Skip to content

Latest commit

 

History

History
199 lines (158 loc) · 24.6 KB

java-core-interview.md

File metadata and controls

199 lines (158 loc) · 24.6 KB

Java Core Вопросы

Базовый

Средний

Продвинутый

Java Core Ответы

Назовите основные пакеты и классы стандартной библиотеки Java

  • java.lang - импортируется автоматически.
    • Основные классы: Object, Class, Integer, String, System, Thread, Runnable, Exception
  • java.util - вспомогательные классы.
    • Основные классы: Date, Calendar, Collection, List, Map, Iterator, Random
  • java.io и java.nio - работа с вводом-выводом, с файловой системой (nio - каналы, буферы, неблокирующий).
    • Основные классы java.io: InputStream, OutputStream, Reader, Writer, File
    • Основные классы java.nio: Buffer, Channel, Selector, Path, Files
  • java.math - работа с длинной арифметикой: BigDecimal, BigInteger
  • java.time - работа со временем: Instant, LocalDate(Time), OffserDate(Time), Duration, Period, ZoneId
  • java.net - работа с сетью: URI, URL, Socket, URLConnection, InetAddress

к оглавлению

Назовите основные аннотации JAX-RS API

  • @Path - для указания относительного URI ресурса
  • @GET, @POST, @PUT, @DELETE,@HEAD - для указания типа HTTP запроса, который обрабатывает java метод
  • @PathParam - для указания параметра URI, который можно использовать в методе обработчике
  • @QueryParam - для указания параметра запроса, который можно использовать в методе обработчике
  • @FormParam - для указания form-параметра запроса, который можно использовать в методе обработчике
  • @Produces - для указания MIME типа данных, который принимает java обработчик
  • @Consumes - для указания MIME типа данных, который отдаёт java обработчик

к оглавлению

Если писали CRUD server, то расскажите про архитектуру и технологии

  • Архитектура: плюс если расскажет про разделение по слоям (Домен\ДАО\Сервис\Ресурс(Контроллер))
  • Технологии: плюс если расскажет, что выбрал и какие альтернативы (Xml, Json, Hibernate, Jpa, Spring (Boot), Jax-Rs)

к оглавлению

Назовите основные структуры данных и их особенности

На вершине иерархии в Java Collection Framework располагаются 2 интерфейса: Collection и Map. Эти интерфейсы разделяют все коллекции, входящие во фреймворк на две части по типу хранения данных: простые последовательные наборы элементов и наборы пар «ключ — значение» соответственно.

Интерфейс Collection расширяют интерфейсы:

  • List (список) Реализации:
    • ArrayList - Внутри обычный массив, длина которого автоматически увеличивается при добавлении новых элементов. Элементы пронумерованы, начиная от нуля, к ним можно обратиться по индексу.
    • LinkedList (двунаправленный связный список) - состоит из узлов, каждый из которых содержит как собственно данные, так и две ссылки на следующий и предыдущий узел.
    • Vector — реализация динамического массива объектов, методы которой синхронизированы.
    • Stack — реализация стека LIFO (last-in-first-out).
  • Set (сет) описывает неупорядоченную коллекцию, не содержащую повторяющихся элементов. Реализации:
    • HashSet - использует HashMap для хранения данных. В качестве ключа и значения используется добавляемый элемент. Из-за особенностей реализации порядок элементов не гарантируется при добавлении.
    • LinkedHashSet — гарантирует, что порядок элементов при обходе коллекции будет идентичен порядку добавления элементов.
    • TreeSet — предоставляет возможность управлять порядком элементов в коллекции при помощи объекта Comparator, либо сохраняет элементы с использованием «natural ordering».
  • Queue (очередь) предназначена для хранения элементов с предопределённым способом вставки и извлечения FIFO (first-in-first-out):
    • PriorityQueue — предоставляет возможность управлять порядком элементов в коллекции при помощи объекта Comparator, либо сохраняет элементы с использованием «natural ordering».
    • ArrayDeque — реализация интерфейса Deque, который расширяет интерфейс Queue методами, позволяющими реализовать конструкцию вида LIFO (last-in-first-out).

Интерфейс Map реализован классами:

  • Hashtable — хэш-таблица, методы которой синхронизированы. Не позволяет использовать null в качестве значения или ключа и не является упорядоченной.
  • HashMap — хэш-таблица. Позволяет использовать null в качестве значения или ключа и не является упорядоченной.
  • LinkedHashMap — упорядоченная реализация хэш-таблицы.
  • TreeMap — реализация, основанная на красно-чёрных деревьях. Является упорядоченной и предоставляет возможность управлять порядком элементов в коллекции при помощи объекта Comparator, либо сохраняет элементы с использованием «natural ordering».
  • WeakHashMap — реализация хэш-таблицы, которая организована с использованием weak references для ключей (сборщик мусора автоматически удалит элемент из коллекции при следующей сборке мусора, если на ключ этого элемента нет жёстких ссылок).

