이 문서는 Java 면접에서 뛰어난 성과를 거두는 데 필요한 지식과 자신감을 갖추도록 설계된 포괄적인 가이드입니다. 경력을 시작하는 신입 졸업생이든 새로운 기회를 모색하는 숙련된 전문가이든, 이 문서는 필수 Java 개념을 마스터하기 위한 구조화된 접근 방식을 제공합니다. 기본적인 Java 원칙과 객체 지향 프로그래밍 (Object-Oriented Programming) 부터 고급 기능, 동시성 (concurrency), 자료 구조 (data structures), 그리고 Spring 및 Hibernate 와 같은 인기 프레임워크에 이르기까지 광범위한 주제를 다룹니다. 이론적 이해를 넘어, 실제 면접 시나리오에 대비하고 깨끗하고 효율적인 코드를 위한 모범 사례를 육성하는 것을 목표로 시스템 설계, 문제 해결 및 시나리오 기반 코딩 과제에 대한 실용적인 통찰력을 제공합니다. 면접 여정에 행운을 빕니다!
JVM, JRE, JDK의 차이점은 무엇인가요?답변:
JVM (Java Virtual Machine) 은 Java 바이트코드를 실행하기 위한 런타임 환경을 제공하는 추상 머신입니다. JRE (Java Runtime Environment) 는 JVM 의 구현체로, Java 애플리케이션을 실행하는 데 필요한 라이브러리와 파일을 제공합니다. JDK (Java Development Kit) 는 컴파일러 (javac) 및 디버거와 같은 개발 도구와 함께 JRE 를 포함하며, Java 애플리케이션 개발에 사용됩니다.
답변:
Java 는 '한 번 작성하면 어디서든 실행된다 (Write Once, Run Anywhere, WORA)'는 원칙을 통해 플랫폼 독립성을 달성합니다. Java 소스 코드는 바이트코드로 컴파일되며, 이 바이트코드는 JVM 에 의해 실행됩니다. 다양한 운영체제에 대한 JVM 이 존재하므로, 동일한 바이트코드는 호환되는 JVM 이 있는 어떤 플랫폼에서도 재컴파일 없이 실행될 수 있습니다.
추상 클래스(abstract class)와 인터페이스(interface)의 주요 차이점은 무엇인가요?답변:
추상 클래스는 추상 메서드와 일반 메서드, 생성자, 인스턴스 변수를 가질 수 있으며 단일 상속을 지원합니다. 인터페이스는 추상 메서드 (Java 8 이전) 또는 기본/정적 메서드 (Java 8 이상) 만 가질 수 있으며, 정적 상수 (static final variables) 만 가질 수 있고 다중 상속을 지원합니다. 클래스는 추상 클래스를 extends하지만, 인터페이스는 implements합니다.
답변:
메서드 오버로딩은 클래스 내에 동일한 이름을 가진 여러 메서드가 있지만 매개변수 (개수, 타입, 순서) 가 다른 경우를 말합니다. 메서드 오버라이딩은 서브클래스가 슈퍼클래스에 이미 정의된 메서드에 대해 동일한 메서드 시그니처를 유지하면서 특정 구현을 제공하는 경우를 말합니다.
final 키워드의 용도를 설명해주세요.답변:
final 키워드는 변수, 메서드, 클래스와 함께 사용할 수 있습니다. final 변수는 한 번 초기화되면 값을 변경할 수 없습니다. final 메서드는 서브클래스에서 오버라이딩할 수 없습니다. final 클래스는 서브클래싱할 수 없어 상속을 방지합니다.
static 키워드의 목적은 무엇인가요?답변:
static 키워드는 멤버 (변수 또는 메서드) 가 클래스의 특정 인스턴스가 아닌 클래스 자체에 속함을 나타냅니다. 정적 멤버는 객체를 생성하지 않고 클래스 이름을 사용하여 직접 접근할 수 있습니다. 정적 변수는 모든 인스턴스 간에 공유되며, 정적 메서드는 정적 멤버만 접근할 수 있습니다.
답변:
힙 (Heap) 메모리는 객체와 그 인스턴스 변수를 저장하는 데 사용되며, 모든 스레드 간에 공유됩니다. 스택 (Stack) 메모리는 지역 변수, 메서드 호출, 기본 데이터 타입을 저장하는 데 사용되며, 각 스레드는 자체 스택을 가집니다. 힙에 있는 객체는 더 이상 참조되지 않을 때 가비지 컬렉션되며, 스택 프레임은 메서드가 완료되면 팝됩니다.
==와 .equals()의 차이점은 무엇인가요?답변:
==는 객체의 참조 (메모리 주소) 를 비교하는 데 사용되는 연산자로, 두 참조가 동일한 객체를 가리키는지 확인합니다. 기본 타입의 경우 값을 비교합니다. Object에서 상속된 .equals() 메서드는 객체의 내용 또는 값을 비교하는 데 사용됩니다. 사용자 정의 클래스에서는 의미 있는 값 비교를 제공하기 위해 오버라이딩해야 합니다.
답변:
Java 의 예외 처리는 try, catch, finally, throw/throws 키워드를 사용합니다. 예외가 발생할 수 있는 코드는 try 블록에 배치됩니다. 예외가 발생하면 catch 블록에서 잡힙니다. finally 블록은 예외 발생 여부에 관계없이 항상 실행됩니다. throw는 예외를 명시적으로 발생시키는 데 사용되며, throws는 메서드가 특정 예외를 발생시킬 수 있음을 선언합니다.
답변:
래퍼 클래스는 기본 데이터 타입 (int, char, boolean 등) 을 객체로 사용할 수 있는 방법을 제공합니다. 각 기본 타입에는 해당 래퍼 클래스 (Integer, Character, Boolean 등) 가 있습니다. 객체를 저장하는 컬렉션이나 기본 타입과 래퍼 객체 간의 자동 변환 (autoboxing/unboxing) 과 같은 기능에 유용합니다.
