java面经知识

一、java关键版本之间的区别1、java8Lambda 表达式函数式编程支持Stream API集合操作流式处理新的日期时间 APILocalDate、LocalDateTime默认方法接口中的 default 方法Optional 类空指针解决方案2、java11局部变量类型推断var 关键字HTTP Client API支持 HTTP/2 和 WebSocketString 新方法isBlank()、lines()、strip()移除模块Java EE、C3、java17Sealed Classes密封类限制类的继承Pattern Matching for instanceof模式匹配简化类型转换Records不可变数据载体类Text Blocks多行字符串字面量新的 GCZGC 和 Shenandoah GC4、java21虚拟线程Virtual Threads轻量级线程高并发革命Pattern Matching for switchswitch 模式匹配Sequenced Collections有序集合接口Record Patterns记录模式匹配分代 ZGC改进的垃圾回收器二、为什么 Spring Boot 3.x 要用 Java 17的版本Spring Boot 3.x基于Spring Framework 6而 Spring 6 大量使用了 Java 17 的新特性特别是 Records、Pattern Matching 和 Sealed Classes。java17的新特性1、Record记录类// Spring Framework 6 源码示例 // 用于封装数据库查询结果、DTO、配置等 // 传统方式Java 8 public class QueryResult { private final String id; private final Object data; private final long timestamp; public QueryResult(String id, Object data, long timestamp) { this.id id; this.data data; this.timestamp timestamp; } // 需要手写 getter、equals、hashCode、toString... // 至少 100 行样板代码 public String getId() { return id; } public Object getData() { return data; } public long getTimestamp() { return timestamp; } Override public boolean equals(Object o) { /* 50 行 */ } Override public int hashCode() { /* 30 行 */ } Override public String toString() { /* 20 行 */ } } // Spring 6 使用 RecordsJava 17 public record QueryResult(String id, Object data, long timestamp) { } // 一行搞定自动生成所有样板代码Records 是不可变数据载体的最佳选择2、Pattern Matching:示例 // 传统方式Java 8 Override public Object handle(Object obj) { if (obj instanceof String) { String str (String) obj; return processString(str); } else if (obj instanceof Integer) { Integer num (Integer) obj; return processInteger(num); } else if (obj instanceof Map) { Map?, ? map (Map?, ?) obj; return processMap(map); } return null; } // Spring 6 使用 Pattern MatchingJava 17 Override public Object handle(Object obj) { if (obj instanceof String str) { return processString(str); // 自动转换 } else if (obj instanceof Integer num) { return processInteger(num); } else if (obj instanceof Map?, ? map) { return processMap(map); } return null; }作用减少类型转化错误代码更简洁清晰。3、Sealed Classes(密封类)示例 // 定义 API 响应类型 public sealed class ApiResponse permits SuccessResponse, ErrorResponse, WarningResponse { private final int code; private final String message; public ApiResponse(int code, String message) { this.code code; this.message message; } } // 只能被这三个类继承 public final class SuccessResponse extends ApiResponse { public SuccessResponse(Object data) { super(200, Success); } } public final class ErrorResponse extends ApiResponse { public ErrorResponse(String error) { super(500, error); } } public final class WarningResponse extends ApiResponse { public WarningResponse(String warning) { super(300, warning); } } 作用 限制继承层次编译期检查防止非法继承.4、Switch Expressions(加强版Switch)// 传统方式Java 8 public String getHandlerType(Object obj) { if (obj instanceof String) { return string; } else if (obj instanceof Integer) { return integer; } else if (obj instanceof List) { return list; } else { return unknown; } } // Spring 6 使用 Switch ExpressionJava 17 public String getHandlerType(Object obj) { return switch (obj) { case String s - string; case Integer i - integer; case List? l - list; default - unknown; }; }5. Text Blocks文本块// 传统方式Java 8 String sql SELECT u.id, u.name, u.email\n FROM users u\n WHERE u.status ACTIVE\n ORDER BY u.created_at DESC; // Spring 6 使用 Text BlocksJava 17 String sql SELECT u.id, u.name, u.email FROM users u WHERE u.status ACTIVE ORDER BY u.created_at DESC ;三、Lambda 表达式和 Stream API跟传统的 for 循环比优缺点是什么在代码简洁性可读性并行化函数式组合类型类型推断空指针安全方面都是Lambda和Stream更优但在性能和调试难度上for循环更好。四、为什么 Java 线程实际只用很少的栈但 JVM 却要给它分配那么大的栈空间1、栈帧大小不可预测无法在编译期确定每个方法需要多少栈空间2、减少溢出检查开销避免每次方法调用都检查栈空间3、支持深度调用链框架、AOP、事务等可能达到 20-50 层4、简化 JVM 实现固定大小比动态扩展简单可靠5、虚拟内存机制分配的是虚拟地址不占用实际物理内存五、Java 里写 for 循环有几种方式比如用索引 i用迭代器它们有什么区别1、传统 for 循环基于索引优点有索引 i可以知道当前位置可控制流程可以 i, i--, break, continue可修改元素list.set(i, newValue)性能最优直接通过索引访问缺点代码冗长需要定义索引变量不能安全删除list.remove(i) 会导致索引错位2、增强 for 循环优点最简洁代码量最少避免索引错误不会出现越界缺点没有索引不知道当前位置不能修改元素只能读不能写不能删除元素会抛 ConcurrentModificationException3、迭代器Iterator)优点可安全删除iterator.remove() 不会抛异常适用于所有 CollectionList、Set、Queue 等惰性加载适合大数据集缺点只能单向遍历不能反向代码较冗长4、Stream forEach函数式优点最简洁配合 Lambda函数式风格易于组合支持并行缺点不能控制流程不能修改元素不能删除元素5、ListIterator列表专用迭代器优点可双向遍历hasNext()/next() 和 hasPrevious()/previous()可修改元素it.set(newValue)可删除元素it.remove()可添加元素it.add(newElement)可获取索引it.nextIndex(), it.previousIndex()缺点只适用于 ListSet、Queue 不支持代码最冗长六、redis的击穿雪崩穿透1、缓存击穿定义某个热点key突然过期失效导致大量并发请求瞬间击穿缓存全部涌向数据库。解决方案1互斥锁保证只有一个线程查数据库缺点性能下降需要考虑死锁锁超时。2逻辑过期设置逻辑过期时间当访问数据没过期直接返回值过期了让一个线程去重建其他线程继续使用旧数据。2、缓存雪崩定义大量key在同一时间集中过期失效或者redis宕机导致所有请求涌向数据库。解决方案1随机过期时间在基础过期时间上增加随机值避免集体同时过期。2多级缓存架构高可用低延迟并且减轻redis压力缺点是数据一致性问题。3限流降级兜底。3、缓存穿透定义查询一个根本不存在的数据缓存层和存储层都不会命中导致每次请求直接打到数据库。解决方案1缓存空对象2布隆过滤器判断用户是否存在不存在拒绝访问。3接口限流