Java 最常見面試題全解析：Mybatis、RabbitMQ、kafka

一、MyBatis

1. MyBatis 中 #{}和 ${}的區別是什麼？

\\#{}是預編譯處理，${}是字符替換。在使用 #{}時，MyBatis 會將 SQL 中的 #{}替換成“?”，配合 PreparedStatement 的 set 方法賦值，這樣可以有效的防止 SQL 注入，保證程序的運行安全。

2. MyBatis 有幾種分頁方式？

分頁方式：邏輯分頁和物理分頁。

• 邏輯分頁： 使用 MyBatis 自帶的 RowBounds 進行分頁，它是一次性查詢很多數據，然後在數據中再進行檢索。

• 物理分頁： 自己手寫 SQL 分頁或使用分頁插件 PageHelper，去數據庫查詢指定條數的分頁數據的形式。

3. RowBounds 是一次性查詢全部結果嗎？為什麼？

RowBounds 表面是在“所有”數據中檢索數據，其實並非是一次性查詢出所有數據，因為 MyBatis 是對 jdbc 的封裝，在 jdbc 驅動中有一個 Fetch Size 的配置，它規定了每次最多從數據庫查詢多少條數據，假如你要查詢更多數據，它會在你執行 next()的時候，去查詢更多的數據。就好比你去自動取款機取 10000 元，但取款機每次最多能取 2500 元，所以你要取 4 次才能把錢取完。只是對於 jdbc 來說，當你調用 next()的時候會自動幫你完成查詢工作。這樣做的好處可以有效的防止內存溢出。

Fetch Size 官方相關文檔：http://t. cn/EfSE2g3

4. MyBatis 邏輯分頁和物理分頁的區別是什麼？

• 邏輯分頁是一次性查詢很多數據，然後再在結果中檢索分頁的數據。這樣做弊端是需要消耗大量的內存、有內存溢出的風險、對數據庫壓力較大。
• 物理分頁是從數據庫查詢指定條數的數據，彌補了一次性全部查出的所有數據的種種缺點，比如需要大量的內存，對數據庫查詢壓力較大等問題。

5. MyBatis 是否支持延遲加載？延遲加載的原理是什麼？

MyBatis 支持延遲加載，設置 lazyLoadingEnabled=true 即可。

延遲加載的原理的是調用的時候觸發加載，而不是在初始化的時候就加載信息。比如調用 a. getB(). getName()，這個時候發現 a. getB() 的值為 null，此時會單獨觸發事先保存好的關聯 B 對象的 SQL，先查詢出來 B，然後再調用 a. setB(b)，而這時候再調用 a. getB(). getName() 就有值了，這就是延遲加載的基本原理。

• 一級緩存：基於 PerpetualCache 的 HashMap 本地緩存，它的聲明週期是和 SQLSession 一致的，有多個 SQLSession 或者分佈式的環境中數據庫操作，可能會出現髒數據。當 Session flush 或 close 之後，該 Session 中的所有 Cache 就將清空，默認一級緩存是開啟的。
• 二級緩存：也是基於 PerpetualCache 的 HashMap 本地緩存，不同在於其存儲作用域為 Mapper 級別的，如果多個SQLSession之間需要共享緩存，則需要使用到二級緩存，並且二級緩存可自定義存儲源，如 Ehcache。默認不打開二級緩存，要開啟二級緩存，使用二級緩存屬性類需要實現 Serializable 序列化接口(可用來保存對象的狀態)。

開啟二級緩存數據查詢流程：二級緩存 -> 一級緩存 -> 數據庫。

緩存更新機制：當某一個作用域(一級緩存 Session/二級緩存 Mapper)進行了C/U/D 操作後，默認該作用域下所有 select 中的緩存將被 clear。

7. MyBatis 和 hibernate 的區別有哪些？

• 靈活性：MyBatis 更加靈活，自己可以寫 SQL 語句，使用起來比較方便。
• 可移植性：MyBatis 有很多自己寫的 SQL，因為每個數據庫的 SQL 可以不相同，所以可移植性比較差。
• 學習和使用門檻：MyBatis 入門比較簡單，使用門檻也更低。
• 二級緩存：hibernate 擁有更好的二級緩存，它的二級緩存可以自行更換為第三方的二級緩存。

8. MyBatis 有哪些執行器（Executor）？

MyBatis 有三種基本的Executor執行器：

• SimpleExecutor：每執行一次 update 或 select 就開啟一個 Statement 對象，用完立刻關閉 Statement 對象；
• ReuseExecutor：執行 update 或 select，以 SQL 作為 key 查找 Statement 對象，存在就使用，不存在就創建，用完後不關閉 Statement 對象，而是放置於 Map 內供下一次使用。簡言之，就是重複使用 Statement 對象；
• BatchExecutor：執行 update（沒有 select，jdbc 批處理不支持 select），將所有 SQL 都添加到批處理中（addBatch()），等待統一執行（executeBatch()），它緩存了多個 Statement 對象，每個 Statement 對象都是 addBatch()完畢後，等待逐一執行 executeBatch()批處理，與 jdbc 批處理相同。

