第一次面小米，被疯狂拷打！
大家好，我是二哥呀。
好家伙，小米集团的 25 届提前批已经开了，只不过这次是硬件工程师，看来小米汽车的销量确实不错啊（😄），既然硬件已经来了，软件工程师还会远吗？
我只能说，今年的秋招比去年来得更早一些，就连华夏银行、小度、深信服、诺瓦星云、Oppo、科大讯飞等等知名的公司都开始了。
希望参加今年秋招的小伙伴，要抓紧时间准备了，八股、项目、算法，都要按部就班地往前推进。时间不等人，星球里还遇到过秋招错过、春招也错过的球友，导致后续非常被动。
今天我们就以《Java 面试指南》中收录的《小米面经同学 F》 面试题为例，来看看小米面试官都喜欢问哪些问题，好做到知彼知己百战不殆。
能看得出来，小米的面试题依然是围绕着二哥一直强调的 Java 后端四大件展开，覆盖面还是非常广的，大家要注意聚焦自己的注意力，别学太多没用的。
1、二哥的 Linux 速查备忘手册.pdf 下载 2、三分恶面渣逆袭在线版：https://javabetter.cn/sidebar/sanfene/nixi.html
小米面经
HashMap的八股（底层，链表/红黑树转换原因）
JDK 8 中 HashMap 的数据结构是数组+链表+红黑树。
HashMap 的核心是一个动态数组（Node[] table），用于存储键值对。这个数组的每个元素称为一个“桶”（Bucket），每个桶的索引是通过对键的哈希值进行哈希函数处理得到的。
当多个键经哈希处理后得到相同的索引时，会发生哈希冲突。HashMap 通过链表来解决哈希冲突——即将具有相同索引的键值对通过链表连接起来。
不过，链表过长时，查询效率会比较低，于是当链表的长度超过 8 时（且数组的长度大于 64），链表就会转换为红黑树。红黑树的查询效率是 O(logn)，比链表的 O(n) 要快。数组的查询效率是 O(1)。
HashTable和ConcurrentHashMap的底层实现
①、HashTable 是直接在方法上加 synchronized 关键字，比较粗暴。
③、ConcurrentHashMap 在 JDK 7 中使用分段锁，在 JKD 8 中使用了 CAS（Compare-And-Swap）+ synchronized 关键字，性能得到进一步提升。
ArrayList和LinkedList的区别和使用场景
ArrayList 基于数组实现 LinkedList 基于链表实现
使用场景有什么不同？
ArrayList 适用于：
随机访问频繁：需要频繁通过索引访问元素的场景。 读取操作远多于写入操作：如存储不经常改变的列表。 末尾添加元素：需要频繁在列表末尾添加元素的场景。
LinkedList 适用于：
频繁插入和删除：在列表中间频繁插入和删除元素的场景。 不需要快速随机访问：顺序访问多于随机访问的场景。 队列和栈：由于其双向链表的特性，LinkedList 可以高效地实现队列（FIFO）和栈（LIFO）。
线程池的参数及创建线程的方式
线程池有 7 个参数，需要重点关注corePoolSize、maximumPoolSize、workQueue、handler 这四个。
我一一说一下：
①、corePoolSize
定义了线程池中的核心线程数量。即使这些线程处于空闲状态，它们也不会被回收。这是线程池保持在等待状态下的线程数。
②、maximumPoolSize
线程池允许的最大线程数量。当工作队列满了之后，线程池会创建新线程来处理任务，直到线程数达到这个最大值。
⑤、workQueue
用于存放待处理任务的阻塞队列。当所有核心线程都忙时，新任务会被放在这个队列里等待执行。
⑦、handler
拒绝策略 RejectedExecutionHandler，定义了当线程池和工作队列都满了之后对新提交的任务的处理策略。常见的拒绝策略包括抛出异常、直接丢弃、丢弃队列中最老的任务、由提交任务的线程来直接执行任务等。
说说线程有几种创建方式？
Java 中创建线程主要有三种方式，分别为继承 Thread 类、实现 Runnable 接口、实现 Callable 接口。
volatile保证了什么（问了具体的内存屏障），volatile加在基本类型和对象上的区别
volatile 关键字主要有两个作用，一个是保证变量的内存可见性，一个是禁止指令重排序。
volatile 怎么保证可见性的呢？
当一个变量被声明为 volatile 时，Java 内存模型会确保所有线程看到该变量时的值是一致的。
也就是说，当线程对 volatile 变量进行写操作时，JMM 会在写入这个变量之后插入一个 Store-Barrier（写屏障）指令，这个指令会强制将本地内存中的变量值刷新到主内存中。
当线程对 volatile 变量进行读操作时，JMM 会插入一个 Load-Barrier（读屏障）指令，这个指令会强制让本地内存中的变量值失效，从而重新从主内存中读取最新的值。
