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【中大厂面试题】TCP 校招 java 后端最新面试题

news 来源：原创 2025/8/29 0:39:47

TCL（一面）

1. Spring 初始化Bean前要做什么？有几种方式

在 Spring 容器调用 Bean 的初始化方法（如 init-method、@PostConstruct 等）之前，会按顺序完成以下关键步骤：实例化 → 属性注入 → Aware 接口回调 → BeanPostProcessor 前置处理。

实例化：通过构造函数或工厂方法创建 Bean 的实例。
属性注入：通过 setter 方法、字段注入（如 @Autowired）或构造器注入，完成 Bean 的依赖注入。
Aware 接口回调：如果 Bean 实现了 Spring 的 Aware 接口，Spring 会调用对应的回调方法，使 Bean 能感知容器信息。
BeanPostProcessor 的前置处理：调用所有注册的 BeanPostProcessor 的 postProcessBeforeInitialization() 方法，允许对 Bean 进行自定义修改（如代理增强）。

在初始化阶段（即上述步骤完成后），Spring 提供了以下三种主要方式来定义 Bean 的初始化逻辑：

使用 @PostConstruct 注解：在方法上添加 @PostConstruct 注解，Spring 会在依赖注入完成后调用该方法。

@Component
public class MyBean {@PostConstructpublic void init() {// 初始化逻辑}
}

实现 InitializingBean 接口：实现 InitializingBean 接口，并重写 afterPropertiesSet() 方法。

@Component
public class MyBean implements InitializingBean {@Overridepublic void afterPropertiesSet() {// 初始化逻辑}
}

配置 init-method：在 XML 或 Java 配置中指定自定义的初始化方法。XML 示例：

<bean id="myBean" class="com.example.MyBean" init-method="customInit"/>

Java 注解配置示例：

@Bean(initMethod = "customInit")
public MyBean myBean() {return new MyBean();
}

2. 微服务和单体的区别与优势是什么？

所有功能模块（如用户管理、订单处理、支付等）集中在一个单一的代码库中，编译为一个可执行文件或服务，共享同一个数据库和资源。单体架构适合业务简单、团队小的场景，优势是开发效率高、性能好，不过随着随着业务增长，代码库臃肿，维护会变的更困难，而且任何修改都可能影响全局，回归测试成本高。
将应用拆分为多个独立的、松耦合的小型服务，每个服务专注于单一业务功能，拥有独立的代码库、数据库和进程，通过API（如REST或gRPC）通信。微服务通过解耦服务实现灵活扩展和独立部署，但复杂度高，适合大型系统（如电商平台、社交网络）。

3. Spring Cloud组件有哪些？

我项目用的是Spring Cloud Alibaba，我简单说一下Spring Cloud Alibaba组件：

Nacos：其服务注册和发现功能能让服务提供者将自身服务信息注册到 Nacos 服务器，服务消费者从服务器获取服务列表，此外，Nacos 还支持配置的动态更新，可实现服务的快速上下线和配置的实时生效。
Sentinel：负责流量控制与熔断降级，Sentinel 可以通过配置规则对服务的流量进行精准控制，防止服务因流量过大而崩溃。同时，当服务出现异常时，它能快速进行熔断降级，保障系统的稳定性。
Seata；分布式事务，支持AT模式（自动补偿）、TCC、Saga等，可以帮助开发者在微服务架构中处理分布式事务问题，确保数据的一致性。通过 Seata，开发者可以像处理本地事务一样处理分布式事务，降低了开发的复杂度。
RocketMQ：分布式消息队列，支持顺序消息、事务消息、延迟消息，开发者可以方便地在微服务之间进行异步通信，实现解耦和流量削峰。例如，在电商系统中，订单服务可以通过 RocketMQ 向库存服务发送消息，实现库存的扣减。
Dubbo：提供了高效的远程服务调用能力，支持多种协议和负载均衡策略。在微服务架构中，使用 Dubbo 可以方便地实现服务之间的远程调用，提高系统的性能和可扩展性。
Arthas：开源的Java动态追踪工具，基于字节码增强技术，功能非常强大。