分頁插件的基本原理是使用 MyBatis 提供的插件接口，實現自定義插件，在插件的攔截方法內攔截待執行的 SQL，然後重寫 SQL，根據 dialect 方言，添加對應的物理分頁語句和物理分頁參數。

10. MyBatis 如何編寫一個自定義插件？

自定義插件實現原理

MyBatis 自定義插件針對 MyBatis 四大對象（Executor、StatementHandler、ParameterHandler、ResultSetHandler）進行攔截：

• Executor：攔截內部執行器，它負責調用 StatementHandler 操作數據庫，並把結果集通過 ResultSetHandler 進行自動映射，另外它還處理了二級緩存的操作；
• StatementHandler：攔截 SQL 語法構建的處理，它是 MyBatis 直接和數據庫執行 SQL 腳本的對象，另外它也實現了 MyBatis 的一級緩存；
• ParameterHandler：攔截參數的處理；
• ResultSetHandler：攔截結果集的處理。

自定義插件實現關鍵

MyBatis 插件要實現 Interceptor 接口，接口包含的方法，如下：

public interface Interceptor{ 
 Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable; 
 Object plugin(Object target); 
 void setProperties(Properties properties);
}

• setProperties 方法是在 MyBatis 進行配置插件的時候可以配置自定義相關屬性，即：接口實現對象的參數配置；
• plugin 方法是插件用於封裝目標對象的，通過該方法我們可以返回目標對象本身，也可以返回一個它的代理，可以決定是否要進行攔截進而決定要返回一個什麼樣的目標對象，官方提供了示例：return Plugin. wrap(target, this)；
• intercept 方法就是要進行攔截的時候要執行的方法。

自定義插件實現示例

官方插件實現：

@Intercepts({@Signature(type = Executor.class, method= "query", 
 args = {MappedStatement.class, Object.class, RowBounds.class, 
 ResultHandler.class})})
public class TestInterceptor implements Interceptor { 
 public Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable { 
 Object target = invocation.getTarget(); //被代理對象 
 Method method = invocation.getMethod(); //代理方法 
 Object[] args = invocation.getArgs(); //方法參數  

 // do something . . . . . . 方法攔截前執行代碼塊 
 Object result = invocation.proceed(); 
 // do something . . . . . . . 方法攔截後執行代碼塊 
 return result; 
 } 
 public Object plugin(Object target){ 
 return Plugin.wrap(target, this); 
 }
}

二、RabbitMQ

1. RabbitMQ 的使用場景有哪些？

• 搶購活動，削峰填谷，防止系統崩塌。
• 延遲信息處理，比如 10 分鐘之後給下單未付款的用戶發送郵件提醒。
• 解耦系統，對於新增的功能可以單獨寫模塊擴展，比如用戶確認評價之後，新增了給用戶返積分的功能，這個時候不用在業務代碼裡添加新增積分的功能，只需要把新增積分的接口訂閱確認評價的消息隊列即可，後面再添加任何功能只需要訂閱對應的消息隊列即可。

2. RabbitMQ 有哪些重要的角色？

RabbitMQ 中重要的角色有：生產者、消費者和代理：

• 生產者：消息的創建者，負責創建和推送數據到消息服務器；
• 消費者：消息的接收方，用於處理數據和確認消息；
• 代理：就是 RabbitMQ 本身，用於扮演“快遞”的角色，本身不生產消息，只是扮演“快遞”的角色。

3. RabbitMQ 有哪些重要的組件？

• ConnectionFactory（連接管理器）：應用程序與Rabbit之間建立連接的管理器，程序代碼中使用。
• Channel（信道）：消息推送使用的通道。
• Exchange（交換器）：用於接受、分配消息。
• Queue（隊列）：用於存儲生產者的消息。
• RoutingKey（路由鍵）：用於把生成者的數據分配到交換器上。
• BindingKey（綁定鍵）：用於把交換器的消息綁定到隊列上。

4. RabbitMQ 中 vhost 的作用是什麼？

vhost：每個 RabbitMQ 都能創建很多 vhost，我們稱之為虛擬主機，每個虛擬主機其實都是 mini 版的RabbitMQ，它擁有自己的隊列，交換器和綁定，擁有自己的權限機制。

5. RabbitMQ 的消息是怎麼發送的？

首先客戶端必須連接到 RabbitMQ 服務器才能發佈和消費消息，客戶端和 rabbit server 之間會創建一個 tcp 連接，一旦 tcp 打開並通過了認證（認證就是你發送給 rabbit 服務器的用戶名和密碼），你的客戶端和 RabbitMQ 就創建了一條 amqp 信道（channel），信道是創建在“真實” tcp 上的虛擬連接，amqp 命令都是通過信道發送出去的，每個信道都會有一個唯一的 id，不論是發佈消息，訂閱隊列都是通過這個信道完成的。

