JVM+Redis+SpringBoot的面试题有哪些

目录

1. JVM面试题
   • 1.1 JVM内存模型
   • 1.2 垃圾回收机制
   • 1.3 类加载机制
   • 1.4 JVM调优
2. Redis面试题
   • 2.1 Redis数据结构
   • 2.2 Redis持久化
   • 2.3 Redis集群
   • 2.4 Redis事务
3. Spring Boot面试题
   • 3.1 Spring Boot自动配置
   • 3.2 Spring Boot启动流程
   • 3.3 Spring Boot常用注解
   • 3.4 Spring Boot与微服务
4. 综合面试题
   • 4.1 JVM与Redis的结合
   • 4.2 Spring Boot与Redis的结合
   • 4.3 JVM与Spring Boot的结合

JVM面试题

1.1 JVM内存模型

1.1.1 JVM内存区域划分

JVM内存区域主要分为以下几个部分：

• 方法区（Method Area）：存储类信息、常量、静态变量等。
• 堆（Heap）：存储对象实例和数组。
• 栈（Stack）：存储局部变量、操作数栈、动态链接、方法出口等。
• 程序计数器（Program Counter Register）：记录当前线程执行的字节码指令地址。
• 本地方法栈（Native Method Stack）：为Native方法服务。

1.1.2 堆内存的划分

堆内存主要分为以下几个部分：

• 新生代（Young Generation）：包括Eden区、Survivor区（From和To）。
• 老年代（Old Generation）：存放长期存活的对象。
• 永久代（Permanent Generation）：在JDK 8之前，用于存储类信息、常量、静态变量等，JDK 8之后被元空间（Metaspace）取代。

1.1.3 栈内存的划分

栈内存主要分为以下几个部分：

• 虚拟机栈（VM Stack）：每个线程私有的栈，存储局部变量、操作数栈、动态链接、方法出口等。
• 本地方法栈（Native Method Stack）：为Native方法服务。

1.2 垃圾回收机制

1.2.1 垃圾回收算法

• 标记-清除算法（Mark-Sweep）：标记所有需要回收的对象，然后清除。
• 复制算法（Copying）：将内存分为两块，每次只使用一块，当一块内存用完后，将存活的对象复制到另一块内存中。
• 标记-整理算法（Mark-Compact）：标记所有需要回收的对象，然后将存活的对象向一端移动，最后清理掉边界以外的内存。
• 分代收集算法（Generational Collection）：根据对象的存活周期将内存分为新生代和老年代，分别采用不同的垃圾回收算法。

1.2.2 垃圾回收器

• Serial收集器：单线程收集器，适用于单CPU环境。
• Parallel收集器：多线程收集器，适用于多CPU环境。
• CMS收集器（Concurrent Mark Sweep）：以获取最短回收停顿时间为目标的收集器。
• G1收集器（Garbage-First）：面向服务端应用的垃圾回收器，适用于大内存、多CPU环境。

1.3 类加载机制

1.3.1 类加载过程

• 加载（Loading）：通过类的全限定名获取类的二进制字节流，将字节流所代表的静态存储结构转化为方法区的运行时数据结构，生成一个代表该类的Class对象。
• 验证（Verification）：确保Class文件的字节流中包含的信息符合当前虚拟机的要求。
• 准备（Preparation）：为类的静态变量分配内存并设置初始值。
• 解析（Resolution）：将常量池中的符号引用替换为直接引用。
• 初始化（Initialization）：执行类的静态初始化代码和静态变量赋值。

1.3.2 类加载器

• 启动类加载器（Bootstrap ClassLoader）：负责加载JVM核心类库，如rt.jar。
• 扩展类加载器（Extension ClassLoader）：负责加载JVM扩展类库，如ext目录下的jar包。
• 应用程序类加载器（Application ClassLoader）：负责加载用户类路径（ClassPath）上的类库。
• 自定义类加载器（Custom ClassLoader）：用户自定义的类加载器，继承自ClassLoader类。

1.4 JVM调优

1.4.1 JVM参数调优

• -Xms：设置JVM初始堆内存大小。
• -Xmx：设置JVM最大堆内存大小。
• -Xmn：设置新生代内存大小。
• -XX:SurvivorRatio：设置Eden区与Survivor区的比例。
• -XX:NewRatio：设置新生代与老年代的比例。
• -XX:MaxPermSize：设置永久代的最大内存大小（JDK 8之前）。
• -XX:MetaspaceSize：设置元空间的初始大小（JDK 8之后）。
• -XX:MaxMetaspaceSize：设置元空间的最大大小（JDK 8之后）。

