。
生命周期和线程相同。
描述 Java 方法执行的内存模型。
每个方法执行的同时都会创建一个栈帧，存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。

本地方法栈

描述：

线程私有的，生命周期与线程相同。
与虚拟机栈类似，只不过虚拟机栈为虚拟机执行 Java 方法服务，而本地方法栈为虚拟机使用到的 Native 方法服务。

堆

描述：

线程共享的，生命周期与虚拟机相同。
唯一目的就是用于存放对象的实例，几乎所有的对象实例都在这里分配内存。
垃圾回收器管理的主要区域就是这里。

方法区

别名：非堆（Non-Heap）

描述：

线程共享的，生命周期与虚拟机相同。
存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。

运行时常量池

描述：

方法区的一部分。
Class 文件中除了有类的版本号、字段、方法、接口等描述信息外，还有一项常量池，用于存放编译器生成的各种字面量和符号引用，会在类加载后进入方法区的运行时常量池中存放。
具有动态性，运行期间产生的新常量也会被加入到这里。

字符串常量池

描述：

方法区的一部分。
专门存放字符串字面量的区域。存放通过intern()方法加入的字符串。
避免了创建重复字符串对象，节省内存。

直接内存

描述：

不是 JVM 运行时数据区的一部分，但也被频繁使用。
主要用于提高 I/O 操作的性能。

垃圾回收算法

垃圾回收（GC）是 JVM 内存管理的重要组成部分，通过自动回收不再使用的对象，释放内存空间，避免内存泄漏。

标记-清除算法（Mark-Sweep）：最基础的垃圾回收算法，分为两个阶段：标记阶段和清除阶段。在标记阶段，GC 会遍历所有的对象，标记出所有可达的对象。在清除阶段，GC 会回收所有未被标记的对象。虽然该算法实现简单，但存在内存碎片问题，因为回收后的内存空间是不连续的。
标记-整理算法（Mark-Compact）： 对标记-清除算法的改进，同样分为标记和整理两个阶段。在标记阶段标记所有可达对象后，整理阶段会将所有存活的对象移动到内存的一端，然后清理掉边界以外的内存。这种方式解决了内存碎片的问题，但移动对象的成本较高。
复制算法（Copying）： 将内存分为两块相等的区域，每次只使用其中一块。当这块内存用完时，GC 会将存活的对象复制到另一块内存中，然后清空当前使用的内存区域。复制算法适用于对象生命周期较短的场景，因为大部分对象会在一次GC中被回收。其优点是没有内存碎片，缺点是需要双倍的内存空间。
分代收集算法（Generational Collection）： 基于对象的生命周期特点，将堆内存分为新生代和老年代。新生代中的对象生命周期较短，使用复制算法进行垃圾回收；老年代中的对象生命周期较长，使用标记-清除或标记-整理算法进行垃圾回收。

具体的垃圾回收器有：

Serial GC：使用单线程进行垃圾回收，适用于单线程环境。其优点是实现简单，缺点是垃圾回收时会暂停所有应用线程（Stop-The-World），导致较长的停顿时间。
Parallel GC：使用多线程进行垃圾回收，适用于多处理器环境，提供更高的吞吐量。它在新生代使用复制算法，在老年代使用标记-整理算法。虽然停顿时间较长，但适合对响应时间要求不高的后台应用。
CMS（Concurrent Mark-Sweep） GC：旨在减少垃圾回收的停顿时间，适用于低延迟应用。它在标记阶段和清除阶段都可以与应用线程并发执行，但在某些情况下可能会产生内存碎片。CMS GC 在老年代使用标记-清除算法，在新生代使用复制算法。
G1（Garbage-First） GC：面向大内存、多处理器环境的垃圾回收器，旨在提供低停顿时间。它将堆内存划分为多个独立的区域（Region），并优先回收垃圾最多的区域。G1 GC 结合了并行和并发的特点，适用于对响应时间和吞吐量都有要求的应用。

