一、Redis
1. 使用场景
（1）Redis的数据持久化策略有哪些
RDB：全称Redis Database Backup file（Redis数据备份文件），也被叫作Redis数据快照。简单来说就是把内存中的所有数据都记录到磁盘中。当Redis实例故障重启后，从磁盘读取快照文件，恢复数据。
RDB的执行原理？
bgsave开始时会fork主进程得到子进程，子进程共享主进程的内存数据。完成fork后读取内存数据并写入RDB文件。fork采用的是copy-on-write技术：
当主进程执行读操作时，访问共享内存；
当主进程执行写操作时，则会拷贝一份数据，执行写操作。
AOF
AOF全称为Append Only File（追加文件）。Redis处理的每一个写命令都会记录在AOF文件，可以看做是命令日志文件。
（2）什么是缓存穿透，怎么解决
缓存穿透：查询一个不存在的数据，mysql查询不到数据也不会直接写入缓存，就会导致每次请求都查数据库
解决方案一：缓存空数据，查询返回的数据为空，扔把这个空结果进行缓存。优点：简单；缺点：消耗内存，可能会发生不一致的问题
解决方案二：布隆过滤器
（3）什么是布隆过滤器
误判率：数组越小误判率越大，数组越大误判率就越小，但是同时带来了更多的内存消耗。
优点：内存占用较少，没有多余key；缺点：实现复杂，存在误判
（4）什么是缓存击穿，怎么解决
缓存击穿：给某一个key设置了过期时间，当key过期的时候，恰好这个时间点对这个key有大量的并发请求过来，这些并发的请求可能会瞬间把DB压垮
解决方案一：互斥锁，强一致，性能差
解决方案二：逻辑过期，高可用，性能优，不能保证数据绝对一致
（5）什么是缓存雪崩，怎么解决
缓存雪崩实质同一时间段大量的缓存key同时失效或者Redis服务宕机，导致大量请求到达数据库，带来巨大压力。
（6）redis双写一致性问题（redis作为缓存，mysql的数据如何与redis进行同步）
双写一致性：当修改了数据库的数据也要同时更新缓存的数据，缓存和数据库的数据要保持一致
先删除缓存，还是先修改数据库？
（7）Redis分布式锁如何实现
（8）Redis实现分布式锁如何合理的控制锁的有效时长
（9）Redis的数据过期策略有哪些
惰性删除：设置key过期时间后，我们不去管它，当需要该key时，我们再检查其是否过期，如果过期，我们就删掉它，反之返回该key
优点：对CPU友好，只会在使用该key时才会进行过期检查，对于很多用不到的key不用浪费时间进行过期检查
缺点：对内存不友好，如果一个key已经过期，但是一直没有使用，那么该key就会一直存在内存中，内存永远不会释放。
定期删除：每隔一段时间，我们就会对一些key进行检查，删除里面过期的key（从一定数量的数据库中取出一定数量的随机key进行删除，并删除其中的过期key）。
（10）Redis的数据淘汰策略有哪些
数据的淘汰策略：当Redis中的内存不够用时，此时再向Redis中添加新的key，那么Redis就会按照某一种规则将内存中的数据删除掉，这种数据的删除规则则被称之为内存的淘汰策略。
2. 面试题
（1）Redis集群有哪些方案
在Redis中中提供的集群方案总共有三种：
- 主从复制
- 哨兵模式
- 分片集群
（2）什么是Redis主从同步
单结点Redis的并发能力是有上限的，要进一步提高Redis的并发能力，就需要搭建主从集群，实现读写分离。
（3）哨兵的作用
Redis提供了哨兵（Sentinel）机制来实现主从集群的自动故障恢复。哨兵的结构和作用如下：
（4）Redis集群（哨兵模式）脑裂，该怎么解决？
（5）你们使用Redis是单点还是集群？哪种集群
（6）Redis分片集群中数据是怎么存储和读取的
主从和哨兵可以解决高可用、高并发读的问题。但是依然有两个问题没有解决：
- 海量数据存储问题
- 高并发写的问题
使用分片集群可以解决上述问题，分片集群特征：
- 集群中有多个master，每个master保存不同数据
- 每个master都可以有多个slave节点
- master之间通过ping监测彼此健康状态
- 客户端请求可以访问集群任意节点，最终都会转发到正确节点
（6）怎么保证Redis的高并发高可用
（7）你们用过Redis的事务吗？事务的命令有哪些？
（8）Redis是单线程的，但是为什么还那么快？
二、MySQL
1. SQL优化
（1）在MySQL，如何定位慢查询？
- 聚合查询
- 多表查询
