Domande di colloquio per sviluppatori backend (Java): Guida completa

Introduzione

Java rimane una potenza nel mondo del backend enterprise, specialmente con il moderno ecosistema Spring Boot. La sua robustezza, scalabilità e vasto ecosistema lo rendono una scelta eccellente per la creazione di microservizi e applicazioni cloud-native.

Questa guida copre le domande essenziali per i colloqui per gli sviluppatori Backend specializzati in Java e Spring Boot. Esploreremo i concetti fondamentali del framework, l'architettura dei microservizi, le interazioni con il database tramite JPA/Hibernate e le migliori pratiche per aiutarti a prepararti per il tuo prossimo colloquio.

Concetti fondamentali di Spring Boot

1. Cos'è Spring Boot e in cosa differisce dal tradizionale Spring Framework?

Risposta:

Spring Framework: Un framework completo per lo sviluppo Java enterprise. Richiede una significativa configurazione manuale (basata su XML o Java) per l'installazione.
Spring Boot: Un'estensione dello Spring Framework che semplifica la configurazione e lo sviluppo di nuove applicazioni Spring.
- Auto-Configurazione: Configura automaticamente i bean in base alle dipendenze del classpath.
- Server incorporati: Include Tomcat, Jetty o Undertow, quindi non è necessario distribuire file WAR.
- Starter: Dipendenze curate per semplificare la configurazione della build.
- Impostazioni predefinite opinabili: Approccio "Convenzione sulla configurazione".

Rarità: Comune Difficoltà: Facile

2. Spiega l'annotazione `@SpringBootApplication`.

Risposta: È un'annotazione di convenienza che combina altre tre annotazioni:

@Configuration: Contrassegna la classe come origine delle definizioni dei bean.
@EnableAutoConfiguration: Indica a Spring Boot di iniziare ad aggiungere bean in base alle impostazioni del classpath, ad altri bean e a varie impostazioni delle proprietà.
@ComponentScan: Indica a Spring di cercare altri componenti, configurazioni e servizi nel pacchetto corrente e nei sottopacchetti.

Rarità: Comune Difficoltà: Facile

3. Cosa sono l'Dependency Injection (DI) e l'Inversion of Control (IoC)?

Risposta:

IoC: Un principio in cui il controllo della creazione e della gestione degli oggetti viene trasferito dal programmatore a un contenitore (Spring IoC Container).
DI: Un modello di progettazione utilizzato per implementare IoC. Invece che un oggetto crei le sue dipendenze, queste vengono "iniettate" in esso (tramite Costruttore, Setter o Campo).
Vantaggio: Disaccoppiamento, test più semplici (dipendenze di mocking) e migliore manutenibilità.

Rarità: Molto comune Difficoltà: Media

4. Cosa sono gli Spring Boot Starter? Fai degli esempi.

Risposta: Gli Starter sono un insieme di descrittori di dipendenza convenienti che puoi includere nella tua applicazione. Contengono tutte le dipendenze necessarie per avviare rapidamente un progetto con un insieme coerente e supportato di dipendenze transitive gestite.

Esempi:
- spring-boot-starter-web: Per la creazione di applicazioni web (include Tomcat e Spring MVC).
- spring-boot-starter-data-jpa: Per l'utilizzo di Spring Data JPA con Hibernate.
- spring-boot-starter-test: Per i test (include JUnit, Mockito).
- spring-boot-starter-security: Per Spring Security.

Rarità: Comune Difficoltà: Facile

5. Cos'è Spring Actuator?

Risposta: Spring Boot Actuator fornisce funzionalità pronte per la produzione per aiutarti a monitorare e gestire la tua applicazione.

Endpoint: Espone endpoint come /health (stato dell'app), /metrics (memoria, utilizzo della CPU), /info (informazioni sull'app), /env (proprietà dell'ambiente).
Utilizzo: Fondamentale per i team operativi per controllare lo stato di salute dei microservizi in produzione.

Rarità: Comune Difficoltà: Media

Microservizi e architettura

6. Quali sono i vantaggi dei microservizi rispetto all'architettura monolitica?

Risposta:

Scalabilità: I singoli servizi possono essere scalati indipendentemente in base alla domanda.
Agnosticismo tecnologico: Servizi diversi possono utilizzare tecnologie diverse (Java, Go, Python) più adatte all'attività.
Isolamento dei guasti: Un guasto in un servizio non comporta necessariamente l'arresto dell'intero sistema.
Distribuzione indipendente: I team possono distribuire i servizi in modo indipendente, consentendo cicli di rilascio più rapidi (CI/CD).