拓展知识：

什么样的对象算垃圾？如果对象被标记成了垃圾，还能逃逸吗？

双亲委派是什么

每当一个类加载器收到加载请求时，它会先将请求转发给父类加载器。在父类加载器没有找到所请求的类的情况下，该类就会尝试去加载。

主要流程：

首先会判断当前类是否被加载过，加载过则直接返回。
没加载过，则请求委派给父类加载器进行加载。
当父类加载器无法完成加载时，子类加载器就会去尝试加载。
如果子类也无法加载这个类，抛出异常ClassNotFoundException。

作用：

保证 Java 程序的稳定运行。
避免类的重复加载。
保证了 Java 的核心 API 不被篡改。

注意：

JVM 区分不同类的方式不仅仅根据类名。
相同的类文件被不同的类加载器加载，会产生两个不同的类。

Java 并发知识

什么是线程，如何创建？

描述：

线程是操作系统能够进行运算调度的基本单位，是 Java 的基本执行单元。
线程在独立的程序计数器、栈和局部变量空间运行。
共享堆内存中的资源。

创建：

继承Thread类。

class MyThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("Thread is running");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        MyThread thread = new MyThread();
        thread.start(); // 启动线程
    }
}

实现Runnable接口。

class MyRunnable implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("Thread is running");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Thread thread = new Thread(new MyRunnable());
        thread.start(); // 启动线程
    }
}

匿名内部类实现。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Thread thread = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("Thread is running");
            }
        });
        thread.start(); // 启动线程
    }
}

说说线程的生命周期和状态

Java 线程在运行的生命周期中的指定时刻只可能处于下面 6 种不同状态的其中一个状态：

NEW：初始状态，线程被创建了，但没有使用start()。
RUNNABLE：运行状态，线程被start()，等待运行的状态。
BLOCKED：阻塞状态，等待锁的释放。
WAITING：等待状态，线程等待其他线程做任务。
TIME_WAITING：超时等待状态，在指定时间后自行返回。
TERMINATED：终止状态，线程运行完毕。

拓展知识：

可以直接调用 Thread 类的 run 方法吗？：调用 start() 方法方可启动线程并使线程进入就绪状态，直接执行 run() 方法的话不会以多线程的方式执行。

谈谈你对线程安全和不安全的理解

线程安全和不安全：指在多线程环境下，对同一份数据的访问是否能够保证其正确性和一致性（安全则保证了正确性和一致性，不安全则可能导致数据混乱、丢失、错误）。

什么是死锁？

描述：

指两个或多个线程在执行过程中因争夺资源而相互等待，导致所有线程都无法继续执行的情况。
简单来说，各个线程都在等待其他线程释放资源，而它们又不释放资源，最终陷入无限的等待。

四个必要条件：

互斥条件：某资源任意时刻只有一个线程占有。
请求与保持条件：一个线程持有某资源，同时请求新资源被阻塞，且对现有资源不释放。
不剥夺条件：线程持有资源未释放时，其他线程不能强行剥夺（独占）。
循环等待条件：多个线程之间形成一条头尾相连的循环等待关系（A->B->C->A）。

如何检测Java进程死锁？

使用 JDK 自带工具：jmp、jstack等命令查看虚拟机线程和堆内存使用情况。一般出现线程的或会有deadlock的关键字样。
使用top、df、free等命令查看CPU或内存使用情况，死锁时，通常会占用比较高。
使用jconsole可视化工具来检测死锁。

如何预防和避免死锁？

如何预防：

破坏请求与保持条件：一次性申请所有的资源。
破会不剥夺条件：占用部分资源的线程再申请其他资源时，申请不到，就主动释放当前资源。
破坏等待条件：确保所有线程按照相同的顺序请求资源。

