腾讯日常实习 Java 技术面经

private和protected有啥不一样？不写get/set方法的话，怎么访问私有变量/属性？

1. private 只能在当前类内部访问，哪怕是子类也不能直接访问父类的 private 成员；protected 的访问范围更大，在同包类中可见，在不同包的子类中也可以通过继承关系访问。
2. 如果不写 get/set，访问私有属性的常见方式有三种：
   • 在类自己的方法、构造器里直接访问。
   • 通过内部类访问外部类的私有成员。
   • 通过反射强行访问，比如 setAccessible(true)，不过这通常只在框架、测试或底层工具里使用，业务代码不会这样做。

反射这个特性设计出来的目的是什么？为啥需要反射？

1. 反射的核心价值是让程序在运行时获取类的信息，并动态创建对象、调用方法、修改字段。这样程序就不必在编译期把所有类型都写死。
2. 很多框架都依赖反射，比如Spring 通过反射创建 Bean、注入依赖；MyBatis 通过反射把查询结果映射到对象；JDK 动态代理 会在运行时生成代理对象去增强目标方法。
3. 反射机制灵活、解耦、可扩展，插件化、配置化、通用工具都离不开它；但缺点是性能比直接调用差一些，而且会破坏一定的封装性，所以一般不在高频核心链路滥用。

Java里都有哪些集合类？红黑树有啥特点？

1. Java 集合大体可以分成两类：Collection 体系：包含 List、Set、Queue。和 Map 体系：存储键值对。
2. 常见实现类：
   • ArrayList：底层动态数组，查询快，插入删除中间元素较慢。
   • LinkedList：底层链表，插入删除方便，随机访问慢。
   • HashSet：底层本质是 HashMap，元素无序且不能重复。
   • TreeSet：底层红黑树，天然有序。
   • HashMap：哈希表结构，JDK8 后桶冲突严重时会树化。
   • TreeMap：底层红黑树，按 key 有序。
   • ConcurrentHashMap：线程安全的高并发 Map。
3. 红黑树本质上是自平衡二叉搜索树，它不是绝对平衡，但能保证最长路径不会超过最短路径的 2 倍，因此查询、插入、删除复杂度都能稳定在 O(logn)。红黑树的增删改查性能比较稳定，比普通二叉搜索树更不容易退化成链表，所以在 TreeMap、TreeSet 以及 HashMap 树化桶里都会使用。

Java中的锁都分哪些类型？各有什么区别？

1. 从实现方式看，常见的有两大类：
   • synchronized：JVM 内置锁，语法简单，进入和退出同步块时自动加解锁。
   • Lock 接口实现类：比如 ReentrantLock、ReadWriteLock、StampedLock，需要手动加锁和释放，控制更灵活。
2. 从并发思想看，又可以分成：
   • 悲观锁：默认认为会发生竞争，先加锁再操作，比如 synchronized、ReentrantLock。
   • 乐观锁：默认冲突不多，先操作再校验，常见实现是 CAS。
3. 从线程能否重复获取来看，可以分成可重入锁和不可重入锁。Java 里常见的 synchronized 和 ReentrantLock 都是可重入锁。
4. 从共享方式看，可以分成：
   • 独占锁：同一时刻只能一个线程持有。
   • 共享锁：多个线程可同时持有读锁，比如 ReadWriteLock 的读锁。

在Java里怎么创建线程？有几种方式？

1. 最基础的方式是继承 Thread 类，重写 run() 方法，然后调用 start()。这种方式简单，但因为Java只能单继承，扩展性一般。
2. 更常用的是实现 Runnable 接口，把任务和线程本身解耦，适合大多数场景。
3. 如果任务需要返回结果或抛异常，可以用实现 Callable 接口，然后配合 FutureTask 或线程池提交执行。
4. 生产环境里最推荐的是线程池，比如 ThreadPoolExecutor，因为它可以统一管理线程数量、任务队列、拒绝策略和线程复用，避免频繁创建销毁线程带来的开销。

