Java 八股面试题（结合教务系统项目）
Java 八股面试题（结合教务系统项目）
本题集为 Java 八股向，答案尽量精简，并在关键处附【本项目】结合点，便于面试时把八股引到项目上，避免纯背书。 项目技术栈：Spring Boot 2.5.6 / MyBatis / MySQL / Redis / Shiro + JWT / POI / Java 8。
一、Java 基础
Q1. == 和 equals() 的区别？
答：== 比较引用地址（基本类型比值）；equals() 默认也是比地址（Object 里就是 ==），String/Integer 等重写后比内容。
【本项目】UserLevelAspect 里 userRole.equals(role) 比较字符串内容，必须用 equals；若误用 == 对非字面量字符串会恒为 false（常量池陷阱）。
Q2. String 为什么不可变？好处是什么？
答：String 用 final 修饰类、private final char[]（JDK9 后 byte[]）存值，无修改方法。好处：线程安全、可共享常量池、hashCode 可缓存、安全（如作为 HashMap key 不会被改）。
【本项目】JWT token 是 String，不可变保证多线程下解析、验签安全；JwtUtils.SECRET = "sms-panovo" 作为 HMAC 密钥，不可变避免被篡改。
Q3. final / finally / finalize 区别？
答：完全不同的三样东西。final 修饰类（不可继承）、方法（不可重写）、变量（不可重新赋值）；finally 是 try-finally 块，异常时也执行；finalize 是 Object 方法，GC 回收前调用，JDK9 已废弃，不推荐用。
【本项目】JwtUtils 中 public static final String SECRET 用 final 修饰常量；POI 导出用 try-with-resources（本质是 finally 关闭流）替代手写 finally。
Q4. 重载（Overload）和重写（Override）的区别？
答：重载是同类中方法名相同、参数列表不同（编译期多态）；重写是子类重写父类方法，方法签名需兼容、访问权限不能更严、不能抛更宽异常（运行期多态）。
【本项目】JwtUtils.generateToken(User) 与 generateToken(User, long) 是重载；XSSFWorkbook 等对 Workbook 接口方法的实现是重写。
Q5. Java 异常体系？Checked 和 Unchecked 区别？
答：Throwable → Error（不可恢复，如 OOM）+ Exception。Exception 分 Checked（编译期检查，必须 try/catch 或 throws，如 IOException）和 Unchecked/Runtime（空指针、数组越界等）。
【本项目】ScoreImportExportController 里 parseExcelRows throws Exception（受检异常），调用处 try-catch；NumberFormatException 是运行时异常，Double.parseDouble 抛出后本地 catch。
Q6. try-with-resources 原理？
答：Java 7 引入，自动关闭实现 AutoCloseable 的资源，编译后等价于 try-finally（且能正确处理异常抑制）。资源关闭顺序与声明相反。
【本项目】POI 导出大量用 try (Workbook workbook = new XSSFWorkbook()) {...}，确保 Excel 工作簿被关闭，避免大文件内存泄漏。
二、集合
Q7. ArrayList 和 LinkedList 区别？如何选择？
答：ArrayList 底层数组，随机访问 O(1)、增删尾部 O(1) 中间 O(n)；LinkedList 双向链表，增删头尾 O(1)、随机访问 O(n)。查询多用 ArrayList，频繁头插多用 LinkedList。
【本项目】ScoreImportExportController 里 List<Map> rawRows = new ArrayList<>() 用 ArrayList，因为按行追加、遍历查询为主。
Q8. HashMap 原理？JDK7 和 JDK8 区别？
答：数组 + 链表（JDK8 链表长度 ≥8 且数组 ≥64 转红黑树）。put 过程：hash → 定位桶 → 空则放 → 有则链表/树插入/覆盖。JDK7 头插法（并发死链），JDK8 尾插法 + 红黑树。
【本项目】OperationLogAspect 用 HashMap 存模块映射 moduleMap，单线程读多写少，合适；SENSITIVE_KEYS 用 HashSet O(1) 判断敏感字段。
Q9. HashMap 默认初始容量和扩容机制？
答：默认 16，负载因子 0.75，超过 容量×0.75 扩容为 2 倍。扩容时 rehash（JDK8 优化：原位置或原位置+旧容量）。指定初始容量建议 预期大小/0.75 + 1 避免扩容。
