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Java面试易忽略知识点

news 来源：原创 2025/8/8 12:18:43

1. CompletableFuture中`thenApply()`与`thenCompose()`的区别

考察点：组合式异步编程
解析：

**thenApply()**：接收前序任务结果，返回普通对象（同步转换），适用简单数据处理。
**thenCompose()**：接收前序任务结果，返回新的CompletableFuture（异步嵌套），用于链式调用异步任务。
示例：

java

CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Hello")  .thenCompose(s -> CompletableFuture.supplyAsync(() -> s + " World")); // 链式异步

2. Java模块化系统（JPMS）如何解决“自动模块”问题？

考察点：模块化依赖管理
解析：

自动模块：非模块化JAR包会被视为自动模块，导出所有包并读取所有其他模块。
解决方案：在module-info.java中显式声明依赖：
java
```
requires transitive com.example.lib; // 传递依赖  
```

3. 如何用GraalVM将Spring Boot应用编译为原生镜像？

考察点：AOT编译与云原生优化
解析：

添加依赖：

xml

<dependency>  <groupId>org.springframework.experimental</groupId>  <artifactId>spring-native</artifactId>  
</dependency>

编译命令：
bash
```
mvn spring-boot:build-image  
```

优势：启动时间<50ms，内存占用降低60%。

4. 记录类型（Records）能否实现Builder模式？

考察点：不可变数据结构设计
解析：

限制：Records默认生成final类，字段不可变，需通过静态内部类模拟Builder：

java

public record User(Long id, String name) {  public static class Builder {  private Long id;  private String name;  // Setter方法  public User build() { return new User(id, name); }  }  
}

5. 模式匹配在`instanceof`和`switch`中的性能差异

考察点：新特性底层优化
解析：

**instanceof模式匹配**：编译器生成类型检查代码，性能与传统instanceof+强制转型相当。
**switch模式匹配**（Java 21预览）：生成跳表优化，适合多分支场景，性能优于链式if-else。

6. ZGC的“染色指针”如何实现并发标记？

考察点：低延迟GC原理
解析：

指针元数据：在64位指针中存储标记位、重定位状态等，无需STW即可更新对象状态。
读屏障：在访问对象时动态修正指针，保证并发标记期间线程安全。

7. JFR（Java Flight Recorder）如何定位线程阻塞问题？

考察点：性能分析工具
步骤：

录制JFR数据：

bash

jcmd <pid> JFR.start duration=60s filename=blocking.jfr

分析jdk.JavaMonitorWait事件，查看持有锁的线程栈。

8. 如何用JMH测试`StringBuffer`与`StringBuilder`的性能差异？

考察点：基准测试实践
代码：

java

@BenchmarkMode(Mode.Throughput)  
public class StringBenchmark {  @Benchmark  public void testStringBuffer() {  StringBuffer sb = new StringBuffer();  for (int i=0; i<1000; i++) sb.append(i);  }  // 类似实现StringBuilder测试  
}

结论：单线程下StringBuilder快30%，多线程需考虑锁竞争。

9. 密封类（Sealed Classes）在领域驱动设计（DDD）中的应用

考察点：领域模型限制
场景：定义核心领域对象，限制子类扩展：

java

public sealed interface PaymentMethod permits CreditCard, PayPal {}  
public final class CreditCard implements PaymentMethod { /* 字段校验逻辑 */ }

优势：强制业务规则，避免模型污染。

10. 虚拟线程（Project Loom）与传统线程池的资源消耗对比

考察点：轻量级并发模型
数据：

传统线程：1个线程 ≈ 1MB栈内存，万级线程消耗GB级内存。
虚拟线程：1个虚拟线程 ≈ 1KB内存，支持百万级并发。
适用场景：IO密集型服务（如API网关、爬虫）。

11. 静态类初始化陷阱：静态代码块与构造函数的执行顺序

考察点：类加载机制
示例：

java

class Parent {  static { System.out.println("Parent静态块"); }  Parent() { System.out.println("Parent构造器"); }  
}  
class Child extends Parent {  static { System.out.println("Child静态块"); }  Child() { System.out.println("Child构造器"); }  
}  
// 输出顺序：Parent静态块 → Child静态块 → Parent构造器 → Child构造器

12. `Optional.orElse()`与`orElseGet()`的性能差异

考察点：延迟计算优化
解析：

**orElse()**：无论Optional是否为空，都会执行参数表达式。
**orElseGet()**：仅在Optional为空时执行Supplier逻辑，适合高开销操作。

13. 方法句柄（MethodHandle）与反射的性能对比

考察点：底层API优化
数据：

反射调用：每次调用检查访问权限，性能较差。
方法句柄：JVM内联优化，性能接近直接方法调用（快5-10倍）。
示例：

java

MethodHandles.Lookup lookup = MethodHandles.lookup();  
MethodHandle mh = lookup.findVirtual(String.class, "length", MethodType.methodType(int.class));  
int len = (int) mh.invokeExact("test"); // len=4

14. JNI调用的内存泄漏风险及解决方案

考察点：本地方法安全
风险点：

未正确释放NewGlobalRef创建的全局引用。
本地代码中直接修改Java对象未同步回JVM。
解决：使用try-finally块确保释放资源，或换用JNA/JNR等安全框架。

15. 动态代理在Spring AOP中的性能瓶颈

考察点：代理机制优化
问题：JDK动态代理基于接口，CGLIB基于类，后者生成子类可能导致方法final修饰符冲突。
优化：Spring 5默认使用CGLIB，可通过@EnableAspectJAutoProxy(proxyTargetClass=true)强制使用。

16. 弱引用（WeakReference）在缓存设计中的误用场景

考察点：引用类型特性
陷阱：若缓存键通过弱引用持有，可能被GC提前回收，导致缓存失效。
方案：使用WeakHashMap或搭配ReferenceQueue手动清理。

17. JVM退出时的钩子函数（ShutdownHook）执行限制

考察点：JVM生命周期
规则：

钩子函数必须快速执行，超时会被强制终止。
已执行System.exit()后注册的钩子无效。

18. 常量折叠（Constant Folding）对程序逻辑的潜在影响

考察点：编译器优化
示例：

java

final int a = 1;  
final int b = 2;  
System.out.println(a + b); // 编译时优化为3，字节码中无加法指令

注意：依赖编译时常量的计算可能隐藏逻辑错误。

19. 伪共享（False Sharing）在并发计数器的解决方案

考察点：CPU缓存优化
问题：多个线程修改同一缓存行的不同变量，导致缓存失效。
解决：

java

@Contended // JVM参数需加-XX:-RestrictContended  
public class Counter {  public volatile long value1;  public volatile long value2;  
}

20. Java模块化系统中如何允许第三方库反射访问私有字段？

考察点：模块权限控制
配置：在module-info.java中开放包：

java

open module com.example.app {  opens com.example.internal to spring.core; // 对特定模块开放  
}

风险：过度开放可能导致封装性破坏。

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【Embedded World 2025：边缘 AI、存储革新与 1X nm 工艺重塑嵌入式未来】

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14. JNI调用的内存泄漏风险及解决方案

15. 动态代理在Spring AOP中的性能瓶颈

16. 弱引用（WeakReference）在缓存设计中的误用场景

17. JVM退出时的钩子函数（ShutdownHook）执行限制

18. 常量折叠（Constant Folding）对程序逻辑的潜在影响

19. 伪共享（False Sharing）在并发计数器的解决方案

20. Java模块化系统中如何允许第三方库反射访问私有字段？