답변:
네 가지 주요 기둥은 캡슐화 (Encapsulation), 상속 (Inheritance), 다형성 (Polymorphism), 추상화 (Abstraction) 입니다. 캡슐화는 데이터와 메서드를 묶고, 상속은 한 클래스가 다른 클래스의 속성을 물려받도록 하며, 다형성은 객체가 여러 형태를 취할 수 있게 하고, 추상화는 복잡한 구현 세부 사항을 숨깁니다.
답변:
캡슐화는 데이터 (속성) 와 해당 데이터를 조작하는 메서드 (함수) 를 단일 단위, 즉 클래스로 묶고 일부 객체 구성 요소에 대한 직접적인 접근을 제한하는 것입니다. 이는 외부 간섭 및 오용으로부터 데이터를 보호하고, 접근 제어자 (예: private, public) 를 통해 데이터 무결성과 유지보수성을 증진시키기 때문에 중요합니다.
답변:
상속은 한 클래스 (서브클래스/자식 클래스) 가 다른 클래스 (슈퍼클래스/부모 클래스) 의 속성과 동작을 획득하는 메커니즘입니다. 코드 재사용성을 높입니다. 예를 들어, 'Car' 클래스는 'Vehicle' 클래스로부터 상속받아 속도와 색상과 같은 공통 속성을 가질 수 있습니다.
답변:
메서드 오버로딩은 클래스 내에 동일한 이름을 가진 여러 메서드가 있지만 매개변수 (다른 시그니처) 가 다른 경우를 말합니다. 메서드 오버라이딩은 서브클래스가 슈퍼클래스에 이미 정의된 메서드에 대해 동일한 메서드 시그니처를 유지하면서 특정 구현을 제공하는 경우를 말합니다.
답변:
다형성은 '많은 형태'를 의미하며, 서로 다른 클래스의 객체들이 공통된 타입의 객체로 취급될 수 있도록 합니다. Java 에서는 컴파일 타임 다형성 (메서드 오버로딩) 과 런타임 다형성 (메서드 오버라이딩) 의 두 가지 주요 유형이 있으며, 이는 상속과 인터페이스를 통해 달성됩니다.
답변:
추상화는 구현 세부 사항을 숨기고 객체의 필수적인 특징만 보여주는 과정입니다. 객체가 '어떻게' 작동하는지가 아니라 '무엇을' 하는지에 초점을 맞춥니다. Java 에서는 추상 클래스와 인터페이스를 사용하여 추상화를 달성합니다.
답변:
일부 기본 구현을 제공하고 서브클래스가 이를 확장하여 자체 구현을 제공하도록 하려면 추상 클래스를 사용합니다. 여러 관련 없는 클래스가 특정 동작을 제공하도록 보장하는 계약을 정의하고 싶지만 공통 상태나 구현을 공유하지 않으려면 인터페이스를 사용합니다.
답변:
'super' 키워드는 바로 위 부모 클래스의 객체를 참조하는 데 사용됩니다. 부모 클래스의 생성자를 호출하거나, 부모 클래스의 메서드 (특히 오버라이딩된 메서드) 에 접근하거나, 부모 클래스의 필드에 접근하는 데 사용할 수 있습니다.
답변:
아니요, Java 는 클래스의 다중 상속을 지원하지 않습니다. 이러한 설계 결정은 공통 조상을 가진 두 클래스로부터 클래스가 상속받을 때 발생하는 '다이아몬드 문제 (Diamond Problem)'를 피하기 위해 이루어졌으며, 이는 어떤 메서드 구현을 사용할지에 대한 모호성을 야기할 수 있습니다.
답변:
클래스에 적용될 때 'final'은 해당 클래스가 서브클래싱되는 것을 방지합니다. 메서드에 적용될 때, 서브클래스에서 해당 메서드를 오버라이딩하는 것을 방지합니다. 변수에 적용될 때, 해당 변수를 상수 (constant) 로 만들어 초기화 후 값을 변경할 수 없도록 합니다.
java.util.concurrent 패키지의 목적을 설명하고 주요 클래스를 몇 가지 언급해주세요.답변:
java.util.concurrent 패키지는 Java 에서 동시성 프로그래밍을 위한 강력한 프레임워크를 제공합니다. 스레드, 스레드 풀, 동시 컬렉션 및 동기화를 관리하는 유틸리티를 제공합니다. 주요 클래스로는 ExecutorService, Future, Callable, ConcurrentHashMap, CountDownLatch 등이 있습니다.
synchronized 키워드와 ReentrantLock의 차이점은 무엇인가요?답변:
synchronized는 내장 잠금 (intrinsic locking) 을 위한 내장 언어 키워드로 상호 배제 (mutual exclusion) 를 제공합니다. ReentrantLock은 java.util.concurrent.locks의 클래스로, 공정한 잠금 (fair locks), 시간 제한 잠금 시도, 인터럽트 가능한 잠금 획득과 같은 더 많은 유연성을 제공합니다. ReentrantLock은 명시적인 lock() 및 unlock() 호출이 필요합니다.
CompletableFuture의 개념과 Future에 비해 어떤 장점이 있는지 설명해주세요.답변:
CompletableFuture는 비동기 계산과 종속적인 작업의 체이닝을 가능하게 하는 Future의 개선된 버전입니다. Future와 달리 콜백, 여러 Future의 결합, 비차단 방식의 예외 처리를 지원합니다. 이를 통해 더 표현력 있고 효율적인 비동기 프로그래밍이 가능합니다.
답변:
Java 8 에 도입된 Java Streams API 는 데이터 컬렉션을 처리하는 함수형 접근 방식을 제공합니다. 필터링, 매핑, 리듀싱과 같은 선언적이고 파이프라인 기반의 연산을 가능하게 합니다. 이점으로는 가독성 향상, 병렬 처리 기능, 기존 루프에 비해 상용구 코드 (boilerplate code) 감소 등이 있습니다.