【本项目】moduleMap 一次性 put 30+ 条，可指定初始容量 64 减少扩容。
Q10. HashMap 和 ConcurrentHashMap 区别？
答：HashMap 线程不安全；ConcurrentHashMap 线程安全。JDK7 分段锁（Segment），JDK8 改为 CAS + synchronized 锁单个桶节点，并发度更高。 【本项目】选课余量、排课资源若有多线程读写共享 map，应用 ConcurrentHashMap；当前模块单请求线程内用 HashMap 即可。
Q11. fail-fast 是什么？怎么触发？
答：集合在迭代时若被结构性修改（增删），迭代器检测到 modCount 变化抛 ConcurrentModificationException。单线程下用 iterator.remove() 修改可避免。
【本项目】遍历 studentList 时若同时 add/remove 会 fail-fast，应使用迭代器 remove 或流式过滤。
三、并发
Q12. 线程的几种状态？
答：NEW（新建）→ RUNNABLE（就绪+运行）→ BLOCKED（阻塞等锁）→ WAITING（无限等待）→ TIMED_WAITING（限时等待）→ TERMINATED（终止）。 【本项目】排课、导入若用线程池，任务线程经历 NEW→RUNNABLE→TIMED_WAITING→TERMINATED。
Q13. synchronized 和 Lock 区别？
答：synchronized 是 JVM 关键字，自动加锁释放，不可中断；Lock 是 API（如 ReentrantLock），手动 lock/unlock，可响应中断、超时、公平锁。 【本项目】选课扣减余量可用 synchronized（简单）或 ReentrantLock（更灵活）；ConcurrentHashMap JDK8 内部用 synchronized 锁桶。
Q14. volatile 作用？与 synchronized 区别？
答：volatile 保证可见性（刷主存）和有序性（禁止指令重排），不保证原子性；synchronized 三性都保证。
【本项目】若用 volatile 标志位控制排课线程停止（如 volatile boolean running），保证多线程可见。
Q15. 线程池核心参数？拒绝策略？
答：7 参数：corePoolSize、maxPoolSize、keepAliveTime、unit、workQueue、threadFactory、handler。拒绝策略：AbortPolicy（默认抛异常）、CallerRunsPolicy（调用者执行）、DiscardPolicy（丢弃）、DiscardOldestPolicy（丢弃最老）。 【本项目】批量导入、异步日志保存若用线程池，IO 密集型 corePoolSize 可设 2×CPU；日志保存用 CallerRunsPolicy 防止丢日志。
Q16. ThreadLocal 原理？内存泄漏？
答：每个线程有 ThreadLocalMap，key 是 ThreadLocal 弱引用、value 是强引用。线程复用（如线程池）时 key 被回收成 null 但 value 仍在 → 泄漏。用完调 remove()。 【本项目】Shiro 的 Subject、RequestContextHolder 内部用 ThreadLocal，线程池场景需注意清理。
Q17. CAS 原理？有什么问题？
答：Compare And Swap，三操作数（内存值、期望值、新值），期望值==内存值才更新，否则重试。问题：ABA（用版本号解决）、自旋开销大、只能保证单变量。 【本项目】选课余量扣减可用 CAS（AtomicInteger）实现无锁，避免超卖。
四、JVM
Q18. JVM 内存区域划分？
答：线程私有：程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈；线程共享：堆、方法区（JDK8 后元空间 Metaspace）。堆分新生代（Eden + S0 + S1）+ 老年代。
【本项目】POI XSSFWorkbook 加载大 Excel 全在堆，万行数据易 OOM；建议改 SAX 流式解析降低堆压力。
Q19. 对象什么时候进老年代？
答：①大对象（超过 -XX:PretenureSizeThreshold）直接进；②年龄 ≥15（默认 MaxTenuringThreshold）；③动态年龄判断（Survivor 中同龄对象超一半，该年龄以上全进）；④Survivor 空间不够。
【本项目】大 Excel 解析产生的 Workbook 对象大，可能直接进老年代，频繁 Full GC。
Q20. GC 算法和垃圾回收器？
答：算法：标记-清除、标记-复制、标记-整理、分代收集。回收器：CMS（并发，JDK9 弃用）、G1（JDK9 默认）、ZGC、Parallel Scavenge。 【本项目】Spring Boot 2.5.6 默认 G1，大内存服务端推荐 G1/ZGC，停顿短。
Q21. 类加载过程和双亲委派？
