華為又招了一名天才少年。
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2024-04-19 14:44
大家好，我是二哥呀。
今天在微信看一看中刷到一條電子科技大學的帖子：“華為天才少年+1”，這應該是 2024 年我看到的第一個公開資料的天才少年，蕪湖，又一個百萬年薪選手即將登場。
劉順程，本科畢業(yè)于重慶郵電大學，2020 年獲得電子科技大學碩博連讀。郵電、成電的同學們看到這是不是又多了幾分學習的熱情？
要知道，華為天才少年要經(jīng)歷十幾輪的面試篩選，要求非?？量?，我只能說成電還是牛的啊。劉同學剛畢業(yè)就能拿到百萬年薪，人生也算是走上了一個新的高度。
相信有不少同學對華為是情有獨鐘，那今天繼續(xù)給大家分享一個 Java 面試指南中《華為面經(jīng)-同學 9》的通用軟件開發(fā)一面原題，來看看華為面試官都喜歡問哪些問題，好做到知彼知己百戰(zhàn)不殆。
內(nèi)容較長，建議正在準備 24 屆春招和 25 屆暑期實習、秋招的同學先收藏起來，面試的時候大概率會碰到，我會盡量用通俗易懂+手繪圖的方式，讓天下所有的面渣都能逆襲 ??
1、二哥的 Linux 速查備忘手冊.pdf 下載 2、24 屆春招信息匯總表更新辣 ?? 3、三分惡面渣逆襲在線版：https://javabetter.cn/sidebar/sanfene/nixi.html
華為面經(jīng)（詳細）
介紹項目，技術(shù)選型主要問了MySQL、Redis、RabbitMQ
技術(shù)派是一個基于 Spring Boot、MyBatis-Plus、MySQL、Redis、ElasticSearch、MongoDB、Docker、RabbitMQ 等技術(shù)棧實現(xiàn)的社區(qū)系統(tǒng)。
這個系統(tǒng)旨在為創(chuàng)作者提供一個可以發(fā)布文章和教程，并賺取傭金的社區(qū)平臺，同時又兼顧一些社交屬性，比如說用戶可以通過閱讀、點贊、收藏、評論的形式和作者互動。
與此同時，為了緊跟時代潮流，該系統(tǒng)還為用戶提供了一套基于 OpenAI、訊飛星火等多家大模型的派聰明 AI 助手，幫助用戶在工作和學習中大幅提效。
選擇 MySQL 是因為它是互聯(lián)網(wǎng)主流的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，能夠幫助我在工作后快速承接公司的開發(fā)任務；而 Redis 作為緩存中間件，支持集群、分片，單機就可以支持數(shù)十萬 QPS，可以大大提高系統(tǒng)性能；選擇 RabbitMQ 是因為社區(qū)活躍度高，然后 RabbitMQ 還提供了一個易用的用戶界面，可以讓用戶監(jiān)控和管理消息。
手畫Netty原理和流程
Netty 是一個基于Java NIO的高性能異步事件驅(qū)動的網(wǎng)絡(luò)應用框架，極大簡化了網(wǎng)絡(luò)編程的復雜性。
常用于構(gòu)建 RPC 框架，以提升分布式服務之間的通信效率。像 Dubbo 的網(wǎng)絡(luò)層就可以基于 Netty 來實現(xiàn)。
Netty 支持零拷貝、可拓展事件模型；支持 TCP、UDP、HTTP、WebSocket 等多種協(xié)議；提供安全傳輸、可壓縮、大文件、編解碼等多種功能。
Netty 是基于主從 Reactor 模式實現(xiàn)的，主要分為兩個線程組：
①、主 Reactor 線程組（Boss Group）
負責處理新的客戶端連接請求。它內(nèi)部維護一個或多個線程，每個線程都包含一個 Selector。
ServerSocketChannel 注冊到 BossGroup 的 Selector 上，只關(guān)注 OP_ACCEPT 事件，即新的連接建立請求。
當 BossGroup 的 Selector 接收到連接請求時，使用 ServerSocketChannel.accept() 方法來接受新連接。
接受到的新連接被封裝為 NioSocketChannel，并注冊到 Worker Group 的 Selector 上。
②、從 Reactor 線程組（Worker Group）
WorkerGroup 管理的線程可能有多個，每個線程也是維護自己的 Selector。Netty 通常會根據(jù)一定的策略（如輪詢）選擇一個 Selector 來平衡負載。
每個 Selector 負責監(jiān)聽和處理所有已注冊的 NioSocketChannel 的 IO 事件，如讀 (OP_READ)、寫 (OP_WRITE) 事件等。
當事件發(fā)生時，相應的 ChannelHandler 被調(diào)用來處理這些事件。這些 Handler 可以是用戶自定義的處理器，用于實現(xiàn)具體的業(yè)務邏輯。
請說一下 Netty 的工作流程？
下面是一個簡單的 Netty 服務器和客戶端的示例，展示了基本的工作流程。這個例子中，服務器接收字符串消息，轉(zhuǎn)換為大寫形式后返回給客戶端。
NettyServer：
public class NettyServer {
private final int port;
public NettyServer(int port) {
this.port = port;
}
public void start() throws Exception {
EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();
EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
try {
ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap();
bootstrap.group(bossGroup, workerGroup)
.channel(NioServerSocketChannel.class)
.childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
