Java 后端开发面试技能清单

一、Java 基础（核心重点）

1. Java 语言核心

面向对象：封装、继承、多态、抽象类 vs 接口
关键字：final、static、volatile、synchronized、transient、native
数据类型：8大基本类型、包装类、自动装箱拆箱、Integer 缓存池（-128~127）
String：String、StringBuilder、StringBuffer 区别、String 不可变性原理、字符串常量池
Object 类：equals()、hashCode()、toString()、clone()、finalize()
== 与 equals 区别
hashCode 与 equals 的关系

2. 异常处理

异常体系：Throwable、Error、Exception
Checked vs Unchecked 异常
try-catch-finally 执行顺序（return 情况）
try-with-resources
自定义异常

3. 反射机制

Class 对象获取方式
反射创建对象、调用方法、获取属性
反射的应用场景（框架、动态代理）
反射的性能问题

4. 泛型

泛型类、泛型接口、泛型方法
类型擦除
通配符：? extends、? super（PECS原则）
泛型的限制

5. 注解

元注解：@Target、@Retention、@Documented、@Inherited
自定义注解
注解的应用（Spring、MyBatis 中的注解）

6. I/O 流

字节流 vs 字符流
节点流 vs 处理流
BIO、NIO、AIO 区别
NIO 核心组件：Buffer、Channel、Selector
零拷贝：mmap、sendfile

7. 序列化

Serializable 接口
serialVersionUID 作用
transient 关键字
其他序列化方式：JSON、Protobuf、Hessian、Kryo

8. Lambda 与 Stream（Java 8+）

函数式接口：Consumer、Supplier、Function、Predicate
Lambda 表达式语法
方法引用
Stream 操作：filter、map、flatMap、reduce、collect
并行流 parallelStream

9. Java 新特性

Java 8：Lambda、Stream、Optional、新日期API
Java 11：var 局部变量、HTTP Client
Java 17：Sealed Classes、Pattern Matching
Java 21：虚拟线程（Virtual Thread）

二、集合框架

1. Collection 体系

类型	实现类	底层结构	特点
List	ArrayList	数组	查询快、增删慢
List	LinkedList	双向链表	增删快、查询慢
List	Vector	数组	线程安全、性能差
Set	HashSet	HashMap	无序、不重复
Set	LinkedHashSet	链表+HashMap	有序、不重复
Set	TreeSet	红黑树	排序、不重复
Queue	PriorityQueue	堆	优先级队列
Queue	ArrayDeque	数组	双端队列

2. Map 体系

实现类	底层结构	特点
HashMap	数组+链表+红黑树	无序、允许null
LinkedHashMap	数组+链表+红黑树+双向链表	有序
TreeMap	红黑树	排序
Hashtable	数组+链表	线程安全、不允许null
ConcurrentHashMap	数组+链表+红黑树	线程安全、高性能

3. 深入原理

ArrayList：初始容量、扩容机制（1.5倍）、modCount 快速失败
LinkedList：双向链表结构、头尾操作
HashMap ：
- 底层结构（数组+链表+红黑树）
- 哈希计算、扰动函数
- put 流程、get 流程
- 扩容机制（2倍）、扩容时机
- 链表转红黑树条件（长度>8 且数组长度>=64）
- 1.7 vs 1.8 区别（头插法 vs 尾插法、死循环问题）
- 为什么容量是2的幂次
- 负载因子为什么是0.75
ConcurrentHashMap ：
- 1.7 分段锁实现
- 1.8 CAS + synchronized 实现
- size() 如何保证准确性

4. 线程安全集合

CopyOnWriteArrayList：写时复制、适用读多写少
CopyOnWriteArraySet
ConcurrentSkipListMap：跳表实现、有序
ConcurrentLinkedQueue：无锁队列
BlockingQueue：ArrayBlockingQueue、LinkedBlockingQueue、SynchronousQueue、DelayQueue

5. 工具类

Collections：sort、reverse、shuffle、synchronizedXxx
Arrays：sort、binarySearch、copyOf、asList

三、JVM 虚拟机

1. 内存结构

区域	线程共享	存储内容	异常
堆	是	对象实例、数组	OOM
方法区/元空间	是	类信息、常量、静态变量	OOM
虚拟机栈	否	栈帧（局部变量、操作数栈）	SOF/OOM
本地方法栈	否	Native 方法	SOF/OOM
程序计数器	否	当前执行的字节码行号	无

2. 堆内存划分

新生代：Eden、Survivor0、Survivor1（8:1:1）
老年代
对象分配流程：TLAB → Eden → Survivor → 老年代

3. 对象创建过程

类加载检查
分配内存（指针碰撞/空闲列表）
初始化零值
设置对象头
执行 <init> 方法

4. 对象内存布局

对象头：Mark Word、类型指针、数组长度
实例数据
对齐填充

5. 对象访问定位

句柄访问
直接指针访问（HotSpot 使用）

6. 垃圾回收

判断对象是否存活

引用计数法（循环引用问题）
可达性分析（GC Roots）

GC Roots 包括

虚拟机栈中引用的对象
本地方法栈中引用的对象
方法区静态属性引用的对象
方法区常量引用的对象
同步锁持有的对象

引用类型

类型	回收时机	应用场景
强引用	不回收	普通对象
软引用	内存不足时	缓存
弱引用	GC 时	WeakHashMap
虚引用	GC 时	跟踪回收

垃圾回收算法

算法	优点	缺点	应用
标记-清除	简单	碎片	CMS
复制	无碎片	空间浪费	新生代
标记-整理	无碎片	效率低	老年代
分代收集	综合优点	-	HotSpot