- 表数据量过大查询
- 深度分页查询
表象：页面加载过慢、接口压测响应时间过长（超过1s）
方案一：开源工具
- 调试工具：Arthas
- 运维工具：Prometheus、Skywalking
方案二：MySQL自带慢日志
慢查询日志记录了所有执行时间超过指定参数（long_query_time，单位：秒，默认10秒）的所有SQL语句的日志。如果要开启慢查询日志，需要在MySQL的配置文件（/etc/my.cnf）中配置如下信息：
配置完毕之后，通过以下命令重新启动MySQL服务器进行测试，查看慢日志文件中记录的信息：/var/lib/mysql/localhost-slow.log
（2）一个SQL语句执行很慢，如何分析
可以采用EXPLAIN或者DESC命令获取MySQL如何执行SELECT语句的信息
（3）了解过索引吗？什么是索引？
索引（index）是帮助MySQL高效获取数据的数据结构（有序）。在数据之外，数据库系统还维护着满足特定查找算法的数据结构（B+树），这些数据结构以某种方式引用（指向）数据，这样就可以在这些数据结构上实现高级查找算法，这种数据结构就是索引。
（4）什么是聚簇索引，什么是非聚簇索引？
什么是聚集索引，什么是二级索引（非聚集索引），什么是回表？
在二级索引中找到name字段对应的主键值，然后再根据主键值到聚集索引中查找对应行数据。
（5）什么是覆盖索引？
（6）MySQL超大分页处理
在数据量比较大时，如果进行limit分页查询，在查询时，越往后，分页查询效率越低。
优化思路：一般分页查询时，通过创建覆盖索引能够比较好地提高性能，可以通过覆盖索引加子查询形式进行优化。
（7）索引创建原则有哪些？
- 主键索引
- 唯一索引
- 根据业务创建的索引（复合索引）
①针对于数据量较大，且查询比较频繁的表建立索引 -> 单表超过10万条数据（增加用户体验）
②针对于常作为查询条件（where）、排序（order by）、分组（group by）操作的字段建立索引。
③尽量选择区分度高的列作为索引，尽量建立唯一索引，区分度越高，使用索引的效率越高
④如果是字符串类型的字段，字段的长度较长，可以针对于字段的特点，建立前缀索引。
⑤尽量使用联合索引，减少单列索引，查询时，联合索引很多时候可以覆盖索引，节省存储空间，避免回表，提高查询效率。
⑥要控制索引的数量，索引并不是多多益善，索引越多，维护索引结构的代价也就越大，会影响增删改的效率。
⑦如果索引列不能存储NULL值，请在创建表时使用NOT NULL约束它。当优化器知道每列是否包含NULL值时，它可以更好地确定哪个索引最有效地用于查询。
（8）什么情况下索引会失效？
（9）谈谈你对sql的优化经验？
- 表的设计优化
- 索引优化
- SQL语句优化
- 主从复制、读写分离
- 分库分表
2. 其他面试题
（1）事务的特性是什么？可以详细说一下吗？
事务是一组操作的集合，它是越高不可分割的工作单位，事务会把所有的操作作为一个整体一起向系统提交或撤销操作请求，即这些操作要么成功，要么同时失败。
ACID是什么？
（2）并发事务带来哪些问题？怎么解决这些问题呢？MySQL的默认隔离级别是？
并发事务问题：脏读、不可重复读、幻读
隔离级别：读未提交、读已提交、可重复读、串行化
解决方案：对事务进行隔离
注意：事务隔离级别越高，数据越安全，但是性能越低。
MySQL默认的隔离级别是Repeatable Read(可重复读)
（3）undo log和redo log的区别
（4）解释一下MVCC -> 事务隔离性
全称Multi-Version Concurrency Control，多版本并行控制。指维护一个数据的多个版本，使得读写操作没有冲突。MVCC的具体实现，主要依赖于数据库记录中的隐式字段、undo log日志、readView读视图。
- 记录中的隐藏字段
- undo log
- undo log版本链
- readview
（5）MySQL主从同步原理
（6）你们项目用过分库分表吗？
拆分策略：垂直拆分、水平拆分
垂直分库：以表为依据，根据业务将不同表拆分到不同库中。
特点：
- ①按业务对数据分级管理、维护、监控、扩展
- ②在高并发下，提高磁盘IO和数据量连接数
垂直分表：以字段为依据，根据字段熟悉将不同字段拆分到不同表中。
拆分规则：
- 把不常用的字段单独放到一张表
- 把text、blob等大字段拆分出来放在附表中
特点：①冷热数据分离；②减少IO过渡争抢，两表互不影响