@Override
protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
ch.pipeline().addLast(new StringDecoder());
ch.pipeline().addLast(new StringEncoder());
ch.pipeline().addLast(new ServerHandler());
}
})
.option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 128)
.childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true);
ChannelFuture future = bootstrap.bind(port).sync();
System.out.println("Server started on port " + port);
future.channel().closeFuture().sync();
} finally {
workerGroup.shutdownGracefully();
bossGroup.shutdownGracefully();
}
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
new NettyServer(8080).start();
}
static class ServerHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {
@Override
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) {
String input = (String) msg;
System.out.println("Received: " + input);
ctx.writeAndFlush(input.toUpperCase());
}
@Override
public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) {
cause.printStackTrace();
ctx.close();
}
}
}
①、BossGroup 和 WorkerGroup：
服務器初始化時，首先創(chuàng)建兩個 NioEventLoopGroup 實例。
BossGroup 用于接受客戶端的連接，WorkerGroup 用于處理連接后的數(shù)據(jù)傳輸。
-
BossGroup 監(jiān)聽端口上的連接請求，每當接收到新連接時，BossNioEventLoop 就會處理連接請求，接受連接，并將新的 SocketChannel 注冊到 WorkerGroup 的一個 NioEventLoop 上。 -
當 WorkerGroup 的 NioEventLoop 監(jiān)測到 IO 事件（如讀取數(shù)據(jù)），它會根據(jù)注冊的 ChannelPipeline 中的 ChannelHandlers 處理這些事件。在示例中，服務器端收到數(shù)據(jù)后，通過一個 ServerHandler 將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為大寫并返回給客戶端。
②、ServerBootstrap：配置服務器使用的輔助啟動類。設(shè)置服務器要使用的 channel 類型為 NioServerSocketChannel。
并為新接入的連接定義 ChannelInitializer，在這個初始化器中，配置 ChannelPipeline，包括編解碼器和業(yè)務處理器。
NettyClient：
public class NettyClient {
private final String host;
private final int port;
public NettyClient(String host, int port) {
this.host = host;
this.port = port;
}
public void start() throws Exception {
EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();
try {
Bootstrap bootstrap = new Bootstrap();
bootstrap.group(group)
.channel(NioSocketChannel.class)
.handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
@Override
protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
ch.pipeline().addLast(new StringDecoder());
ch.pipeline().addLast(new StringEncoder());
ch.pipeline().addLast(new ClientHandler());
}
});
Channel channel = bootstrap.connect(host, port).sync().channel();
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
while (true) {
String line = scanner.nextLine();
if ("quit".equalsIgnoreCase(line)) {
channel.close();
break;
}
channel.writeAndFlush(line);
}
channel.closeFuture().sync();
} finally {
group.shutdownGracefully();
}
