阿里资深架构师三年整理分享：Java面试核心知识点原理篇文档

╰+哭是因爲堅強的太久メ 2023-09-27 20:43 87阅读 0赞

# 前言 #

本文是对Java程序员面试必备知识点的总结，详细讲解了JVM原理、多线程、数据结构和算法、分布式缓存、设计模式等内容，希望读者能通过阅读本书对Java的基础原理有更深入、全面的理解。

面试官通常会在短短两小时内对面试者的知识结构进行全面了解，面试者在回答问题时如果拖泥带水且不能直击问题的本质，则很难充分表现自己，最终影响面试结果。针对这种情况，本文在讲解知识点时不拖泥带水，力求精简，详细介绍了Java程序员面试时常被问及的核心知识点。

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本文将从目录、主要内容和对读者阅读本文的建议三部分内容来介绍，希望大家能够喜欢，也希望能帮助到大家的学习！

# 目录 #

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# 主要内容 #

本文共9章，各章所讲内容如下。

第1章讲解JVM原理，涉及JVM运行机制、JVM内存模型、常用垃圾回收算法和JVM类加载机制等内容。

> 1.1 JVM的运行机制
> 
> 1.2多线程
> 
> 1.3 JVM的内存区域
> 
> 1.4 JVM的运行时内存
> 
> 1.5垃圾回收与算法
> 
> 1.6 Java中的4种引|用类型
> 
> 1.7分代收集算法和分区收集算法
> 
> 1.8垃圾收集器
> 
> 1.9 Java网络编程模型
> 
> 1.10 JVM的类加载机制

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第2章，本章将针对常用的Java基础知识展开详细的介绍，具体包含Java的集合、异常分类及处理、反射机制、注解、内部类、泛型、序列化这几部分内容

> 2.1集合
> 
> 2.2异常分类及处理
> 
> 2.3反射机制
> 
> 2.4注解
> 
> 2.5内部类
> 
> 2.6泛型
> 
> 2.7序列化

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第3章相对于传统的单线程，多线程能够在操作系统多核配置的基础上，能够更好地利用服务器的多个CPU资源，使程序运行起来更加高效。Java通过提供对多线程的支持来在一个进程内并发执行多个线程，每个线程都并行执行不同的任务，以满足编写高效率程序的要求。

> 3.1 Java线程的创建方式
> 
> 3.2线程池的工作原理
> 
> 3.3 5种常用的线程池
> 
> 3.4线程的生命周期
> 
> 3.5线程的基本方法
> 
> 3.6 Java中的锁
> 
> 3.7线程上下文切换
> 
> 3.8 Java阻塞队列
> 
> 3.9 Java并发关键字
> 
> 3.10多线程如何共享数据
> 
> 3.11 ConcurrentHashMap并发
> 
> 3.12 Java中的线程调度
> 
> 3.13进程调度算法
> 
> 3.14什么是CAS
> 
> 3.15 ABA问题
> 
> 3.16什么是AQS

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第4章数据结构指数据的存储、组织方式。有人认为“程序=数据结构+算法”。因此良好的数据结构对于程序的运行至关重要，尤其是在复杂的系统中，设计优秀的数据结构能够提高系统的灵活性和性能。在程序的设计和开发过程中难免需要使用各种各样的数据结构，比如有时需要根据产品的特点定义自己的数据结构，因此数据结构对于程序设计至关重要。本章将详细介绍常用的数据结构，具体包括栈、队列、链表、二叉树、红黑树、散列表和位图。

> 4.1栈及其Java实现
> 
> 4.2队列及其Java实现
> 
> 4.3链表
> 
> 4.4散列表
> 
> 4.5二叉排序树
> 
> 4.6红黑树
> 
> 4.7图
> 
> 4.8位图

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第5章在计算机世界里“数据结构+算法=程序”，因此算法在程序开发中起着至关重要的作用。虽然我们在开发中自己设计算法的情况不多，在工作中却离不开算法。无论是开发包提供的算法还是我们自己设计的算法，算法在程序中都无处不在。

常用的算法有查找算法和排序算法。查找算法有线性查找算法、深度优先搜索算法、广度优先搜索算法和二分查找算法，这里重点介绍最常用也最快速的二分查找算法。

排序算法是很常见的算法，大到数据库设计，小到对列表的排序都适用。常用的排序算法有冒泡排序算法、插入排序算法、快速排序算法、希尔排序算法、归并排序算法、桶排序算法、堆排序算法和基数排序算法。本章会详细介绍这些算法。

除此之外，还会介绍一些在应用中必不可少的算法，例如剪枝算法、回溯算法、最短路径算法、最大子数组算法和最长公因子算法。

> 5.1二分查找算法
> 
> 5.2冒泡排序算法
> 
> 5.3插入排序算法
> 
> 5.4快速排序算法
> 
> 5.5希尔排序算法
> 
> 5.6归并排序算法
> 
> 5.7桶排序算法
> 
> 5.8基数排序算法
> 
> 5.9其他算法