垃圾收集器

收集器	区域	算法	特点
Serial	新生代	复制	单线程、STW
ParNew	新生代	复制	多线程、STW
Parallel Scavenge	新生代	复制	吞吐量优先
Serial Old	老年代	标记-整理	单线程
Parallel Old	老年代	标记-整理	多线程
CMS	老年代	标记-清除	低延迟
G1	全堆	分区+复制+标记整理	可控停顿
ZGC	全堆	着色指针+读屏障	超低延迟

CMS 收集过程

初始标记（STW）
并发标记
重新标记（STW）
并发清除

G1 收集过程

初始标记（STW）
并发标记
最终标记（STW）
筛选回收（STW）

7. 类加载机制

类加载过程

加载：读取字节码、生成 Class 对象
验证：文件格式、元数据、字节码、符号引用
准备：分配内存、设置零值
解析：符号引用转直接引用
初始化 ：执行 <clinit> 方法

类加载器

加载器	加载路径
Bootstrap ClassLoader	JAVA_HOME/lib
Extension ClassLoader	JAVA_HOME/lib/ext
Application ClassLoader	classpath
自定义 ClassLoader	自定义路径

双亲委派模型

工作流程：向上委派、向下加载
作用：避免重复加载、安全性
打破双亲委派：SPI、Tomcat、OSGi

8. JVM 调优

常用参数

复制代码

-Xms：初始堆大小
-Xmx：最大堆大小
-Xmn：新生代大小
-XX:MetaspaceSize：元空间初始大小
-XX:MaxMetaspaceSize：元空间最大大小
-XX:+UseG1GC：使用 G1 收集器
-XX:MaxGCPauseMillis：最大 GC 停顿时间
-XX:+PrintGCDetails：打印 GC 详情
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError：OOM 时 dump 堆

常见问题排查

OOM 排查：jmap、MAT、VisualVM
CPU 过高：top、jstack
GC 频繁：jstat、GC 日志分析

常用工具

工具	用途
jps	查看 Java 进程
jinfo	查看/修改 JVM 参数
jstat	监控 GC 状态
jstack	查看线程堆栈
jmap	内存映射、dump 堆
jconsole	图形化监控
VisualVM	综合监控
Arthas	在线诊断

四、多线程与并发

1. 线程基础

创建线程的方式

继承 Thread 类
实现 Runnable 接口
实现 Callable 接口
线程池

线程状态

状态	说明
NEW	新建
RUNNABLE	可运行
BLOCKED	阻塞
WAITING	等待
TIMED_WAITING	超时等待
TERMINATED	终止

常见方法对比

方法	所属	释放锁	唤醒方式
sleep	Thread	否	超时自动
wait	Object	是	notify/notifyAll
yield	Thread	否	自动
join	Thread	-	目标线程结束
park	LockSupport	否	unpark

2. 线程池

核心参数

参数	说明
corePoolSize	核心线程数
maximumPoolSize	最大线程数
keepAliveTime	空闲线程存活时间
unit	时间单位
workQueue	工作队列
threadFactory	线程工厂
handler	拒绝策略

工作流程

提交任务
核心线程未满 → 创建核心线程执行
核心线程已满 → 加入队列
队列已满 → 创建非核心线程执行
达到最大线程数 → 执行拒绝策略

拒绝策略

策略	说明
AbortPolicy	抛出异常（默认）
CallerRunsPolicy	调用者执行
DiscardPolicy	静默丢弃
DiscardOldestPolicy	丢弃最老任务

工作队列

队列	特点
ArrayBlockingQueue	有界数组队列
LinkedBlockingQueue	可选有界链表队列
SynchronousQueue	不存储元素
PriorityBlockingQueue	优先级队列
DelayQueue	延迟队列

预定义线程池（不推荐直接使用）

线程池	特点	问题
FixedThreadPool	固定线程数	队列无界，OOM
SingleThreadExecutor	单线程	队列无界，OOM
CachedThreadPool	可缓存线程	线程数无限，OOM
ScheduledThreadPool	定时调度	线程数无限

线程池大小设置

CPU 密集型：N + 1（N 为 CPU 核数）
IO 密集型：2N 或 N * (1 + W/C)

3. 锁机制

synchronized

使用方式：修饰方法、修饰代码块
锁对象：普通方法锁 this、静态方法锁 Class、代码块锁指定对象
底层原理：monitorenter、monitorexit
锁升级：无锁 → 偏向锁 → 轻量级锁 → 重量级锁
锁优化：锁消除、锁粗化、自适应自旋

