【自用】测开面试问题-Java

1、如何设计测试用例*

测试按照测试方法可分为白盒测试、黑盒测试、灰盒测试。

白盒测试 ：通过检查软件内部的逻辑结构，对软件中的逻辑路径进行覆盖测试，在程序不同地方设立检查点，检查程序的状态，以确定实际运行的状态与预期状态是否一致。常用的测试方法有语句覆盖 （每个语句至少执行一次）、判定覆盖 （判定语句需要测试为真的情况，还要测试为假的情况）、条件覆盖（在多个条件的组合下，每个条件都要测试为真/为假的情况）

黑盒测试 ：在完全不考虑程序逻辑和内部结构的情况下，检查系统功能是否按照需求规格说明书的规定正常使用，是否能适当地接收输入数据而输出正确的结果，满足规范需求。只注重软件的功能。常用的测试方法有等价类划分 （根据需求将输入划分为若干个等价类，从等价类中选一个作为测试用例，如果此用例通过，则所代表的等价类通过）、边界值分析 （边界值有效，则次边界值无效；反之亦反）、场景法 、判定表法 、正交法 、错误猜测法

灰盒测试：多用于集成测试阶段，关注输入输出的正确性，关注程序的内部情况

2、三次握手的具体过程，为什么是三次*

具体过程：

（1）客户端向服务端发送syn报文，表示请求建立连接。

（2）服务端收到syn后，回复syn+ack报文，表示同意连接。

（3）客户端收到服务器的syn+ack后，回复ack报文，连接建立成功。

意义：

（1）初步验证通信链路是否畅通（可靠传输的前提）

（2）确认通信双方各自的发送能力和接收能力是否正常

（3）让通信双方在通信之前，对通信过程中需要用到的一些关键参数进行协商（TCP通信时起始序号是通过三次握手协商确定的，并不从1开始，每次建立连接，TCP的起始序号都不同）

三次握手一定是三次：中间两次的akc,syn都是在内核中，由操作系统负责的时机都是在syn后，此时同一时刻可以合并

3、Redis数据类型，各类型的应用场景*

|--------|----------------|-----------------------|--------------------|
| 数据类型 | 特性 | 应用场景 | 编码方式 |
| String | 最基础，键值存储，二进制安全 | 缓存、计数器、分布式锁、session共享 | raw、int、embstr |
| hash | 字段-值映射表，适合存储对象 | 用户信息、商品详情、购物车 | hashtable、ziplist |
| list | 有序双向链表 | 消息队列、最近联系人列表、时间轴 | linkedlist、ziplist |
| set | 无序集合，自动去重 | 共同好友、标签系统、抽奖去重 | hashtable、intset |
| zset | 有序集合，按score排列 | 排行榜、带权重的任务队列、延迟队列 | skiplist、ziplist |

4、GET、POST*

没有本质区别，使用习惯上有区别。

|---------|------------------------------|----------------------|
| 区别 | GET | POST |
| 语义 | 从服务器拿数据 | 往服务器提交数据 |
| 传递数据的方式 | 通常通过query String把自定义的数据交给服务器 | 通常通过body把自定义的数据交给服务器 |
| 幂等性 | 对应的请求通常设计成幂等的 | 对应的请求对于幂等性无要求 |

幂等性：稳定性，如不同人在浏览器上搜索同一个东西的结果通常不同（不幂等）

5、TCP、UDP*

|-----|-----|-------|-------|-----|
| TCP | 有连接 | 可靠传输 | 面向字节流 | 全双工 |
| UDP | 无连接 | 不可靠传输 | 面向数据流 | 半双工 |

6、死锁*

定义：两个或多个线程在执行过程中，因互相持有对方需要的资源而无限等待的现象。

产生死锁的必要条件：

（1）锁互斥（资源只能被一个线程同时占用）

（2）锁不可被抢占（已分配的资源只能由线程自己释放）

（3）请求和保持（线程维持已有资源的同时请求新资源）

（4）循环等待（存在线程循环等待资源的链）

解决方案：（1）避免锁嵌套（2）约定加锁顺序

7、线程池*

定义：把线程提前从系统中申请好，放到一个地方，后面需要使用线程的时候直接到那里取，用完之后也重新还到那个地方。（从线程池里取线程比从系统中申请更高效：从系统穿件就是调用系统api，由系统内核执行一系列逻辑来完成整个过程；直接从线程池中取，整个过程都是纯用户态代码，过程更可控高效。通常认为纯用户态操作比经过系统内核的操作更高效。）