Optional 목적을 설명하고 NullPointerException을 피하는 데 어떻게 도움이 되는지 설명해주세요.답변:
Optional은 값을 포함할 수도 있고 포함하지 않을 수도 있는 컨테이너 객체입니다. 값의 부재를 명확하게 표현하여 개발자가 값이 누락될 수 있는 경우를 명시적으로 처리하도록 강제하는 것이 목적입니다. 이는 null 검사를 명시적이고 체인 가능하게 만들어 NullPointerException의 발생 가능성을 줄입니다.
답변:
Java 7 에 도입된 try-with-resources 문은 AutoCloseable을 구현하는 리소스를 try 블록 끝에서 자동으로 닫습니다. 명시적인 finally 블록 없이 리소스를 닫을 필요가 없어 리소스 관리를 단순화하고 코드를 더 깔끔하게 만들며 리소스 누수 가능성을 줄입니다.
VarHandle의 개념과 사용 사례를 간략하게 설명해주세요.답변:
Java 9 에 도입된 VarHandle은 다양한 메모리 순서 의미론 (memory ordering semantics) 으로 변수 (필드, 배열 요소, 정적 필드) 에 접근하는 표준화된 방법을 제공합니다. 이는 주로 라이브러리 개발자가 고도로 동시적인 데이터 구조를 위해 사용하는 저수준 API 로, 메모리 가시성 및 원자성 (atomicity) 에 대한 세밀한 제어를 제공하며 많은 작업에서 Unsafe를 대체합니다.
답변:
Java 16 에 도입된 레코드는 불변 데이터 집합을 모델링하기 위해 설계된 새로운 유형의 클래스입니다. 생성자, 접근자, equals(), hashCode(), toString()에 대한 상용구 코드를 자동으로 생성합니다. 레코드는 간단한 데이터 캐리어에 대한 장황한 상용구 코드 문제를 해결하여 코드를 더 간결하고 읽기 쉽게 만듭니다.
답변:
Java 17 에 도입된 봉인된 클래스는 해당 클래스나 인터페이스를 확장하거나 구현할 수 있는 다른 클래스나 인터페이스를 제한합니다. 개발자가 허용된 서브클래스의 유한한 집합을 명시적으로 선언할 수 있게 하여, 완전한 switch 문을 가능하게 함으로써 타입 안전성을 향상시키고 계층 구조를 명확하게 정의함으로써 표현력을 강화합니다.
HttpClient API 의 목적은 무엇인가요?답변:
Java 11 에서 표준화된 HttpClient API 는 HTTP 요청을 보내고 응답을 받는 현대적이고 비차단적이며 고성능의 방법을 제공합니다. HTTP/2 및 WebSockets 를 기본적으로 지원하며, HttpURLConnection과 같은 이전 API 에 비해 더 유연하고 효율적인 대안을 제공합니다.
답변:
프로세스는 자체 메모리 공간을 가진 독립적인 실행 단위인 반면, 스레드는 부모 프로세스의 동일한 메모리 공간을 공유하는 경량 서브 프로세스입니다. 프로세스는 격리되어 있지만, 동일한 프로세스 내의 스레드는 공유 메모리를 통해 쉽게 통신할 수 있습니다.
답변:
스레드 안전성이란 클래스나 데이터 구조가 여러 스레드에 의해 동시에 접근될 때 올바르게 동작하는 것을 의미합니다. 이는 synchronized 블록/메서드, java.util.concurrent 패키지 유틸리티 (예: Atomic 클래스, ConcurrentHashMap), 그리고 적절한 불변성 (immutability) 과 같은 동기화 메커니즘을 사용하여 달성됩니다.
답변:
volatile 키워드는 변수의 값이 항상 메인 메모리에서 읽혀지고 메인 메모리로 직접 쓰여지도록 보장하여, 개별 스레드에 의한 캐싱 문제를 방지합니다. 이는 스레드 간의 변경 사항 가시성 (visibility) 을 보장하지만 원자성 (atomicity) 을 제공하지는 않습니다.
답변:
synchronized 키워드는 상호 배제 (mutual exclusion) 를 제공하여, 주어진 객체에 대해 한 번에 하나의 스레드만 동기화된 블록 또는 메서드를 실행할 수 있도록 보장합니다. 또한, 동기화된 블록을 빠져나오는 스레드가 만든 메모리 변경 사항을 해당 블록에 진입하는 후속 스레드에 대한 가시성도 보장합니다.
답변:
교착 상태는 두 개 이상의 스레드가 서로 필요한 리소스를 해제하기를 무한정 기다리며 차단되는 상황입니다. 이는 필요한 네 가지 조건 (상호 배제, 점유 및 대기, 선점 불가, 순환 대기) 중 하나를 방지함으로써 피할 수 있습니다 (예: 일관된 리소스 순서 지정).
답변:
이 메서드들은 Object 클래스의 일부이며 스레드 간 통신에 사용됩니다. wait()는 현재 스레드가 잠금을 해제하고 다른 스레드가 notify() 또는 notifyAll()을 호출할 때까지 대기하도록 합니다. notify()는 하나의 대기 스레드를 깨우고, notifyAll()은 해당 객체의 모니터에서 대기 중인 모든 스레드를 깨웁니다.
답변:
ThreadPoolExecutor는 작업을 실행하기 위해 워커 스레드 풀을 관리합니다. 각 작업에 대해 스레드를 생성하고 파괴하는 오버헤드를 줄이고, 스레드를 재사용하여 성능을 향상시키며, 동시 작업 수를 관리할 수 있기 때문에 유익합니다.
답변:
Runnable은 결과를 반환하지 않고 체크 예외 (checked exceptions) 를 던질 수 없는 작업을 위한 함수형 인터페이스입니다. Callable은 유사하지만 결과를 반환할 수 있고 (Future를 통해) 체크 예외를 던질 수 있어 복잡한 작업에 더 유연합니다.