聊聊Spring里的AOP和IOC？

1. IOC 就是控制反转，本来对象是由业务代码自己 new 出来并管理生命周期，现在把这件事交给 Spring 容器来做。最常见的落地方式就是 DI（依赖注入），也就是让容器把依赖对象自动注入到目标对象里，减少类与类之间的硬编码依赖。
2. AOP 就是面向切面编程，它的核心思想是把日志、事务、权限校验、监控这些横切关注点从业务逻辑中抽离出来，统一增强。Spring AOP 底层一般通过动态代理实现：有接口时优先用 JDK 动态代理，没有接口时通常用 CGLIB。
3. 这两个能力结合起来以后，Spring 既能负责对象创建和装配，也能在方法调用前后做增强，所以像 @Transactional、统一日志、限流拦截这类能力都很好落地。

@Autowired和@Resource注解有啥不一样？用的时候该怎么选？

1. @Autowired 是 Spring 提供的注解，默认按照类型注入；如果存在多个同类型 Bean，一般要结合 @Qualifier 指定具体名字。
2. @Resource 来源于 JSR-250，默认优先按名称注入，找不到同名 Bean 时再尝试按类型匹配。
3. 在使用方式上，@Autowired 更适合 Spring 生态，尤其是构造器注入；如果类里只有一个构造器，Spring 甚至可以省略 @Autowired。
4. 实际开发里我一般优先使用构造器注入，因为依赖更明确，也更利于单元测试；如果确实要根据 Bean 名称精确注入，可以用 @Qualifier 或 @Resource。

常见的设计模式都有哪些？简单说说各自的用途？

1. 创建型模式主要解决对象创建问题：
   • 单例模式：用于保证全局唯一的对象（如配置类、连接池、日志工厂、Spring 的 Bean 默认单例），可以分为两类实现方式，其中饿汉式在启动时创建，线程安全、懒汉使用双重检查锁，可以进行延迟加载。
   • 工厂模式：把对象创建逻辑封装起来，调用方不关心具体实现。简单工厂创建同一类别的对象（如不同类型的日志记录器：FileLogger、ConsoleLogger）；工厂方法是每个产品对应一个工厂（如 Spring 的BeanFactory，不同子类创建不同 bean）；抽象工厂则负责创建一组相关对象（如跨平台 UI 组件：WindowsButton + WindowsText / LinuxButton + LinuxText）。
   • 建造者模式：适合构建参数很多、构造过程复杂的对象。
2. 结构型模式主要解决类和对象的组合问题：
   • 代理模式：代理模式可以增强对象功能（如Spring AOP、事务管理、日志记录、权限控制）；典型实现拥有静态代理（手动编写代理类）、动态代理（JDK 动态代理、CGLIB）。
   • 适配器模式：把不兼容的接口转换成可用接口，如 SpringMVC 的HandlerAdapter，适配不同的 Controller 处理器；Java 的InputStreamReader将字节流适配为字符流。
   • 装饰器模式：在不改变原有接口的情况下动态增强对象功能（如 Java IO 的BufferedReader装饰FileReader，增加缓冲功能；Spring 的DataSource装饰器，增加连接池功能）。
3. 行为型模式主要解决对象之间职责划分和交互问题：
   • 策略模式：把一组可替换算法封装起来，可以进行多种算法/规则的动态切换（如支付方式选择：AlipayStrategy、WechatPayStrategy；排序算法选择：QuickSortStrategy、BubbleSortStrategy）。
   • 观察者模式：是一对多的通知机制（如 Spring 的事件监听机制、Guava 的 EventBus、消息队列的发布订阅）。
   • 模板方法模式：固定流程骨架，把可变步骤交给子类实现。
   • 责任链模式：多个处理器串起来依次处理请求。

TCP三次握手、四次挥手是啥过程？TIME_WAIT状态有啥作用？

1. 三次握手过程：第一次由客户端发送 SYN，表示想建立连接。第二次则是服务端回复 SYN + ACK，表示收到并同意建立连接。第三次客户端再回一个 ACK，双方进入 ESTABLISHED 状态。
2. 四次挥手过程：主动关闭方先发送 FIN。被动关闭方回复 ACK，表示知道你不再发数据了。等它自己的数据发送完后，再发一个 FIN。然后主动关闭方最后回复 ACK，连接真正关闭。
3. TIME_WAIT 主要有两个作用：它保证最后一个 ACK 能让被动关闭方收到，如果丢了还能重发。还能让旧连接里延迟到达的报文在网络中自然消失，避免污染后续同四元组的新连接。它是TCP为了可靠关闭连接做的兜底设计。