ThreadPoolExcutor核心参数

|-------------------------------------|--------------------|
| 参数 | 含义 |
| int corePoolSize | 核心线程数（始终存在于线程池内部） |
| int maximumPoolSize | 最大线程数（繁忙时创建，空闲时释放） |
| long KeepAliveTime | 非核心线程空闲的最长时间 |
| TimeUnit unit | 时间类型 |
| BlockingQueue<Runnable> workQueue | 工作队列 |
| ThreadFactory threadFactory | 线程工厂 |
| RejectedExcutionHandler handler | 拒绝策略 |

执行流程：

提交任务------判断核心线程是否满------判断阻塞队列是否满------判断最大线程是否满------触发拒绝策略

拒绝策略：

（1）添加任务时，直接抛出异常

（2）线程池拒绝执行，由调用submit的线程负责执行

（3）把任务队列中最老的任务踢掉，执行新增加的任务

（4）把任务队列中最新的任务踢掉，执行新增加的任务

8、内存垃圾回收*

垃圾回收就是内存回收（以对象为维度进行回收，也可以说是回收对象）

JVM垃圾回收过程

（1）找出谁是垃圾（不再使用的对象）

①引用计数：给每个对象分配一个计数器，衡量有多少个引用。计数器计算引用数（增加一个对象，计数器+1；减少一个对象，计数器-1），计数器为0时，对象就是垃圾。

②可达性分析：JVM中有一种周期性线程，扫描代码中的所有对象，判断某个对象是否可达（能被访问），对应的不可达（不可访问）对象就是垃圾。

（2）释放垃圾的内存空间

①标记-清除：直接对内存中对应的对象进行释放（会引入碎片问题，后续申请内存可能失败）

②复制算法：将空间一分为二，只使用其中一半，把不是垃圾的对象拷贝到另一侧，同寝室确保拷贝对象是连续的，然后把另一半空间释放（内存利用率低，若存活下来的对象比较多，复制成本比较大）

③标记整理：类似于顺序表删除中间元素（效率较低）

*真正机制------分代回收：新生代用复制算法，老年代用标记-清除/标记-整理算法，元空间仅在类卸载、常量池清理时触发回收。

9、SQL*

分类	命令	作用
DQL	SELECT	数据查询
DML	INSERT、UPDATE、DELETE	数据增删改
DDL	CREATE、ALTER、DROP	数据结构定义
DCL	GRANT、REVOKE	权限控制
TCL	COMMIT、ROLLBACK	事务控制

|---|----------------------------------------------------------------------------------|
| 增 | insert into 表名 values（值，值，值），（值，值，值），...... |
| 删 | delete from 表名 where 条件 |
| 查 | select 字段 from 表名 where 条件 order by 字段 limit n； select 字段 from 表1 join 表2 on 条件； |
| 改 | uodate 表名 set 列名=指，列名=值...... where 条件 |

10、分布式消息队列Redis

11、websocket、http

维度	HTTP	WebSocket
通信模式	单向请求-响应	全双工双向通信
连接方式	短连接，每次请求需重建（HTTP/1.x）	长连接，保持持久
头部开销	每次请求都携带HTTP头	仅握手时携带，后续极少
实时性	较低（需轮询）	高
应用场景	页面加载、REST API	在线聊天、实时游戏、推送

12、Linux常用命令

分类	常用命令	作用
文件/目录	ls -al、cd、pwd、cp、mv、rm -rf	浏览、切换、复制、移动、删除
查看文件内容	cat、more、less、head -n、tail -f	查看完整/分页/前几行/实时日志
权限管理	chmod、chown	修改权限和所有者
进程管理	ps aux、top、kill -9、killall	查看进程、监控、终止进程
网络	netstat -anp、ss、ping	端口监听、网络连通测试
文本处理	grep、awk、sed	搜索、过滤、替换
压缩解压	tar -czvf、tar -xzvf	打包压缩/解压
查看日志	tail -f、less、grep	实时跟踪过滤日志

