5/2 美团实习

面试官: 嗨，欢迎来到美团的后端面试。我们今天会讨论一些技术问题，先从基础开始。你能给我讲讲HashMap的原理以及它为什么线程不安全吗？还有，红黑树的结构是怎样的？

求职者: 当然可以。HashMap的原理基于散列表，它通过hashcode来计算键的存储索引。由于多线程同时修改HashMap可能会导致竞态条件，这就是它不安全的原因。至于红黑树，它是一种自平衡的二叉查找树，具有五个基本性质，保证了操作的效率。

面试官: 很好。接下来谈谈ConcurrentHashMap。它是怎样保证线程安全的？在1.8版本中有哪些优化？为什么从ReentrantLock改成了CAS加synchronized？

求职者: ConcurrentHashMap通过分段锁的机制来保证线程安全。在1.8版本中，进行了结构上的优化，引入了Node数组加链表加红黑树的结构，提高了并发度。它之所以从ReentrantLock改为CAS加synchronized，是为了在保证安全的同时，提高了读操作的效率，减少了锁的竞争。

面试官: 明白了。那如果在Java中只重写hashcode或equals会怎样？

求职者: 如果只重写其中一个，会破坏hashcode和equals的一致性，导致在集合操作中出现错误。比如，两个对象逻辑相等但可能被分配到不同的bucket，或者相同bucket中认为是不同的元素。

面试官: 解释一下数据库的最左匹配原则，以及给定的SQL查询条件在使用联合索引(a, b, c)时会怎样？

求职者: 最左匹配原则指的是数据库在使用联合索引时会从左到右的顺序来匹配条件。对于给定的查询条件，①会充分利用到索引，因为它遵循了索引的顺序；②则只能部分利用索引，因为b的条件是一个范围查询，会使得c的索引部分失效。

面试官: 很好。那你能告诉我为什么数据库索引会选用B+树吗？

求职者: B+树是因为它能保持数据的有序性，并且它的分支统一，查询效率稳定。此外，它的叶子节点带有指针，便于范围查询，适合磁盘读取，提高了IO效率。

面试官: 那么，谈谈事务隔离级别，尤其是可重复读解决了哪些问题？

求职者: 事务隔离级别包括读未提交、读已提交、可重复读和串行化。可重复读主要解决了脏读和不可重复读的问题，保证了在同一个事务中多次读取相同记录的结果是一致的。

面试官: MySQL是如何实现可重复读的？它是怎样解决脏读和不可重复读问题的？

求职者: MySQL的可重复读是通过**MVCC（多版本并发控制）**实现的。它会为每个事务生成一个唯一的版本号，对于更新操作，数据库会保留原数据的快照。这样就即解决了脏读也解决了不可重复读的问题。

面试官: 接下来，描述一下JVM内存结构。

求职者: JVM内存结构主要包括堆内存、方法区、虚拟机栈、本地方法栈和程序计数器。堆内存是最大的一块，存放对象实例；方法区存储类信息、常量、静态变量等；虚拟机栈存储局部变量表、操作数栈等；本地方法栈用于支持native方法；程序计数器是线程私有的，记录当前线程执行的字节码的行号。

面试官: Redis你都用过哪些数据类型？

求职者: Redis的常用数据类型包括字符串(String)、列表(List)、集合(Set)、有序集合(ZSet)和哈希(Hash)。每种数据类型都有其适用的场景，如字符串可用于缓存，列表适用于队列等。

面试官: 你能解释一下Redis是如何实现分布式锁的吗？

求职者: Redis实现分布式锁主要是通过SETNX命令，它可以设置一个key，如果key不存在则操作成功，存在则失败。通过这种方式可以确保锁的唯一性。还可以使用过期时间来避免死锁。

面试官: 谈谈缓存穿透和缓存雪崩。

求职者: 缓存穿透是指查询不存在的数据，导致每次都要去数据库查询，可以通过缓存空值或布隆过滤器解决。缓存雪崩是指大量缓存同时失效，导致数据库压力骤增，可以通过设置不同的过期时间或使用熔断限流策略来缓解。

面试官: 你如何看待缓存空值与布隆过滤器的区别和优缺点？

求职者: 缓存空值可以防止数据库查询不存在的数据，但如果攻击者使用不同的查询条件，仍然可能导致缓存穿透。布隆过滤器可以更有效地防止穿透，但存在一定的误判率，并且一旦设定，难以变更。

面试官: 你用过哪些消息队列？能描述一下RocketMQ的结构吗？

求职者: 我用过RabbitMQ和Kafka。RocketMQ的结构包括生产者、消费者、NameServer和Broker。NameServer作为路由信息的注册中心，Broker负责存储和传输消息。

面试官: 在消息队列中，怎么保证不重复消费？如果消费失败了应该怎么办？

求职者: 为了保证不重复消费，可以设置消息唯一ID并在消费端做好去重处理。如果消费失败，可以采用重试机制，对于一些不可恢复的错误，可以将消息记录下来，进行人工干预。

面试官: 那么，我们现在来简单聊一下你的项目。请你简要介绍一下你参与的一个你认为最有挑战的项目，并说明你在其中扮演的角色。

求职者: 在我最近的一个科研项目中，我从事的是将飞行器动力转向元宇宙的研究。在这个项目中，我负责数据的采集和分析，使用了机器学习算法来预测和优化性能参数。这个项目不仅对我的技术能力是一个挑战，也让我对元宇宙领域有了更深入的了解。

面试官: 听起来你有很丰富的经验。我们现在来做一道编程题，LC143重排链表。你准备好了吗？

求职者: 好的，我来试一下。这道题目的目的是重新排列链表，使得原链表的第一个元素后跟最后一个元素，然后是第二个元素和倒数第二个元素，以此类推。我会先找到链表的中点，然后翻转后半部分，最后将两个链表合并。

public void reorderList(ListNode head) {
    if (head == null || head.next == null) return;

    // Find the middle of the list
    ListNode slow = head, fast = head;
    while (fast != null && fast.next != null) {
        slow = slow.next;
        fast = fast.next.next;
    }
    
    // Reverse the second half of the list
    ListNode prev = null, curr = slow, tmp;
    while (curr != null) {
        tmp = curr.next;
        curr.next = prev;
        prev = curr;
        curr = tmp;
    }
    
    // Merge two halves
    ListNode first = head, second = prev;
    while (second.next != null) {
        tmp = first.next;
        first.next = second;
        first = tmp;
        
        tmp = second.next;
        second.next = first;
        second = tmp;
    }
}

面试官: 非常棒，我们会尽快给你反馈。