水平分库：将一个库的数据拆分到多个库中。
水平分表：将一个表的数据拆分到多个表中（可以在同一个库内）。
三、Spring
（1）Spring框架中的单例bean是线程安全的吗？
（2）什么是AOP，你们项目中有没有使用到AOP
（3）Spring中的事务是如何实现的？
Spring支持编程式事务管理和声明式事务管理两种方式。
（4）Spring中事务失效的场景有哪些？
情况一：异常捕获处理
如果在一个事务方法内部捕获了异常并对其进行了处理，Spring事务管理可能无法感知异常的发生，从而导致事务失效。事务通知只有捕捉到了目标抛出的异常，才能进行后续的回滚处理，如果目标自己处理掉异常，事务通知无法知悉。
情况二：抛出异常
如果抛出的异常不是继承自RuntimeException，Spring默认不会回滚事务。所以，确保抛出的异常继承自RuntimeException或声明在方法签名中。
情况三：非public方法导致的事务失效
情况四：未使用代理对象
Spring的事务管理通常通过代理对象来实现事务的增强，如果直接调用一个带有@Transactional注解的方法而不是通过代理对象调用，事务将不会生效。
情况五：编程式事务管理下，抛出异常未被捕获
在基于编程式事务管理时，如果一个带有@Transactional注解的方法内部发生但未被捕获，在异常传播至事务管理器时，可能导致事务无法回滚。
情况六：运行时异常未被声明
只有在方法声明的检查异常（checked exception）被抛出时，Spring 事务管理器才会触发事务回滚。如果抛出的是运行时异常，且未被显式声明在方法签名中，可能会导致事务未能正确回滚。
情况七：嵌套调用问题
在嵌套调用的情况下，事务的传播机制需要正确设置，否则可能导致外部事务失效或内部事务回滚不受控制。
情况八：多个事务注解嵌套使用
在某个方法上同时使用多个 @Transactional 注解，可能导致事务失效或者事务传播不符合预期。
（5）Spring的bean的生命周期
（6）Spring中的循环引用
什么是Spring的循环依赖？
三级缓存解决循环依赖
Spring解决循环依赖是通过三级缓存，对应的三级缓存如下所示：
一级缓存作用：限制bean在beanFactory中只存一份，即实现singleton scope，解决不了循环依赖
如果要想打破循环依赖，就需要一个中间人的参与，这个中间人就是二级缓存
（7）SpringMVC的执行流程
视图阶段（JSP）
（8）SpringBoot的自动配置原理
（9）Spring框架常见注解（Spring、SpringBoot、SpringMVC）
Spring的常见注解有哪些？
SpringMVC的常见注解有哪些？
SpringBoot常见注解有哪些？
四、MyBatis
（1）MyBatis执行流程
（2）MyBatis是否支持延迟加载？
（3）MyBatis的一级、二级缓存用过吗？
一级缓存
一级缓存：基于PerpetualCache的HashMap本地缓存，其存储作用域为Session，当Session进行flush或close之后，该Session中的所有Cache就将清空，默认打开一级缓存。
二级缓存
二级缓存是基于namespace和mapper的作用域起作用的，不是依赖于SQL session，默认也是采用PerpetualCache，HashMap存储
注意事项：
- 对于缓存数据更新机制，当某一个作用域（一级缓存Session/二级缓存Namespaces）进行了新增、删除操作后，默认该作用域所有select中的缓存将被clear
- 二级缓存需要缓存的数据实现Serializable接口
- 只有会话提交或者关闭以后，一级缓存中的数据才会转移到二级缓存中
五、SpringCloud
（1）Spring Cloud的5大组件有哪些？
通常情况下：
Eureka/Nacos：注册中心
Ribbon/SpringCloudLoadBalancer：负载均衡
Feign：远程调用
Hystrix/Sentinel：服务熔断
Zuul/Gateway：网关
（2）服务注册和发现是什么意思？Spring Cloud如何实现服务注册发现？
常见的注册中心：Eureka、Nacos、Zookeeper
(3)你们项目负载均衡是如何实现的？
（4）什么是服务雪崩，怎么解决这个问题？
服务降级：是服务自我保护的一种方式，或者保护下游服务的一种方式，用于确保服务不会受请求突增影响变得不可用，确保服务不会崩溃