답변:
여러 스레드가 맵에 동시에 접근하고 수정해야 할 때 ConcurrentHashMap을 사용합니다. HashMap과 달리 ConcurrentHashMap은 스레드 안전하며, 다른 세그먼트에 대한 동시 읽기 및 동시 쓰기를 허용함으로써 Collections.synchronizedMap(new HashMap())보다 더 나은 성능을 제공합니다.
답변:
경쟁 상태는 여러 스레드가 공유 데이터에 동시에 접근하고 조작할 때 발생하며, 최종 결과가 실행 순서의 비결정성 (non-deterministic order) 에 따라 달라지는 상황입니다. 적절하게 동기화되지 않으면 잘못되거나 일관성 없는 결과로 이어질 수 있습니다.
답변:
세마포어는 허가증 (permits) 집합을 유지하여 공유 리소스에 대한 접근을 제어하는 카운팅 세마포어입니다. 스레드는 리소스에 접근하기 위해 허가증을 획득하고 완료되면 해제합니다. 이는 연결 풀 (connection pool) 과 같이 공유 리소스에 동시에 접근할 수 있는 스레드 수를 제한하는 데 사용됩니다.
Answer:
ArrayList uses a dynamic array internally, providing O(1) average time for random access but O(n) for insertions/deletions in the middle. LinkedList uses a doubly linked list, offering O(1) for insertions/deletions at ends but O(n) for random access and middle operations due to traversal.
Answer:
Use a HashMap when you need fast average-case O(1) performance for insertions, deletions, and lookups, and the order of elements does not matter. Use a TreeMap when you need elements to be stored in a sorted order based on their keys, as it provides O(log n) performance for operations.
Answer:
Big O notation describes the upper bound or worst-case complexity of an algorithm's running time or space requirements as the input size grows. It's crucial for comparing algorithm efficiency, predicting performance, and choosing the most suitable algorithm for a given problem, especially with large datasets.
Answer:
A Stack is a LIFO (Last-In, First-Out) data structure. Its primary operations are push (adds an element to the top), pop (removes and returns the top element), and peek (returns the top element without removing it). It's often used for function call management and expression evaluation.
Answer:
A Queue is a FIFO (First-In, First-Out) data structure, unlike a Stack's LIFO. Elements are added at the rear (offer/add) and removed from the front (poll/remove). Common uses include task scheduling, breadth-first search (BFS), and managing shared resources.
Answer:
Hashing is the process of converting an input (or key) into a fixed-size value (hash code) using a hash function. In HashMaps, this hash code determines the bucket where a key-value pair is stored, enabling fast average-case O(1) retrieval. Collisions are handled typically by separate chaining (linked lists) or open addressing.
Answer:
A tree is a hierarchical data structure consisting of nodes connected by edges, with a single root node. A Binary Search Tree (BST) is a special type of binary tree where for every node, all keys in its left subtree are smaller than its key, and all keys in its right subtree are larger.
Answer:
DFS explores as far as possible along each branch before backtracking, typically using a stack (or recursion). BFS explores all neighbor nodes at the current depth level before moving to the next depth level, typically using a queue. DFS is good for pathfinding, BFS for shortest path on unweighted graphs.
Answer:
QuickSort has an average-case time complexity of O(n log n). In the worst-case scenario, typically when the pivot selection consistently leads to highly unbalanced partitions (e.g., already sorted array), its time complexity degrades to O(n^2).
HashSet over an ArrayList for storing a collection of unique elements?Answer:
Choose a HashSet when you need to store unique elements and require very fast average-case O(1) performance for adding, removing, and checking for element existence. An ArrayList allows duplicates and has O(n) for existence checks and removals, making HashSet superior for uniqueness and lookup speed.
답변:
IoC 는 객체 생성 및 생명 주기의 제어를 컨테이너 (Spring IoC 컨테이너) 로 이전하는 디자인 원칙입니다. DI 는 IoC 를 구현하는 데 사용되는 패턴으로, 객체가 자신의 의존성을 직접 생성하거나 조회하는 대신 컨테이너에 의해 객체에 주입됩니다. 이는 느슨한 결합 (loose coupling) 과 테스트 용이성을 촉진합니다.
답변:
Spring 은 세 가지 주요 의존성 주입 유형을 지원합니다: 생성자 주입 (constructor injection, 생성자 인수를 통해 의존성 제공), 세터 주입 (setter injection, 세터 메서드를 통해 의존성 제공), 필드 주입 (field injection, @Autowired와 같은 어노테이션을 사용하여 필드에 직접 의존성 주입). 필수 의존성의 경우 일반적으로 생성자 주입이 선호됩니다.
답변:
Spring AOP 는 개발자가 여러 모듈에 걸쳐 분산된 횡단 관심사 (cross-cutting concerns, 예: 로깅, 보안, 트랜잭션 관리) 를 모듈화할 수 있도록 합니다. 이는 이러한 관심사를 캡슐화하는 '애스펙트 (aspect)'를 정의하고 애플리케이션 실행 흐름의 특정 '조인 포인트 (join points)'에 적용함으로써 달성되며, 핵심 비즈니스 로직을 수정하지 않습니다.
@Component, @Service, @Repository, @Controller 어노테이션의 차이점은 무엇인가요?답변:
@Component는 Spring 관리 컴포넌트에 대한 일반적인 스테레오타입입니다. @Service, @Repository, @Controller는 @Component의 특화된 형태로 각각 애플리케이션의 계층 (서비스 계층, 데이터 액세스 계층, 웹 계층) 을 나타냅니다. 또한 의미론적인 의미를 제공하며, @Repository의 경우 예외 변환과 같은 특정 기능을 활성화할 수 있습니다.
답변:
ORM 은 객체 지향 프로그래밍 언어를 사용하여 호환되지 않는 타입 시스템 간의 데이터를 변환하는 프로그래밍 기법입니다. 애플리케이션의 객체를 관계형 데이터베이스의 테이블에 매핑합니다. Hibernate 는 Java 를 위한 인기 있는 오픈 소스 ORM 프레임워크로, 강력하고 유연하며 고성능의 객체/관계 지속성 및 쿼리 서비스를 제공합니다.