Rarità: Comune Difficoltà: Media

7. Cos'è un API Gateway? Perché usarlo?

Risposta: Un API Gateway è un server che funge da singolo punto di ingresso nel sistema. Prende tutte le chiamate API dai client, quindi le indirizza al microservizio appropriato.

Funzioni: Routing delle richieste, composizione e traduzione del protocollo.
Preoccupazioni trasversali: Autenticazione, terminazione SSL, limitazione della velocità, memorizzazione nella cache, registrazione.
Esempi: Spring Cloud Gateway, Netflix Zuul, Kong.

Rarità: Molto comune Difficoltà: Media

8. Spiega Service Discovery (Eureka).

Risposta: In un ambiente di microservizi, le istanze di servizio hanno indirizzi IP dinamici. Service Discovery è un meccanismo per i servizi per trovarsi l'un l'altro.

Eureka Server: Funge da registro dei servizi.
Eureka Client: I microservizi si registrano con Eureka Server all'avvio e inviano heartbeat.
Discovery: Quando il Servizio A deve chiamare il Servizio B, chiede a Eureka l'indirizzo del Servizio B.

Rarità: Comune Difficoltà: Media

9. Cos'è il Circuit Breaker Pattern?

Risposta: Il modello Circuit Breaker impedisce a un'applicazione di provare ripetutamente a eseguire un'operazione che probabilmente fallirà (ad esempio, chiamare un servizio inattivo).

Stati:
- Closed: Le richieste fluiscono normalmente.
- Open: Le richieste vengono bloccate immediatamente (fail fast) per consentire al servizio in errore di riprendersi.
- Half-Open: Un numero limitato di richieste viene consentito per verificare se il servizio è stato ripristinato.
Strumenti: Resilience4j (consigliato), Hystrix (deprecato).

Rarità: Molto comune Difficoltà: Difficile

Database e JPA

10. Cosa sono JPA e Hibernate?

Risposta:

JPA (Java Persistence API): Una specifica per l'accesso, la persistenza e la gestione dei dati tra oggetti Java e un database relazionale. È solo un'interfaccia.
Hibernate: L'implementazione più popolare della specifica JPA. È uno strumento ORM (Object-Relational Mapping).

Rarità: Comune Difficoltà: Facile

11. Spiega il problema N+1 Select in Hibernate.

Risposta: Il problema N+1 si verifica quando il framework di accesso ai dati esegue N istruzioni SQL aggiuntive per recuperare gli stessi dati che avrebbero potuto essere recuperati durante l'esecuzione della query SQL principale.

Scenario: Recupero di un elenco di Author (1 query). Iterazione e accesso a author.getBooks() (N query, una per ogni autore).
Soluzione: Utilizzare Join Fetch in JPQL (SELECT a FROM Author a JOIN FETCH a.books) o Entity Graphs per caricare le entità correlate eager in una singola query.

Rarità: Molto comune Difficoltà: Media

12. Qual è la differenza tra `@Entity`, `@Table` e `@Column`?

Risposta:

@Entity: Specifica che la classe è un'entità ed è mappata a una tabella di database.
@Table: Opzionale. Specifica il nome della tabella di database da utilizzare per la mappatura. Se omesso, viene utilizzato il nome della classe.
@Column: Opzionale. Specifica i dettagli della colonna a cui verrà mappato un campo o una proprietà. Se omesso, viene utilizzato il nome del campo.

Rarità: Comune Difficoltà: Facile

Sicurezza e test

13. Come proteggere un'applicazione Spring Boot?

Risposta: Utilizzando Spring Security.

Autenticazione: Verifica chi è l'utente (ad esempio, Basic Auth, Form Login, OAuth2/OIDC).
Autorizzazione: Verifica cosa è consentito all'utente (ad esempio, controllo degli accessi basato sui ruoli utilizzando @PreAuthorize).
JWT: Per i microservizi stateless, i JSON Web Token vengono comunemente utilizzati per trasmettere l'identità tra i servizi.

