在面试大厂时，技术问题往往不仅考察候选人的基础知识和编码能力，还会关注对底层原理、系统设计以及常见编程技术的理解和应用。这些问题大多围绕着高并发、内存管理、异常处理等主题展开。本文将对一些常见的大厂面试问题进行解答，帮助大家在面试中更好地展示自己的技术水平。
1. 锁升级
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在Java中，锁是多线程编程中的重要工具，锁升级是指锁的粒度随着竞争的激烈程度逐渐加大。例如，Java中常见的锁有 偏向锁 、轻量级锁 、重量级锁。锁升级的过程如下：
- 偏向锁 ：偏向锁是最轻量的锁，它主要用于在没有其他线程竞争的情况下，确保只有一个线程能够访问资源。当锁被第一个线程获取时，会进入偏向模式，这时其他线程无法获取锁。
- 轻量级锁 ：当多个线程开始竞争时，偏向锁升级为轻量级锁，使用CAS（Compare-And-Swap）来保证线程安全，避免了不必要的线程阻塞。
- 重量级锁：如果轻量级锁竞争非常激烈，锁会升级为重量级锁，使用操作系统层面的互斥量（Mutex）来同步，带来线程上下文切换的开销。
锁升级的目的：通过自适应的锁机制，减少无竞争情况下的性能损耗，提升并发性能。
2. 谈一下异常
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异常是程序在执行过程中出现错误的现象。Java的异常体系分为两大类：可检查异常 （Checked Exception）和非可检查异常（Unchecked Exception）。
- 可检查异常 ：是程序员可以预见并处理的异常，必须进行捕获或声明。比如
IOException、SQLException等。 - 非可检查异常 ：一般是由程序错误引起的异常，通常是程序逻辑错误。比如
NullPointerException、ArrayIndexOutOfBoundsException等。
通过合理的异常处理，能提高程序的健壮性，防止程序崩溃。
3. 讲一下 Error 和 Exception 的区别
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- Error ：是由JVM产生的错误，通常是系统级的错误，程序无法恢复。
Error代表严重的错误，通常是内存溢出（OutOfMemoryError）或栈溢出（StackOverflowError）等。 - Exception ：是程序可以捕获并处理的异常，分为 受检异常 和 非受检异常 。
Exception代表程序运行时的异常，程序可以通过异常处理机制来进行修复和恢复。
4. 讲一下受检异常和非受检异常
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受检异常（Checked Exception） ：编译器强制要求捕获或声明的异常，如
IOException、SQLException。受检异常一般表示程序运行时可以预见的错误，程序员应该明确处理。 -
非受检异常（Unchecked Exception） ：继承自
RuntimeException的异常，如NullPointerException、ArrayIndexOutOfBoundsException。非受检异常通常表示程序错误，编译器不强制要求处理，更多的是程序员自觉进行修复。
5. 说一下 RuntimeException 都有哪些
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RuntimeException 是 Java 中的非受检异常，通常由程序错误引起。常见的 RuntimeException 包括：
- NullPointerException：空指针异常，通常是访问 null 引用的对象。
- ArrayIndexOutOfBoundsException：数组下标越界异常。
- ArithmeticException：算术异常，通常由除以零等错误引起。
- ClassCastException：类型转换异常，通常是类强制转换错误。
- IllegalArgumentException：非法参数异常，传递给方法的参数不符合要求。
6. 说一下如何处理异常
异常的处理通常通过 try-catch-finally 语句来实现：
- try：放置可能抛出异常的代码。
- catch：捕获异常并处理它，避免程序崩溃。
- finally：无论是否发生异常，都会执行的代码（如资源释放、关闭文件流等）。
常见的异常处理方式有：
- 捕获特定异常并做出相应处理。
- 将异常抛出给调用者处理（通过
throws声明）。 - 捕获异常后记录日志或发送警报。
7. 说一下栈溢出
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栈溢出（StackOverflow）是指程序的调用栈超出了栈的最大限制，通常是由于 递归调用 太深或过多的局部变量导致的。每当方法被调用时，系统会为该方法分配一定的栈空间，栈空间用来存储方法的局部变量、返回地址等信息。如果递归调用的深度过大，或者局部变量过多，就会导致栈空间耗尽，抛出 StackOverflowError。
解决方法：
- 限制递归深度，避免无限递归。
- 优化代码结构，减少过多的局部变量。
8. 说一下堆溢出
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堆溢出（HeapOverflow）是指 Java 堆内存中的空间耗尽，通常由 内存泄漏 或 创建过多对象 引起。Java虚拟机堆是用来存储对象的区域，如果创建过多对象且未正确释放内存，就可能导致堆内存溢出，抛出 OutOfMemoryError。
解决方法：
- 优化内存管理，避免内存泄漏。
- 使用 垃圾回收（GC）机制释放不再使用的对象。
- 在开发中避免过度创建对象，合理规划对象生命周期。
9. 为什么无限递归方法会爆栈？
无限递归方法会不断调用自身，每次调用都会在栈中分配新的栈帧。当递归调用没有终止条件时，调用栈会无限增长，直到超过 JVM 所能提供的栈空间，导致栈溢出。
解决方法：
- 在递归中加入明确的终止条件。
- 优化为迭代算法，减少栈的使用。
10. 说一下栈都有什么？
栈（Stack）是一个后进先出（LIFO，Last In First Out）的数据结构，主要用于保存方法调用时的执行上下文。栈中保存的信息有：
- 方法的局部变量：每个方法调用都会在栈中为局部变量分配内存。
- 方法的返回地址：当方法执行完毕时，返回到哪个位置继续执行。
- 调用过程中的参数：传递给方法的参数也会保存在栈中。
11. 说一下局部变量表都有什么？
局部变量表（Local Variable Table）是每个方法的执行环境的一部分，存放方法的局部变量、输入参数和返回值。局部变量表存储的信息包括：
- 方法参数：传递给方法的参数。
- 局部变量：方法内部声明的局部变量。
- 中间结果：在方法执行过程中使用的临时变量。
局部变量表是线程私有的，每个线程有自己的栈。
12. 谈一下JVM结构
JVM（Java Virtual Machine，Java虚拟机）负责执行Java字节码，主要由以下几个组件组成：
- 类加载子系统 ：负责加载
.class文件并将其转化为 JVM 可执行的字节码。 - 执行引擎：执行 Java 字节码的引擎，包括解释执行和即时编译（JIT）。
- 垃圾回收器（GC）：负责自动管理内存，回收不再使用的对象。
- Java堆：存储所有对象实例和数组。
- 方法区：存储类信息、常量池等。
- 栈：每个线程拥有自己的栈，用于存储局部变量、方法调用等信息。
JVM的架构设计使得Java程序能够在不同的平台上执行，而不需要重新编译。
总结
通过对这些常见面试问题的解答，可以看到大厂面试不仅要求应聘者具备扎实的编程能力，还需要深入理解底层原理和系统设计。掌握这些核心知识，不仅能在面试中脱颖而出，更能在实际工作中写出更高效、健壮的代码。