к оглавлению

Расскажите про equals и hashCode

  • Контракт equals

    • Рефлексивность для любого заданного значения x, выражение x.equals(x) должно возвращать true. Заданного — имеется в виду такого, что x != null
    • Симметричность для любых заданных значений x и y, x.equals(y) должно возвращать true только в том случае, когда y.equals(x) возвращает true.
    • Транзитивность для любых заданных значений x, y и z, если x.equals(y) возвращает true и y.equals(z) возвращает true, x.equals(z) должно вернуть значение true.
    • Согласованность для любых заданных значений x и y повторный вызов x.equals(y) будет возвращать значение предыдущего вызова этого метода при условии, что поля, используемые для сравнения этих двух объектов, не изменялись между вызовами.
    • Сравнение null для любого заданного значения x вызов x.equals(null) должен возвращать false.

  • Контракт hashCode:

    • вызов метода hashCode один и более раз над одним и тем же объектом должен возвращать одно и то же хэш-значение, при условии что поля объекта, участвующие в вычислении значения, не изменялись.
    • вызов метода hashCode над двумя объектами должен всегда возвращать одно и то же число, если эти объекты равны (вызов метода equals для этих объектов возвращает true).
    • вызов метода hashCode над двумя неравными между собой объектами должен возвращать разные хэш-значения. Хотя это требование и не является обязательным, следует учитывать, что его выполнение положительно повлияет на производительность работы хэш-таблиц.

  • Методы equals и hashCode необходимо переопределять вместе.

к оглавлению

Назовите основные java паттерны

  • Абстрактная фабрика (Abstract factory) - Класс, который представляет собой интерфейс для создания других классов.
  • Строитель (Builder) - Класс, который представляет собой интерфейс для создания сложного объекта.
  • Фабричный метод (Factory method) - Делегирует создание объектов наследникам родительского класса. Это позволяет использовать в коде программы не специфические классы, а манипулировать абстрактными объектами на более высоком уровне.
  • Прототип (Prototype) - Определяет интерфейс создания объекта через клонирование другого объекта вместо создания через конструктор.
  • Одиночка (Singleton) - Класс, который может иметь только один экземпляр.

к оглавлению

Расскажите про stream

  • Операции:
    • Промежуточные: filter, map, sorted, peek и т.д. Возвращают Stream.
    • Терминальные: collect, forEach, count, reduce, findFirst, anyMatch и т.д. Возвращают результат стрима и запускают его выполнение.
  • Parallel stream - использует ForkJoinPool.commonPool размером Runtime.getRuntime().availableProcessors() — 1.

к оглавлению

Расскажите про Java Memory Model

Модель памяти Java описывает поведение потоков в среде исполнения Java. Правила выполнения:

  • Однопоточные программы исполняются псевдопоследовательно. Это значит: в реальности процессор может выполнять несколько операций за такт, заодно изменив их порядок, однако все зависимости по данным остаются, так что поведение не отличается от последовательного.
  • Чтение любой переменной (кроме не-volatile long и double, для которых это правило может не выполняться) выдаст либо значение по умолчанию (ноль), либо что-то, записанное туда другой командой.
  • Остальные события выполняются по порядку, если связаны отношением строгого частичного порядка «выполняется прежде» (англ. happens before).

«Выполняется прежде» (англ. happens before) — отношение строгого частичного порядка введённое между атомарными командами. Оно значит, что вторая команда будет «в курсе» изменений, проведённых первой. Одно выполняется прежде другого для таких операций (список не полный):

  • Захват монитора, Возврат монитора,
  • Всё, что в том же потоке перед записью в volatile-переменную, и сама запись.
  • volatile-чтение и всё, что после него в том же потоке.
  • Запись в volatile-переменную и последующее считывание её
  • Статическая инициализация
  • Запись в final-поля в конструкторе
  • join потока и пр

к оглавлению

Расскажите про Mutable и Immutable объекты

Иммутабельный (неизменяемый, immutable) класс — это класс, который после инициализации не может изменить свое состояние. Чтобы класс был иммутабельным, он должен соответствовать следующим требованиям:

  • Запретите расширение класса – либо объявите его final, либо закройте доступ наследникам ко всем способам мутации, перечисленным в следующих пунктах;
  • Сделайте все поля финальными;
  • Не выставляйте наружу методов-мутаторов, которые меняют состояние;
  • Не отдавайте наружу поля ссылочного изменяемого типа (объекты классов, массивы) – если объект под ссылкой не иммутабельный, должна возвращаться его глубокая копия (defensive copy);
  • Создавайте объект правильно (подробнее в следующем посте).