如何避免：

获取锁时设置一个合适的持有时间。
在分配资源时，借助算法（银行家算法）来对资源进行分配进行计算评估，使其进入安全状态。

谈谈你对volatile的理解

描述：

轻量级的同步机制。
用于确保可见性和有序性。
用于修饰变量。

主要作用：

可见性：每次对该变量的读写操作都会直接从主内存中进行。
有序性：JVM 具有指令重排的特性，使用volatile可以让代码按顺序的进行与预期一致。

缺点：

不保证复合操作原子性：例如，使用volatile修饰的自增操作（i++）并不是原子操作，因为它涉及读取、增加、写回等多个步骤，这种操作即使使用 volatile 也无法确保线程安全。

乐观锁和悲观锁

谈谈你对synchronized的理解

描述：

synchronized 加锁的本质都是对对象监视器 monitor 的获取。
在 Java 6 之后， synchronized 进行了优化如自旋锁、适应性自旋锁、锁消除、锁粗化、偏向锁、轻量级锁等技术来减少锁操作的开销。

主要作用：

在多线程之间访问资源的同步性，保证被它修饰的代码块或方法在某一时刻只有一个线程可以访问。
可以通过wait()和notify()/notifyAll()方法来实现等待/通知机制。

使用：

修饰实例方法：进入同步代码时，需要获取当前对象实例的锁。

synchronized void method() {
    //业务代码
}

修饰静态方法：对当前类加锁，作用于类的所有对象实例，进入同步代码块时，要获得当前类（class）的锁。

synchronized static void method() {
    //业务代码
}

修饰代码块：使用object，进入前需要获取给定对象的锁。使用类.class，进入前需要获取给定的 Class 的锁。

synchronized(this) {
    //业务代码
}

综上：

synchronized 加到 static方法和synchronized(class)代码块上都是给 Class 类加锁。
synchronized 加到实例方法上都是给对象实例上锁。

ReentrantLock是什么？

ReentrantLock 实现了 Lock 接口。
可重入且可独占式的锁。
提供了轮询、超时、中断、公平锁盒非公平锁等高级功能。
默认使用非公平锁，也可以通过构造器来显式的指定公平锁。
需要显式的调用lock()和unlock()来加锁和释放锁。

synchronized和ReentrantLock的区别？

都是可重入锁：线程可以再次获取自己的内部锁。比如一个线程获取了某个对象锁，此时这个对象锁还没释放，当其再次想获取这个锁的时候还是可以获取的，如果不可重入的话，就会变成死锁了。
synchronized 依赖 JVM 而 ReentrantLock 依赖API：ReentrantLock 需要 lock()和unlock()方法配合try/finally语句来完成。
ReentrantLock 提供了更多功能：如等待可中断（lock.lockInterruptibly）、可实现公平锁、锁可以绑定多个条件（借助于Condition接口与newCondition()方法）。

AQS是什么？

描述：

Java 并发包中的一个核心的同步框架，它定义了一套多线程访问共享资源的同步机制。
通过 volatile关键字来维护变量int state来表示同步状态。
通过 FIFO 队列（基于双向链表）来管理获取同步失败的线程。
当获取同步状态失败后，会被放入到等待队列中阻塞，直到同步状态释放后，队列中线程就会从等待队列中唤醒，并重新尝试获取同步状态。

两种资源共享方式：

独占模式：一次只有一个线程可以获取到同步状态，如 ReentrantLock。
共享模式：允许多个线程同时获取到同步状态，但是可能获取到的资源量不同，如Semaphore和CountDownLatch。

CountDownLatch是什么？

它采用了共享锁来实现，构造了 AQS 的state的值为count。
本质使用tryReleaseShared()方法以 CAS 操作来减少count的值。
当调用await()方法时，如果count不为 0 ，await()方法就会被阻塞（后面的语句无法执行），直到count 个线程全部执行完成，把count变成 0 ，await()线程才会被唤醒，继续执行await()方法后面的语句。

ThreadLocal是什么？

描述：

让每个线程绑定自己的值。
可以比喻成存放数据的盒子，盒子中存放的是每个线程的私有数据。

原理：

最终的变量是存放在ThreadLocalMap中，可以理解为ThreadLocal只是ThreadLocalMap的封装，传递了变量值。
每个Thread中都有一个ThreadLocalMap，而ThreadLocalMap可以存储ThreadLocal为 key ，Object 对象为 value 的键值对。
不同线程的ThreadLocalMap是相互独立的，不同线程对同一ThreadLocal的操作互不影响。