服务熔断：Hystrix熔断机制，用于监控微服务调用情况，默认是关闭的，如果需要开启需要在引导类上添加注解：@EnableCircuitBreaker。如果检测到10秒内请求的失败率超过50%，就触发熔断机制，之后每隔5秒重新尝试请求微服务，如果微服务不能响应，继续走熔断机制。如果微服务可达，则关闭熔断机制，恢复正常请求。
（5）你们的微服务是怎么监控的？
（6）你们项目中有没有做过限流？怎么做的？
为什么要限流？
- 并发的确大（突发流量）
- 防止用户恶意刷接口
限流的实现方式：
- Tomcat：可以设置最大连接数
- Nginx：漏桶算法
- 网关：令牌桶算法
- 自定义拦截器
Nginx限流
- 控制速率（突发流量）
- 控制并发连接数
网关限流
yml配置文件中，微服务路由设置添加局部过滤器RequestRateLimiter
（7）解释一下CAP和BASE
CAP定理
BASE理论
（8）你们采用的是哪种分布式事务解决方案？
（9）分布式服务的接口幂等性如何设计？
（10）你们项目中使用了什么分布式任务调度？
六、RabbitMQ
（1）RabbitMQ如何保证消息不丢失？
（2）RabbitMQ消息的重复消费问题如何解决？
（3）RabbitMQ中死信交换机？（RabbitMQ延迟队列有了解过吗？）
（4）RabbitMQ如果有100万消息堆积在MQ，如何解决（消息堆积怎么解决）
（5）RabbitMQ的高可用机制有了解过吗？
七、Kafka
（1）Kafka是如何保证消息不丢失？
（2）Kafka是如何保证消费的顺序性的？
（3）Kafka的高可用机制有了解过吗？
（4）Kafka数据清理机制了解过吗？
（5）Kafka中实现高性能的设计有了解过吗？
八、Java集合
1. 数据结构
（1）数组
（2）ArrayList源码分析
（3）ArrayList底层的实习原理是什么？
（4）ArrayList list = new ArrayList(10)中的list扩容几次
（5）如何实现数组和List之间的转换
（6）单向链表
（7）双向链表
（8）ArrayList和LinkedList的区别是什么？
（9）二叉树
（10）散列表
（11）HashMap的实现原理
（12）HashMap的put方法的具体流程
（13）讲一讲HashMap的扩容机制
（14）HashMap的寻址算法
（15）HashMap在1.7情况下的多线程死循环问题
九、多线程
（1）线程和进程的区别？
（2）并行和并发有什么区别？
（3）创建线程的方式有哪些？
（4）线程包括哪些状态，状态之间是如何变化的
（5）新建T1、T2、T3三个线程，如何保证它们按顺序进行？
（6）notify()和notifyAll()有什么区别？
（7）在Java中wait和sleep方法的不同？
（8）如何停止一个正在运行的线程？
（9）synchronized关键字的底层原理
（10）你谈谈JMM（Java内存模型）
JMM（Java Memory Model）Java内存模型，定义了共享内存中多线程程序读写操作的行为规范，通过这些规则来规范对内存的读写操作从而保证指令的正确性。
（11）CAS你知道吗？
（12）谈谈你对volatitle的理解
（13）什么是AQS？
全称是AbstractQueuedSynchronizer，即抽象队列同步器。它是构建锁或者其他同步组件的基础框架。
（14）ReentrantLock的实现原理
（15）synchronized和Lock有什么区别？
（16）死锁产生的条件是什么？
（17）谈谈你对ConcurrentHashMap的理解
（18）导致并发程序出现问题的根本原因是什么？（Java程序中怎么保证多线程的执行安全）
Java并发编程的三大特性：原子性、可见性、有序性
（19）说一下线程池的核心参数（线程池的执行原理知道吗）
（20）线程池中有哪些常见的阻塞队列
（21）如何确定核心线程数
（22）线程池的种类有哪些？
（23）为什么不建议用Executors创建线程池
（24）线程池使用场景（CountDownLatch、Future）
CountDownLatch
（25）如何控制某个方法允许并发访问线程的数量
（26）谈谈你对ThreadLocal的理解
十、JVM
（1）JVM是什么
Java Virtual Machine：Java程序的运行环境（java二进制字节码的运行环境）