答：加载→验证→准备→解析→初始化。双亲委派：类加载请求先委托父加载器，父加载不到再自己加载，避免重复加载、防止核心类被篡改（如自定义 java.lang.String）。 【本项目】Tomcat 内嵌容器打破双亲委派（每个 webapp 独立 ClassLoader），实现应用隔离。
Q22. 项目中怎么排查 OOM？
答：①加 JVM 参数 -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError 自动 dump；②用 MAT/jvisualvm 分析堆快照找大对象；③定位是缓存堆积、大文件加载、内存泄漏。
【本项目】POI 大文件导入 OOM → 看 dump 是否有巨大 XSSFWorkbook 对象 → 改为 SAX 流式 XSSFReader。
五、Spring
Q23. Spring IOC 和 AOP 理解？
答：IOC 控制反转，对象创建交给容器，DI 注入依赖，解耦。AOP 面向切面，将横切逻辑（日志、权限、事务）从业务代码抽离，通过动态代理织入。
【本项目】@Resource 注入 UserService 是 DI；OperationLogAspect（@Around 记日志）、UserLevelAspect（@Before 鉴权）是 AOP 典型应用。
Q24. Spring Bean 作用域和生命周期？
答：作用域：singleton（默认）、prototype、request、session、application。生命周期：实例化→属性注入→BeanNameAware 等→BeanPostProcessor 前置→初始化（@PostConstruct/InitializingBean/init-method）→BeanPostProcessor 后置→使用→销毁。
【本项目】@Component/@RestController 默认 singleton，OperationLogAspect 全局一个实例，无状态安全。
Q25. Spring 循环依赖怎么解决？
答：singleton + setter/字段注入的循环依赖通过三级缓存（singletonObjects、earlySingletonObjects、singletonFactories）解决，提前暴露半成品对象。构造器注入无法解决。 【本项目】Controller 注入 Service、Service 注入 Mapper 是单向依赖无循环；若 Service 间循环依赖应重构拆分。
Q26. Spring 常用注解？
答：@Component/@Service/@Repository/@Controller/@RestController 注册 Bean；@Autowired/@Resource 注入；@Configuration/@Bean 配置类；@RequestMapping/@GetMapping/@PostMapping 路由；@RequestParam/@PathVariable/@RequestBody 取参；@RestControllerAdvice/@ExceptionHandler 全局异常。
【本项目】@RestController + @RequestMapping("/api/sms/user")；@UserLevel(roles={...}) 是自定义注解；GlobalExceptionHandler 用 @RestControllerAdvice。
Q27. @Autowired 和 @Resource 区别？
答：@Autowired Spring 提供，按类型注入，配合 @Qualifier 指定名；@Resource JSR250，默认按名称，找不到再按类型。
【本项目】大量用 @Resource private UserService userService; 按字段名注入；StringRedisTemplate 也用 @Resource 注入。
Q28. Spring 事务传播行为？
答：7 种，常用：REQUIRED（默认，有则加入无则新建）、REQUIRES_NEW（独立新事务挂起当前）、SUPPORTS、NOT_SUPPORTED。@Transactional 失效场景：自调用、非 public、异常被吞、rollbackFor 未配置。
【本项目】成绩导入涉及多表写入（成绩表+审批表），应加 @Transactional 保证一致性，异常回滚。
六、Spring Boot
Q29. Spring Boot 自动配置原理？
答：@SpringBootApplication 含 @EnableAutoConfiguration，通过 AutoConfigurationImportSelector 加载 META-INF/spring.factories（Boot 2.7+ 改 AutoConfiguration.imports）中的配置类，配合 @ConditionalOnClass/@ConditionalOnMissingBean 按条件装配。
【本项目】引入 mybatis-spring-boot-starter 自动配置 SqlSessionFactory；shiro-spring 自动装配 SecurityManager。