6. RabbitMQ 怎麼保證消息的穩定性？

• 提供了事務的功能。
• 通過將 channel 設置為 confirm（確認）模式。

7. RabbitMQ 怎麼避免消息丟失？

• 把消息持久化磁盤，保證服務器重啟消息不丟失。
• 每個集群中至少有一個物理磁盤，保證消息落入磁盤。

8. 要保證消息持久化成功的條件有哪些？

• 聲明隊列必須設置持久化 durable 設置為 true.
• 消息推送投遞模式必須設置持久化，deliveryMode 設置為 2（持久）。
• 消息已經到達持久化交換器。
• 消息已經到達持久化隊列。

以上四個條件都滿足才能保證消息持久化成功。

9. RabbitMQ 持久化有什麼缺點？

持久化的缺地就是降低了服務器的吞吐量，因為使用的是磁盤而非內存存儲，從而降低了吞吐量。可儘量使用 ssd 硬盤來緩解吞吐量的問題。

10. RabbitMQ 有幾種廣播類型？

• direct（默認方式）：最基礎最簡單的模式，發送方把消息發送給訂閱方，如果有多個訂閱者，默認採取輪詢的方式進行消息發送。
• headers：與 direct 類似，只是性能很差，此類型幾乎用不到。
• fanout：分發模式，把消費分發給所有訂閱者。
• topic：匹配訂閱模式，使用正則匹配到消息隊列，能匹配到的都能接收到。

11. RabbitMQ 怎麼實現延遲消息隊列？

延遲隊列的實現有兩種方式：

• 通過消息過期後進入死信交換器，再由交換器轉發到延遲消費隊列，實現延遲功能；
• 使用 RabbitMQ-delayed-message-exchange 插件實現延遲功能。

12. RabbitMQ 集群有什麼用？

集群主要有以下兩個用途：

• 高可用：某個服務器出現問題，整個 RabbitMQ 還可以繼續使用；
• 高容量：集群可以承載更多的消息量。

13. RabbitMQ 節點的類型有哪些？

• 磁盤節點：消息會存儲到磁盤。
• 內存節點：消息都存儲在內存中，重啟服務器消息丟失，性能高於磁盤類型。

14. RabbitMQ 集群搭建需要注意哪些問題？

• 各節點之間使用“--link”連接，此屬性不能忽略。
• 各節點使用的 erlang cookie 值必須相同，此值相當於“秘鑰”的功能，用於各節點的認證。
• 整個集群中必須包含一個磁盤節點。

15. RabbitMQ 每個節點是其他節點的完整拷貝嗎？為什麼？

不是，原因有以下兩個：

• 存儲空間的考慮：如果每個節點都擁有所有隊列的完全拷貝，這樣新增節點不但沒有新增存儲空間，反而增加了更多的冗餘數據；
• 性能的考慮：如果每條消息都需要完整拷貝到每一個集群節點，那新增節點並沒有提升處理消息的能力，最多是保持和單節點相同的性能甚至是更糟。

16. RabbitMQ 集群中唯一一個磁盤節點崩潰了會發生什麼情況？

如果唯一磁盤的磁盤節點崩潰了，不能進行以下操作：

• 不能創建隊列
• 不能創建交換器
• 不能創建綁定
• 不能添加用戶
• 不能更改權限
• 不能添加和刪除集群節點

唯一磁盤節點崩潰了，集群是可以保持運行的，但你不能更改任何東西。

17. RabbitMQ 對集群節點停止順序有要求嗎？

RabbitMQ 對集群的停止的順序是有要求的，應該先關閉內存節點，最後再關閉磁盤節點。如果順序恰好相反的話，可能會造成消息的丟失。

三、kafka

1. kafka 可以脫離 zookeeper 單獨使用嗎？為什麼？

kafka 不能脫離 zookeeper 單獨使用，因為 kafka 使用 zookeeper 管理和協調 kafka 的節點服務器。

2. kafka 有幾種數據保留的策略？

kafka 有兩種數據保存策略：按照過期時間保留和按照存儲的消息大小保留。

3. kafka 同時設置了 7 天和 10G 清除數據，到第五天的時候消息達到了 10G，這個時候 kafka 將如何處理？

這個時候 kafka 會執行數據清除工作，時間和大小不論那個滿足條件，都會清空數據。

4. 什麼情況會導致 kafka 運行變慢？

• cpu 性能瓶頸
• 磁盤讀寫瓶頸
• 網絡瓶頸

5. 使用 kafka 集群需要注意什麼？

• 集群的數量不是越多越好，最好不要超過 7 個，因為節點越多，消息複製需要的時間就越長，整個群組的吞吐量就越低。
• 集群數量最好是單數，因為超過一半故障集群就不能用了，設置為單數容錯率更高。

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