13、软件测试流程*

需求分析------测试计划------测试设计------测试执行------测试评估------上线------运行维护

14、标准的测试用例要满足什么

标准	说明
完整性	包含编号、标题、前置条件、测试步骤、测试数据、预期结果、实际结果、优先级等核心要素
可追溯性	每个用例必须关联具体需求ID或用户故事编号
明确性/可执行性	描述清晰无歧义，步骤不熟悉业务的人也能执行
代表性	覆盖有效/无效等价类、边界值、典型业务场景
简洁性	无冗余步骤，每个用例聚焦单一检查点，建议不超过3-5个验证点
可维护性	易于修改和更新，遵循统一的命名规范
覆盖率	满足定义的功能/代码覆盖率要求

15、Java JVM底层原理*

（1）内存区域划分：程序计数器、堆、栈（Java虚拟机栈、本地方法栈）、元数据区

（2）类加载 ：使用双亲委派模型（类加载器收到类加载请求时，先委派给父加载器加载，只有父加载器无法加载时才自己加载，保障核心类库安全）

过程 ：加载 （代码中先找到类名，然后进一步找到对应的.class文件，打开并读取内容）------验证 （验证读到的.class文件的数据名是否正确合法）------准备 （分配内存空间，根据刚才读到的内容，确定类对象需要的内存空间并申请，把内存空间中所有内容初始化为0）------解析 （主要针对类中的字符串常量进行处理）------初始化（执行静态成员的初始化。若当前加载的类还有父类，且父类未被加载，则此环节也去触发针对父类的加载）

（3）垃圾回收机制：见8

16、Linux如何杀掉所有的Java进程

# 方法1：killall（最简单）
killall -9 java

# 方法2：ps + kill
ps -ef | grep java | grep -v grep | awk '{print $2}' | xargs kill -9

# 方法3：pkill
pkill -9 java

# 方法4：配合pgrep -9 参数表示强制终止（SIGKILL），谨慎使用
kill -9 `pgrep java`

17、http、https

维度	HTTP	HTTPS
安全性	明文传输，不安全	SSL/TLS加密，安全
端口	80	443
证书	无需证书	需CA机构颁发的SSL证书
URL前缀	http://	https://
协议层	应用层	SSL/TLS层之上封装HTTP
连接方式	TCP直连	SSL握手+TCP
缓存效率	较高	较低（加密影响）

核心区别：http明文传输，https密文传输

18、Python装饰器

定义：装饰器本质上是一个接受函数作为参数、返回新函数的函数，可以在不修改原函数代码的前提下增加额外功能。

核心原理：闭包 + 函数包装------内层函数可以使用外层函数的变量。

常见应用场景：日志记录、权限校验、性能计时、缓存、事务管理

def decorator(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        # 执行前的扩展逻辑
        print("Before function")
        result = func(*args, **kwargs)
        # 执行后的扩展逻辑
        print("After function")
        return result
    return wrapper

@decorator
def say_hello():
    print("Hello")

19、python with

定义 ：with 语句是 try/finally 的替代方案，专门用于简化资源管理（文件操作、锁、数据库连接等），确保资源在使用后被正确释放。

工作原理：

1. 执行上下文管理器的 __enter__() 方法（进入代码块前）

2. 执行 with 代码块

3. 无论是否异常，都会执行 __exit__() 方法（离开时），用于清理资源

实现上下文管理器的方式：

• 定义类，实现 __enter__ 和 __exit__ 方法

• 使用 contextlib.contextmanager 装饰器

20、try...except/finally如何工作

核心规则：

1. 先执行 try 块中的代码，若无异常，跳过 except 继续执行

2. 若 try 块抛出异常，跳转到匹配的 except 块处理

3. finally 块无论是否发生异常都会被强制执行 ，即使 try 或 except 中有 return，finally 仍会执行后再返回

4. try 至少搭配 except 或 finally 中的一个

try:
    # 可能抛出异常的代码
except SomeException as e:
    # 捕获并处理特定异常
finally:
    # 无论是否发生异常，一定会执行