1.4.2 垃圾回收器选择

• Serial收集器：适用于单CPU环境，适合客户端应用。
• Parallel收集器：适用于多CPU环境，适合后台计算任务。
• CMS收集器：适用于对响应时间要求较高的应用。
• G1收集器：适用于大内存、多CPU环境，适合服务端应用。

Redis面试题

2.1 Redis数据结构

2.1.1 字符串（String）

• SET key value：设置键值对。
• GET key：获取键对应的值。
• INCR key：将键对应的值加1。
• DECR key：将键对应的值减1。

2.1.2 列表（List）

• LPUSH key value：将值插入到列表的头部。
• RPUSH key value：将值插入到列表的尾部。
• LPOP key：移除并返回列表的头部元素。
• RPOP key：移除并返回列表的尾部元素。

2.1.3 集合（Set）

• SADD key member：向集合中添加一个元素。
• SREM key member：从集合中移除一个元素。
• SMEMBERS key：返回集合中的所有元素。

2.1.4 有序集合（Sorted Set）

• ZADD key score member：向有序集合中添加一个元素。
• ZREM key member：从有序集合中移除一个元素。
• ZRANGE key start stop：返回有序集合中指定范围内的元素。

2.1.5 哈希（Hash）

• HSET key field value：向哈希表中添加一个字段。
• HGET key field：获取哈希表中指定字段的值。
• HDEL key field：删除哈希表中指定字段。

2.2 Redis持久化

2.2.1 RDB持久化

• RDB（Redis Database）：将内存中的数据以快照的形式保存到磁盘上。
• SAVE：同步保存数据到磁盘。
• BGSAVE：异步保存数据到磁盘。

2.2.2 AOF持久化

• AOF（Append Only File）：将每次写操作追加到文件末尾。
• appendonly yes：开启AOF持久化。
• appendfsync always：每次写操作都同步到磁盘。
• appendfsync everysec：每秒同步一次到磁盘。
• appendfsync no：由操作系统决定何时同步到磁盘。

2.3 Redis集群

2.3.1 主从复制

• 主从复制：主节点负责写操作，从节点负责读操作，主节点将数据同步到从节点。
• SLAVEOF host port：将当前节点设置为指定主节点的从节点。

2.3.2 哨兵模式

• 哨兵模式：通过哨兵节点监控主从节点的状态，当主节点宕机时，自动将从节点提升为主节点。
• sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2：监控主节点的状态。

2.3.3 集群模式

• 集群模式：将数据分片存储在多个节点上，每个节点负责一部分数据。
• CLUSTER MEET ip port：将节点加入集群。
• CLUSTER ADDSLOTS slot：为节点分配槽位。

2.4 Redis事务

2.4.1 事务命令

• MULTI：开启事务。
• EXEC：执行事务。
• DISCARD：取消事务。
• WATCH key：监视一个或多个键，如果在事务执行之前这些键被其他命令修改，则事务将被打断。

2.4.2 事务特性

• 原子性：事务中的所有命令要么全部执行，要么全部不执行。
• 隔离性：事务中的命令在执行过程中不会被其他客户端打断。
• 一致性：事务执行前后，数据保持一致。
• 持久性：事务执行成功后，数据将被持久化到磁盘。

Spring Boot面试题

3.1 Spring Boot自动配置

3.1.1 自动配置原理

• @EnableAutoConfiguration：开启自动配置。
• @Conditional：根据条件决定是否加载某个配置类。
• @ConfigurationProperties：将配置文件中的属性绑定到Java对象中。

3.1.2 自定义自动配置

• @Configuration：定义一个配置类。
• @Bean：定义一个Bean。
• @ConditionalOnClass：当某个类存在时，才加载配置类。
• @ConditionalOnMissingBean：当某个Bean不存在时，才加载配置类。

3.2 Spring Boot启动流程

3.2.1 启动流程概述

• SpringApplication.run()：启动Spring Boot应用。
• ApplicationContextInitializer：在ApplicationContext创建之前执行初始化操作。
• ApplicationRunner：在Spring Boot应用启动后执行某些操作。
• CommandLineRunner：在Spring Boot应用启动后执行某些操作。

