面试实战第二期

介绍下我自己，我是王星星，2021届校招生，目前在阿里巴巴做Java开发。去年秋招的时候拿到了阿里，微信，拼多多，百度，美团，携程等互联网公司的offer。这个系列文章主要是通过总结牛客上的面经，自己梳理答案，然后分享出来，帮助广大实习和秋招同学稳拿offer，成功上岸！（本系列文章问题均得到牛客网友授权，更多面经答案请访问公众号：王星星的魔灯）

原文地址：https://www.nowcoder.com/discuss/699918

一面

一小时

1. select 和 epoll的区别

   • select和epoll都是同步非阻塞模型的不同形式，同步非阻塞模型可以参考：https://wxxlamp.cn/2021/04/29/my-university-leaning/

   • select和epoll的区别在于：select中需要将用户态的accept数组拷贝到内核态的数组中，同时返回的只是可读fd的个数，性能依旧不高，所以在epoll中，它只是传入的accept数组中修改的部分而不是全部，同时通过异步事件唤醒， 内核仅会将有 IO 事件的文件描述符返回给用户，epoll大大提高了性能。

2. NIO BIO AIO 分别谈谈

   • 这个问题是上个问题的延伸，所谓的BIO，NIO，和AIO，在Java生态中，同步阻塞IO，1.4引入的非阻塞IO和1.7引入的异步IO

   • 所谓的BIO，就是我们说的同步阻塞模型，当线程发起数据IO的时候，它会一直阻塞等待内核去读写数据，直至内核反馈结果后，该IO线程才会返回

   • 对于NIO来说，当线程发起数据IO的时候，它会一直不断轮询内核是否将数据准备完成，直至内核反馈结果后，该IO线程才会去做其他工作。NIO延伸出来的有select,poll,epoll

   • 对于AIO来说，当线程发起数据IO的时候，内核会立刻反馈给IO线程结果，然后IO线程就可以去做其他的事情，当内核真正在进程中准备好数据之后，会给IO线程发送IO成功的数据

3. 自旋锁，CAS，有什么弊端 怎么解决

   • 线程加锁的时间一般都很短，所以下一个需要获得锁的线程等一下在阻塞，这个等一下的过程就叫自旋。这属于synchronized的优化。自旋锁的缺点很明显，就是不确定需要自旋多长时间，如果自旋时间过长的话，会导致CPU飙高，影响其他线程执行。解决方式也很简单，就是所谓的适应性自旋锁，加一个自旋时间即可

   • CAS是指compare and set，如果说sync的阻塞是悲观锁的话，那么cas就是乐观锁了，通过版本号的比较，如果版本号相同，则说明没有并发问题，如果版本号不同，则说明有其他线程参与，不能修改。cas的弊端很明显，就是会产生aba问题，解决方法也很简单，通过版本号机制，保证数据只会出现一次

4. 异步IO、同步IO，什么是异步、同步

   • 所谓的同步IO，即是用户需要等到内核将设备（网络和硬盘）的数据全部拷贝到用户进程中之后才会给用户响应

   • 而异步IO，则是用户发起请求后，内核就会给用户响应

5. 实习做什么的，实习部门做什么的，遇到什么困难，怎么解决

   • 这个是面试的经典问题，一般情况下要分一下几点：

   • 介绍实习部门背景，以及自己的工作，以及工作的结果：技术上和业务上

   • 在实习中遇到的困难：团队合作，代码熟悉，业务开发，技术bug等等

6. 说设计模式使用的实际场景

   • 我们常见的设计模式有：工厂方法模式，单例模式，代理模式，门面模式，模板方法模式，责任链模式，监听者模式，策略模式，装饰者模式等等

   • 可以参考我这个博客：https://wxxlamp.cn/2021/07/19/mq-a-consumer-biz-resolution/

1. 链表k个一组反转

   class Solution {     // 如果不是额外常数空间，可以用O(n)空间新建k个链表     // 这个题需要常量空间，所以只能用标记     public ListNode reverseKGroup(ListNode head, int k) {         if (head == null || head.next == null) {             return head;         }         ListNode tail = head;         for (int i = 0; i < k; i++) {             //剩余数量小于k的话，则不需要反转。             if (tail == null) {                 return head;             }             tail = tail.next;         }         // 反转前 k 个元素         ListNode newHead = reverse(head, tail);         // 下一轮的开始的地方就是tail         head.next = reverseKGroup(tail, k);          return newHead;     }     /*     左闭又开区间      */      private ListNode reverse(ListNode head, ListNode tail) {         ListNode pre = null, next = null;         while (head != tail) {             next = head.next;             head.next = pre;             pre = head;             head = next;         }         return pre;     } }