Session.get()과 Session.load()의 차이점은 무엇인가요?답변:
Session.get()은 즉시 데이터베이스를 조회하며 객체를 찾을 수 없으면 null을 반환합니다. 실제 객체를 반환합니다. Session.load()는 데이터베이스를 조회하지 않고 즉시 프록시 객체를 반환하며, 프록시에서 getId() 외의 메서드가 호출될 때만 데이터베이스를 조회합니다. 객체를 찾을 수 없으면 load()는 ObjectNotFoundException을 발생시킵니다.
답변:
첫 번째 레벨 캐시 (세션 캐시) 는 필수적이며 Session 객체와 관련이 있습니다. 세션 내에서 로드된 객체는 여기에 캐시되어 해당 세션 내에서 동일한 객체에 대한 여러 번의 데이터베이스 조회를 방지합니다. 두 번째 레벨 캐시는 선택적이며 여러 Session 객체 (및 일반적으로 SessionFactory) 에 걸쳐 공유됩니다. 이는 다른 세션에 걸쳐 자주 액세스되는 데이터에 대한 데이터베이스 조회를 줄입니다.
답변:
Spring 은 선언적 (declarative, @Transactional 어노테이션 사용) 및 프로그래밍 방식 (programmatic) 을 통해 강력한 트랜잭션 관리를 제공합니다. 선언적 트랜잭션 관리가 선호되며, @Transactional을 메서드나 클래스에 적용하여 Spring 이 구성된 전파 (propagation) 및 격리 (isolation) 수준에 따라 트랜잭션 경계 (시작, 커밋, 롤백) 를 자동으로 관리할 수 있도록 합니다.
답변:
Spring Boot 는 프로덕션 준비가 된 Spring 애플리케이션 개발을 단순화하는 의견이 강한 (opinionated) 프레임워크입니다. 주요 장점으로는 자동 구성 (auto-configuration), 내장 서버 (Tomcat, Jetty), 일반적인 기능에 대한 '스타터 (starter)' 의존성, 외부화된 구성 (externalized configuration) 등이 있으며, 이는 상용구 코드 (boilerplate code) 를 크게 줄이고 개발 및 배포 속도를 높입니다.
답변:
Spring Data JPA 는 다양한 지속성 저장소에 대한 데이터 액세스 계층을 구현하는 데 필요한 상용구 코드의 양을 크게 줄이는 것을 목표로 합니다. JPA 에 대한 높은 수준의 추상화를 제공하여 개발자가 Spring Data JPA 가 자동으로 쿼리로 변환하는 메서드 이름을 가진 리포지토리 인터페이스를 정의할 수 있도록 함으로써 일반적인 작업에 대한 수동 쿼리 작성을 없앱니다.
답변:
모놀리식 아키텍처는 단일하고 긴밀하게 결합된 애플리케이션입니다. 장점: 초기 개발 및 배포가 더 간단합니다. 단점: 확장, 유지보수 및 업데이트가 어렵습니다. 마이크로서비스 아키텍처는 작고 느슨하게 결합된 서비스들의 모음입니다. 장점: 독립적인 배포, 확장성, 기술 다양성. 단점: 개발, 배포 및 모니터링의 복잡성 증가.
답변:
CAP 정리는 분산 데이터 저장소가 일관성 (Consistency), 가용성 (Availability), 파티션 내성 (Partition Tolerance) 세 가지 속성 중 최대 두 가지만 보장할 수 있다고 말합니다. 분산 시스템에서는 네트워크 파티션이 발생했을 때 어떤 두 가지 속성을 우선시할지 선택해야 합니다. 대부분의 현대 분산 시스템은 강력한 일관성 (CP) 보다 가용성 및 파티션 내성 (AP) 을 우선시합니다.
답변:
일반적인 로드 밸런싱 알고리즘에는 라운드 로빈 (Round Robin, 요청을 순차적으로 분배), 최소 연결 (Least Connections, 가장 적은 활성 연결을 가진 서버로 전송), IP 해시 (IP Hash, 클라이언트 IP 기반 분배) 가 있습니다. 라운드 로빈은 균일한 부하에 간단합니다. 최소 연결은 요청 처리 시간이 다양한 경우에 좋습니다. IP 해시는 명시적인 세션 관리 없이 세션 고정 (session stickiness) 을 보장합니다.
답변:
최종 일관성은 특정 데이터 항목에 새로운 업데이트가 없을 경우, 결국 해당 항목에 대한 모든 접근이 마지막 업데이트된 값을 반환하는 일관성 모델입니다. 이는 높은 가용성이 중요한 분산 시스템, 예를 들어 NoSQL 데이터베이스 (예: Cassandra, DynamoDB) 및 DNS 와 같이 즉각적인 일관성이 중요하지 않고 가용성이 우선시되는 곳에서 주로 사용됩니다.
답변:
수직 확장 (scaling up) 은 기존 서버에 더 많은 리소스 (CPU, RAM) 를 추가하는 것을 의미합니다. 더 간단하지만 한계가 있습니다. 수평 확장 (scaling out) 은 더 많은 서버를 추가하여 부하를 분산하는 것을 의미합니다. 더 큰 확장성과 내결함성을 제공하지만 분산 시스템 관리의 복잡성을 증가시킵니다.
답변:
메시지 큐 (예: Kafka, RabbitMQ) 는 시스템의 다른 부분 간의 비동기 통신을 가능하게 합니다. 서비스를 분리하고, 피크 부하 시 요청을 버퍼링하며, 실패한 작업을 재시도하여 내결함성을 개선하고, 이벤트 기반 아키텍처를 촉진합니다. 이는 확장성과 안정성을 향상시킵니다.