4. Kafka 分区和消费者的关系是怎样的？

Kafka 的主题（Topic）可以被划分为多个分区（Partition），分区是物理上的概念，每个分区是一个有序的、不可变的消息序列。分区分布在不同的 broker 上，以此实现数据的分布式存储。

消费者从 Kafka 的主题中读取消息，消费者可以组成消费者组（Consumer Group），每个消费者组内有多个消费者实例。

在一个消费者组内，一个分区只能被一个消费者实例消费。这种设计保证了分区内消息消费的顺序性，因为一个分区的消息只能由一个消费者按顺序处理。比如，一个主题有 3 个分区，一个消费者组中有 3 个消费者，那么这 3 个消费者会分别对应一个分区进行消息消费。

如果两个消费者负责同一个分区，那么就意味着两个消费者同时读取分区的消息，由于消费者自己可以控制读取消息的偏移量，就有可能C1才读到2，而C1读到1，C1还没处理完，C2已经读到3了，则会造成很多浪费，因为这就相当于多线程读取同一个消息，会造成消息处理的重复，且不能保证消息的顺序。

如果消费者数量 > 分区数，多余消费者闲置，比如主题 orders 有 3 个分区（P0、P1、P2），消费者组 group-1 有 3 个消费者（C1、C2、C3）：

P0 → C1  
P1 → C2  
P2 → C3

如果消费者组扩容到 4 个消费者，第 4 个消费者（C4）将无法分配到分区，处于空闲状态。

5. Kafka 如何批量拉取消息？

可以通过调整配置参数来实现 Kafka 批量拉取消息：

设置max.poll.records：该参数用于设定一次poll操作最多拉取的消息数量。例如，在 Java 中创建KafkaConsumer实例时，通过props.put(ConsumerConfig.MAX_POLL_RECORDS_CONFIG, 100);将其设置为 100，意味着每次poll最多拉取 100 条消息。
调整fetch.max.bytes：此参数用于设置一次fetch请求能够拉取的最大数据量。如果消息体较大，可适当调大该参数，以确保能拉取到足够数量的消息。在 Java 中可通过props.put(ConsumerConfig.FETCH_MAX_BYTES_CONFIG, 1024 * 1024);将其设置为 1MB。

6. Redis分布式锁实现原理？

分布式锁是用于分布式环境下并发控制的一种机制，用于控制某个资源在同一时刻只能被一个应用所使用。如下图所示：

Redis 本身可以被多个客户端共享访问，正好就是一个共享存储系统，可以用来保存分布式锁，而且 Redis 的读写性能高，可以应对高并发的锁操作场景。Redis 的 SET 命令有个 NX 参数可以实现「key不存在才插入」，所以可以用它来实现分布式锁：

如果 key 不存在，则显示插入成功，可以用来表示加锁成功；
如果 key 存在，则会显示插入失败，可以用来表示加锁失败。

基于 Redis 节点实现分布式锁时，对于加锁操作，我们需要满足三个条件。

加锁包括了读取锁变量、检查锁变量值和设置锁变量值三个操作，但需要以原子操作的方式完成，所以，我们使用 SET 命令带上 NX 选项来实现加锁；
锁变量需要设置过期时间，以免客户端拿到锁后发生异常，导致锁一直无法释放，所以，我们在 SET 命令执行时加上 EX/PX 选项，设置其过期时间；
锁变量的值需要能区分来自不同客户端的加锁操作，以免在释放锁时，出现误释放操作，所以，我们使用 SET 命令设置锁变量值时，每个客户端设置的值是一个唯一值，用于标识客户端；

满足这三个条件的分布式命令如下：

SET lock_key unique_value NX PX 10000

lock_key 就是 key 键；
unique_value 是客户端生成的唯一的标识，区分来自不同客户端的锁操作；
NX 代表只在 lock_key 不存在时，才对 lock_key 进行设置操作；
PX 10000 表示设置 lock_key 的过期时间为 10s，这是为了避免客户端发生异常而无法释放锁。