源码：

public void set(T value) {
    // 获取当前线程
    Thread t = Thread.currentThread();
    // 获取当前线程的 ThreadLocalMap
    ThreadLocalMap map = getMap(t);
    if (map != null) {
        // 如果 map 存在，则将当前 ThreadLocal 实例和 value 存入 map
        map.set(this, value);
    } else {
        // 如果 map 不存在，则创建一个新的 map
        createMap(t, value);
    }
}

public T get() {
    // 获取当前线程
    Thread t = Thread.currentThread();
    // 获取当前线程的 ThreadLocalMap
    ThreadLocalMap map = getMap(t);
    if (map != null) {
        // 从 map 中获取当前 ThreadLocal 实例对应的值
        ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
        if (e != null) {
            @SuppressWarnings("unchecked")
            T result = (T)e.value;
            return result;
        }
    }
    // 如果 map 或 entry 不存在，则初始化
    return setInitialValue();
}

拓展知识：

全链路追踪 TransmittableThreadLocal。

ThreadLocal内存泄露问题

描述：

ThreadLocalMap的 key 为弱引用，而 value 为强引用。
如果ThreadLocal没有外部强引用的情况下，在垃圾回收时，key 会被清理掉，而 value 不会。
导致 ThreadLocalMap中出现 key 为 null 的 Entry，而 value 不会被 GC 回收，就产生内存泄露。

措施：

在使用set()、get()、remove()方法时，会清理掉 key 为 null 的记录，使用完ThreadLocal后最好手动调用remove()方法。

线程池是什么？

描述：管理一系列线程的资源池。

作用：

降低资源的消耗：通过复用已有线程，降低线程创建和销毁的消耗。
提高响应速度：当任务到达时，可以不用等到创建线程就可以执行任务。
提高线程的可管理性：使用线程池可以同一分配线程，调优和监控。

创建线程池：

通过 ThreadPoolExecutor构造函数来创建（推荐）。
通过Executor框架的工具类Executors来创建。（不推荐）。

Executors返回线程池对象的弊端：

FixedThreadPool和SingleThreadExecutor使用的是有界阻塞队列LinkedBlockingQueue，最大长度为 Integer.MAX_VALUE，可能会堆积大量请求，导致 OOM 。
CacheThreadPool使用的是SynchronousQueue，也是最大长度为Integer.MAX_VALUE，如果任务数量过多且执行较慢，会导致创建大量的线程，导致 OOM 。
ScheduledThreadPool和SingleThreadScheduledExecutor使用的是无端延迟阻塞队列DelayedWorkQueue，最大长度也是Integer.MAX_VALUE，可能对接大量请求，导致 OOM 。

线程池的七个参数

corePoolSize：核心线程数。即在没有新任务提交时，线程池中保持的最小线程数。
maximumPoolSize：最大线程数。当任务队列满时，可同时运行的线程数。
workQueue：任务队列。新来的任务先判断线程数是否到达核心线程数，到达了就会把任务放到任务队列进行等待。
keepAliveTime：线程池数量大于corePoolSize后，有非核心线程时，这些空闲的非核心线程不会立即销毁，到达keepAliveTime才销毁。
unit：时间单位。
threadFactory：线程工厂，用于创建新线程。
handler：拒绝策略。

线程池拒绝策略

AbortPolicy：当线程池无法接受新的任务时，该策略会直接抛出一个 RejectedExecutionException 异常，通知提交任务的线程任务被拒绝了。
CallerRunsPolicy：当线程池无法接受新的任务时，该策略不会丢弃任务或者抛出异常，而是将任务交给调用线程（即提交任务的线程）来执行。这可能会导致调用线程阻塞，直到任务完成。
DiscardPolicy：当线程池无法接受新的任务时，该策略会直接丢弃任务，不做任何处理，也不抛出异常。
DiscardOldestPolicy：当线程池无法接受新的任务时，该策略会丢弃等待队列中最旧的未处理任务，然后尝试重新提交被拒绝的任务。