Rarità: Comune Difficoltà: Media

14. Qual è la differenza tra `@Mock` e `@InjectMocks` in Mockito?

Risposta:

@Mock: Crea un oggetto mock della classe/interfaccia. Non ha alcun comportamento reale; si definisce il suo comportamento usando when(...).thenReturn(...).
@InjectMocks: Crea un'istanza della classe e inietta in questa istanza i mock creati con le annotazioni @Mock (o @Spy). Utilizzato per la classe in fase di test.

Rarità: Comune Difficoltà: Media

15. Come gestire le transazioni in Spring Boot?

Risposta: Utilizzando l'annotazione @Transactional.

Meccanismo: Spring crea un proxy attorno alla classe/metodo. Avvia una transazione prima dell'esecuzione del metodo e la esegue dopo che il metodo restituisce. Se viene generata una RuntimeException, esegue il rollback della transazione.
Propagation: È possibile configurare come la transazione si relaziona alle transazioni esistenti (ad esempio, REQUIRED, REQUIRES_NEW).

Rarità: Comune Difficoltà: Media

Argomenti avanzati

16. Cos'è Spring Cloud Config?

Risposta: Spring Cloud Config fornisce supporto lato server e lato client per la configurazione esterna in un sistema distribuito.

Config Server: Luogo centrale per gestire le proprietà esterne per le applicazioni in tutti gli ambienti. Può essere supportato da Git, SVN o Vault.
Vantaggio: È possibile modificare la configurazione senza ridistribuire l'applicazione (utilizzando @RefreshScope).

Rarità: Non comune Difficoltà: Media

17. Spiega la differenza tra scope `Singleton` e `Prototype` in Spring Beans.

Risposta:

Singleton (Predefinito): Viene creata una sola istanza del bean per ogni contenitore Spring IoC. Viene memorizzato nella cache e riutilizzato.
Prototype: Viene creata una nuova istanza ogni volta che viene richiesto il bean.
Altri: Request, Session (scope web-aware).

Rarità: Comune Difficoltà: Facile

18. Qual è la differenza tra eccezioni `Checked` e `Unchecked` in Java?

Risposta:

Eccezioni checked: Ereditano da Exception (ma non da RuntimeException). Il compilatore ti obbliga a gestirle (try-catch) o a dichiararle (throws). Esempio: IOException, SQLException. Rappresentano condizioni recuperabili.
Eccezioni unchecked: Ereditano da RuntimeException. Il compilatore non ti obbliga a gestirle. Esempio: NullPointerException, IllegalArgumentException. Rappresentano errori di programmazione. L'annotazione @Transactional di Spring esegue il rollback solo in caso di eccezioni non controllate per impostazione predefinita.

Rarità: Comune Difficoltà: Facile

19. Come funziona il Garbage Collection in Java?

Risposta: Il Garbage Collection (GC) è il processo di recupero automatico della memoria occupata da oggetti che non sono più raggiungibili.

Ipotesi generazionale: La maggior parte degli oggetti muore giovane.
Struttura dell'Heap: Young Generation (Eden, Survivor spaces) e Old Generation.
Minor GC: Pulisce Young Gen. Veloce.
Major/Full GC: Pulisce Old Gen. Più lento, può causare pause "Stop-the-world".
Algoritmi: G1GC (predefinito in Java moderno), ZGC, Shenandoah (bassa latenza).

Rarità: Comune Difficoltà: Difficile

20. Cosa sono gli Java Stream?

Risposta: Introdotti in Java 8, gli Stream forniscono un approccio funzionale all'elaborazione di raccolte di oggetti.

Caratteristiche: Dichiarativo, Pipelining, Iterazione interna.
Operazioni:
- Intermedie: filter, map, sorted (lazy).
- Terminali: collect, forEach, reduce (attivano l'elaborazione).
Parallel Streams: Possono elaborare i dati in parallelo utilizzando più thread (.parallelStream()).

Rarità: Comune Difficoltà: Media

Indice

Domande di colloquio per sviluppatori backend (Java): Guida completa

Introduzione

Concetti fondamentali di Spring Boot

1. Cos'è Spring Boot e in cosa differisce dal tradizionale Spring Framework?

2. Spiega l'annotazione `@SpringBootApplication`.

3. Cosa sono l'Dependency Injection (DI) e l'Inversion of Control (IoC)?