3.2.2 启动流程详解

• 加载配置文件：加载application.properties或application.yml配置文件。
• 创建ApplicationContext：创建Spring应用上下文。
• 执行ApplicationContextInitializer：执行初始化操作。
• 加载Bean定义：加载所有Bean定义。
• 初始化Bean：初始化所有Bean。
• 执行ApplicationRunner和CommandLineRunner：执行启动后的操作。

3.3 Spring Boot常用注解

3.3.1 核心注解

• @SpringBootApplication：组合注解，包含@Configuration、@EnableAutoConfiguration、@ComponentScan。
• @RestController：组合注解，包含@Controller和@ResponseBody。
• @RequestMapping：映射HTTP请求到处理方法。
• @Autowired：自动注入Bean。

3.3.2 配置注解

• @Configuration：定义一个配置类。
• @Bean：定义一个Bean。
• @Value：注入配置文件中的属性值。
• @PropertySource：加载指定的配置文件。

3.4 Spring Boot与微服务

3.4.1 微服务架构

• 微服务架构：将单体应用拆分为多个小型服务，每个服务独立部署、独立运行。
• 服务注册与发现：通过服务注册中心实现服务的注册与发现。
• 服务调用：通过RESTful API或RPC调用其他服务。
• 服务容错：通过熔断器、限流等手段保证服务的稳定性。

3.4.2 Spring Cloud

• Spring Cloud：基于Spring Boot的微服务框架，提供了一系列微服务解决方案。
• Eureka：服务注册与发现组件。
• Ribbon：客户端负载均衡组件。
• Feign：声明式REST客户端。
• Hystrix：熔断器组件。
• Zuul：API网关组件。

综合面试题

4.1 JVM与Redis的结合

4.1.1 Redis作为缓存

• 缓存穿透：查询一个不存在的数据，导致请求直接打到数据库。
• 缓存击穿：某个热点数据在缓存中过期，导致大量请求直接打到数据库。
• 缓存雪崩：大量缓存数据在同一时间过期，导致大量请求直接打到数据库。

4.1.2 Redis与JVM内存管理

• Redis内存管理：通过maxmemory参数限制Redis使用的最大内存。
• JVM内存管理：通过-Xmx参数限制JVM使用的最大内存。
• 内存溢出：当Redis或JVM使用的内存超过限制时，会导致内存溢出。

4.2 Spring Boot与Redis的结合

4.2.1 Spring Data Redis

• Spring Data Redis：Spring提供的Redis操作框架。
• RedisTemplate：用于操作Redis的模板类。
• StringRedisTemplate：用于操作字符串类型数据的模板类。
• @Cacheable：将方法的返回值缓存到Redis中。
• @CacheEvict：清除Redis中的缓存。

4.2.2 Redis缓存配置

• spring.redis.host：Redis服务器地址。
• spring.redis.port：Redis服务器端口。
• spring.redis.password：Redis服务器密码。
• spring.redis.timeout：Redis连接超时时间。
• spring.redis.database：Redis数据库索引。

4.3 JVM与Spring Boot的结合

4.3.1 JVM参数配置

• -Xms：设置JVM初始堆内存大小。
• -Xmx：设置JVM最大堆内存大小。
• -Xmn：设置新生代内存大小。
• -XX:SurvivorRatio：设置Eden区与Survivor区的比例。
• -XX:NewRatio：设置新生代与老年代的比例。
• -XX:MaxPermSize：设置永久代的最大内存大小（JDK 8之前）。
• -XX:MetaspaceSize：设置元空间的初始大小（JDK 8之后）。
• -XX:MaxMetaspaceSize：设置元空间的最大大小（JDK 8之后）。

4.3.2 Spring Boot性能调优

• JVM参数调优：根据应用需求调整JVM参数。
• 数据库连接池调优：调整数据库连接池的大小和超时时间。
• 缓存调优：合理使用缓存，减少数据库访问。
• 线程池调优：调整线程池的大小和队列长度。

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以上是关于JVM、Redis和Spring Boot的面试题总结，涵盖了从基础到高级的各个方面。希望这些内容能够帮助你在面试中脱颖而出。