답변:
데이터베이스 샤딩은 대규모 데이터베이스를 여러 서버에 걸쳐 더 작고 관리하기 쉬운 조각 (샤드) 으로 분할하는 것을 포함합니다. 이점으로는 확장성, 성능 및 오류 격리 개선이 있습니다. 과제로는 데이터 분배, 쿼리 라우팅, 크로스 샤드 조인 (cross-shard joins) 및 재균형 (rebalancing) 의 복잡성 증가가 있습니다.
답변:
CDN 은 지리적으로 분산된 프록시 서버 및 데이터 센터 네트워크입니다. 정적 콘텐츠 (이미지, 비디오, CSS, JS) 를 최종 사용자에게 더 가깝게 캐싱하여 지연 시간을 줄이고 원본 서버의 트래픽을 오프로드함으로써 시스템 성능을 향상시킵니다. 이는 더 빠른 콘텐츠 전달과 더 나은 사용자 경험으로 이어집니다.
답변:
멱등성은 연산을 여러 번 적용해도 초기 적용 이후 결과가 변경되지 않음을 의미합니다. 네트워크 문제나 재시도가 흔한 분산 시스템에서 멱등성 API 는 요청이 여러 번 전송될 경우 의도하지 않은 부작용 (예: 중복 결제) 을 방지합니다. GET, PUT, DELETE 와 같은 HTTP 메서드는 본질적으로 멱등성을 가집니다.
답변:
서킷 브레이커 패턴은 실패할 가능성이 높은 연산을 시스템이 반복적으로 시도하는 것을 방지하여 리소스를 절약하고 연쇄 실패를 예방합니다. 서비스 호출을 모니터링하며, 실패가 임계값을 초과하면 일정 기간 동안 추가 호출을 방지하는 '트립 (trip, 열림)' 상태가 됩니다. 외부 또는 신뢰할 수 없는 서비스와 통합할 때 사용됩니다.
답변:
캐싱은 자주 액세스되는 데이터를 더 빠르고 임시적인 저장소에 저장하여 지연 시간과 데이터베이스 부하를 줄입니다. 전략에는 쓰루 (Write-Through, 캐시와 DB 에 동시에 쓰기), 쓰루백 (Write-Back, 캐시에 쓰고 비동기적으로 DB 에 쓰기), 캐시 어사이드 (Cache-Aside, 애플리케이션이 캐시 읽기/쓰기를 관리하며 먼저 캐시 확인) 가 있습니다. LRU(Least Recently Used) 와 같은 제거 정책 (eviction policies) 도 중요합니다.
답변:
스택 트레이스 (stack trace) 를 검토하여 정확한 코드 라인을 파악하는 것부터 시작합니다. 그런 다음 디버거를 사용하여 해당 라인으로 이어지는 변수들의 값을 검사하고, 초기화되지 않았거나 null 인 객체가 있는지 확인합니다. 종종 향후 발생을 방지하기 위해 null 검사를 추가하거나 Optional 을 사용합니다.
답변:
애플리케이션의 응답 시간이 느리거나 CPU/메모리 사용량이 높을 때 VisualVM 또는 JProfiler 와 같은 프로파일러를 사용할 것입니다. CPU 집약적인 메서드, 과도한 객체 생성 (GC 오버헤드 유발), 메모리 누수, 비효율적인 I/O 작업과 같은 성능 병목 현상을 식별하는 데 도움이 됩니다.
답변:
일반적인 원인으로는 메모리 누수 (더 이상 필요하지 않지만 참조되어 가비지 컬렉터가 메모리를 회수하지 못하는 경우), 너무 많은 대규모 객체 생성, 또는 힙 (heap) 크기 부족 등이 있습니다. Eclipse MAT 와 같은 도구를 사용하여 힙 덤프 (heap dump) 를 분석하여 주요 객체와 그 참조를 식별하고, GC 로그를 모니터링하여 가비지 컬렉션이 어려움을 겪고 있는지 확인하여 진단합니다.
답변:
스레드 덤프 (thread dump, jstack 또는 kill -3 <pid> 사용) 를 가져와 분석합니다. 데드락은 일반적으로 스레드 덤프에서 다른 스레드가 보유한 잠금 (lock) 을 무한정 기다리는 스레드를 보여주며 확인할 수 있습니다. 식별되면, 일관된 잠금 획득 순서를 보장하도록 코드를 리팩터링하거나 java.util.concurrent 유틸리티 (예: tryLock()을 사용한 ReentrantLock) 를 사용합니다.
답변:
메모리 누수는 더 이상 필요하지 않은 객체가 여전히 참조되어 가비지 컬렉터가 메모리를 회수하지 못하는 경우 발생합니다. 반면에 과도한 객체 생성은 너무 많은 객체가 생성되었다가 빠르게 폐기되어, 결국 메모리가 해제되더라도 빈번하고 비용이 많이 드는 가비지 컬렉션 주기를 유발하는 것을 의미합니다.
-Xms 및 -Xmx와 같은 JVM 인수의 목적은 무엇인가요? 언제 조정해야 하나요?답변:
-Xms는 초기 힙 크기를 설정하고, -Xmx는 JVM 의 최대 힙 크기를 설정합니다. 애플리케이션에서 OutOfMemoryError가 발생하는 경우 ( -Xmx 증가) 또는 가비지 컬렉션이 너무 빈번하거나 (초기 GC 압력을 줄이기 위해 -Xms 증가) 너무 느린 경우, 특정 애플리케이션 워크로드에 맞게 메모리 사용량을 최적화하기 위해 조정합니다.
답변:
-Xlog:gc*와 같은 JVM 인수를 사용하여 GC 로깅을 활성화하여 GC 활동을 모니터링할 수 있습니다. 이는 GC 이벤트에 대한 자세한 정보 (일시 중지 시간, 회수된 메모리, 힙 사용량 포함) 를 출력합니다. 그런 다음 VisualVM 또는 GCViewer 와 같은 도구를 사용하여 이러한 로그를 파싱하고 시각화하여 분석을 용이하게 할 수 있습니다.