ReentrantLock

与 synchronized 区别

特性	synchronized	ReentrantLock
实现	JVM	API
释放锁	自动	手动
可中断	否	是
公平锁	否	可选
条件变量	1个	多个

公平锁 vs 非公平锁
Condition 条件变量

读写锁

ReentrantReadWriteLock
读读共享、读写互斥、写写互斥
锁降级

StampedLock

乐观读
比读写锁性能更好

4. AQS（AbstractQueuedSynchronizer）

核心思想：CLH 队列 + state 状态
独占模式：ReentrantLock
共享模式：Semaphore、CountDownLatch
源码分析：acquire、release、acquireShared、releaseShared

5. 并发工具类

工具类	作用	场景
CountDownLatch	倒计时器	主线程等待多个子线程完成
CyclicBarrier	循环屏障	多个线程互相等待到达屏障点
Semaphore	信号量	限制并发访问资源数量
Exchanger	交换器	两个线程交换数据
Phaser	阶段器	分阶段任务

6. 原子类

类型	类
基本类型	AtomicInteger、AtomicLong、AtomicBoolean
引用类型	AtomicReference、AtomicStampedReference、AtomicMarkableReference
数组类型	AtomicIntegerArray、AtomicLongArray
字段更新	AtomicIntegerFieldUpdater
累加器	LongAdder、LongAccumulator

CAS 原理：Compare And Swap
ABA 问题：AtomicStampedReference 解决
LongAdder vs AtomicLong：分段累加，高并发更优

7. volatile

可见性：修改立即刷新到主内存
有序性：禁止指令重排（内存屏障）
不保证原子性
应用场景：状态标志、双重检查锁定

8. ThreadLocal

原理：每个线程维护 ThreadLocalMap
内存泄漏：key 弱引用、value 强引用
解决方案：使用后调用 remove()
应用场景：数据库连接、用户信息传递
InheritableThreadLocal：父子线程传递
TransmittableThreadLocal：线程池场景

9. 并发设计模式

不可变模式：Immutable
生产者-消费者模式
Future 模式
Worker Thread 模式
两阶段终止模式

五、MySQL

1. SQL 基础

DDL：CREATE、ALTER、DROP、TRUNCATE
DML：INSERT、UPDATE、DELETE
DQL：SELECT、JOIN、子查询、聚合函数、分组、排序
DCL：GRANT、REVOKE

2. 数据类型

类型	说明
INT	整数
BIGINT	大整数
DECIMAL	精确小数
VARCHAR	变长字符串
TEXT	长文本
DATETIME	日期时间
TIMESTAMP	时间戳

3. 存储引擎

引擎	事务	行锁	外键	场景
InnoDB	支持	支持	支持	默认、OLTP
MyISAM	不支持	不支持	不支持	读多写少
Memory	不支持	不支持	不支持	临时表

4. 索引

索引类型

类型	说明
主键索引	聚簇索引
唯一索引	值唯一
普通索引	最常用
联合索引	多列组合
全文索引	文本搜索
前缀索引	字符串前缀

B+ 树特点

非叶子节点只存索引
叶子节点存数据，并用链表连接
层数少，IO 次数少

聚簇索引 vs 非聚簇索引

类型	叶子节点存储	回表
聚簇索引	完整数据行	不需要
非聚簇索引	主键值	需要

覆盖索引

查询的列都在索引中
避免回表

最左前缀原则

联合索引按最左字段匹配
范围查询后面的列无法使用索引

索引失效场景

使用函数或计算
隐式类型转换
LIKE 以 % 开头
OR 连接非索引列
不符合最左前缀
使用 != 或 NOT IN
IS NULL / IS NOT NULL（看情况）

索引优化

选择性高的列建索引
联合索引考虑顺序
避免冗余索引
前缀索引节省空间

5. 事务

ACID 特性

特性	说明	实现
原子性	全部成功或全部失败	undo log
一致性	数据保持一致状态	其他三个特性保证
隔离性	事务间相互隔离	MVCC + 锁
持久性	提交后永久保存	redo log

隔离级别

级别	脏读	不可重复读	幻读
READ UNCOMMITTED	有	有	有
READ COMMITTED	无	有	有
REPEATABLE READ	无	无	有（InnoDB 部分解决）
SERIALIZABLE	无	无	无

6. MVCC

实现：隐藏列（trx_id、roll_pointer）+ undo log + ReadView
ReadView：活跃事务列表、最小/最大事务ID
RC vs RR：ReadView 生成时机不同

7. 锁机制

锁类型

锁	说明
共享锁（S锁）	读锁
排他锁（X锁）	写锁
意向锁	表级锁标志
记录锁	锁定单行
间隙锁	锁定范围间隙
临键锁	记录锁 + 间隙锁

死锁

产生条件：互斥、占有等待、不可抢占、循环等待
排查：SHOW ENGINE INNODB STATUS
解决：超时、死锁检测

8. 日志

日志	层级	作用
redo log	InnoDB	崩溃恢复、持久性
undo log	InnoDB	事务回滚、MVCC
binlog	Server	主从复制、数据恢复

binlog 格式

Statement：记录 SQL 语句
Row：记录行变更
Mixed：混合模式

9. SQL 优化

EXPLAIN 字段

字段	说明
id	查询序号
select_type	查询类型
table	表名
type	访问类型（system > const > eq_ref > ref > range > index > ALL）
possible_keys	可能使用的索引
key	实际使用的索引
key_len	索引长度
rows	预估扫描行数
Extra	额外信息