21、浏览器输入URL的全过程

网络请求阶段：

1. URL解析：提取协议、域名、端口、路径等

2. DNS解析：将域名解析为IP地址（优先查询浏览器缓存→系统Hosts→递归DNS→迭代DNS）

3. 建立TCP连接：三次握手

4. 发送HTTP请求：构建并发送请求报文

5. 服务器处理：处理请求并返回响应

浏览器渲染阶段 ：

6. 解析HTML ：构建DOM树

7. 解析CSS ：构建CSSOM树

8. 合并渲染树 ：DOM + CSSOM → Render Tree

9. 布局 ：计算元素位置和大小

10. 绘制：将渲染树转换为屏幕像素

22、进程与线程*

（1）进程包含线程，一个进程内可以有一个或多个线程，不能没有

（2）进程是系统资源分配的基本单位；线程是调度执行的基本单位

（3）同一个进程的线程之间共用一份系统资源，尤其是内存资源（代码中定义的变量/对象）编程中多个线程可共用同一份变量

（4）线程是当下实现并发编程的主流方式，通过多线程可以充分利用多核CPU

（5）多个线程之间可能会相互影响，导致线程安全问题；一个线程抛出异常可能使其他线程发生问题

（6）多个进程之间一般不会相互影响，一个进程崩溃不会影响到其他进程（进程的隔离性）

维度	进程	线程
定义	操作系统进行资源分配的基本单位	调度执行的基本单位
资源拥有	有独立地址空间和资源	共享所属进程的资源
内存隔离	进程间内存相互隔离	线程间共享内存，有独立栈
创建/销毁/切换开销	大	小
通信方式	需IPC（管道、共享内存等）	共享内存直接通信
容错性	一个进程崩溃不影响其他进程	一个线程崩溃可能导致进程崩溃

联系：一个程序至少有一个进程，一个进程至少有一个线程。每个进程包含独立的堆和方法区，线程共享该进程的资源。

23、进程通信方式

通信方式	特点	适用场景
管道（Pipe）	半双工，单向，仅限父子/兄弟进程	简单数据传输
命名管道（FIFO）	可双向，无亲缘关系进程也可使用	任意进程间通信
信号（Signal）	异步事件通知	进程控制、异常通知
消息队列	结构化消息，按类型读取	异步、解耦的数据交换
共享内存	最快IPC，多进程映射同一物理内存	大量数据高速交换
信号量	进程间同步互斥	控制多进程对共享资源的访问
Socket	支持跨主机通信	网络通信

24、数据库事务特性*

事务：把要执行的SQL打包成一个整体，这个整体在执行过程中要么全部执行要么一个都不执行（出错时撤销SQL，进行还原）

特性：

（1）原子性：事务中所有操作要么全部成功要么全部回滚

（2）一致性：事务执行前后，数据库中的数据都是合法状态，不会出现非法的临时结果的状态

（3）持久性：事务执行完后会修改硬盘上的数据，持久生效

（4）隔离性：描述多个事务并发执行时，相互产生的影响是怎样的（并发事务间相互隔离）

服务器同时执行多个事务就是并发执行，若这些事务恰好针对同一张表进行增删改查，可能引入问题：（1）脏读 ：事务A、B并发执行，A对某个表的数据进行修改，A执行过程中B读取这个表的数据，B读完之后A修改表中的数据，导致B读取的数据不是最终的正确数据，而是临时数据；（2）不可重复读 ：一个事务多次读取的结果不一样。事务ABC，A执行一个修改操作，执行完毕后提交数据，B读取刚才A提交的数据，B读取过程中C对刚才A修改的数据进行二次修改，此时后续B再读取表的数据，和第一次读到的结果不同；可以通过给读操作加锁解决此问题；（3）幻读：不可重复读的特殊情况。事务AB，A在读取数据时，B增/删了一些其他数据，在A视角，多次读取的数据内容虽然一样，但结果集不同；可以通过串行化解决此问题