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
new NettyClient("localhost", 8080).start();
}
static class ClientHandler extends SimpleChannelInboundHandler<String> {
@Override
protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, String msg) {
System.out.println("Received from server: " + msg);
}
@Override
public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) {
cause.printStackTrace();
ctx.close();
}
}
}
①、EventLoopGroup：客戶端只需要一個 NioEventLoopGroup 來處理所有操作，包括創(chuàng)建連接、發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)。
②、Bootstrap：配置客戶端使用的輔助啟動類。設(shè)置客戶端要使用的 channel 類型為 NioSocketChannel。
客戶端使用 Scanner 從命令行讀取用戶輸入，發(fā)送到服務器；同時，它也能接收服務器返回的數(shù)據(jù)，并通過 ClientHandler 打印到控制臺。
JRE與JDK的區(qū)別，JDK多了哪些東西，既安裝了JRE又安裝了JDK，可以利用JDK做什么事情？
JVM：Java Virtual Machine，也就是 Java 虛擬機，是 Java 實現(xiàn)跨平臺的關(guān)鍵所在，針對不同的操作系統(tǒng)，有不同的 JVM 實現(xiàn)。JVM 負責將 Java 字節(jié)碼轉(zhuǎn)換為特定平臺的機器碼，并執(zhí)行。
JRE：Java Runtime Environment，也就是 Java 運行時環(huán)境，包含了運行 Java 程序所必需的庫，以及 Java 虛擬機（JVM）。
JDK：Java Development Kit，是一套完整的 Java SDK（軟件開發(fā)工具包），包括了 JRE 以及編譯器（javac）、Java 文檔生成工具（Javadoc）、Java 調(diào)試器等開發(fā)工具。為開發(fā)者提供了開發(fā)、編譯、調(diào)試 Java 程序的一整套環(huán)境。
簡單來說，JDK 包含 JRE，JRE 包含 JVM。
如何排查OOM？
內(nèi)存溢出（Out of Memory，俗稱 OOM）是指當程序請求分配內(nèi)存時，由于沒有足夠的內(nèi)存空間滿足其需求，從而觸發(fā)的錯誤。
首先，我會通過異常信息和日志確定OOM的類型。Java的OOM錯誤通常有幾種類型，如堆內(nèi)存溢出、Metaspace溢出或直接內(nèi)存溢出。比如，如果日志中顯示“java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space”，那就說明是堆內(nèi)存溢出。
一旦確定了是堆內(nèi)存溢出，我會使用 JConsole 實時監(jiān)控JVM的內(nèi)存使用情況，特別是那些占用大量內(nèi)存的對象和類。
找到可能的內(nèi)存泄漏源后，我會回到代碼中去，查找和修復具體的問題。
之后，我會在本地進行壓力測試，模擬高負載情況下的內(nèi)存表現(xiàn)，確保修改有效，且沒有引入新的問題。
如何查看當前Java程序里哪些對象正在使用，哪些對象已經(jīng)被釋放
在 Java 程序中，查看哪些對象正在使用和哪些已經(jīng)被釋放的方法主要涉及運行時的內(nèi)存監(jiān)控和分析。需要借助一些專門的工具來進行：
①、JConsole：JDK 自帶的監(jiān)控工具，可以用來監(jiān)視 Java 應用程序的運行狀態(tài)，包括內(nèi)存使用、線程狀態(tài)、類加載、GC 等，還可以進行一些基本的性能分析。
②、VisualVM：VisualVM 是一個基于 NetBeans 平臺的可視化工具，在很長一段時間內(nèi)，VisualVM 都是 Oracle 官方主推的故障處理工具。集成了多個 JDK 命令行工具的功能，提供了一個友好的圖形界面，非常適用于開發(fā)和生產(chǎn)環(huán)境。
③、Java Mission Control：JMC 最初是 JRockit VM 中的診斷工具，但在 Oracle JDK7 Update 40 以后，就綁定到了 HotSpot VM 中。不過后來又被 Oracle 開源出來作為一個單獨的產(chǎn)品。
還有一些第三方的工具：
①、MAT：
-
Java 堆內(nèi)存分析工具，主要用于分析和查找 Java 堆中的內(nèi)存泄漏和內(nèi)存消耗問題。 -
可以從 Java 堆轉(zhuǎn)儲文件中分析內(nèi)存使用情況，并提供豐富的報告，如內(nèi)存泄漏疑點、最大對象和 GC 根信息。 -
支持通過圖形界面查詢對象，以及檢查對象間的引用關(guān)系。
②、GChisto：GC 日志分析工具，幫助開發(fā)者優(yōu)化垃圾收集行為和調(diào)整 GC 性能。
③、GCViewer：類似于 GChisto，也是用來分析 GC 日志，幫助開發(fā)者優(yōu)化 Java 應用的垃圾回收過程。
④、JProfiler：一個全功能的商業(yè) Java 性能分析工具，提供 CPU、 內(nèi)存和線程的實時分析。
⑤、arthas：
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阿里巴巴開源的 Java 診斷工具，主要用于線上的應用診斷。 -
支持在不停機的情況下進行 Java 應用的診斷。 -
包括 JVM 信息查看、監(jiān)控、Trace 命令、反編譯等。