답변:
먼저 애플리케이션 또는 ORM 프레임워크에서 SQL 로깅을 활성화하여 실제로 실행되는 쿼리를 확인합니다. 그런 다음 데이터베이스별 도구 (예: SQL 의 EXPLAIN) 를 사용하여 쿼리 실행 계획을 분석하고, 누락된 인덱스 또는 비효율적인 조인을 식별합니다. 프로파일러는 데이터베이스 호출에 소요된 시간도 보여줄 수 있습니다.
답변:
일반적인 함정으로는 경쟁 상태 (race conditions), 데드락 (deadlocks), 라이브락 (livelocks), 기아 상태 (starvation) 등이 있습니다. 이는 종종 부적절한 동기화, 공유 가능한 변경 가능한 상태 (shared mutable state) 의 잘못된 사용 또는 스레드 안전성 (thread safety) 을 올바르게 처리하지 못하는 것에서 발생합니다. java.util.concurrent 유틸리티와 불변 객체 (immutable objects) 를 사용하면 이러한 문제 중 상당수를 완화할 수 있습니다.
답변:
프로파일러를 사용하여 CPU 사용량과 스레드 상태를 분석합니다. 스레드가 RUNNABLE 상태에서 대부분의 시간을 보내고 CPU 사용률이 높으면 CPU 바운드일 가능성이 높습니다. 스레드가 자주 WAITING 또는 BLOCKED 상태에 있고 네트워크, 디스크 또는 데이터베이스 작업을 기다리는 경우가 많으면 I/O 바운드입니다.
price와 category를 가진 Product 객체 리스트가 있습니다. Java Streams 를 사용하여 'Electronics' 카테고리 제품의 평균 가격을 찾는 Java 코드를 작성해주세요.답변:
products.stream()
.filter(p -> "Electronics".equals(p.getCategory()))
.mapToDouble(Product::getPrice)
.average()
.orElse(0.0);이 코드는 'Electronics' 제품을 필터링하고, 가격을 double 스트림으로 매핑하며, 평균을 계산하고, 제품이 없는 경우 기본값을 제공합니다.
HashMap 대신 ConcurrentHashMap을 사용하는 시나리오를 설명해주세요. 어떤 문제를 해결하나요?답변:
여러 스레드가 맵에 동시에 읽고 쓰기를 해야 할 때 ConcurrentHashMap을 사용합니다. HashMap은 스레드에 안전하지 않으며 무한 루프나 데이터 손상을 유발할 수 있습니다. ConcurrentHashMap은 전체 맵을 잠그지 않고 스레드 안전한 연산을 제공하여 Collections.synchronizedMap()보다 더 나은 성능을 제공합니다.
답변:
파일을 한 줄씩 읽기 위해 BufferedReader를 사용합니다. BufferedReader는 입력 스트림에서 문자를 읽고 버퍼링하여 문자, 배열 및 줄을 효율적으로 읽을 수 있도록 합니다. readLine() 메서드를 사용하면 각 줄을 개별적으로 처리할 수 있어 대용량 파일에 대한 메모리 부족 오류를 방지할 수 있습니다.
답변:
Fail-fast 이터레이터는 이터레이터 자체의 remove() 메서드를 통하지 않고 컬렉션이 반복 중에 구조적으로 수정 (예: 요소 추가 또는 제거) 되면 즉시 ConcurrentModificationException을 발생시킵니다. 이는 동시 수정 관련 버그를 조기에 감지하는 데 도움이 됩니다. ArrayList 및 HashMap 이터레이터는 fail-fast 이터레이터의 예입니다.
CompletableFuture를 사용하여 이 메서드를 비동기적으로 만드는 방법은 무엇인가요?답변:
CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
// Simulate time-consuming DB operation
try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) {}
return "DB Result";
});CompletableFuture.supplyAsync()는 제공된 Supplier를 공통 ForkJoinPool.commonPool()의 별도 스레드에서 실행하고, 결국 결과를 보유할 CompletableFuture를 반환합니다. 이를 통해 메인 스레드는 차단되지 않고 계속 실행될 수 있습니다.
id, username, email 필드를 가진 간단한 User 클래스를 설계해주세요. id는 고유하고 생성 후 변경 불가능하며, username은 null 이거나 비어 있을 수 없도록 합니다. 적절한 Java 기능을 사용하세요.답변:
public class User {
private final String id; // Immutable
private String username;
private String email;
public User(String id, String username, String email) {
if (id == null || username == null || username.trim().isEmpty()) {
throw new IllegalArgumentException("ID and username cannot be null/empty.");
}
this.id = id;
this.username = username;
this.email = email;
}
// Getters and Setters for username, email
public String getId() { return id; }
}id에 final을 사용하면 변경 불가능성을 보장합니다. 생성자 유효성 검사는 id 및 username에 대한 null/빈 제약 조건을 처리합니다.
답변:
LinkedHashMap은 간단한 LRU 캐시에 이상적입니다. accessOrder=true로 생성하면 삽입 순서 또는 액세스 순서를 유지합니다. removeEldestEntry() 메서드를 재정의하여 캐시 크기가 정의된 한계를 초과할 때 가장 최근에 액세스되지 않은 항목을 자동으로 제거하여 LRU 정책을 효율적으로 구현할 수 있습니다.
NullPointerException을 우아하게 처리하는 방법은 무엇인가요? 예를 들어, user.getAddress().getStreet()와 같습니다.답변:
Optional을 사용하는 것이 가장 현대적이고 우아한 방법입니다. Optional.ofNullable() 호출을 map()과 연결할 수 있습니다: Optional.ofNullable(user).map(User::getAddress).map(Address::getStreet).orElse("N/A"). 이렇게 하면 명시적인 null 검사를 피하고 체인의 일부가 null 인 경우 기본값을 제공합니다.