优化技巧

避免 SELECT *
使用覆盖索引
小表驱动大表
批量操作代替循环
分页优化（延迟关联）
避免深度分页

10. 分库分表

垂直分库：按业务拆分
垂直分表：按字段拆分
水平分库：按数据拆分
水平分表：按数据拆分
分片策略：哈希、范围、时间
分布式 ID：雪花算法
跨库问题：事务、JOIN、排序分页
中间件：ShardingSphere、MyCat

11. 主从复制

原理：binlog → relay log → 数据回放
模式：异步、半同步、全同步
延迟问题：原因与解决方案

六、Redis

1. 数据类型与应用场景

类型	底层结构	应用场景
String	SDS	缓存、计数器、分布式锁
Hash	压缩列表/哈希表	对象存储
List	压缩列表/双向链表	消息队列、文章列表
Set	整数集合/哈希表	标签、共同好友
ZSet	压缩列表/跳表+哈希表	排行榜、延迟队列
Bitmap	String	签到、在线状态
HyperLogLog	稀疏/稠密编码	UV 统计
GEO	ZSet	地理位置
Stream	基数树	消息队列

2. 底层数据结构

SDS：简单动态字符串
压缩列表：ziplist
快速列表：quicklist
跳表：skiplist
整数集合：intset
哈希表：dictht
listpack：Redis 7.0 替代 ziplist

3. 持久化

方式	原理	优点	缺点
RDB	快照	恢复快、文件小	可能丢数据
AOF	日志追加	数据安全	文件大、恢复慢
混合持久化	RDB + AOF	兼顾两者优点	-

AOF 同步策略

策略	说明
always	每次写入都同步
everysec	每秒同步（默认）
no	操作系统决定

AOF 重写

作用：压缩 AOF 文件
触发：手动或自动

4. 内存管理

过期策略

惰性删除：访问时检查
定期删除：随机抽取检查

内存淘汰策略

策略	说明
noeviction	不淘汰，报错
allkeys-lru	所有 key 的 LRU
volatile-lru	设置过期的 key 的 LRU
allkeys-lfu	所有 key 的 LFU
volatile-lfu	设置过期的 key 的 LFU
allkeys-random	随机淘汰
volatile-random	随机淘汰设置过期的
volatile-ttl	淘汰即将过期的

5. 缓存问题

问题	说明	解决方案
缓存穿透	查询不存在的数据	布隆过滤器、空值缓存
缓存击穿	热点 key 过期	互斥锁、不过期+后台更新
缓存雪崩	大量 key 同时过期	随机过期时间、多级缓存

6. 数据一致性

Cache Aside：旁路缓存模式
先更新数据库，再删缓存
延迟双删
订阅 binlog

7. 分布式锁

SETNX + EXPIRE：非原子问题
SET NX EX：原子设置
Redisson：可重入、看门狗续期
RedLock：多节点加锁

8. 集群模式

模式	说明	优缺点
主从复制	读写分离	手动故障转移
哨兵模式	自动故障转移	不支持分片
Cluster	分片 + 高可用	官方推荐

Cluster 集群

哈希槽：16384 个槽
节点通信：Gossip 协议
故障转移：主观下线 → 客观下线 → 选举

9. 其他特性

Pipeline：批量命令
Lua 脚本：原子执行
事务：MULTI/EXEC（弱事务）
发布订阅：Pub/Sub

七、Spring 全家桶

1. Spring 核心

IoC（控制反转）

概念：将对象创建和依赖管理交给容器
DI 方式：构造器注入、Setter 注入、字段注入
注解：@Autowired、@Resource、@Inject

Bean 生命周期

实例化
属性填充
Aware 接口回调
BeanPostProcessor 前置处理
InitializingBean / @PostConstruct
BeanPostProcessor 后置处理
使用
DisposableBean / @PreDestroy
销毁

Bean 作用域

作用域	说明
singleton	单例（默认）
prototype	原型
request	每个请求
session	每个会话
application	每个应用

循环依赖

三级缓存解决 ：
- singletonObjects：完整 Bean
- earlySingletonObjects：早期 Bean
- singletonFactories：Bean 工厂
构造器注入无法解决

AOP（面向切面编程）

概念：将横切关注点与业务逻辑分离
术语：切面、连接点、切入点、通知、织入
通知类型：前置、后置、返回、异常、环绕
实现方式：JDK 动态代理、CGLIB

动态代理

方式	条件	原理
JDK	实现接口	反射
CGLIB	无需接口	字节码生成子类

事务

传播机制：

类型	说明
REQUIRED	有则加入，无则新建（默认）
REQUIRES_NEW	新建事务，挂起当前
SUPPORTS	有则加入，无则不使用
NOT_SUPPORTED	不使用事务
MANDATORY	必须有事务
NEVER	不能有事务
NESTED	嵌套事务