多进程和多线程有啥区别？都适合哪些场景？

1. 进程是资源分配的基本单位，线程是CPU 调度的基本单位。一个进程里可以有多个线程，它们共享进程的堆和方法区资源。
2. 多进程的优点是隔离性好、稳定性高，一个进程崩了通常不会直接拖垮另一个进程；缺点是创建和上下文切换成本更高，进程间通信也更重。
3. 多线程的优点是切换成本低、共享内存方便、通信快，适合高并发业务；缺点是因为共享资源，容易出现线程安全、死锁、可见性问题。
4. 服务治理通常是多进程/多服务部署，单个服务内部再通过多线程提升吞吐量。

常见的排序算法有哪些？时间复杂度分别是多少？为啥说最低复杂度是nlogn？基数排序算不算更优的？

1. 常见排序算法：
   • 冒泡、选择、插入排序：平均时间复杂度一般是 O(n²)。
   • 归并排序、堆排序：时间复杂度稳定在 O(nlogn)。
   • 快速排序：平均 O(nlogn)，最坏可能退化到 O(n²)。
2. “排序下界是 nlogn”，严格来说指的是基于比较的排序。因为比较排序可以抽象成决策树，决策树叶子节点至少要覆盖所有排列，推导出的下界就是 O(nlogn)。
3. 基数排序、计数排序、桶排序不属于纯比较排序，它们可以做到线性级别，但有前提条件，比如：数据范围不能太大、关键字可拆位或可映射、往往也需要额外空间。所以不能简单说基数排序“绝对更优”，只能说在特定数据分布和业务前提下它可能比比较排序更快。

B+树和B树的区别是啥？各自用在哪里？

1. B 树中，非叶子节点和叶子节点都可以存数据；B+ 树则通常只在叶子节点存完整数据，非叶子节点只存键和子节点指针。
2. B+ 树的所有数据都落在叶子节点，叶子节点之间通常还有链表连接，所以它做范围查询、排序扫描会更方便。
3. 因为非叶子节点不存完整数据，B+ 树单个节点能容纳更多 key，所以树更矮，磁盘 I/O 次数更稳定，更适合数据库索引这种依赖页读取的场景。所以 MySQL InnoDB 的索引结构采用的是B+ 树，而不是 B 树。

动态规划（DP）和贪心算法的区别是啥？咋判断该用哪种？

1. 动态规划适合解决具有最优子结构和重叠子问题的问题。它会把问题拆成很多状态，保存子问题结果，再一步步推出最终答案。
2. 贪心算法则是在每一步都选择当前看起来最优的方案，希望局部最优最终能导向全局最优。
3. 二者最大的区别在于：DP 会把多种可能性都考虑进去，结果更稳，但状态设计可能更复杂。贪心更简洁高效，但前提是问题满足贪心选择性质。
4. 判断方法一般有两个：能不能证明“当前最优选择不会影响整体最优”。能证明，往往可用贪心。如果某一步的局部最优可能把后续选择卡死，那通常更适合 DP。

MySQL里的MVCC原理是什么？

1. MVCC 是多版本并发控制，它的核心目标是让读写尽量不互相阻塞，从而提升数据库并发能力。InnoDB 里每行记录都会配合隐藏字段和 undo log 形成版本链，新事务修改数据时不会直接把旧版本彻底抹掉，而是把旧版本保存在 undo log 里。
2. 事务做一致性读时，会结合 Read View 判断当前事务能看到哪个版本，从而实现“不同事务在同一时刻看到的数据版本可能不同”。所以 MVCC 主要解决的是快照读场景下的并发读问题，普通的当前读（比如 select ... for update）仍然要加锁。

ACID指的是什么？

1. A（Atomicity，原子性）：事务要么全部成功，要么全部失败，不会只执行一半。
2. C（Consistency，一致性）：事务执行前后，数据库都要满足业务约束和完整性规则。
3. I（Isolation，隔离性）：并发事务之间互不干扰，不同隔离级别对应不同的一致性和性能权衡。
4. D（Durability，持久性）：事务一旦提交，数据就要被持久保存，即使系统宕机也不能轻易丢失。