답변:
List<String> words = Arrays.asList("apple", "banana", "apple", "orange", "banana");
Map<String, Long> wordCounts = words.stream()
.collect(Collectors.groupingBy(Function.identity(), Collectors.counting()));
// Result: {banana=2, orange=1, apple=2}이 코드는 groupingBy를 사용하여 요소를 자체적으로 그룹화하고 counting을 사용하여 각 그룹 내의 발생 횟수를 세어 Map<String, Long>을 생성합니다.
ThreadLocal 변수를 사용하는 시나리오를 설명해주세요. 어떤 문제를 해결하나요?답변:
ThreadLocal은 각 스레드에 고유한 데이터를 저장해야 할 때 사용됩니다. 예를 들어, 웹 애플리케이션에서 각 요청에 대한 데이터베이스 연결 또는 사용자 세션 컨텍스트를 관리하는 경우입니다. 복잡한 동기화가 필요한 공유 변경 가능한 상태를 사용하거나 메서드 매개변수를 통해 데이터를 명시적으로 전달하는 문제를 해결하며, 변수의 스레드별 복사본을 제공합니다.
답변:
SOLID 는 다섯 가지 디자인 원칙의 약자입니다: 단일 책임 원칙 (Single Responsibility), 개방 - 폐쇄 원칙 (Open/Closed), 리스코프 치환 원칙 (Liskov Substitution), 인터페이스 분리 원칙 (Interface Segregation), 의존성 역전 원칙 (Dependency Inversion). 이는 결합도를 낮추고 응집도를 높여 더 유지보수하기 쉽고 유연하며 확장 가능한 소프트웨어를 만드는 데 도움이 되기 때문에 중요합니다.
답변:
SRP 는 클래스가 변경될 이유가 하나만 있어야 한다는 것을 의미하며, 이는 단 하나의 책임만 가져야 함을 의미합니다. 예를 들어, 'Report' 클래스는 보고서 생성만 처리해야 하며, 데이터 가져오기나 인쇄는 처리해서는 안 됩니다. 이러한 기능은 별도의 클래스로 분리되어야 합니다.
답변:
OCP 는 소프트웨어 엔티티 (클래스, 모듈, 함수 등) 가 확장에 대해서는 열려 있어야 하지만 수정에 대해서는 닫혀 있어야 한다는 원칙입니다. 이는 기존의 테스트된 코드를 변경하지 않고 새로운 기능을 추가할 수 있어야 함을 의미하며, 일반적으로 인터페이스와 추상 클래스를 통해 달성됩니다.
답변:
DIP 는 상위 수준 모듈은 하위 수준 모듈에 의존해서는 안 되며, 둘 다 추상화에 의존해야 한다는 원칙입니다. 또한, 추상화는 세부 사항에 의존해서는 안 되며, 세부 사항은 추상화에 의존해야 합니다. 이는 느슨한 결합을 촉진하고 시스템을 더 쉽게 테스트하고 유지보수할 수 있도록 합니다.
답변:
Factory Method 패턴은 클래스가 생성해야 하는 객체의 클래스를 예측할 수 없거나, 클래스가 하위 클래스가 생성할 객체를 지정하도록 하고 싶을 때 사용됩니다. 이는 상위 클래스에서 객체를 생성하기 위한 인터페이스를 제공하지만, 하위 클래스가 생성될 객체의 유형을 변경할 수 있도록 합니다.
답변:
Singleton 패턴은 클래스가 단 하나의 인스턴스만 가지도록 보장하고 거기에 대한 전역 액세스 지점을 제공합니다. 단점으로는 전역 상태로 인해 테스트가 어려워지고, 단일 책임 원칙을 위반하며, 애플리케이션 내에서 긴밀한 결합을 유발할 수 있다는 점이 있습니다.
답변:
Strategy 패턴은 알고리즘 패밀리를 정의하고, 각 알고리즘을 캡슐화하며, 상호 교환 가능하게 만듭니다. 이를 통해 알고리즘이 이를 사용하는 클라이언트와 독립적으로 변경될 수 있으며, 런타임에 알고리즘을 선택할 수 있고 유연성을 촉진합니다.
답변:
클린 코드는 다른 개발자 (및 미래의 자신) 가 읽고, 이해하고, 수정하기 쉬운 코드입니다. 잘 형식화되어 있고, 의미 있는 이름을 사용하며, 중복을 피하고, 명확한 의도를 가지며, 철저하게 테스트되어 견고하고 유지보수하기 쉽습니다.
답변:
의미 있는 이름 (변수, 메서드, 클래스에 대한) 은 코드의 가독성과 이해도를 크게 향상시킵니다. 코드의 목적과 의도를 전달하여 주석의 필요성을 줄이고 다른 사람들이 로직을 빠르게 파악하기 쉽게 만듭니다.
답변:
리팩터링은 외부 동작을 변경하지 않고 기존 컴퓨터 코드를 재구성하는 프로세스입니다. 코드의 가독성, 유지보수성을 개선하고 복잡성을 줄이는 데 중요하며, 이는 기술 부채를 방지하고 향후 개발을 더 쉽게 만드는 데 도움이 됩니다.
Java 인터뷰 질문을 마스터하는 것은 여러분의 헌신과 언어에 대한 이해를 증명하는 것입니다. 이 문서는 핵심 개념부터 고급 패러다임까지 일반적인 주제에 대한 포괄적인 개요를 제공하여, 여러분의 기술을 자신 있게 설명할 수 있는 지식을 갖추도록 했습니다. 준비가 잠재력을 성과로 전환하는 열쇠이며, 전문성을 효과적으로 보여줄 수 있게 한다는 것을 기억하세요.
인터뷰를 넘어, Java 학습 여정은 계속됩니다. 새로운 도전을 받아들이고, 떠오르는 기술을 탐구하며, 여러분의 기술을 끊임없이 연마하세요. 성장에 대한 여러분의 헌신은 다음 역할을 확보할 뿐만 아니라, 역동적인 소프트웨어 개발 세계에서 여러분의 경력을 앞으로 나아가게 할 것입니다. 계속 코딩하고, 계속 배우고, 계속 뛰어넘으세요!