@Transactional 失效场景 ：
- 非 public 方法
- 同类方法调用
- 异常被捕获
- 异常类型不对
- 多线程调用

设计模式在 Spring 中的应用

模式	应用
单例模式	Bean 默认单例
工厂模式	BeanFactory
代理模式	AOP
模板方法	JdbcTemplate
观察者模式	事件机制
适配器模式	HandlerAdapter
策略模式	Resource 接口

2. Spring MVC

执行流程

请求到达 DispatcherServlet
HandlerMapping 找到 Handler
HandlerAdapter 执行 Handler
返回 ModelAndView
ViewResolver 解析视图
渲染视图返回响应

核心组件

组件	作用
DispatcherServlet	前端控制器
HandlerMapping	处理器映射
HandlerAdapter	处理器适配器
Handler	处理器（Controller）
ViewResolver	视图解析器
View	视图

常用注解

注解	作用
@Controller	控制器
@RestController	@Controller + @ResponseBody
@RequestMapping	请求映射
@GetMapping/PostMapping	GET/POST 请求
@RequestParam	请求参数
@PathVariable	路径参数
@RequestBody	请求体
@ResponseBody	响应体

3. Spring Boot

自动装配原理

@SpringBootApplication 包含 @EnableAutoConfiguration
@EnableAutoConfiguration 导入 AutoConfigurationImportSelector
加载 META-INF/spring.factories 中的自动配置类
根据 @Conditional 条件判断是否生效

启动流程

创建 SpringApplication 对象
运行 run() 方法
准备环境 Environment
创建 ApplicationContext
刷新容器
执行 Runner

常用注解

注解	作用
@SpringBootApplication	主启动类
@Configuration	配置类
@Bean	定义 Bean
@Value	注入配置值
@ConfigurationProperties	批量绑定配置
@Conditional	条件装配
@Import	导入配置类

自定义 Starter

创建自动配置类
使用 @Conditional 控制生效
创建 spring.factories 文件
打包发布

4. MyBatis

核心组件

组件	作用
SqlSessionFactory	创建 SqlSession
SqlSession	执行 SQL
Executor	执行器
StatementHandler	SQL 处理器
ParameterHandler	参数处理器
ResultSetHandler	结果集处理器
TypeHandler	类型处理器

执行流程

读取配置文件
构建 SqlSessionFactory
创建 SqlSession
获取 Mapper 代理对象
执行 SQL
返回结果

#{} vs ${}

符号	方式	SQL 注入
#{}	预编译	安全
${}	字符串替换	不安全

缓存

级别	范围	默认
一级缓存	SqlSession	开启
二级缓存	namespace	关闭

动态 SQL

if、choose/when/otherwise
where、set、trim
foreach
sql、include

分页

逻辑分页：RowBounds
物理分页：PageHelper

八、分布式与微服务

1. 分布式理论

CAP 理论

特性	说明
C（一致性）	所有节点数据一致
A（可用性）	每个请求都能得到响应
P（分区容错）	网络分区时系统继续工作

只能满足两个：CP 或 AP
常见选择：Zookeeper（CP）、Eureka（AP）

BASE 理论

BA（Basically Available）：基本可用
S（Soft state）：软状态
E（Eventually consistent）：最终一致性

一致性模型

强一致性
弱一致性
最终一致性

2. 注册中心

组件	公司	一致性	特点
Eureka	Netflix	AP	已停更
Zookeeper	Apache	CP	强一致
Nacos	Alibaba	AP/CP	阿里推荐
Consul	HashiCorp	CP	多数据中心

3. 配置中心

组件	特点
Nacos Config	动态刷新、分组命名空间
Apollo	灰度发布、权限管理
Spring Cloud Config	Git 存储

4. 服务调用

组件	方式	特点
RestTemplate	HTTP	简单直接
Feign/OpenFeign	HTTP	声明式、集成 Ribbon
Dubbo	RPC	高性能
gRPC	RPC	跨语言、Protobuf

5. 负载均衡

组件	方式
Ribbon	客户端负载均衡
LoadBalancer	Spring Cloud 官方
Nginx	服务端负载均衡

负载均衡策略

轮询、加权轮询
随机、加权随机
最少连接
IP Hash
一致性 Hash

6. 服务网关

组件	特点
Zuul	Netflix、阻塞式
Gateway	Spring Cloud、响应式
Kong	高性能、插件丰富
APISIX	云原生

功能

路由转发
负载均衡
限流熔断
认证鉴权
日志监控

7. 熔断限流

组件	公司	特点
Hystrix	Netflix	已停更
Sentinel	Alibaba	功能丰富、控制台
Resilience4j	-	轻量级

Sentinel 核心概念

资源：需要保护的服务/方法
规则：流控规则、降级规则、系统规则
流控效果：直接拒绝、Warm Up、排队等待

8. 分布式事务

方案	一致性	性能	复杂度
2PC	强	低	低
3PC	强	低	中
TCC	最终	高	高
SAGA	最终	高	高
本地消息表	最终	高	中
可靠消息	最终	高	中
最大努力通知	最终	高	低