к оглавлению

Расскажите про Garbage Collector

  • Большинство сборщиков опирается на слабую гипотезу о поколениях. Гипотеза предполагает, что молодые объекты умирают чаще. Для этого куча делится на регионы по времени жизни объектов – поколения. Сборка мусора в них выполняется раздельно.
  • Cуть алгоритма сборкм мусора в том, что достижимые объекты помечаются и группируются, а недостижимые удаляются.
  • GC Roots – то, с чего начинается обход графа объектов на вопрос достижимости. Множество корневых объектов (root set) считается достижимым безусловно.
  • Stop The World пауза. Это полная остановка потоков программы для безопасной сборки мусора и других системных операций.

Виды сборщиков мусора и как они влияют на производительность:

  • Serial – однопоточный, с поколениями. Дает большой throughput (маленькая сумма задержек);Если в приложении небольшой набор данных (примерно до 100 МБ), и/или оно будет работать на одном процессоре без каких-либо требований к времени задержки.
  • Parallel – многопоточный вариант Serial; Если приоритет пиковая производительность приложения, и требования к времени задержки отсутствуют (или допустимы паузы в одну секунду и более).
  • CMS (Concurrent Mark-Sweep) – дает меньшую latency (маленькие отдельные паузы), выполняя часть сборки вне Stop The World. Плата за это – меньший throughput. Способ сборки примерно как в предыдущих, работает с поколениями. В Java 9 уже объявлен deprecated;
  • G1 (Garbage First) – тоже направлен на уменьшение latency. Вместо поколений оперирует регионами; CMS/G1. Если время отклика важнее, чем общая пропускная способность, и паузы при сборке мусора должны быть короче одной секунды.
  • ZGC. Если у времени отклика высокий приоритет и/или задействована очень большая куча. к оглавлению

Расскажите про основные параметры настройки JVM

  • -Xms - установить начальный размер heap Java
  • -Xmx - установить максимальный размер heap Java
  • -Xss - установить размер стека Java-потока (java thread stack)
  • -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError - сделать дамп хипа при нехватке памяти

к оглавлению

Расскажите про области памяти JVM

  • Stack – место под примитивы и ссылки на объекты (но не сами объекты). Хранит локальные переменные и возвращаемые значения функций. Здесь же хранятся ссылки на объекты пока те конструируются. Все данные в стеке – GC roots. Освобождается сразу на выходе из функции. Принадлежит потоку, размер по-умолчанию указывается параметром виртуальной машины -Xss
  • PermGen – В этой области хранятся загруженные классы (экземпляры класса Class). Здесь же с Java 7 хранится пул строк. Изначально размера -XX:PermSize, растет динамически до -XX:MaxPermSize. Не считается частью кучи.
  • Metaspace – с Java 8 заменяет permanent generation. Отличие в том, что по умолчанию metaspace ограничен только размерами доступной на машине памяти, но так же как PermGen может быть ограничен, параметром -XX:MaxMetaspaceSize.
  • Heap – куча, вся managed-память, в которой хранятся все пользовательские объекты. Все следующие разделы – части кучи. Параметры -Xms, -Xmn и -Xmx устанавливают начальный, минимальный и максимальный размеры хипа соответственно.
  • Eden, New Generation, Old Generation и другие – специфичные для сборщика мусора части кучи, поколения. Могут быть разные, но общий подход сохраняется: долго живущий объект постепенно двигается во всё более старое поколение; сборка мусора в разных поколениях происходит раздельно; чем поколение старше, тем сборка в нём реже, но и дороже.

к оглавлению

Расскажите про профилирование JVM

Виды профилировщиков: JProfiler, YourKit, VisualVM, Java Mission Control

На примере VisualVM:

  • семплирующий профилировщик (снимает показания через равные промежутки времени)
  • инструментирующий профилировщик (добавляет чекпоинты в код)

к оглавлению

Расскажите про работу с хипдампом JVM

Как снять хипдамп:

  • JDK утилиты: jmap, jcmd
  • VisualVM
  • Автоматически -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
  • JMX (JConsole либо программно)

Просмотри при помощи Eclipse Memory Analyzer:

  • Объекты занимающие больше всего памяти
  • Граф объектов
  • Достижимые и недостижимые объекты

к оглавлению