2025年恒生电子技术笔试题及答案

2025年恒生电子技术笔试题及答案一、Java基础与高级特性1.线程池的核心参数包括哪些？当任务提交量超过线程池处理能力时，常见的拒绝策略有哪些？请结合证券交易系统的订单处理场景，说明应选择哪种拒绝策略及原因。答案：线程池核心参数包括：corePoolSize（核心线程数）、maximumPoolSize（最大线程数）、keepAliveTime（非核心线程空闲存活时间）、TimeUnit（时间单位）、workQueue（任务队列）、threadFactory（线程工厂）、handler（拒绝策略）。拒绝策略包括：AbortPolicy（默认）：直接抛出RejectedExecutionException；CallerRunsPolicy：由调用线程（提交任务的线程）直接执行任务；DiscardPolicy：静默丢弃新任务；DiscardOldestPolicy：丢弃队列中最老的任务，尝试提交新任务。在证券交易系统的订单处理场景中，订单的实时性要求极高，且丢失订单可能导致用户资金损失。此时应优先选择AbortPolicy，因为它能立即抛出异常，触发上层逻辑（如重试机制或人工干预），避免静默丢弃关键订单。若选择DiscardPolicy或DiscardOldestPolicy，可能导致订单丢失且无通知，风险不可控；CallerRunsPolicy会让主线程执行任务，可能阻塞主线程，影响其他关键操作（如行情推送）。2.JDK7与JDK8中的HashMap在实现上有哪些核心差异？请说明哈希冲突时的处理方式及扩容机制的优化点。答案：核心差异包括：（1）数据结构：JDK7使用数组+链表；JDK8使用数组+链表+红黑树（当链表长度≥8且数组长度≥64时，链表转为红黑树；当长度≤6时，红黑树退化为链表）。（2）哈希计算：JDK7的hash()方法通过4次位运算+5次异或减少碰撞；JDK8简化为(h=key.hashCode())^(h>>>16)，仅一次异或，减少计算开销。（3）插入方式：JDK7采用头插法（新节点插入链表头部），多线程扩容时可能导致链表循环；JDK8采用尾插法（新节点插入链表尾部），避免循环问题。（4）扩容机制：JDK7扩容时需重新计算每个元素的哈希值；JDK8利用“原索引”或“原索引+旧容量”的特性（因扩容为2的幂次，哈希值高位决定新索引），无需重新计算哈希，直接拆分链表到原索引或新索引位置，提升扩容效率。3.对比synchronized与ReentrantLock的实现机制及适用场景，说明在高频交易系统的行情推送模块中，应如何选择锁策略。答案：（1）实现机制：synchronized是JVM层面的关键字，依赖monitor对象实现，支持可重入（通过记录线程ID）、非公平锁；ReentrantLock是JUC包中的类，基于AQS（AbstractQueuedSynchronizer）实现，支持可重入、公平/非公平锁（默认非公平），需手动释放锁（try-finally块）。（2）核心差异：灵活性：ReentrantLock支持超时获取锁（tryLock(longtimeout,TimeUnitunit)）、可中断获取锁（lockInterruptibly()）、条件变量（Condition）；synchronized不支持。性能：JDK6后synchronized通过偏向锁、轻量级锁、重量级锁的优化，性能与ReentrantLock接近，但高竞争场景下ReentrantLock（非公平）可能更优。锁类型：synchronized只能是非公平锁；ReentrantLock可指定公平/非公平。在高频交易系统的行情推送模块中，行情数据（如股票价格）需低延迟、高并发推送，锁的选择需考虑：若推送逻辑简单（如更新共享的行情缓存），且竞争不激烈，优先使用synchronized（代码简洁，无手动释放风险）；若需更细粒度控制（如按股票代码分组加锁，或需要条件变量等待特定行情到达），则选择ReentrantLock，其条件变量可精准唤醒对应线程，减少无效唤醒，提升效率；高频场景下，非公平锁（ReentrantLock默认）比公平锁更高效（减少线程切换），但需评估是否会导致线程饥饿（行情推送通常为短任务，饥饿概率低）。