二面

45分钟，因为算法简单

1. AQS基本原理

   • 对于AQS来说，他是一个用来构建锁和同步器的框架，基于CAS，使用AQS能简单且高效地构造出应用广泛的大量的同步器，比如我们提到的ReentrantLock，Semaphore，其他的诸如ReentrantReadWriteLock，SynchronousQueue，FutureTask等等皆是基于AQS的。当然，我们自己也能利用AQS非常轻松容易地构造出符合我们自己需求的同步器

   • 从使用上来说，AQS的功能可以分为两种：独占（如ReentrantLock）和共享（如Semaphore/CountDownLatch CyclicBarrier/ReadWriteLock)。ReentrantReadWriteLock可以看成是组合式，它对读共享，写独占

   • AQS维护一个共享资源state，它的语义有响应的子类来实现，譬如在ReentrantLock中，state初始化为0，表示未锁定状态。A线程lock()时，会调用tryAcquire()独占该锁并将state+1。此后，其他线程再tryAcquire()时就会失败，直到A线程unlock()到state=0（即释放锁）为止，其它线程才有机会获取该锁。在CountDownLatch中，任务分为N个子线程去执行，state也初始化为N（注意N要与线程个数一致）。这N个子线程是并行执行的，每个子线程执行完后countDown()一次，state会CAS减1。等到所有子线程都执行完后(即state=0)，会unpark()主调用线程，然后主调用线程就会从await()函数返回，继续后余动作

   • 当加锁时，子类通过调用AQS的acquire()进而调用子类自己实现的tryAcquire()方法（该方法是尝试获得锁，即改变state的状态），在调用tryAcquire()方法的过程中：先尝试获得锁，如果成功则返回，如果获得不成功则把该线程加入到Node队列中(节点为空时，自旋创建节点并设置尾点)，然后自旋尝试获得锁(只有老二结点，才有机会去tryAcquire，如果不是且当其前驱节点是SINGAL，则阻塞)，之后返回中断状态

   • 当释放锁时，和加锁流程一样。当释放成功后则去唤醒后面的节点

2. 什么是可重入锁，用源码解释一下

   • 可重入锁即是说线程在获取锁A之后，调用到了另外一个需要锁A的方法，该线程是可以直接获得到该锁的

   • 对于ReentrantLock来说，该锁通过state关键字来记录锁重入的次数

   • ReentrantLock和synchronized都是可重入锁

3. AQS的应用在哪里举例说明 怎么实现的

   • JUC中有线程池(Worker基于AQS)，工具类(基于AQS的semaphore,countDownLock等)，并发容器，atomic和locks（AQS，ReentrantLock），可以说，AQS是JUC的基础

   • 参考第一题

4. 举例jdk里面用过哪些设计模式

   • 单例模式：java.lang.Runtime: 每个Java应用程序都有一个类运行时实例，该实例允许应用程序与运行应用程序的环境进行交互，很显然，只需要有一个Runtime实例即可，采用饿汉式

   • 装饰者模式：JavaIO包中的InputStream和OutputStream

   • 代理模式：基于JDK的动态代理

   • 观察者模式：java.util.Observer

   • 迭代器模式：集合中的Iterator

   • 模板方法模式：AbstractList和JDBCTemplate

5. 你怎么看云原生，什么是云原生，为什么想做云原生

   • 所谓的云原生，是DevOps+持续交付+微服务+容器的集合

6. kubernetes和docker了解多少说多少

   • k8s是调度器，docker是被k8s调度的容器

7. netty做了什么优化 具体点

   • API优化，更利于使用，我们在编写代码的时候会有更适合业务的，更加清晰的语义

   • 通过ChannelHandler可以对网络进行更细节层的定制，譬如说协议解析等等

   • 性能方面，采用Reactor模型，具体可以参考这篇pdf：http://gee.cs.oswego.edu/dl/cpjslides/nio.pdf

   • 采用了不同于传统意义上的零拷贝：详情见第8题

8. 零拷贝原理

   • netty的零拷贝除了节省内核缓冲区和用户缓冲区的拷贝次数，还在Java层做了一些处理

   • 直接在内存区域分配空间，而不是在堆内存中分配。如果使用传统的堆内存分配，当我们需要将数据通过socket发送的时候，就需要从堆内存拷贝到直接内存，然后再由直接内存拷贝到网卡接口层。 Netty提供的DirectBuffer，直接将数据分配到内存空间，从而避免了数据的拷贝，实现了零拷贝。