volatile加在基本类型和对象上的区别？
当 volatile 用于基本数据类型时，能确保该变量的读写操作是直接从主内存中读取或写入的。
private volatile int count = 0;
当 volatile 用于引用类型时，它确保引用本身的可见性，即确保引用指向的对象地址是最新的。
但是，volatile 并不能保证引用对象内部状态的线程安全性。
private volatile SomeObject obj = new SomeObject();
虽然 volatile 确保了 obj 引用的可见性，但对 obj 引用的具体对象的操作并不受 volatile 保护。如果需要保证引用对象内部状态的线程安全，需要使用其他同步机制（如 synchronized 或 ReentrantLock）。
synchronized和ReentrantLock区别和场景
synchronized 是一个关键字，而 Lock 属于一个接口，其实现类主要有 ReentrantLock、ReentrantReadWriteLock。
synchronized 可以直接在方法上加锁，也可以在代码块上加锁（无需手动释放锁，锁会自动释放），而 ReentrantLock 必须手动声明来加锁和释放锁。
// synchronized 修饰方法
public synchronized void method() {
// 业务代码
}
// synchronized 修饰代码块
synchronized (this) {
// 业务代码
}
// ReentrantLock 加锁
ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
lock.lock();
try {
// 业务代码
} finally {
lock.unlock();
}
随着 JDK 版本的升级，synchronized 的性能已经可以媲美 ReentrantLock 了，加入了偏向锁、轻量级锁和重量级锁的自适应优化等，所以可以大胆地用。
如果需要更细粒度的控制（如可中断的锁操作、尝试非阻塞获取锁、超时获取锁或者使用公平锁等），可以使用 Lock。
ReentrantLock 提供了一种能够中断等待锁的线程的机制，通过 lock.lockInterruptibly()来实现这个机制。ReentrantLock 可以指定是公平锁还是非公平锁。 ReentrantReadWriteLock 读写锁，读锁是共享锁，写锁是独占锁，读锁可以同时被多个线程持有，写锁只能被一个线程持有。这种锁的设计可以提高性能，特别是在读操作的数量远远超过写操作的情况下。
Lock 还提供了newCondition()方法来创建等待通知条件Condition，比 synchronized 与 wait()、 notify()/notifyAll()方法的组合更强大。
ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
Condition condition = lock.newCondition();
垃圾回收的算法及详细介绍
垃圾收集算法主要有三种，分别是标记-清除算法、标记-复制算法和标记-整理算法。
说说标记-清除算法？
标记-清除（Mark-Sweep）算法分为两个阶段：
标记：标记所有需要回收的对象 清除：回收所有被标记的对象
优点是实现简单，缺点是回收过程中会产生内存碎片。
说说标记-复制算法？
标记-复制（Mark-Copy）算法可以解决标记-清除算法的内存碎片问题，因为它将内存空间划分为两块，每次只使用其中一块。当这一块的内存用完了，就将还存活着的对象复制到另外一块上面，然后清理掉这一块。
缺点是浪费了一半的内存空间。
说说标记-整理算法？
标记-整理（Mark-Compact）算法是标记-清除复制算法的升级版，它不再划分内存空间，而是将存活的对象向内存的一端移动，然后清理边界以外的内存。
缺点是移动对象的成本比较高。
反射的介绍与使用场景
创建一个对象是通过 new 关键字来实现的，比如：
Person person = new Person();
Person 类的信息在编译时就确定了，那假如在编译期无法确定类的信息，但又想在运行时获取类的信息、创建类的实例、调用类的方法，这时候就要用到反射。
反射功能主要通过 java.lang.Class 类及 java.lang.reflect 包中的类如 Method, Field, Constructor 等来实现。
比如说我们可以装来动态加载类并创建对象：
String className = "java.util.Date";
Class<?> cls = Class.forName(className);
Object obj = cls.newInstance();