而解锁的过程就是将 lock_key 键删除（del lock_key），但不能乱删，要保证执行操作的客户端就是加锁的客户端。所以，解锁的时候，我们要先判断锁的 unique_value 是否为加锁客户端，是的话，才将 lock_key 键删除。

可以看到，解锁是有两个操作，这时就需要 Lua 脚本来保证解锁的原子性，因为 Redis 在执行 Lua 脚本时，可以以原子性的方式执行，保证了锁释放操作的原子性。

// 释放锁时，先比较 unique_value 是否相等，避免锁的误释放
if redis.call("get",KEYS[1]) == ARGV[1] thenreturn redis.call("del",KEYS[1])
elsereturn 0
end

这样一来，就通过使用 SET 命令和 Lua 脚本在 Redis 单节点上完成了分布式锁的加锁和解锁。

7. Redision使用方式是什么？

Redisson 是一个基于 Redis 的 Java 客户端，提供了丰富的分布式数据结构和服务，其中 分布式锁是其核心功能之一，以下是 Redisson 实现分布式锁的完整方式。

引入依赖：如果你使用 Maven 项目，可在 pom.xml 里添加以下依赖：

<dependency><groupId>org.redisson</groupId><artifactId>redisson</artifactId><version>3.16.2</version> <!-- 选择合适的版本 -->
</dependency>

配置客户端：要使用 Redisson，得先创建一个 RedissonClient 实例。以下是一个简单的单机 Redis 配置示例：

import org.redisson.Redisson;
import org.redisson.api.RedissonClient;
import org.redisson.config.Config;public class RedissonConfigExample {public static RedissonClient getRedissonClient() {Config config = new Config();// 单机模式config.useSingleServer().setAddress("redis://127.0.0.1:6379");return Redisson.create(config);}
}

实现分布式锁代码：Redisson 提供了多种分布式数据结构，例如分布式锁、分布式集合等。下面是使用分布式锁的示例：

import org.redisson.api.RLock;
import org.redisson.api.RedissonClient;publicclass RedissonLockExample {public static void main(String[] args) {RedissonClient redisson = RedissonConfigExample.getRedissonClient();// 获取锁对象RLock lock = redisson.getLock("myLock");try {// 尝试加锁，最多等待100秒，锁的持有时间为10秒boolean isLocked = lock.tryLock(100, 10, java.util.concurrent.TimeUnit.SECONDS);if (isLocked) {try {// 模拟业务操作System.out.println("获得锁，开始执行任务");Thread.sleep(5000);} finally {// 释放锁lock.unlock();System.out.println("释放锁");}}} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} finally {// 关闭 Redisson 客户端redisson.shutdown();}}
}

8. MySQL索引底层结构是什么？有什么优势？

MySQL InnoDB 引擎是用了B+树作为了索引的数据结构。

B+Tree 是一种多叉树，叶子节点才存放数据，非叶子节点只存放索引，而且每个节点里的数据是按主键顺序存放的。每一层父节点的索引值都会出现在下层子节点的索引值中，因此在叶子节点中，包括了所有的索引值信息，并且每一个叶子节点都有两个指针，分别指向下一个叶子节点和上一个叶子节点，形成一个双向链表。

主键索引的 B+Tree 如图所示：

比如，我们执行了下面这条查询语句：

select * from product where id= 5;

这条语句使用了主键索引查询 id 号为 5 的商品。查询过程是这样的，B+Tree 会自顶向下逐层进行查找：

将 5 与根节点的索引数据 (1，10，20) 比较，5 在 1 和 10 之间，所以根据 B+Tree的搜索逻辑，找到第二层的索引数据 (1，4，7)；
在第二层的索引数据 (1，4，7)中进行查找，因为 5 在 4 和 7 之间，所以找到第三层的索引数据（4，5，6）；
在叶子节点的索引数据（4，5，6）中进行查找，然后我们找到了索引值为 5 的行数据。