   • Netty通过Composite Buffers保存了数据的引用，而不是将多个数据通过拷贝的形式组装成大对象，实现了零拷贝。

9. 写一个生产者消费者

   private static class Producer implements Runnable {      @Override     public void run() {         try {             empty.acquire();             mutex.acquire();             System.out.println("生产" + in);             in = (in + 1) % BUFFER;         } catch (InterruptedException e) {             e.printStackTrace();         } finally {             mutex.release();             full.release();         }     } } private static class Consumer implements Runnable {      @Override     public void run() {         try {             full.acquire();             mutex.acquire();             System.out.println("消费" + out);             out = (out + 1) % BUFFER;         } catch (InterruptedException e) {             e.printStackTrace();         } finally {             mutex.release();             empty.release();         }     } }

三面

1小时，估计是主管，人很好，但问的问题基本。。不知道。。。

1. 什么是TCP连接 为什么TCP要连接

   • TCP协议是在运输层中有体现，它承接了网络层，同时开启了应用层。TCP通过端口号唯一标识一个连接

   • IP 层是不可靠的，它只负责数据包的发送，但它不保证数据包能够被接收、不保证网络包的按序交付、也不保证网络包中的数据的完整性。如果需要保障网络数据包的可靠性，那么就需要由上层（传输层）的 TCP 协议来负责。

2. socket编程中，三次链接怎么进行的，从哪里拿到连接的，连接成功的标志是什么

   • 当客户端调用connect时，触发了连接请求，向服务器发送了SYN J包，这时connect进入阻塞状态

   • 服务器监听到连接请求，即收到SYN J包，调用accept函数接收请求向客户端发送SYN K ，ACK J+1，这时accept进入阻塞状态；

   • 客户端收到服务器的SYN K ，ACK J+1之后，这时connect返回，并对SYN K进行确认；服务器收到ACK K+1时，accept返回，至此三次握手完毕，连接建立

3. 客户端挂了，那服务端能感知到TCP断了吗 不能怎么办，能的话是什么原理？

   • 理论上是不行的，不过目前很多实现均是可以感知到的

   • socket库提供了SO_KEEPALIVE功能，能够通过定时发消息来检测客户端是否挂掉

   • 也可以通过使用select()函数测试一个socket是否可读时，如果select()函数返回值为1，且使用recv()函数读取的数据长度为0 时，就说明该socket已经断开。

4. MVCC原理

   • 数据库多版本并发控制，即每一行数据都是有多个版本的，每个版本有自己的row trx_id，即当时修改该行的transaction_id

   • 需要用到一致性读视图，即consistent read view，用于支持RC和RR隔离级别的实现，它没有物理结构，作用是事务执行期间用来定义“我能看到什么数据”，它其实是一个视图数组，和数据库中显式创建的create view ...不一样

   • 一个数据版本，对于一个事务视图来说，除了自己的更新总是可见以外，有三种情况：

     • 版本未提交，不可见；

     • 版本已提交，但是是在一致性视图创建后提交的，不可见；

     • 版本已提交，而且是在一致性视图创建前提交的，可见

   • 在MVCC中有两种读，上面三种是快照读，还有一种是当前读

     • 当普通的select是快照读

     • 插入，删除，更新属于当前读，需要加锁，遵从两阶段锁协议

5. 分布式锁 业务服务器挂了 锁怎么释放？

   • 设置锁的存活时间

6. 除了innodb你还知道什么引擎

   • MyISAM:

     • MyISAM中是不会产生死锁的，因为MyISAM总是一次性获得所需的全部锁，要么全部满足，要么全部等待

     • MyISAM因为是表锁，只有读读之间是并发的，写写之间和读写之间是串行的

     • MyISAM的二级索引和主索引结构没有区别，但是二级索引的key可以不唯一

   • Memory：支持hash索引

7. 平时怎么调试代码？怎么实现断点的？跑着的线程怎 么打断点让它停下来

   • IDEA的断点功能可以选择all和thread模式，如果选择thread模式的话，就可以针对线程打断点了

8. 删除倒数n个链表

class Solution {     public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) {         ListNode p1 = head, p2 = head;         for(int i = 0; i < n; i++) {             p1 = p1.next;         }         if(p1 == null) {             return head.next;         }         while(p1.next != null){             p1 = p1.next;             p2 = p2.next;         }         p2.next = p2.next.next;         return head;      } }