System.out.println(obj.getClass().getName());
Spring 框架就大量使用了反射来动态加载和管理 Bean。
Class<?> clazz = Class.forName("com.example.MyClass");
Object instance = clazz.newInstance();
两种动态代理的区别
①、JDK 动态代理是基于接口的代理，只能代理实现了接口的类。使用 JDK 动态代理时，Spring AOP 会创建一个代理对象，该代理对象实现了目标对象所实现的接口，并在方法调用前后插入横切逻辑。
优点：只需依赖 JDK 自带的 java.lang.reflect.Proxy 类，不需要额外的库；缺点：只能代理接口，不能代理类本身。
②、CGLIB 动态代理是基于继承的代理，可以代理没有实现接口的类。使用 CGLIB 动态代理时，Spring AOP 会生成目标类的子类，并在方法调用前后插入横切逻辑。
优点：可以代理没有实现接口的类，灵活性更高；缺点：需要依赖 CGLIB 库，创建代理对象的开销相对较大。
SpringBoot和Spring的区别，自动装配的原理
Spring Boot 是 Spring Framework 的一个扩展，提供了一套快速配置和开发的框架，可以帮助我们快速搭建 Spring 项目骨架，极大地提高了我们的生产效率。
| 特性 | Spring Framework | Spring Boot |
|---|---|---|
| 目的 | 提供全面的企业级开发工具和库 | 简化 Spring 应用的开发、配置和部署 |
| 配置方式 | 主要通过 XML 和注解配置 | 主要通过注解和外部配置文件 |
| 启动和运行 | 需要手动配置和部署到服务器 | 支持嵌入式服务器，打包成 JAR 文件直接运行 |
| 自动配置 | 手动配置各种组件和依赖 | 提供开箱即用的自动配置 |
| 依赖管理 | 手动添加和管理依赖 | 使用 spring-boot-starter 简化依赖管理 |
| 模块化 | 高度模块化，可以选择使用不同的模块 | 集成多个常用模块，提供统一的启动入口 |
| 生产准备功能 | 需要手动集成和配置 | 内置监控、健康检查等生产准备功能 |
项目用到的redis数据结构和场景
在 Spring 中，自动装配是指容器利用反射技术，根据 Bean 的类型、名称等自动注入所需的依赖。
在 Spring Boot 中，开启自动装配的注解是@EnableAutoConfiguration。
Spring Boot 为了进一步简化，直接通过 @SpringBootApplication 注解一步搞定，这个注解包含了 @EnableAutoConfiguration 注解。
①、@EnableAutoConfiguration 只是一个简单的注解，但是它的背后却是一个非常复杂的自动装配机制，核心是AutoConfigurationImportSelector 类。
@AutoConfigurationPackage //将main同级的包下的所有组件注册到容器中
@Import({AutoConfigurationImportSelector.class}) //加载自动装配类 xxxAutoconfiguration
public @interface EnableAutoConfiguration {
String ENABLED_OVERRIDE_PROPERTY = "spring.boot.enableautoconfiguration";
Class<?>[] exclude() default {};
String[] excludeName() default {};
}
②、AutoConfigurationImportSelector实现了ImportSelector接口，这个接口的作用就是收集需要导入的配置类，配合@Import()就将相应的类导入到 Spring 容器中。
③、获取注入类的方法是 selectImports()，它实际调用的是getAutoConfigurationEntry()，这个方法是获取自动装配类的关键。
protected AutoConfigurationEntry getAutoConfigurationEntry(AnnotationMetadata annotationMetadata) {
// 检查自动配置是否启用。如果@ConditionalOnClass等条件注解使得自动配置不适用于当前环境，则返回一个空的配置条目。
if (!isEnabled(annotationMetadata)) {
return EMPTY_ENTRY;
}
// 获取启动类上的@EnableAutoConfiguration注解的属性，这可能包括对特定自动配置类的排除。