数据库的索引和数据都是存储在硬盘的，我们可以把读取一个节点当作一次磁盘 I/O 操作。那么上面的整个查询过程一共经历了 3 个节点，也就是进行了 3 次 I/O 操作。

B+Tree 存储千万级的数据只需要 3-4 层高度就可以满足，这意味着从千万级的表查询目标数据最多需要 3-4 次磁盘 I/O，所以B+Tree 相比于 B 树和二叉树来说，最大的优势在于查询效率很高，因为即使在数据量很大的情况，查询一个数据的磁盘 I/O 依然维持在 3-4次。

9. 联合索引的失效场景你知道哪些？

6 种会发生索引失效的情况：

当我们使用左或者左右模糊匹配的时候，也就是 like %xx 或者 like %xx%这两种方式都会造成索引失效；
当我们在查询条件中对索引列使用函数，就会导致索引失效。
当我们在查询条件中对索引列进行表达式计算，也是无法走索引的。
MySQL 在遇到字符串和数字比较的时候，会自动把字符串转为数字，然后再进行比较。如果字符串是索引列，而条件语句中的输入参数是数字的话，那么索引列会发生隐式类型转换，由于隐式类型转换是通过 CAST 函数实现的，等同于对索引列使用了函数，所以就会导致索引失效。
联合索引要能正确使用需要遵循最左匹配原则，也就是按照最左优先的方式进行索引的匹配，否则就会导致索引失效。
在 WHERE 子句中，如果在 OR 前的条件列是索引列，而在 OR 后的条件列不是索引列，那么索引会失效。

10. mysql Explain 执行计划中 key 和possible_key的区别是什么？

explain 是查看 sql 的执行计划，主要用来分析 sql 语句的执行过程，比如有没有走索引，有没有外部排序，有没有索引覆盖等等。

如下图，就是一个没有使用索引，并且是一个全表扫描的查询语句。

对于执行计划，比较重要的参数有：

possible_keys 字段表示可能用到的索引；
key 字段表示实际用的索引，它是从 possible_keys 所列出的索引中挑选出来的，如果这一项为 NULL，说明没有使用索引；
key_len 表示索引的长度；
rows 表示扫描的数据行数。
type 表示数据扫描类型

11. 追问：那 extra中出现 Using index condition、Using filesort是为什么？

Using index condition：表示使用了索引条件下推优化，当查询条件中的部分列使用了索引，但还有其他条件无法通过索引直接过滤时，就会出现 Using index condition。数据库会先利用索引来获取满足索引条件的记录，然后再在存储引擎层根据剩余的条件对这些记录进行过滤，而不是像以前那样先把所有满足索引条件的记录都读取到服务器层，再进行过滤。例如，有一个复合索引 idx_country_industry ，查询语句为 SELECT * FROM c WHERE country = 'Ukraine' AND industry = 'banking'，如果只使用 country 列的索引来查询，那么就会先通过索引找到所有 country 为 Ukraine 的记录，然后在存储引擎层再根据 industry = 'banking' 这个条件进一步过滤，此时 Extra 列就会显示 Using index condition，这样可以减少存储引擎和服务器层之间的数据传输，以及回表的次数，提高查询性能。
Using filesort ：当查询语句中包含 group by 操作，而且无法利用索引完成排序操作的时候，这时不得不选择相应的排序算法进行，甚至可能会通过文件排序，效率是很低的，所以要避免这种问题的出现。

12. TCP四次挥手中第三步FIN丢失，会进入什么状态？

在 TCP 四次挥手中，如果第三步的 FIN 丢失，相关方会进入以下状态：

服务端（被动关闭方）：服务端发送 FIN 后会进入 LAST_ACK 状态。由于 FIN 丢失，服务端收不到客户端的 ACK 确认，会触发超时重传机制，重新发送 FIN 报文，直到收到客户端的 ACK 或者达到最大重传次数。如果达到最大重传次数后仍未收到 ACK，服务端最终会进入 CLOSED 状态，释放连接资源。
客户端（主动关闭方）：客户端处于 FIN_WAIT_2 状态，等待服务端的 FIN 报文。因为未收到服务端的 FIN，客户端会一直保持 FIN_WAIT_2 状态。如果客户端的应用程序没有设置超时时间，那么这个连接可能会一直处于 FIN_WAIT_2 状态，导致资源无法释放。不过，在实际应用中，通常会设置超时机制，当超过一定时间未收到服务端的 FIN 报文，客户端会认为连接出现异常，从而主动释放连接，进入 CLOSED 状态。