二、数据结构与算法1.给定一个双向链表，每个节点包含next（后驱）、prev（前驱）、random（随机指向链表中任意节点或null）三个指针。请设计算法实现该链表的深拷贝，要求时间复杂度O(n)，空间复杂度O(1)（不考虑返回结果的空间）。答案：步骤如下：（1）复制节点并插入原节点后：遍历原链表，对每个节点A，创建新节点A'，将A'.next=A.next，A.next=A'，A'.prev=A；此时链表变为A→A'→B→B'→...。（2）处理random指针：遍历新链表（原节点与复制节点交替），对于原节点A，其random指向节点C，则复制节点A'的random指向C的复制节点C'（即C.next）。（3）拆分链表：遍历链表，将原节点的next指向原下一个节点（A.next=A.next.next），复制节点的prev指向原节点的prev的复制节点（A'.prev=A.prev==null?null:A.prev.next），最终得到原链表和复制链表。关键点：通过原地插入复制节点，避免使用哈希表（空间O(1)），利用原节点与复制节点的相邻关系传递random指针。2.给定一棵普通二叉树（非二叉搜索树）的根节点root和两个节点p、q，求它们的最近公共祖先（LCA）。要求时间复杂度O(n)，空间复杂度O(n)（递归栈空间）或O(1)（迭代法）。答案：递归法思路：若当前节点为null、p或q，返回当前节点；递归左子树得到left，递归右子树得到right；若left和right均不为null，说明当前节点是LCA；若仅left不为null，返回left（p/q在左子树）；若仅right不为null，返回right（p/q在右子树）。代码示例（Java）：```javapublicTreeNodelowestCommonAncestor(TreeNoderoot,TreeNodep,TreeNodeq){if(root==null||root==p||root==q)returnroot;TreeNodeleft=lowestCommonAncestor(root.left,p,q);TreeNoderight=lowestCommonAncestor(root.right,p,q);if(left!=null&&right!=null)returnroot;returnleft!=null?left:right;}```迭代法（利用父指针映射）：遍历树，记录每个节点的父节点（存入HashMap）；从p开始，向上遍历到根，记录所有祖先节点（存入HashSet）；从q开始向上遍历，第一个存在于HashSet中的节点即为LCA。三、数据库与SQL1.某金融公司员工表结构为：employees（emp_idINT,dept_idINT,salaryDECIMAL）。请编写SQL查询每个部门中工资最高的前2名员工（若有并列第2名，需保留）。答案：使用窗口函数DENSE_RANK（处理并列情况）：```sqlWITHdept_salary_rankAS(SELECTemp_id,dept_id,salary,DENSE_RANK()OVER(PARTITIONBYdept_idORDERBYsalaryDESC)ASrnkFROMemployees)SELECTemp_id,dept_id,salaryFROMdept_salary_rankWHERErnk<=2;```关键点：PARTITIONBYdept_id按部门分组；ORDERBYsalaryDESC按工资降序排序；DENSE_RANK()在工资相同的情况下，排名连续（如两个第1名，则下一名为第2名）；若使用RANK()，可能出现跳号（如两个第1名，下一名为第3名），不符合“前2名”要求。2.简述索引失效的常见场景及优化方法。