AnnotationAttributes attributes = getAttributes(annotationMetadata);
// 从spring.factories中获取所有候选的自动配置类。这是通过加载META-INF/spring.factories文件中对应的条目来实现的。
List<String> configurations = getCandidateConfigurations(annotationMetadata, attributes);
// 移除配置列表中的重复项，确保每个自动配置类只被考虑一次。
configurations = removeDuplicates(configurations);
// 根据注解属性解析出需要排除的自动配置类。
Set<String> exclusions = getExclusions(annotationMetadata, attributes);
// 检查排除的类是否存在于候选配置中，如果存在，则抛出异常。
checkExcludedClasses(configurations, exclusions);
// 从候选配置中移除排除的类。
configurations.removeAll(exclusions);
// 应用过滤器进一步筛选自动配置类。过滤器可能基于条件注解如@ConditionalOnBean等来排除特定的配置类。
configurations = getConfigurationClassFilter().filter(configurations);
// 触发自动配置导入事件，允许监听器对自动配置过程进行干预。
fireAutoConfigurationImportEvents(configurations, exclusions);
// 创建并返回一个包含最终确定的自动配置类和排除的配置类的AutoConfigurationEntry对象。
return new AutoConfigurationEntry(configurations, exclusions);
}
Spring Boot 的自动装配原理依赖于 Spring 框架的依赖注入和条件注册，通过这种方式，Spring Boot 能够智能地配置 bean，并且只有当这些 bean 实际需要时才会被创建和配置。
redis快的原因
Redis 的速度⾮常快，单机的 Redis 就可以⽀撑每秒十几万的并发，性能是 MySQL 的⼏⼗倍。速度快的原因主要有⼏点：
①、基于内存的数据存储，Redis 将数据存储在内存当中，使得数据的读写操作避开了磁盘 I/O。而内存的访问速度远超硬盘，这是 Redis 读写速度快的根本原因。
②、单线程模型，Redis 使用单线程模型来处理客户端的请求，这意味着在任何时刻只有一个命令在执行。这样就避免了线程切换和锁竞争带来的消耗。
③、IO 多路复⽤，基于 Linux 的 select/epoll 机制。该机制允许内核中同时存在多个监听套接字和已连接套接字，内核会一直监听这些套接字上的连接请求或者数据请求，一旦有请求到达，就会交给 Redis 处理，就实现了所谓的 Redis 单个线程处理多个 IO 读写的请求。
④、高效的数据结构，Redis 提供了多种高效的数据结构，如字符串（String）、列表（List）、集合（Set）、有序集合（Sorted Set）等，这些数据结构经过了高度优化，能够支持快速的数据操作。
缓存常见问题和解决方案（引申到多级缓存），多级缓存（redis，nginx，本地缓存）的实现思路
缓存穿透、缓存击穿和缓存雪崩是指在使用 Redis 做为缓存时可能遇到的三种问题。
什么是缓存击穿？
缓存击穿是指某一个或少数几个数据被高频访问，当这些数据在缓存中过期的那一刻，大量请求就会直接到达数据库，导致数据库瞬间压力过大。
解决⽅案：
①、加锁更新，⽐如请求查询 A，发现缓存中没有，对 A 这个 key 加锁，同时去数据库查询数据，写⼊缓存，再返回给⽤户，这样后⾯的请求就可以从缓存中拿到数据了。
②、将过期时间组合写在 value 中，通过异步的⽅式不断的刷新过期时间，防⽌此类现象。
什么是缓存穿透？
缓存穿透是指查询不存在的数据，由于缓存没有命中（因为数据根本就不存在），请求每次都会穿过缓存去查询数据库。如果这种查询非常频繁，就会给数据库造成很大的压力。
缓存穿透意味着缓存失去了减轻数据压力的意义。缓存穿透可能有两种原因：
自身业务代码问题 恶意攻击，爬虫造成空命中
它主要有两种解决办法：
①、缓存空值/默认值
在数据库无法命中之后，把一个空对象或者默认值保存到缓存，之后再访问这个数据，就会从缓存中获取，这样就保护了数据库。
②、布隆过滤器
除了缓存空对象，我们还可以在存储和缓存之前，加一个布隆过滤器，做一层过滤。
布隆过滤器里会保存数据是否存在，如果判断数据不存在，就不会访问存储。
什么是缓存雪崩？