redo log和undo log有啥区别？binlog又是干啥的？

1. redo log 是 InnoDB 的重做日志，会记录数据页的物理修改。当事务提交时会先顺序写入RedoLog中，日志落盘则判定提交成功，这样如果数据库宕机，重启后也会通过重做日志重做所有已提交的事务，实现数据的永久保存。在MySQL中和内存刷盘机制实现持久性，即执行时写入，提交时刷盘，保证强持久化。
2. undo log 是回滚日志，记录的是数据修改前的快照。在事务执行的每一步会记录反向日志，事务回滚时可以通过UndoLog撤销已经执行的修改，回滚到日志开始前的状态。常用于实现MVCC（多版本并发控制），提供读已提交/可重复读隔离级别，保证事务原子性。
3. binlog 是MySQL Server层的归档日志，记录的是逻辑层面的数据变更，包括DDL语句（CREATE/ALTER/DROP）和DML语句（INSERT/UPDATE/DELETE），常用于主从复制、数据恢复和增量订阅。
4. 事务提交时通常会涉及 redo log 和 binlog 的一致性问题，MySQL 通过两阶段提交来降低二者不一致的风险。

binlog有哪三种格式？

1. Statement：记录原始 SQL 语句，日志量小，但某些函数或非确定性语句在主从上可能出现不一致。
2. Row：记录每一行数据变化前后的内容，一致性更好，主从复制更稳，但日志会更大。
3. Mixed：MySQL 自动在 Statement 和 Row 之间选择，尽量兼顾日志大小和一致性。

left join和inner join的区别是啥？

1. inner join 只返回两张表中能够匹配上的记录。left join 会保留左表的所有记录，即使右表没有匹配项，也会返回，只不过右表字段补 NULL。
2. 如果业务要求“主表数据必须都保留”，一般更适合 left join；如果只关心存在关联关系的数据，用 inner join 更直接。

SQL语句的执行流程是啥样的？

1. 客户端先通过连接器与MySQL建立连接，验证用户名密码等信息；在MySQL8.0之前的版本，MySQL会查询缓存，如果之前有执行过这条语句，那么MySQL会从缓存中返回结果，否则进行下一步；
2. SQL 进入服务端后，分析器会进行词法和语法分析，检查关键字是否正确与表/字段是否存在等，提取出SQL语句中的关键元素，如果正确会构建SQL语法树，不正确则会返回错误信息；
3. 解析完成后会生成内部表示，再由优化器决定执行计划，比如选哪个索引、表连接顺序怎么排。
4. 最后执行器根据优化器生成的执行方案，校验用户权限后调用下层存储引擎的API接口执行数据读写操作，真正去查 B+ 树索引、回表、过滤、排序，再把结果返回给客户端。
5. 如果是更新语句，还会涉及 buffer pool、redo log、binlog、刷盘等一整套流程。

• MySQL结构示意如下：

解析器生成的语法树具体是啥结构？

1. 它本质上是一棵抽象语法树（AST）。这棵树会把一条 SQL 拆成层级结构，比如SELECT 节点表示查询类型。投影列、FROM、WHERE、GROUP BY、ORDER BY、LIMIT 等会挂成不同子节点。表达式条件如 a = 1 and b > 2 也会被拆成布尔表达式树。
2. 后续优化器会基于这棵树继续做语义绑定、等价改写和执行计划选择，所以它是 SQL 从文本走向执行计划的中间表示。

日常开发中常用的SQL优化方法有哪些？

1. 先看执行计划，通过 EXPLAIN 判断有没有走索引、扫描行数多不多、有没有 Using filesort、Using temporary。
2. 合理建索引，优先给高频查询条件、排序字段、分组字段建索引，但不要盲目建太多索引，因为写入也要维护索引。
3. 避免索引失效，比如对索引列做函数运算、隐式类型转换、前导模糊查询、or 条件使用不当等。
4. 减少不必要的数据量，避免使用 select *，能分页就分页，能只查需要字段就别多查。
5. 优化 SQL 写法，比如把复杂子查询改写成更合理的 join，把批量单条更新改成批量操作。
6. 从架构层面优化，高频热点数据可以加 Redis 缓存，超大表可以考虑分库分表或冷热数据拆分。

前缀索引是啥意思？咋用？

1. 前缀索引就是对字符串字段的前几个字符建立索引，而不是对整个字段建立完整索引。它的好处是可以减少索引占用空间，提高索引页利用率，适合像邮箱、URL、手机号扩展字段这类前缀区分度较高的字段。使用前一般会先评估不同前缀长度的区分度，尽量找到一个“索引足够小、区分度又足够高”的平衡点。
2. 但前缀索引也有局限：不能完整覆盖整个字段值；某些排序、分组场景不一定能充分利用；如果前缀区分度不高，效果会比较一般。