⑥、async-profiler：一個低開銷的性能分析工具，支持生成火焰圖，適用于復雜性能問題的分析。
Java緩沖區(qū)溢出，如何預防
Java 緩沖區(qū)溢出主要是由于向緩沖區(qū)寫入的數(shù)據(jù)超過其能夠存儲的數(shù)據(jù)量。可以采用這些措施來避免：
①、合理設(shè)置緩沖區(qū)大小：在創(chuàng)建緩沖區(qū)時，應根據(jù)實際需求合理設(shè)置緩沖區(qū)的大小，避免創(chuàng)建過大或過小的緩沖區(qū)。
②、控制寫入數(shù)據(jù)量：在向緩沖區(qū)寫入數(shù)據(jù)時，應該控制寫入的數(shù)據(jù)量，確保不會超過緩沖區(qū)的容量。Java 的 ByteBuffer 類提供了remaining()方法，可以獲取緩沖區(qū)中剩余的可寫入數(shù)據(jù)量。
import java.nio.ByteBuffer;
public class ByteBufferExample {
public static void main(String[] args) {
// 模擬接收到的數(shù)據(jù)
byte[] receivedData = {1, 2, 3, 4, 5};
int bufferSize = 1024; // 設(shè)置一個合理的緩沖區(qū)大小
// 創(chuàng)建ByteBuffer
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(bufferSize);
// 寫入數(shù)據(jù)之前檢查容量是否足夠
if (buffer.remaining() >= receivedData.length) {
buffer.put(receivedData);
} else {
System.out.println("Not enough space in buffer to write data.");
}
// 準備讀取數(shù)據(jù)：將limit設(shè)置為當前位置，position設(shè)回0
buffer.flip();
// 讀取數(shù)據(jù)
while (buffer.hasRemaining()) {
byte data = buffer.get();
System.out.println("Read data: " + data);
}
// 清空緩沖區(qū)以便再次使用
buffer.clear();
}
}
進程和線程的區(qū)別
進程說簡單點就是我們在電腦上啟動的一個個應用，比如我們啟動一個瀏覽器，就會啟動了一個瀏覽器進程。進程是操作系統(tǒng)資源分配的最小單位，它包括了程序、數(shù)據(jù)和進程控制塊等。
線程說簡單點就是我們在 Java 程序中啟動的一個 main 線程，一個進程至少會有一個線程。當然了，我們也可以啟動多個線程，比如說一個線程進行 IO 讀寫，一個線程進行加減乘除計算，這樣就可以充分發(fā)揮多核 CPU 的優(yōu)勢，因為 IO 讀寫相對 CPU 計算來說慢得多。線程是 CPU 分配資源的基本單位。
一個進程中可以有多個線程，多個線程共用進程的堆和方法區(qū)（Java 虛擬機規(guī)范中的一個定義，JDK 8 以后的實現(xiàn)為元空間）資源，但是每個線程都會有自己的程序計數(shù)器和棧。
進程的調(diào)度方式
進程調(diào)度是操作系統(tǒng)中的核心功能之一，它負責決定哪些進程在何時使用 CPU。這一決定基于系統(tǒng)中的進程調(diào)度算法。
①、先來先服務
這是最簡單的調(diào)度算法，也稱為先進先出（FIFO）。進程按照請求 CPU 的順序進行調(diào)度。這種方式易于實現(xiàn)，但可能會導致較短的進程等待較長進程執(zhí)行完成，從而產(chǎn)生“饑餓”現(xiàn)象。
②、短作業(yè)優(yōu)先
選擇預計運行時間最短的進程優(yōu)先執(zhí)行。這種方式可以減少平均等待時間和響應時間，但缺點是很難準確預知進程的執(zhí)行時間，并且可能因為短作業(yè)一直在執(zhí)行，導致長作業(yè)持續(xù)被推遲執(zhí)行。
③、優(yōu)先級調(diào)度
在這種調(diào)度方式中，每個進程都被分配一個優(yōu)先級。CPU 首先分配給優(yōu)先級最高的進程。優(yōu)先級調(diào)度可以是非搶占式的或搶占式的。在非搶占式優(yōu)先級調(diào)度中，進程一旦開始執(zhí)行將一直運行直到完成；在搶占式優(yōu)先級調(diào)度中，更高優(yōu)先級的進程可以中斷正在執(zhí)行的低優(yōu)先級進程。
④、時間片輪轉(zhuǎn)
時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度為每個進程分配一個固定的時間段，稱為時間片，進程可以在這個時間片內(nèi)運行。如果進程在時間片結(jié)束時還沒有完成，它將被放回隊列的末尾。時間片輪轉(zhuǎn)是公平的調(diào)度方式，可以保證所有進程得到公平的 CPU 時間，適用于共享系統(tǒng)。
⑤、最短剩余時間優(yōu)先
這是短作業(yè)優(yōu)先的一種改進形式，它是搶占式的。即如果一個新進程的預計執(zhí)行時間比當前運行進程的剩余時間短，調(diào)度器將暫停當前的進程，并切換到新進程。這種方法也可以最小化平均等待時間，但同樣面臨預測執(zhí)行時間的困難。
參考鏈接
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三分惡的面渣逆襲：https://javabetter.cn/sidebar/sanfene/nixi.html -
二哥的 Java 進階之路：https://javabetter.cn
ending
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最后，把二哥的座右銘送給大家：沒有什么使我停留——除了目的，縱然岸旁有玫瑰、有綠蔭、有寧靜的港灣，我是不系之舟。共勉 ??。