缓存雪崩是指在某一个时间点，由于大量的缓存数据同时过期或缓存服务器突然宕机了，导致所有的请求都落到了数据库上（比如 MySQL），从而对数据库造成巨大压力，甚至导致数据库崩溃的现象。
总之就是，崩了，崩的非常严重，就叫雪崩了（电影电视里应该看到过，非常夸张）。
如何解决缓存雪崩呢？
01、集群部署：采用分布式缓存而不是单一缓存服务器，可以降低单点故障的风险。即使某个缓存节点发生故障，其他节点仍然可以提供服务，从而避免对数据库的大量直接访问。
可以利用 Redis Cluster。
或者第三方集群方案 Codis。
02、备份缓存：对于关键数据，除了在主缓存中存储，还可以在备用缓存中保存一份。当主缓存不可用时，可以快速切换到备用缓存，确保系统的稳定性和可用性。
在技术派实战项目中，我们采用了多级缓存的策略，其中就包括使用本地缓存 Guava Cache 和 Caffeine 来作为二级缓存，在 Redis 出现问题时，系统会自动切换到本地缓存。
这个过程称为“降级”，意味着系统在失去优先级高的资源时仍能继续提供服务。
当从 Redis 获取数据失败时，尝试从本地缓存读取数据。
LoadingCache<String, UserPermissions> permissionsCache = Caffeine.newBuilder()
.maximumSize(1000)
.expireAfterWrite(10, TimeUnit.MINUTES)
.build(this::loadPermissionsFromRedis);
public UserPermissions loadPermissionsFromRedis(String userId) {
try {
return redisClient.getPermissions(userId);
} catch (Exception ex) {
// Redis 异常处理，尝试从本地缓存获取
return permissionsCache.getIfPresent(userId);
}
}
自己实现redis分布式锁的坑（主动提了Redission）
Redis 实现分布式锁的本质，就是在 Redis 里面占一个“茅坑”，当别的客户端也来占坑时，发现已经有客户端蹲在那里了，就只好放弃或者稍后再试。
可以使用 Redis 的 SET 命令实现分布式锁。SET 命令支持设置键值对的同时添加过期时间，这样可以防止死锁的发生。
SET key value NX PX 30000
key是锁名。value是锁的持有者标识，可以使用 UUID 作为 value。NX只在键不存在时设置。PX 30000：设置键的过期时间为 30 秒（防止死锁）。
上面这段命令其实是 setnx 和 expire 组合在一起的原子命令，算是比较完善的一个分布式锁了。
当然，实际的开发中，没人会去自己写分布式锁的命令，因为有专业的轮子——Redisson。（戳链接跳转至悟空聊架构：分布式锁中的王者方案 - Redisson）
Redisson 了解吗？
Redisson 是一个基于 Redis 的 Java 驻内存数据网格（In-Memory Data Grid），提供了一系列 API 用来操作 Redis，其中最常用的功能就是分布式锁。
RLock lock = redisson.getLock("lock");
lock.lock();
try {
// do something
} finally {
lock.unlock();
}
普通锁的实现源码是在 RedissonLock 类中，也是通过 Lua 脚本封装一些 Redis 命令来实现的的，比如说 tryLockInnerAsync 源码：
其中 hincrby 命令用于对哈希表中的字段值执行自增操作，pexpire 命令用于设置键的过期时间。比 SETNX 更优雅。
redis的主从架构和主从哨兵区别
主从复制（Master-Slave Replication）是指将一台 Redis 服务器的数据，复制到其他的 Redis 服务器。
前者称为主节点（master），后者称为从节点（slave）。且数据的复制是单向的，只能由主节点到从节点。
通常会使用 Sentinel 哨兵来实现自动故障转移，当主节点挂掉时，Sentinel 会自动将一个从节点升级为主节点，保证系统的可用性。
内容来源
星球嘉宾三分恶的面渣逆袭：https://javabetter.cn/sidebar/sanfene/nixi.html 二哥的 Java 进阶之路（GitHub 已有 12000+star）：https://javabetter.cn
ending
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最后，把二哥的座右铭送给大家：没有什么使我停留——除了目的，纵然岸旁有玫瑰、有绿荫、有宁静的港湾，我是不系之舟。共勉 💪。