当不希望任务被丢弃时，可采取的策略：

设计一张任务表（Tasks），将任务存储到 MySQL 中。
使用 Redis 缓存任务。
将任务放到消息队列中。

线程池中线程异常后，销毁还是复用？

如何设置线程池参数？

广泛的公式：

CPU 密集型任务（N+1）：多出来一个主要是为了防止线程偶尔的缺页中断，或其它原因导致任务暂停，当任务暂停后，CPU 会处于空闲状态，而多出来一个线程可以充分的利用 CPU 的空闲时间。
I/O 密集型任务（2N）：这种系统大部分的时间都在处理 I/O 任务，而处理 I/O 这段时间内，不会占用 CPU 来处理，这时可以将 CPU 交给其他线程使用。（选择2N可能是为了避免过多的创建线程吧）

动态线程池

推荐 why 神的如何设置线程池参数？美团给出了一个让面试官虎躯一震的回答。

如何设计一个能够根据任务优先级来执行的线程池？

可以采用优先阻塞队列PriorityBlockingQueue作为线程池任务队列。
让提交到线程池的任务实现Comparable接口，同时重写compareTo接口来自定义任务排序规则。
创建优先阻塞任务队列时，传入一个Comparator对象来自定义排序规则（推荐）。

Spring 知识

谈谈你对IOC的理解

IOC（Inversion of Control控制反转）：原本在应用程序中手动创建对象的控制权，交给 Spring 管理。

控制：对象创建（实例化、管理）的权利。
反转：控制权交给外部环境（Spring框架、IOC容器）。

主要作用：将对象之间的相互依赖的关系交给 IOC 容器来管理，并由 IOC 容器来完成对象的注入。

Bean的注入方式

Bean：指被 IOC 管理的对象。
依赖注入 (Dependency Injection, DI)

构造函数注入（官方推荐）。

@Component
public class MyService {
    private final MyRepository myRepository;

    public MyService(MyRepository myRepository) {
        this.myRepository = myRepository;
    }

    // 业务逻辑方法
}

Setter方法注入。

@Component
public class MyService {
    private MyRepository myRepository;

    @Autowired
    public void setMyRepository(MyRepository myRepository) {
        this.myRepository = myRepository;
    }

    // 业务逻辑方法
}

字段注入。

@Component
public class MyService {
    @Autowired
    private MyRepository myRepository;

    // 业务逻辑方法
}

Bean的生命周期

创建 Bean 实例：通过配置文件中的 Bean 定义，使用 Java 反射 API 创建 Bean 实例。
Bean 属性赋值/填充：为 Bean 设置相关属性和依赖。如 @Autowired 或 @Resource 注入的各种对象或资源、@Value 属性注入的值、Setter 方法注入的依赖和值等等。
Bean 初始化：
- 如果 Bean 实现了BeanNameAware接口，就调用setBeanName()方法，传入 Bean 的名字。
- 如果 Bean 实现了BeanClassLoaderAware接口，就调用setBeanClassLoader()方法，传入ClassLoader对象实例。
- 如果 Bean 实现了BeanFactoryAware接口，就调用setBeanFactory()方法，传入BeanFactory对象实例。
- 如果配置了BeanPostProcessor，初始化前就调用postProcessBeforeInitialization方法。
- 如果 Bean 实现了InitializingBean接口，就调用afterPropertiesSet方法。
- 如果配置文件包含init-method属性，就执行指定方法。
销毁 Bean：
- 把 Bean 销毁的方法记录下来，当需要销毁时，就调用这些方法去释放 Bean 所持有的资源。
- 如果 Bean 实现了DisposableBean接口，就执行destroy()方法。
- 如果 Bean 配置文件包含destroy-method属性，执行指定的 Bean 销毁方法。
  综上：