Q30. Spring Boot 启动流程？
答：SpringApplication.run() → 创建应用上下文 → 加载 spring.factories → 注册 Bean → 启动内嵌 Tomcat → 扫描 @Component → 初始化 DispatcherServlet → CommandLineRunner 执行。
【本项目】BackendApplication 的 main 方法启动，端口 9121。
Q31. Spring Boot 配置文件优先级？
答：命令行参数 > 环境变量 > application-{profile}.yml > application.yml > 默认值。application-dev.yml/application-prod.yml 通过 spring.profiles.active 切换。
【本项目】application.yml 主配置，application-dev.yml/application-prod.yml 分环境；captcha.strategy 可被环境变量覆盖。
Q32. Spring Boot 内嵌容器和端口配置？
答：默认内嵌 Tomcat，server.port=9121。可换 Undertow（并发性能更好）或 Jetty。
【本项目】server.port: 9121，max-file-size: 50MB 配置上传限制。
七、MyBatis
Q33. #{} 和 ${} 区别？SQL 注入风险？
答：#{} 预编译占位符（PreparedStatement，自动转义，防注入）；${} 字符串拼接，有 SQL 注入风险，仅用于动态表名/列名等无法预编译场景。
【本项目】bug 文件夹的 mapper 里 #{teacherId} 安全；若用 ${} 拼 major_id 会注入。安全测试要 grep 所有 ${} 用法。
Q34. MyBatis 一级二级缓存？
答：一级缓存 SqlSession 级别默认开启，同一 session 相同查询命中；二级缓存 Mapper 级别跨 session，需开启 + 实体序列化。增删改会清空缓存。 【本项目】成绩统计高频查询可开二级缓存，但成绩导入后要 flush，否则脏读。
Q35. MyBatis 动态 SQL 标签？
答：<if>、<choose>/<when>/<otherwise>、<where>、<set>、<foreach>、<trim>。<where> 自动去掉多余 AND；<foreach> 用于 IN 查询和批量插入。
【本项目】成绩导入 upsert、批量插入用 <foreach>；条件查询用 <if> + <where>。
Q36. MyBatis resultMap 和 resultType 区别？
答：resultType 直接映射到简单类型或同名字段 POJO；resultMap 处理字段名不一致、多表关联、嵌套结果（collection/association）。
【本项目】teaching_class 查询关联 profession 名称、多字段驼峰转换用 resultMap。
Q37. PageHelper 分页原理？
答：拦截 SQL 执行，自动在 SQL 后追加 LIMIT，并执行 count 查询返回总数，封装成 PageInfo。注意：分页插件调用紧跟查询前，PageHelper.startPage() 后必须紧跟一次查询。
【本项目】pom 引入 pagehelper-spring-boot-starter:1.4.1，学生列表、成绩列表分页用它，reasonable: true 防页码越界。
八、MySQL
Q38. 索引数据结构？为什么用 B+ 树？
答：InnoDB 用 B+ 树。B+ 树非叶子只存索引、叶子存数据且有序链表连接，范围查询快、磁盘 IO 少（矮胖）。相比 B 树：单次查询稳定到叶子、范围查询快。 【本项目】student.id 主键聚簇索引、score_entry(student_id, class_id) 联合索引用于成绩查询加速。
Q39. 聚簇索引和非聚簇索引区别？
答：聚簇索引叶子节点存整行数据（主键），一张表只有一个；非聚簇（二级）索引叶子存主键值，需回表查数据。 【本项目】按 student_id 查成绩走二级索引再回表；可用覆盖索引（索引含查询列）避免回表。
Q40. 事务四大特性 ACID 和隔离级别？
答：原子性 Atomicity、一致性 Consistency、隔离性 Isolation、持久性 Durability。隔离级别：读未提交、读已提交（Oracle 默认）、可重复读（MySQL 默认 RR）、串行化。MySQL RR 通过 MVCC + 间隙锁解决幻读。 【本项目】成绩导入涉及多表，需事务保证原子性；选课扣余量需事务+行锁防超卖。
Q41. INNER JOIN 和 LEFT JOIN 区别？（结合 bug2）
答：INNER JOIN 只返回两表匹配的行；LEFT JOIN 返回左表全部，右表不匹配填 NULL。