（2）JVM由哪些部分组成，运行流程是什么？
（3）什么是程序计数器？
程序计数器：线程私有的，内部保存的字节码的行号。用于记录正在执行的字节码指令的地址。
（4）能详细介绍一下Java堆吗？
线程共享的区域：主要用来保存对象实例、数组等，当堆中没有内存空间可分配给实例，也无法再扩展时，则抛出OutOfMemoryError异常。
（5）什么是虚拟机栈
Java Virtual machine Stacks（java 虚拟机栈）
每个线程运行时所需要的内存，称为虚拟机栈，先进后出
每个栈由多个栈帧（frame）组成，对应着每次方法调用时所占用的内存
每个线程只能有一个活动栈帧，对应着当前正在执行的那个方法
（6）能不能解释一下方法区？
（7）你听过直接内存吗？
直接内存：并不属于JVM中的内存结构，不由JVM进行管理。是虚拟机的系统内存，常见于NIO操作时，用于数据缓存区，它分配回收成本较高，但读写性能高，不受JVM内存回收管理。
（8）什么是类加载器，类加载器有哪些？
（7）什么是双亲委派模型？
（8）说一下类装载的执行过程
类从加载到虚拟机中开始，知道卸载为止，它的整个生命周期包括了：加载、验证、解析、初始化、使用和卸载着7个阶段。其中，验证、准备和解析这三个部分统称为连接（linking）
（9）对象什么时候可以被垃圾器回收
如果一个对象或多个对象没有任何的引用指向它了，那么这个对象限现在就是垃圾，如果定位了垃圾，则有可能会被垃圾回收器回收。
如果要定位什么是垃圾，有两种方式来确定，第一个是引用计数法，第二个是可达性分析算法
（10）JVM垃圾回收算法有哪些？
①标记清除算法；②复制算法；③标记整理算法
（11）说一下JVM中的分代回收
（12）说一下JVM有哪些垃圾回收器？
在JVM中，实现了多种垃圾收集器，包括：①串行垃圾收集器、并行垃圾收集器、CMS（并发）垃圾收集器；④G1垃圾收集器
复制完成，内存得到释放。进入下一轮的新生代回收、并发标记、混合收集
（13）强引用、软引用、弱引用、虚引用的区别
强引用：只有所有GC Roots对象不通过【强引用】引用该对象，该对象才能被垃圾回收
软引用：仅有软引用该对象时，在垃圾回收后，内存仍不足时会再次触发垃圾回收
弱引用：仅有弱引用引用该对象时，在垃圾回收时，无论内存是否充足，都会回收弱引用对象
虚引用 ：必须配合引用队列使用，被引用对象回收时，会将虚引用入队，由Reference Handler线程调用虚引用相关方法释放直接内存。
（14）JVM调优的参数可以在哪里设置参数值
war包部署在tomcat中设置
修改TOMCAT_HOME/bin/catalina.sh文件
jar包部署在启动参数设置
通常在linux系统下直接加参数启动springboot项目
nohup：用于在系统后台不断地运行命令，退出终端不会影响程序的运行
参数 &：让命令在后台执行，终端退出后命令仍旧执行
（15）JVM调优的参数都有哪些？
d对于JVM调优，主要是调整年轻代、老年代、元空间的的内存空间大小及使用的垃圾回收器类型。
设置堆空间大小
虚拟机栈的设置
年轻代中Eden区和两个Survivor区的大小比例
年轻代晋升老年代阈值
设置垃圾回收收集器
（16）说一下JVM调优的工具？
（17）Java内存泄露的排查思路？
- 通过jmap指令打印它的内存快照dump（Dump文件是进程的内存镜像。可以把程序的执行状态通过调试器保存到dump文件中）
- 通过工具，VisualVM去分析dump文件，VisualVM可以加载离离线的dump文件
- 通过查看堆信息的情况，可以大概定位内存溢出是哪行代码出了问题
（18）CPU飙高排查方案与思路？
十一、设计模式
（1）简单工厂模式
（2）工厂方法模式
（3）抽象工厂模式
（4）策略模式
（5）责任链设计模式
十二、其他
（1）单点登录这块怎么实现？
单点登录的英文名叫作：Single Sign On（简称SSO），只需要登录一次，就可以访问所有信任的应用系统。
（2）权限认证是如何实现的？
后台的管理系统，更注重权限控制，最常见的就是RBAC模型来指导实现权限
RBAC（Role-Based Access Control）基于角色的访问控制
（3）上传数据的安全性你们是怎么控制的？
（4）你负责项目的时候遇到了哪些比较棘手的问题？怎么解决的？
（5）你们项目中日志怎么采集的？
（6）查看日志的命令
（7）生产问题怎么排查？
（8）怎么快速定位系统的瓶颈
