常见的垃圾收集器有哪些？如何选择？

Serial/ParNew（年轻代，单线程/多线程）；Parallel Scavenge + Parallel Old（吞吐量优先）；CMS（低延迟，已废弃）；G1（分区、可预测停顿，JDK9+默认）；ZGC/Shenandoah（超低暂停，TB级堆）。选择依据：吞吐量优先选Parallel，低延迟选G1或ZGC。

如何排查CPU占用过高或线程死锁？

top定位Java进程，top -Hp pid定位线程。

jstack pid获取线程快照，分析线程状态（RUNNABLE, BLOCKED, WAITING）。

查找死锁：jstack输出中搜索deadlock，或使用jconsole可视化工具。

类加载的过程是怎样的？

加载（Loading）→ 验证（Verification）→ 准备（Preparation）→ 解析（Resolution）→ 初始化（Initialization）→ 使用 → 卸载。

如何理解JVM内存模型（JMM）？

定义了线程工作内存和主内存的交互规则，核心是原子性、可见性、有序性。volatile保证可见性与有序性（内存屏障），synchronized和Lock保证三者。

有哪些常见的JVM性能调优参数？

-Xms/-Xmx（堆初始/最大大小）；-Xmn（新生代大小）；-XX:SurvivorRatio（Eden/Survivor比例）；-XX:+UseG1GC（指定收集器）；-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError（OOM时转储堆快照）。

并发编程高级考点

volatile关键字解决了什么问题？底层如何实现？

解决可见性和禁止指令重排序。底层通过内存屏障（Memory Barrier）实现，写操作后插入Store屏障，读操作前插入Load屏障。

ThreadLocal的原理是什么？为什么会内存泄漏？

每个Thread内部有ThreadLocalMap，以ThreadLocal为键存储值。泄漏原因：ThreadLocal对象被回收后，Map中Entry的键为null，但值仍被强引用。必须调用remove()。

AQS（AbstractQueuedSynchronizer）的原理是什么？

是ReentrantLock、CountDownLatch等同步器的基础。核心是一个volatile int state（状态）和一个CLH双向队列。通过CAS修改state，失败则线程入队阻塞。

ConcurrentHashMap如何保证线程安全？

JDK7：分段锁（Segment）。JDK8：synchronized锁链表/红黑树头节点 + CAS（putVal时）。粒度更细，并发度更高。

CompletableFuture的核心优势是什么？

组合式异步编程。可方便地进行任务链式调用（thenApply）、组合（thenCompose）、合并（thenCombine）、以及异常处理（exceptionally），避免“回调地狱”。

Spring框架深入

Spring如何解决循环依赖？

通过三级缓存。一级缓存（单例池）、二级缓存（早期暴露对象）、三级缓存（ObjectFactory）。构造器注入无法解决循环依赖，需用Setter/字段注入。

Spring事务的传播机制有哪些？常用的是哪几种？

REQUIRED（默认，有则加入，无则新建）、REQUIRES_NEW（新建事务，挂起当前）、NESTED（嵌套事务）、SUPPORTS、NOT_SUPPORTED、MANDATORY、NEVER。常用REQUIRED和REQUIRES_NEW。

Spring Boot自动配置的原理是什么？

核心是@SpringBootApplication中的@EnableAutoConfiguration。它通过spring.factories文件加载自动配置类（XXXAutoConfiguration），这些类使用@ConditionalOnXxx条件装配Bean。

Spring中Bean是线程安全的吗？

默认单例Bean是非线程安全的，因其成员变量是共享状态。可通过：1. 设置作用域为prototype；2. 使用ThreadLocal；3. 避免在Bean中定义可变成员变量。

Spring MVC中@Autowired和@Resource的区别？

@Autowired按类型注入，是Spring注解，结合@Qualifier可按名称。@Resource按名称注入，是JSR-250标准注解，默认按字段名/name属性匹配。

数据库与SQL优化

数据库索引的原理是什么？什么情况下会失效？

原理：B+树（InnoDB），加速检索。失效场景：对索引列进行计算/函数操作、使用!=或<>、like以%开头、类型转换、最左前缀原则不满足、or条件有一边无索引。

什么是覆盖索引？有什么好处？

查询的列均包含在索引中，无需回表。好处：减少IO，提升查询速度。EXPLAIN的Extra列会显示Using index。

数据库三大范式是什么？

一范式（1NF）：列不可再分。二范式（2NF）：非主属性完全依赖主键（消除部分依赖）。三范式（3NF）：非主属性不传递依赖主键（消除传递依赖）。反范式设计常用于性能优化。