13. 了解哪些网络编程框架？

了解过 netty，它是基于 Java NIO 的高性能、异步事件驱动的网络应用框架，netty有以下特点：

高性能：基于 Java NIO 实现，单线程可处理万级并发连接，吞吐量达百万级 QPS。
低延迟：零拷贝技术减少内存复制，ByteBuf 动态扩展优化内存分配。
易用性：通过高度抽象的 API 屏蔽底层 NIO 细节，降低开发门槛。
协议扩展性：内置 HTTP、WebSocket、MQTT 等协议支持，支持自定义私有协议。

这是一张Netty官网关于Netty的核心架构图：

可以看到Netty由以下三个核心部分构成：

传输服务：传输服务层提供了网络传输能力的定义和实现方法。它支持 Socket、HTTP 隧道、虚拟机管道等传输方式。Netty 对 TCP、UDP 等数据传输做了抽象和封装，用户可以更聚焦在业务逻辑实现上，而不必关系底层数据传输的细节。
协议支持：Netty支持多种常见的数据传输协议，包括：HTTP、WebSocket、SSL、zlib/gzip、二进制、文本等，还支持自定义编解码实现的协议。Netty丰富的协议支持降低了开发成本，基于 Netty 我们可以快速开发 HTTP、WebSocket 等服务。
Core核心：Netty的核心，提供了底层网络通信的通用抽象和实现，包括：可扩展的事件驱动模型、通用的通信API、支持零拷贝的Buffer缓冲对象。

介绍完 Netty 的模块结构，我们再来看一下它的处理架构：

Netty 的架构也很清晰，就三层：

底层 IO 复用层，负责实现多路复用。
通用数据处理层，主要对传输层的数据在进和出两个方向进行拦截处理，如编/解码，粘包处理等。
应用实现层，开发者在使用 Netty 的时候基本就在这一层上折腾，同时 Netty 本身已经在这一层提供了一些常用的实现，如 HTTP 协议，FTP 协议等。

一般来说，数据从网络传递给 IO 复用层，IO 复用层收到数据后会将数据传递给上层进行处理，这一层会通过一系列的处理 Handler 以及应用服务对数据进行处理，然后返回给 IO 复用层，通过它再传回网络。

在 Netty 处理架构图中，可以看到在 IO 复用层上标注了一个「Reactor」：

这个「Reactor」代表的就是其 IO 复用层具体的实现模式 -- Reactor 模式，Netty 主要采用了 主从 Reactor 多线程模型：

在 Reactor 模式中，分为主反应组（MainReactor）和子反应组（subReactor）以及 ThreadPool，主反应组（MainReactor）负责处理连接，连接建立完成以后由主线程对应的 acceptor 将后续的数据处理（read/write）分发给子反应组（subReactor）进行处理，而 Threadpool 对应的是业务处理线程池。

服务端处理请求流程：

Reactor主线程对象通过seletct监听连接事件，收到事件后，通过Acceptor处理连接事件
当Acceptor处理连接事件后，主Reactor线程将连接分配给子Reactor线程
Reactor子线程将连接加入连接队列进行监听，并创建handler进行各种事件处理
当有新事件发生时，子Reactor线程会调用对应的handler进行处理
handler读取数据分发给worker线程池分配一个独立的线程进行业务处理，并返回结果给handler
handler收到响应的结果后，通过send将结果返回给客户端

该模型虽然编程复杂度高，但是其优势比较明显，体现在：

主从线程职责分明，主线程只需要接收新请求，子线程完成后续的业务处理
主从线程数据交互简单，主线程只需要把新连接传给子线程