25、SQL的索引*

概念：索引相当于在数据库中构建一个特殊的"目录"（一系列特定的数据结构），通过这样的数据结构加快查询速度，尽可能避免针对表数据的遍历操作。

代价：（1）消耗额外的存储空间（2）可能影响增删的效率

操作：

|------|----------------------------|
| 查看索引 | show index from 表名 |
| 创建索引 | create index 索引名 on 表名（列名） |
| 删除索引 | drop index 索引名 on 表名 |

背后的数据结构：B+树

26、如何优化SQL索引查询

优化原则	具体建议
遵循最左前缀	复合索引(a,b,c)能优化 WHERE a=... 和 a=... AND b=...，但无法优化 WHERE b=...
避免索引失效操作	避免对索引列使用函数、计算（WHERE YEAR(date)=2024）、类型转换、以%开头的LIKE
避免使用SELECT *	只查询需要的字段，最好使用覆盖索引
使用EXPLAIN分析	分析SQL执行计划，关注type（const>ref>range>index>ALL）和Extra（Using index表示覆盖索引）
注意NOT IN和!=	这些条件通常无法利用索引
合理控制索引数量	索引不是越多越好，会拖慢INSERT/UPDATE/DELETE性能
避免OR	OR可能导致索引失效，可用UNION替代或使用IN

27、spring的生态

模块	主要功能
Spring Framework	IoC容器、AOP、数据访问支持、Web MVC等基础能力
Spring Boot	自动配置、起步依赖、简化Spring应用开发
Spring MVC	基于MVC模式的Web开发框架
Spring Cloud	微服务架构下的服务注册发现、配置中心、网关等组件
Spring Data	统一的数据访问抽象，支持JPA、MongoDB、Redis等
Spring Security	身份认证和授权框架
Spring Batch	批处理框架
Spring Integration	企业应用集成框架

28、常用的注解

分类	注解	作用
Bean声明	@Component、@Service、@Repository、@Controller	将类注册为Spring容器管理的Bean
依赖注入	@Autowired、@Resource、@Qualifier	自动装配依赖
配置类	@Configuration、@Bean	声明配置类和方法级别的Bean
Spring Boot	@SpringBootApplication	启动类核心注解（= @Configuration+@EnableAutoConfiguration+@ComponentScan）
Web层	@RestController、@RequestMapping、@GetMapping、@PostMapping、@PathVariable、@RequestBody	REST API开发
事务管理	@Transactional	声明式事务
AOP	@Aspect、@Before、@After、@Around	面向切面编程

29、URL发送到后端的过程

URL从浏览器请求发送到后端处理再到响应的完整流程：

客户端：

浏览器解析URL → DNS解析域名 → TCP三次握手 → 构建HTTP请求报文（含请求行、请求头、请求体）→ 发送到服务器

服务器端 ：

服务器接收请求 → 解包HTTP报文 → 根据URL路径路由到对应处理器 → 执行业务逻辑（调用Service、数据库操作等）→ 构建HTTP响应报文 → 返回给客户端 → TCP四次挥手

主流框架（如Spring MVC）内部流程 ：

DispatcherServlet接收请求 → HandlerMapping找到合适的Controller → HandlerAdapter执行 → Controller处理后返回ModelAndView → ViewResolver解析视图 → 返回响应。

30、为什么http依赖于Tcp

层次原因：TCP属于传输层，HTTP属于应用层。按照TCP/IP协议栈的分层设计，每一层都构建在下一层的基础之上，应用层协议必须依赖传输层协议完成实际的网络数据传输。

可靠性需求 ：HTTP传输数据（如网页、图片、API响应）要求数据完整、顺序正确且不丢失。TCP提供面向连接的、可靠的、有序的字节流服务------自动处理丢包重传、拥塞控制、顺序保证等复杂问题，而HTTP本身不处理这些底层细节。

实践配合：HTTP请求发送前必须先通过TCP三次握手建立连接，数据在连接上进行可靠传输，传输完成后通过TCP四次挥手断开连接。

UDP虽然更快但不可靠，不适合承载需要保证数据完整性的HTTP应用场景。