Seata

AT 模式：无侵入、自动补偿
TCC 模式：try-confirm-cancel
SAGA 模式：长事务
XA 模式：强一致

9. 分布式 ID

方案	优点	缺点
UUID	简单	无序、太长
数据库自增	简单	性能瓶颈
Redis INCR	性能好	依赖 Redis
雪花算法	有序、高性能	时钟回拨问题
Leaf/Tinyid	高可用	额外部署

雪花算法结构

1 bit 符号位
41 bit 时间戳
10 bit 机器 ID
12 bit 序列号

10. 分布式锁

方案	优点	缺点
MySQL	简单	性能低
Redis	性能高	可靠性问题
Zookeeper	可靠	性能一般
etcd	可靠	复杂

九、消息队列

1. 基础概念

为什么用 MQ：解耦、异步、削峰
缺点：复杂度增加、一致性问题、可用性降低

2. 常见 MQ 对比

MQ	语言	吞吐量	延迟	特点
RabbitMQ	Erlang	万级	微秒	功能完善、AMQP
RocketMQ	Java	十万级	毫秒	阿里出品、事务消息
Kafka	Scala	百万级	毫秒	日志收集、大数据
Pulsar	Java	百万级	毫秒	云原生、计算存储分离

3. RabbitMQ

Exchange 类型

类型	路由方式
Direct	精确匹配 routing key
Fanout	广播到所有队列
Topic	模糊匹配 routing key
Headers	根据 headers 匹配

消息确认机制

生产者确认：confirm 模式
消费者确认：手动 ack

4. RocketMQ

核心概念

NameServer：注册中心
Broker：消息存储
Producer：生产者
Consumer：消费者
Topic：主题
Tag：标签
Message Queue：队列

消息类型

普通消息
顺序消息
延迟消息
事务消息
批量消息

5. Kafka

核心概念

Broker：节点
Topic：主题
Partition：分区
Replica：副本
Producer：生产者
Consumer：消费者
Consumer Group：消费组
Offset：偏移量

高性能原因

顺序写磁盘
零拷贝
分区并行
批量发送
压缩

6. 核心问题与解决方案

消息丢失

环节	解决方案
生产者	确认机制、重试
Broker	持久化、副本
消费者	手动 ACK

重复消费

原因：网络问题、重试机制
解决：幂等性设计
- 唯一 ID + 去重表
- 状态机
- 乐观锁

顺序消费

全局有序：单分区
局部有序：相同 key 同一分区

消息堆积

增加消费者
批量消费
跳过非重要消息
转存后续处理

十、计算机网络

1. 网络分层模型

OSI 七层	TCP/IP 四层	协议
应用层	应用层	HTTP、FTP、DNS
表示层	应用层	-
会话层	应用层	-
传输层	传输层	TCP、UDP
网络层	网络层	IP、ICMP
数据链路层	网络接口层	ARP
物理层	网络接口层	-

2. TCP

三次握手

客户端 → SYN → 服务端
服务端 → SYN+ACK → 客户端
客户端 → ACK → 服务端

为什么三次：确认双方收发能力

四次挥手

客户端 → FIN → 服务端
服务端 → ACK → 客户端
服务端 → FIN → 客户端
客户端 → ACK → 服务端

为什么四次：服务端可能还有数据要发送

TIME_WAIT

时间：2MSL
作用：确保最后 ACK 到达、让旧连接消失

TCP 特性

面向连接
可靠传输
流量控制（滑动窗口）
拥塞控制（慢启动、拥塞避免、快重传、快恢复）

3. TCP vs UDP

特性	TCP	UDP
连接	面向连接	无连接
可靠性	可靠	不可靠
速度	慢	快
场景	HTTP、FTP	DNS、视频

4. HTTP

HTTP 方法

方法	作用	幂等	安全
GET	获取资源	是	是
POST	提交数据	否	否
PUT	更新资源	是	否
DELETE	删除资源	是	否
PATCH	部分更新	否	否

GET vs POST

方面	GET	POST
参数位置	URL	Body
长度限制	有（浏览器）	无
幂等性	是	否
缓存	可以	不可以

状态码

分类	含义	常见
1xx	信息	100 Continue
2xx	成功	200 OK、201 Created
3xx	重定向	301、302、304
4xx	客户端错误	400、401、403、404
5xx	服务端错误	500、502、503

HTTP 版本

版本	特点
HTTP/1.0	短连接
HTTP/1.1	持久连接、管道化
HTTP/2	多路复用、头部压缩、服务器推送
HTTP/3	QUIC 协议、基于 UDP

5. HTTPS

加密过程：
1. 客户端请求，发送支持的加密套件
2. 服务端返回证书和公钥
3. 客户端验证证书
4. 客户端生成对称密钥，用公钥加密发送
5. 双方使用对称密钥通信
对称加密 vs 非对称加密：