答案：常见失效场景：（1）查询条件包含函数或表达式（如WHEREYEAR(create_time)=2024），导致无法使用索引；（2）字段类型隐式转换（如VARCHAR列用数字直接查询，触发全表扫描）；（3）使用!=、<>、ISNULL、ISNOTNULL，或LIKE'%前缀'（左模糊）；（4）复合索引未遵循最左匹配原则（如索引(a,b,c)，查询条件为(b,c)或(c)时失效）；（5）数据分布不均（如索引列90%为同一值，优化器可能放弃索引）。优化方法：（1）避免对索引列使用函数/表达式，改为范围查询（如WHEREcreate_time>='2024-01-01'ANDcreate_time<'2025-01-01'）；（2）确保查询条件的字段类型与索引列一致（如VARCHAR查询加引号）；（3）左模糊查询改用全文索引（如MySQL的FULLTEXT）或反向索引（存储反转字符串+右模糊）；（4）复合索引按查询频率从高到低排序（如常用(a,b)则索引(a,b,c)）；（5）对于高重复值列，评估是否需要索引（如性别列，索引可能不如全表扫描）。四、操作系统与计算机网络1.死锁的四个必要条件是什么？在证券交易系统的报盘模块中，如何通过破坏其中一个条件预防死锁？答案：四个必要条件：（1）互斥条件：资源同一时间只能被一个进程占用；（2）占有并等待：进程已占有至少一个资源，同时等待其他资源；（3）不可抢占：已占有的资源不能被强制抢占；（4）循环等待：多个进程形成环形等待链。报盘模块中，进程可能因争夺交易网关的独占访问（互斥资源）而死锁。可通过破坏“占有并等待”条件预防：要求进程在申请资源前，一次性申请所有需要的资源（如同时申请网关A和网关B的访问权限，而非先申请A再申请B）。若无法一次性申请，可采用资源有序分配法（破坏循环等待），为资源（如网关）分配全局序号，进程按序号递增顺序申请资源（如先申请序号小的网关，再申请序号大的），避免环形等待。2.简述TCP三次握手与四次挥手的过程，并解释为何挥手需要四次。答案：三次握手（建立连接）：（1）客户端发送SYN=1，seq=x（初始序列号），进入SYN_SENT状态；（2）服务器回复SYN=1，ACK=1，ack=x+1，seq=y（服务器初始序列号），进入SYN_RCVD状态；（3）客户端发送ACK=1，ack=y+1，seq=x+1，进入ESTABLISHED状态；服务器收到后也进入ESTABLISHED状态。四次挥手（关闭连接）：（1）客户端发送FIN=1，seq=u，进入FIN_WAIT_1状态；（2）服务器回复ACK=1，ack=u+1，seq=v，进入CLOSE_WAIT状态；（3）服务器发送FIN=1，ACK=1，seq=w，ack=u+1，进入LAST_ACK状态；（4）客户端回复ACK=1，ack=w+1，seq=u+1，进入TIME_WAIT状态（等待2MSL后关闭）；服务器收到后关闭连接。挥手需要四次的原因：服务器收到FIN后，可能仍有未发送完的数据（如正在处理的报盘响应），因此先回复ACK（表示已收到关闭请求），待数据发送完毕后再发送FIN（表示服务器端数据已发送完成）。而握手时服务器的SYN和ACK可合并发送（因为服务器在收到SYN后可立即准备好ACK和自己的SYN），因此三次即可。五、金融科技方向1.在分布式证券交易系统中，用户买入股票需同时扣减资金账户余额和增加持仓数量。若资金扣减成功但持仓增加失败，需回滚资金扣减操作。请设计一种分布式事务解决方案，要求支持高并发，并结合TCC（Try-Confirm-Cancel）或SAGA模式说明实现步骤。答案：选择TCC模式（适合短事务、强一致性场景），步骤如下：（1）Try阶段（资源预留）：资金服务：检查用户资金是否充足，冻结（而非扣减）对应金额（如用户有1000元，买入需500元，则冻结500元，可用余额变为500元）；持仓服务：检查股票库存是否充足（若为实时交易，库存由交易所保证，可跳过），预留持仓位置（标记将增加500股）。（2）Confirm阶段（提交事务）：资金服务：将冻结的500元正式扣减（可用余额500元→0元）；持仓服务：将预留的500股正式增加到用户持仓（持仓数量+500）。（3）Can