【本项目】bug2 真实案例：teaching_class.major_id 为 NULL 时 INNER JOIN profession 会丢行导致下拉为空，修复方案改为不 JOIN 或 LEFT JOIN。这是测试岗”数据驱动 bug”的经典案例。
Q42. 如何用 explain 分析慢 SQL？
答：看 type（至少 range/index，理想 ref/const/eq_ref）、key（实际用的索引）、rows（扫描行数）、Extra（Using index 覆盖索引好，Using filesort/Using temporary 需优化）。
【本项目】成绩统计分析慢 → explain 看是否全表扫描 type=ALL → 给 student_id/class_id 加联合索引。
Q43. 深分页查询慢怎么优化？
答：LIMIT 1000000, 10 会扫描前 100 万行。优化：①子查询/JOIN 延迟关联，先查主键再 join；②游标分页 WHERE id > last_id LIMIT 10；③覆盖索引。
【本项目】学生表数据量大时深翻页慢，可记录上一页最大 id 翻页。
九、Redis
Q44. Redis 常用数据结构？
答：String（缓存、计数器）、Hash（对象）、List（消息队列）、Set（去重）、ZSet（排行榜）。底层数据结构：SDS、ziplist/listpack、skiplist、dict。 【本项目】验证码用 String 存（uuid → code）；用户 token、排课缓存可用 String/Hash。
Q45. Redis 过期策略和淘汰策略？
答：过期策略：惰性删除（访问时检查）+ 定期删除（随机抽样）。淘汰策略（maxmemory-policy）：noeviction（默认拒绝写）、allkeys-lru、volatile-lru、allkeys-lfu 等。
【本项目】验证码 set(uuid, code, 5, MINUTES) 设 5 分钟过期；登录后会话可用 volatile-lru 淘汰过期 token。
Q46. 缓存穿透、击穿、雪崩区别和解决？
答：穿透（查不存在数据穿透到 DB）→ 布隆过滤器/空值缓存；击穿（热点 key 过期瞬间高并发）→ 互斥锁/永不过期；雪崩（大量 key 同时过期）→ 过期时间加随机值、多级缓存。 【本项目】排课结果、教学班列表可缓存；缓存击穿用互斥锁防 DB 被打爆。
Q47. Redis 持久化 RDB 和 AOF？
答：RDB 快照（体积小、恢复快、可能丢数据）；AOF 追加命令（数据全、文件大、恢复慢，appendfsync 配置刷盘策略）。AOF 重写压缩。 【本项目】Redis 存验证码、token，丢一些可接受，RDB 即可；若 Redis 存重要会话用 AOF。
Q48. 分布式锁怎么实现？选课场景？
答：SET key value NX PX 30000（原子加锁+过期），释放用 Lua 脚本校验 value（防误删别人锁）。进阶用 Redisson（看门狗续期、可重入）。
【本项目】选课扣余量：SET lock:course:{id} NX PX 5000 → 查余量 → 扣减 → 释放锁，防并发超卖。
十、Shiro + JWT
Q49. JWT 由哪几部分组成？
答：Header（算法类型）+ Payload（claim，如 id/level）+ Signature（签名），三部分 Base64URL 拼接用 . 连接。签名 = HMAC(Header.Payload, Secret)。
【本项目】JwtUtils.generateToken 用 JWT.create().withClaim(CLAIM_ID, ...).sign(Algorithm.HMAC256(SECRET))，payload 含 id/username/level/realName。
Q50. JWT 的优势和缺点？
答：优势：无状态、不查库、适合分布式；缺点：无法主动失效（需黑名单）、payload 是 Base64 不加密（别放敏感信息）、续期麻烦。 【本项目】缺点在本项目体现：登出后旧 token 仍有效（无黑名单），是安全测试必提缺陷；level 放 payload 可被解码（虽篡改会被验签拦截）。
Q51. HMAC 和 RSA 签名算法区别？
答：HMAC 对称密钥（同一密钥签发和验证），快但密钥需保密共享；RSA 非对称（私钥签、公钥验），适合多方场景，慢。
【本项目】Algorithm.HMAC256("sms-panovo") 单方签发验证用对称够用；密钥硬编码是风险，应放环境变量。
Q52. Shiro 核心概念？
答：Subject（当前用户）、SecurityManager（核心管理器）、Realm（数据源，认证授权）、Session（会话）、Filter（过滤器链，如 authc/roles/perms）。
【本项目】JwtRealm 自定义 Realm 做认证授权；JwtAuthFilter 自定义过滤器；ShiroConfig 配置 SecurityManager 和过滤链。
Q53. Shiro 认证和授权流程？