MySQL的InnoDB和MyISAM的区别？

InnoDB：支持事务、行锁、外键、聚簇索引（数据和索引一起），适合写多、高并发。MyISAM：不支持事务、表锁、非聚簇索引，适合读多、低并发。

如何做SQL优化？

1. EXPLAIN分析执行计划。

2. 建立合适索引，避免失效。

3. 避免SELECT *，用覆盖索引。

4. 优化分页：大偏移量时用id > last_max_id LIMIT n。

5. 小表驱动大表（IN子查询时，外层小表；EXISTS时，内层小表）。

6. 用连接（JOIN）代替子查询。

分布式与微服务基础

CAP理论是什么？

分布式系统中，一致性（Consistency）、可用性（Availability）、分区容错性（Partition tolerance）三者不可兼得。CP（如ZooKeeper）、AP（如Eureka）、CA（单机系统）。网络分区P一定存在，因此通常在CP和AP间权衡。

BASE理论是什么？

基本可用（Basically Available）、软状态（Soft State）、最终一致性（Eventually Consistent）。是对CAP中AP方案的延伸，通过牺牲强一致性保证高可用。

微服务网关（如Gateway）的作用是什么？

路由转发、负载均衡、统一鉴权、限流熔断、日志监控。是系统的统一入口。

服务熔断和降级的区别？

熔断（Circuit Breaking）：调用链中下游服务故障，快速失败，防止雪崩（如Hystrix、Sentinel）。降级（Fallback）：自身服务在高峰期主动关闭非核心功能，保证核心功能可用。

Spring Cloud和Dubbo的核心区别？

Spring Cloud：一站式微服务生态（Netflix系、Alibaba系），基于HTTP（REST），功能全面（配置、网关、链路追踪）。Dubbo：高性能RPC框架，基于TCP，性能更高，但生态组件需整合。

缓存与消息队列

Redis为什么快？

1. 内存操作。2. 单线程避免上下文切换（6.0后多线程仅处理网络IO）。3. 高效数据结构（SDS、跳表、哈希表）。4. I/O多路复用。

缓存穿透、击穿、雪崩的区别及解决方案？

穿透：查询不存在的数据。解决：布隆过滤器、缓存空值。

击穿：热点key过期瞬间大量请求直达DB。解决：互斥锁、永不过期（逻辑过期）。

雪崩：大量key同时过期。解决：随机过期时间、集群部署、永不过期。

如何保证Redis与数据库的数据一致性？

无完美方案。常用策略：1. 先更新数据库，再删缓存（Cache-Aside）。2. 延时双删。3. 用消息队列保证最终一致性。强一致性需用分布式锁，性能差。

消息队列（如Kafka/RocketMQ）的作用？

解耦、异步、削峰填谷。Kafka：高吞吐、日志场景。RocketMQ：金融级、顺序/事务消息。

如何保证消息不被重复消费（幂等性）？

利用数据库主键/唯一键约束。

生产者加全局唯一ID（消息ID），消费者端用Redis Set记录已处理ID。

业务状态机，判断状态是否已更新。

系统设计与场景题

如何设计一个短链系统？

发号器：用雪花算法或自增ID生成唯一ID。

长短链映射：将10进制ID转为62进制字符串作为短码（如sina.lt/abc123）。

存储：KV数据库（Redis）存短码->长链，关系数据库持久化。

跳转：HTTP 302重定向。

高并发：发号器用分布式ID，数据库分库分表，Redis集群缓存热点。

如何设计一个抢红包系统？

预分配：创建红包时，用算法（如二倍均值法）提前拆好金额存入Redis。

原子操作：用户抢时，用lpop从红包金额列表弹出，保证原子性。

防超抢：校验用户是否已抢过（Redis Set记录）。

异步入账：抢到后发消息到MQ，异步更新用户余额，保证最终一致性。

如何实现扫码登录？

Web端轮询状态：用户打开网页，生成唯一二维码（携带临时Token），并轮询后端状态。

App端确认：手机App扫码，获取Token，并调用后端确认登录接口。

状态变更：后端将Token状态改为“已确认”，并绑定用户身份信息

登录成功：Web端轮询到状态变更，获取用户信息，完成登录