实例化->属性赋值->初始化->销毁
初始化：主要包含Aware接口的依赖注入、BeanPostProcessor初始化前后的处理、InitializingBean和init-method的初始化操作。
销毁：注册相关销毁接口、通过DisposableBean和destroy-method进行销毁。

@Autowired和@Resource的区别？

@Autowired 是 Spring 提供的注解，@Resource 是 JDK 提供的注解。
@Autowired 默认使用byType根据类型进行注入，@Resource 默认使用byName根据名称进行注入。
当一个接口下存在多个实现类，@Autowired和@Resource都需要指定Name来匹配对应的 Bean 。@Autowired 使用@Qualifier注解来指定名称，@Resource 使用name参数来指定。
@Autowired 支持在构造函数、方法、字段、参数上使用。@Resource 支持在方法和字段上使用。

Spring AOP是什么？

AOP(Aspect-Oriented Programming:面向切面编程)

描述：

能够将那些与业务无关的，却为业务模块所共同调用的逻辑或责任（如：事务管理、日志管理、权限控制等）封装起来。
AOP 是基于动态代理，需要代理对象时，可以通过 JDK Proxy 去创建代理对象。
也可以通过 AspectJ 实现 AOP 。

原理:

切面（Aspect）: 切入点(Pointcut)+通知(Advice)。
通知（Advice）: 切面在特定的连接点执行的动作。
连接点（Join Point）: 目标对象的所属类中，定义的所有方法均为连接点。
切入点（Pointcut）: 被切面拦截 / 增强的连接点（切入点一定是连接点，连接点不一定是切入点）。
织入（Weaving）: 将通知应用到目标对象，进而生成代理对象的过程动作。

AspectJ定义的通知类型有哪些？

Before（前置通知）
After（后置通知）
AfterReturning（返回通知）
AfterThrowing（异常通知）
Around（环绕通知）：编程式控制目标对象的方法调用。

多个切面的执行顺序如何控制？

使用 @Order注解直接定义切面顺序（值越小优先级越高）。

@Aspect
@Component
@Order(1) // 优先级最高，最先执行
public class FirstAspect {
    // 切面逻辑
}

@Aspect
@Component
@Order(2) // 优先级其次，第二个执行
public class SecondAspect {
    // 切面逻辑
}

实现Ordered接口重写getOrder方法。

@Aspect
@Component
public class FirstAspect implements Ordered {

    @Override
    public int getOrder() {
        return 1; // 优先级最高，最先执行
    }

    // 切面逻辑
}

@Aspect
@Component
public class SecondAspect implements Ordered {

    @Override
    public int getOrder() {
        return 2; // 优先级其次，第二个执行
    }

    // 切面逻辑
}

Spring MVC的核心组件

DispatcherServlet：核心中央处理器，负责接收请求、分发，给予客户端响应。
HandlerMapping：处理器映射，根据 URL 去匹配查找能处理的 Handler，并将会涉及到的拦截器和Handler一起封装。
HandlerAdapter：处理器适配器，根据HandlerMapping找到的Handler，适配执行对应的Handler。
Handler：请求处理器，处理实际请求的处理器。
ViewResolver：视图解析器，根据Handler返回的逻辑视图，解析并渲染真正的视图，并传递给DispatcherServlet响应客户端。

Mybatis 知识

`#{}`和`${}`的区别是什么？

#{}：是占位符语法，用于安全的传递参数。会使用预编译的 SQL 语句，并将参数值绑定为变量传递给数据库。（可以有效防止 SQL 注入攻击）

<select id="selectUser" resultType="User">
  SELECT * FROM users WHERE id = #{id}
</select>
在这个例子中，`#{id}` 会被替换为一个占位符（例如 `?`），并且实际的参数值会在 SQL 执行时绑定到这个占位符。

${}：是字符串替换语法，用于直接将参数值嵌入到 SQL 中。不会进行预编译，因此存在 SQL 注入问题。

<select id="selectUser" resultType="User">
  SELECT * FROM users WHERE id = ${id}
</select>
在这个例子中，`${id}` 会被直接替换为参数的值。