答：认证：Subject.login(token) → SecurityManager → Realm.doGetAuthenticationInfo（查库比对）。授权：isPermitted/hasRole → Realm.doGetAuthorizationInfo（查角色权限）。
【本项目】认证靠 JWT 验签（JwtFilter），授权靠 UserLevelAspect AOP 拦截 @UserLevel 注解校验 level/roles。
Q54. 为什么 Shiro 和 JWT 结合？无状态会话怎么处理？
答：JWT 负责”无状态认证”（token 自带身份不查库），Shiro 负责”授权”（角色/权限注解、过滤链）。无状态模式下不用 SessionDAO，token 存客户端。 【本项目】JwtFilter 解析 token → Realm 认证 → @UserLevel/@UserLevelAspect 鉴权，三者分工，符合前后端分离架构。
十一、AOP 与注解（项目深度）
Q55. 自定义注解怎么定义？需要哪些元注解？
答：@Target 修饰目标（METHOD/TYPE）、@Retention 保留策略（RUNTIME 才能反射读到）、@Documented。注解本身没逻辑，需 AOP/反射赋予行为。
【本项目】UserLevel 注解：@Target({METHOD, TYPE}) @Retention(RUNTIME) @Documented，定义 value() 和 roles() 属性。
Q56. AOP 几种通知和切点表达式？
答：通知：@Before/@After/@AfterReturning/@AfterThrowing/@Around。切点：execution(public * com.PanOVO.sc.controller..*.*(..))、@annotation(xxx)。
【本项目】OperationLogAspect 用 @Around("execution(public * com.PanOVO.sc.controller..*.*(..))") 拦截所有 Controller；UserLevelAspect 用 @Before("@annotation(com.PanOVO.sc.shiro.UserLevel)") 拦截带注解的方法。
Q57. Spring AOP 用的是 JDK 动态代理还是 CGLIB？
答：目标实现接口默认用 JDK 动态代理（基于接口），否则用 CGLIB（子类继承）。可用 proxyTargetClass=true 强制 CGLIB。
【本项目】Controller 是类非接口，Spring AOP 用 CGLIB 生成子类代理；UserLevelAspect 织入到 Controller 子类。
Q58. ProceedingJoinPoint 和 JoinPoint 区别？
答：JoinPoint 只能读信息（方法名、参数），用于 @Before/@After；ProceedingJoinPoint 继承它，多了 proceed() 控制目标方法执行，用于 @Around。
【本项目】UserLevelAspect(@Before) 用 JoinPoint 读注解；OperationLogAspect(@Around) 用 ProceedingJoinPoint，proceed() 前后计时、记录日志、捕获异常。
十二、POI / 文件处理
Q59. POI 处理大文件为什么会 OOM？怎么优化？
答：XSSFWorkbook（.xlsx）全量加载到内存，10 万行 Excel 易 OOM。优化：用 SAX 事件模型 XSSFReader + SheetContentsHandler 流式解析，或 EasyExcel（阿里，封装 SAX）。
【本项目】ScoreImportExportController.parseExcelRows 用 new XSSFWorkbook(is) 全量加载，万行数据风险，应改 EasyExcel 或 SAX。
Q60. POI 读取单元格怎么处理不同类型？
答：先判 getCellType()（STRING/NUMERIC/BOOLEAN/FORMULA/BLANK），NUMERIC 还要区分日期和数字（DateUtil.isCellDateFormatted）。学号是数字时直接取会变科学计数，应按字符串读。
【本项目】getCellStringValue 处理 STRING/NUMERIC/BOOLEAN；学号 getCell(0).getNumericCellValue() 直接 (long) 转，避免科学计数法，这是踩坑点。
十三、设计模式（结合项目）
Q61. 单例模式？饿汉和懒汉区别？
答：单例保证一个类仅一个实例。饿汉：类加载即创建（线程安全）；懒汉：首次使用创建（需双重检查锁或静态内部类保证线程安全）。 【本项目】JDK Runtime 是饿汉单例；Spring Bean 默认 singleton 由容器管理（非经典单例，容器代劳）。
Q62. 工厂模式？
答：定义创建对象的接口，延迟到子类决定实例化哪个类，解耦创建和使用。简单工厂/工厂方法/抽象工厂。
【本项目】CaptchaUtil.createLineCaptcha 是工厂方法创建验证码对象；Spring BeanFactory 是工厂模式典型。