类型	速度	安全性	用途
对称加密	快	密钥分发难	数据加密
非对称加密	慢	安全	密钥交换

6. DNS

解析过程：浏览器缓存 → 本地 hosts → 本地 DNS → 根 DNS → 顶级 DNS → 权威 DNS
记录类型：A、AAAA、CNAME、MX、NS

类型	存储位置	安全性	跨域
Cookie	客户端	低	不支持
Session	服务端	高	不支持
Token	客户端	较高	支持

8. JWT

结构：Header.Payload.Signature
优点：无状态、跨域
缺点：无法主动失效、体积大

十一、操作系统

1. 进程与线程

对比	进程	线程
定义	资源分配单位	CPU 调度单位
资源	独立地址空间	共享进程资源
切换	开销大	开销小
通信	IPC	直接通信

2. 进程间通信（IPC）

方式	特点
管道	单向、父子进程
命名管道	双向、任意进程
消息队列	异步
共享内存	最快
信号量	同步
Socket	网络通信

3. 进程调度算法

算法	特点
FCFS	先来先服务
SJF	短作业优先
优先级调度	按优先级
时间片轮转	公平
多级反馈队列	综合

4. 死锁

产生条件

互斥
占有等待
不可抢占
循环等待

处理方法

预防：破坏四个条件之一
避免：银行家算法
检测：资源分配图
解除：终止进程、资源剥夺

5. 内存管理

分页：固定大小页
分段：按逻辑段
段页式：段内分页

页面置换算法

算法	特点
FIFO	先进先出
LRU	最近最少使用
LFU	最不经常使用
OPT	最优（理论）

6. 虚拟内存

概念：使用磁盘扩展内存
页表：虚拟页 → 物理页
缺页中断：页面不在内存时触发

十二、数据结构与算法

1. 数据结构

结构	特点	应用
数组	连续存储、随机访问	ArrayList
链表	非连续、增删快	LinkedList
栈	LIFO	函数调用、括号匹配
队列	FIFO	BFS、消息队列
哈希表	O(1) 查找	HashMap
二叉树	层级结构	索引、表达式
红黑树	平衡二叉搜索树	TreeMap
B+ 树	多路平衡	数据库索引
堆	优先级队列	排序、Top K
图	关系网络	社交网络、路径规划
跳表	有序链表	Redis ZSet
字典树	前缀匹配	搜索提示
布隆过滤器	概率判断存在	防缓存穿透

2. 排序算法

算法	平均时间	最坏时间	空间	稳定
冒泡排序	O(n²)	O(n²)	O(1)	稳定
选择排序	O(n²)	O(n²)	O(1)	不稳定
插入排序	O(n²)	O(n²)	O(1)	稳定
希尔排序	O(nlogn)	O(n²)	O(1)	不稳定
归并排序	O(nlogn)	O(nlogn)	O(n)	稳定
快速排序	O(nlogn)	O(n²)	O(logn)	不稳定
堆排序	O(nlogn)	O(nlogn)	O(1)	不稳定
计数排序	O(n+k)	O(n+k)	O(k)	稳定
桶排序	O(n+k)	O(n²)	O(n+k)	稳定
基数排序	O(nk)	O(nk)	O(n+k)	稳定

3. 常见算法思想

思想	说明	应用
双指针	首尾指针、快慢指针	两数之和、链表环
滑动窗口	动态维护窗口	最长子串
二分查找	有序数组查找	查找、边界问题
递归/回溯	穷举所有可能	排列组合、N皇后
贪心	局部最优	活动选择、霍夫曼
动态规划	重叠子问题、最优子结构	背包问题、最长子序列
分治	分解→解决→合并	归并排序、快排
BFS	层序遍历	最短路径
DFS	深度优先	路径问题

4. LeetCode 高频题型

类型	经典题目
数组	两数之和、三数之和、移动零
链表	反转链表、环形链表、合并链表
栈/队列	有效括号、最小栈、滑动窗口最大值
哈希表	字母异位词、两数之和
字符串	最长回文子串、无重复字符最长子串
二叉树	遍历、最大深度、层序遍历、验证BST
动态规划	爬楼梯、最长递增子序列、背包问题
回溯	全排列、组合、子集
贪心	跳跃游戏、分发糖果
二分	搜索旋转数组、寻找峰值

十三、设计模式

1. 创建型模式

模式	说明	应用
单例模式	唯一实例	Spring Bean
工厂方法	延迟到子类创建	Collection.iterator()
抽象工厂	创建产品族	数据库驱动
建造者模式	分步骤创建	StringBuilder
原型模式	克隆对象	Object.clone()

单例模式实现

饿汉式
懒汉式（双重检查锁）
静态内部类
枚举

2. 结构型模式

模式	说明	应用
代理模式	控制访问	AOP
适配器模式	接口转换	InputStreamReader
装饰器模式	动态添加功能	IO 流
外观模式	统一接口	SLF4J
桥接模式	抽象与实现分离	JDBC
组合模式	树形结构	文件目录
享元模式	共享对象	String 常量池

3. 行为型模式

模式	说明	应用
策略模式	算法封装	Comparator
模板方法	定义骨架	JdbcTemplate
观察者模式	发布-订阅	Spring 事件
责任链模式	链式处理	Filter
状态模式	状态决定行为	订单状态
命令模式	请求封装	Runnable
迭代器模式	遍历集合	Iterator
中介者模式	集中交互	MVC 中的 C
备忘录模式	状态保存	游戏存档
解释器模式	语法解释	正则表达式
访问者模式	分离数据和操作	编译器 AST