Dao接口的原理是什么？

Dao 接口就是常说的 Mapper 接口。

描述：

一般在项目中都会有一个 xml 文件和一个 Dao 接口与之对应。
接口的全限定名称，就是映射文件的namespace的值。
接口方法名，就是映射文件的MappedStatement的 id 值。
接口方法内的参数，就是传递给 sql 的参数。

Dao接口方法，参数不同时，方法可以重载吗？

Dao 接口方法可以重载，需要满足几个条件：

仅有一个无参方法和一个有参方法。
多个无参方法时，参数数量保持一致。需使用相同的@Param或param1。

参考：Dao工作原理

Mybatis的动态SQL有哪些？

动态 SQL 可以以标签的形式，进行逻辑判断和动态拼接 SQL 的功能。

<if></if>
<bind/>
<where></where>
<choose></choose>
<foreach></foreach>

分布式知识

Docker 知识

Docker基础概念

Docker 对进程进行封装隔离，属于操作系统层面的虚拟化技术。主要解决了“这段代码在我机器上没问题啊”的问题。

描述：

包含了应用程序及其所有依赖项，确保在任何环境都可以以相同的方式运行。
对运输方式、存储方式、API 接口进行了标准化。
每个 Docker 容器都在自己的隔离箱运行，与宿主机和其他容器隔离。

镜像（Image）：

Image 是不可变的文件，包含了构建容器的所有信息（应用程序代码、依赖项、操作系统）。
通过 Dockerfile 文件定义，通过镜像仓库进行发布和拉取。
构建镜像时，一层一层的构建，前一层是后一层的基础。每一层建完就不会发生改变，后一层的任何改变只发生在本层。（比如，删除前一层文件的操作，不是真的删除前一层的文件，而是仅在当前层标记为该文件已删除。）

容器（Container）

描述：

容器是镜像运行的实体，可以创建、启动、停止、删除、暂停等。
实质是进程，并且拥有一个属于自己的独立的命名空间。也采用分层存储。

注意：

容器不应该向其存储层写入任何数据（存储层要保证无状态化的）。
所有文件的写入操作应该使用数据卷（Volume）、或绑定宿主目录。
使用数据卷后，容器可以随意删除、重新 run ，数据却不会丢失。

仓库（Repository）

描述：

用来集中存放镜像文件（Image）的地方，类似于代码库。
一个仓库会包含不同的镜像版本，标签用于对应该软件的各个版本。

Docker Compose基础概念

开发者可以使用 YAML 文件来配置应用的所有服务，然后只需一个简单的命令即可创建和启动所有服务。

描述：

多容器管理：允许用户在一个 yml 文件定义多个容器。
服务编排：配置容器之间的网络和依赖关系。
一键部署：通过docker-compose up -d和docker-compose down可以一键启动/停止。

基本文件结构：

版本（version）
服务（services）：
- 镜像（Image）
- 命令（command）
- 端口（port）
- 依赖（depends_on）
- 环境变量（environment）
- 重启策略（restart）
- 服务卷（volumes）
- 构建（build）
网络（network）
卷（volumes）

docke-compose.yml 文件示例

version: "3.9" # 使用的 Docker Compose 版本

services: # 定义多个服务
  app: # 第一个服务的名称
    image: your-app-image:latest # 使用的镜像，或定义一个构建目录
    build: # 如果需要从源码构建镜像，可以使用 build 选项
      context: ./app # 指定 Dockerfile 所在目录
      dockerfile: Dockerfile
    command: ["python", "app.py"] # 覆盖镜像中默认的命令，执行自定义命令
    environment: # 定义环境变量
      - ENV=production
      - DEBUG=false
    volumes: # 挂载数据卷，将宿主机目录映射到容器内部
      - ./app/data:/app/data
    networks: # 指定容器所属网络
      - app_network
    ports: # 映射端口，宿主机端口映射到容器端口
      - "8080:8080"
    depends_on: # 服务依赖，确保其他服务启动前运行此服务
      - db
    restart: always # 容器重启策略， always 表示容器异常退出时会自动重启