Q63. 代理模式？静态代理和动态代理？
答：代理模式为目标对象提供代理控制访问。静态代理需手写代理类；动态代理运行时生成（JDK 接口代理/CGLIB 子类代理）。
【本项目】Spring AOP 本质动态代理；UserLevelAspect/OperationLogAspect 通过 CGLIB 代理 Controller，在方法前后织入鉴权/日志。
Q64. 模板方法模式？
答：父类定义算法骨架，子类重写特定步骤不改变结构。
【本项目】AbstractList 的 get/add；POI 解析流程固定（打开→选 sheet→遍历行→取单元格）。
Q65. 责任链模式？
答：请求沿处理者链传递，每个处理者决定处理或传给下一个。解耦发送者和接收者。
【本项目】Shiro Filter Chain（anon → jwtFilter → authc → roles）是责任链；GlobalExceptionHandler 多个 @ExceptionHandler 按类型匹配也是链式。
十四、高频手撕 / 开放题
Q66. HashMap put 流程？
答：①hash(key) 算桶下标；②桶空直接放；③桶非空，key 相等则覆盖 value；④链表长度 ≥8 且数组 ≥64 转红黑树；⑤size > 阈值扩容。
Q67. 线程池工作流程？
答：①核心线程未满创建核心线程；②满了进队列；③队列满创建非核心线程（不超 max）；④都满触发拒绝策略。
Q68. Spring 事务 @Transactional 失效场景？
答：①自调用（同类方法间调用，未走代理）；②方法非 public；③异常被 catch 吞掉；④默认只回滚 RuntimeException，Checked 异常需 rollbackFor = Exception.class；⑤数据库引擎不支持事务（MyISAM）。
【本项目】成绩导入若 try-catch 吞异常，@Transactional 不回滚，需 rollbackFor 或抛出。
Q69. 一个接口响应慢，怎么排查？
答：①前端看耗时（网络 vs 后端）；②后端 APM/日志分段计时（Controller→Service→Mapper）；③开 MyBatis debug 看 SQL 耗时和条数（N+1）；④DB 看 explain + 慢查询日志；⑤Redis/缓存命中率；⑥GC/线程状态。 【本项目】成绩统计慢 → 多是 SQL 全表扫描或 N+1，加索引+缓存解决。
Q70. 如何用这个项目回答”你用过哪些设计模式”？
答：①代理模式——Spring AOP（UserLevelAspect 鉴权、OperationLogAspect 日志）；②工厂模式——CaptchaUtil 创建验证码、Spring BeanFactory；③单例——Spring Bean 默认 singleton；④责任链——Shiro 过滤器链、GlobalExceptionHandler；⑤模板方法——POI 解析流程。结合具体类名讲，比背概念有说服力。
附：八股 → 项目 速查表
| 八股知识点 | 项目结合点 |
|---|---|
| String 不可变 | JWT token、SECRET 密钥 |
| HashMap/HashSet | OperationLogAspect 的 moduleMap、SENSITIVE_KEYS |
| try-with-resources | POI XSSFWorkbook 关闭 |
| 异常体系 | parseExcelRows throws Exception、NumberFormatException |
| AOP 动态代理 | UserLevelAspect(@Before)、OperationLogAspect(@Around) |
| 自定义注解 | @UserLevel（@Target/@Retention） |
| @RestControllerAdvice | GlobalExceptionHandler |
| Spring 事务 | 成绩导入多表写入 |
| 自动配置 | mybatis/shiro starter |
| #{} vs ${} | SQL 注入安全测试 |
| INNER vs LEFT JOIN | bug2 major_id NULL |
| 索引/explain | 成绩统计慢查询 |
| 事务隔离/ACID | 选课扣余量 |
| Redis String/过期 | 验证码 5 分钟 |
| 缓存击穿/穿透 | 排课缓存 |
| 分布式锁 | 选课防超卖 |
| JWT 结构 | JwtUtils.generateToken |
| HMAC256 | JWT 签名 |
| Shiro Realm/Filter | JwtRealm、JwtAuthFilter |
| POI OOM | 大 Excel 导入改 SAX |
| 单例/代理/工厂/责任链 | Spring Bean、AOP、CaptchaUtil、Shiro FilterChain |
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