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第6章在计算机领域中，网络是信息传输、接收、共享的虚拟平台，将各个点、面、体的信息联系到一起，从而实现这些资源的共享。在大型分布式系统中，网络起着至关重要的作用，本章对常用的网络 7层架构，以及TCP/IP、HTTP和CDN的原理做简单介绍，这是我们构建分布式系统所必须了解的，只有理解这些原理，才能设计出好的系统，并更有针对性地做系统架构调优。

负载均衡建立在现有网络结构之上，提供了一种廉价、有效、透明的方法来扩展网络设备和服务器的带宽，增加了吞吐量，加强了网络数据处理能力，并提高了网络的灵活性和可用性。项目中常用的负载均衡有四层负载均衡和七层负载均衡。

本章讲解网络与负载均衡原理，涉及TCP/IP、HTTP、常用负载均衡算法和LVS原理等内容。

> 6.1网络
> 
> 6.2负载均衡

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第7章数据库是软件开发中必不可少的组件，无论是关系型数据库MySQL、Oracle、PostgreSQL，还是NoSQL数据库HBase、MongoDB、Cassandra，都针对不同的应用场景解决不同的问题。本章不会详细介绍这些数据库的使用方法，因为读者或多或少都使用过这些数据库，但是数据库底层的原理尤其是存储引擎、数据库锁和分布式事务是我们容易忽略的，而这些原理对于数据库的调优和疑难问题的解决来说比较重要，因此本章将针对数据库存储引擎、数据库索引、存储过程、数据库锁和分布式事务展开介绍，希望读者能够站在更高的层次理解这些原理，以便在数据库出现性能瓶颈时做出正确的判断。

> 7.1数据库的基本概念及原则
> 
> 7.2数据库的并发操作和锁
> 
> 7.3数据库分布式事务

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第8章缓存指将需要频繁访问的数据存放在内存中以加快用户访问速度的一种技术。缓存分进程级缓存和分布式缓存，进程级缓存指将数据缓存在服务内部，通过Map、List等结构实现存储；分布式缓存指将缓存数据单独存放在分布式系统中，以便于缓存的统一管理和存取。常用的分布式缓存系统有Ehcache、Redis和Memcached。

> 8.1分布式缓存介绍
> 
> 8.2 Ehcache的原理及应用
> 
> 8.3 Redis的原理及应用
> 
> 8.4分布式缓存设计的核心问题

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第9章设计模式（Design Pattern）是经过高度抽象化的在编程中可以被反复使用的代码设计经验的总结。

正确使用设计模式能有效提高代码的可读性、可重用性和可靠性，编写符合设计模式规范的代码不但有利于自身系统的稳定、可靠，还有利于外部系统的对接。在使用了良好的设计模式的系统工程中，无论是对满足当前的需求，还是对适应未来的需求，无论是对自身系统间模块的对接，还是对外部系统的对接，都有很大的帮助。

本章讲解设计模式，涉及常见的23种经典设计模式。

> 9.4单例模式的概念及Java实现
> 
> 9.5建造者模式的概念及Java实现
> 
> 9.6原型模式的概念及Java实现
> 
> 9.7适配器模式的概念及Java实现
> 
> 9.8装饰者模式的概念及Java实现
> 
> 9.9代理模式的概念及Java实现
> 
> 9.10外观模式的概念及Java实现
> 
> 9.11桥接模式的概念及Java实现
> 
> 9.12组合模式的概念及Java实现
> 
> 9.13享元模式的概念及Java实现
> 
> 9.14策略模式的概念及Java实现
> 
> 9.15模板方法模式的概念及Java实现
> 
> 9.16观察者模式的概念及Java实现
> 
> 9.17迭代器模式的概念及Java实现
> 
> 9.18责任链模式的概念及Java实现
> 
> 9.19命令模式的概念及Java实现
> 
> 9.20备忘录模式的概念及Java实现
> 
> 9.21状态模式的概念及Java实现
> 
> 9.22访问者模式的概念及Java实现
> 
> 9.23中介者模式的概念及Java实现
> 
> 9.24解释器模式的概念及Java实现

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# 对读者阅读本文的建议 #

文目录细致，建议读者在阅读本文之后以目录作为参考温故而知新，达到融会贯通的目的。

建议读者花3周进行细读，详细理解文中的知识点、代码和架构图；

再花两天进行复习，对着目录回忆知识点，对想不起来的部分及时查漏补缺；

在面试前再花3小时进行复习，以充分掌握本文知识点。

这样，读者就能对文中每个知识点的广度和深度理解更充分，在面试时胸有成竹、百战不殆。

希望大家能够仔细品读本文，慢慢的理解本文的真谛，慢慢的增加自己的技术广度和深度，让自己变得更加有价值！

希望本文能够帮助到大家，大家加油好好学习吧！！

文中资料已整理打包存放网盘，有需要的朋友可以点击下方的名片自取！

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