  db: # 第二个服务 (数据库服务)
    image: postgres:13 # 使用 PostgreSQL 13 镜像
    environment: # 设置环境变量，如数据库密码
      - POSTGRES_USER=admin
      - POSTGRES_PASSWORD=secret
      - POSTGRES_DB=mydb
    volumes: # 持久化存储数据库数据
      - db_data:/var/lib/postgresql/data
    networks: # 定义服务的网络
      - app_network
    ports: # 暴露数据库端口，供外部访问
      - "5432:5432"
    restart: unless-stopped # 重启策略，除非手动停止，否则会在异常情况下重启

  redis: # 第三个服务 (缓存服务)
    image: redis:alpine # 使用 Redis 的轻量级 alpine 版本
    ports:
      - "6379:6379" # 暴露 Redis 默认端口
    networks:
      - app_network
    restart: unless-stopped

volumes: # 定义持久化数据卷
  db_data: # 用于存储数据库数据的卷

networks: # 定义网络
  app_network: # 自定义网络，用于连接多个服务

介绍一下使用的设计模式，设计模式好处

Java中常用的设计模式可以分为三大类：创建型模式、结构型模式和行为型模式。

创建型模式

单例模式（Singleton）
- 用途：确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点。
- 好处：节省资源，控制实例化。
工厂模式（Factory Method）
- 用途：定义一个接口用于创建对象，但让子类决定实例化哪个类。
- 好处：提高代码的灵活性和可扩展性。
抽象工厂模式（Abstract Factory）
- 用途：提供一个接口，用于创建相关或依赖对象的家族，而无需指定具体类。
- 好处：易于交换产品系列，符合开闭原则。
建造者模式（Builder）
- 用途：分离对象的构建和表示，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。
- 好处：简化复杂对象的创建。
原型模式（Prototype）
- 用途：通过复制现有实例来创建对象。
- 好处：减少创建对象的开销。

结构型模式

适配器模式（Adapter）
- 用途：将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口。
- 好处：提高类的兼容性和复用性。
装饰者模式（Decorator）
- 用途：动态地给对象添加功能。
- 好处：比继承更灵活。
代理模式（Proxy）
- 用途：为其他对象提供代理，以控制对该对象的访问。
- 好处：控制对象的访问，减少内存占用。
外观模式（Facade）
- 用途：为子系统中的一组接口提供一个一致的界面。
- 好处：简化客户端与复杂系统的交互。
桥接模式（Bridge）
- 用途：将抽象部分与实现部分分离，使它们可以独立变化。
- 好处：提高系统的可扩展性。
组合模式（Composite）
- 用途：将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”层次结构。
- 好处：统一对待组合对象和单个对象。

行为型模式

观察者模式（Observer）
- 用途：定义对象间的一对多依赖，当一个对象改变状态时，所有依赖者都会收到通知。
- 好处：实现对象之间的松耦合。
策略模式（Strategy）
- 用途：定义一系列算法，将每个算法封装起来，并使它们可以互换。
- 好处：消除算法的条件选择语句。
命令模式（Command）
- 用途：将请求封装为对象，从而使你可用不同的请求对客户端进行参数化。
- 好处：支持撤销和重做操作。
状态模式（State）
- 用途：允许对象在内部状态改变时改变其行为。
- 好处：使状态转换显式化，简化复杂状态机。
责任链模式（Chain of Responsibility）
- 用途：为请求创建一个接收者对象的链。
- 好处：降低请求的发送者和接收者之间的耦合。

设计模式的好处

提高代码复用性：通过使用模式，代码可以更容易地在不同项目中复用。
提高代码可维护性：模式提供了清晰的设计结构，便于理解和维护。
增强系统的可扩展性：设计模式使系统更容易扩展和修改。
减少代码复杂性：通过使用模式，可以减少代码中的重复和复杂性。
促进团队协作：设计模式提供了一种通用的设计语言，使团队成员之间的沟通更加顺畅。

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