十四、Linux 与运维

1. 常用命令

类型	命令
文件操作	ls、cd、cp、mv、rm、mkdir、touch
文件查看	cat、less、more、head、tail、vim
文件查找	find、locate、which
文本处理	grep、awk、sed、sort、uniq、wc
压缩解压	tar、gzip、zip、unzip
权限管理	chmod、chown、chgrp
进程管理	ps、top、kill、nohup、&
网络相关	ping、curl、wget、netstat、ss、ifconfig
系统信息	uname、df、du、free、uptime
用户管理	useradd、passwd、su、sudo

2. 日志查看

bash 复制代码

# 实时查看日志
tail -f app.log

# 查看最后 100 行
tail -n 100 app.log

# 搜索关键字
grep "ERROR" app.log

# 搜索关键字并显示上下文
grep -C 5 "Exception" app.log

3. 性能排查

bash 复制代码

# CPU 使用率
top
htop

# 内存使用
free -h

# 磁盘使用
df -h

# IO 监控
iostat

# 网络监控
netstat -anp
ss -anp

4. Shell 脚本基础

变量、条件判断、循环
函数定义
常用操作

十五、开发工具

1. Git

命令	作用
git clone	克隆仓库
git add	添加到暂存区
git commit	提交
git push	推送
git pull	拉取
git branch	分支管理
git checkout	切换分支
git merge	合并分支
git rebase	变基
git stash	暂存修改
git reset	重置
git revert	撤销提交
git log	查看日志
git diff	查看差异

Git 工作流

Git Flow：master、develop、feature、release、hotfix
GitHub Flow：master + feature branch
GitLab Flow：环境分支

2. Maven

命令	作用
mvn clean	清理
mvn compile	编译
mvn test	测试
mvn package	打包
mvn install	安装到本地仓库
mvn deploy	部署到远程仓库

生命周期

clean、default、site
依赖范围：compile、test、provided、runtime

依赖冲突解决

最短路径优先
先声明优先
exclusion 排除

3. Docker

命令	作用
docker build	构建镜像
docker run	运行容器
docker ps	查看容器
docker logs	查看日志
docker exec	进入容器
docker stop	停止容器
docker rm	删除容器
docker rmi	删除镜像
docker-compose	编排多容器

Dockerfile 常用指令

FROM、WORKDIR、COPY、ADD
RUN、CMD、ENTRYPOINT
EXPOSE、ENV、VOLUME

十六、其他技术

1. Elasticsearch

核心概念：Index、Type、Document、Field
倒排索引原理
分词器：Standard、IK
查询 DSL：match、term、bool、range
聚合查询：terms、avg、sum
与 MySQL 同步

2. Nginx

反向代理
负载均衡
静态资源服务
配置文件结构
常用配置：upstream、location、proxy_pass

3. 定时任务

方案	特点
Timer	简单、单线程
ScheduledExecutor	多线程
Spring @Scheduled	注解方式
Quartz	功能强大
XXL-JOB	分布式调度
Elastic-Job	分布式调度

4. 日志框架

门面：SLF4J、Commons Logging
实现：Logback、Log4j2
日志级别：TRACE、DEBUG、INFO、WARN、ERROR
配置：日志格式、滚动策略、异步日志

5. 单元测试

JUnit 5：@Test、@BeforeEach、@AfterEach
Mockito：mock、when、verify
断言：assertEquals、assertTrue

6. 安全

问题	解决方案
SQL 注入	预编译语句、参数校验
XSS	输入过滤、输出编码
CSRF	Token 验证、SameSite Cookie
越权	权限校验
敏感数据	加密存储、脱敏展示

7. RESTful API 设计

URI 设计：名词复数、层级结构
HTTP 方法语义
状态码使用
版本控制
分页、过滤、排序

十七、项目与软技能

1. 项目介绍模板

项目背景：解决什么问题
技术架构：用了哪些技术
核心功能：主要功能模块
你的职责：负责哪些模块
技术亮点：有什么创新点
遇到的问题：如何解决的

2. 项目深挖问题

为什么选择这个技术方案？
系统 QPS 能达到多少？怎么测的？
如何保证系统高可用？
做过哪些性能优化？
遇到过线上问题吗？怎么排查的？
如果重新设计会怎么改进？

3. 软技能

方面	考察点
学习能力	如何学习新技术、阅读源码吗
解决问题	遇到问题怎么解决
沟通协作	如何与团队协作
抗压能力	如何应对紧急需求
职业规划	短期和长期目标

面试准备建议

重点复习优先级（按重要程度排序）

Java 基础 + 集合 + 并发 + JVM
MySQL + Redis
Spring + Spring Boot + MyBatis
计算机网络
数据结构与算法（每天刷 2-3 题）
分布式 + 微服务 + 消息队列
项目经验（准备 2-3 个亮点）

学习资源推荐

刷题：LeetCode Hot 100、剑指 Offer
视频：尚硅谷、黑马程序员
博客：JavaGuide、小林 coding