2024-02-23 16:43 已编辑电子科技大学后端

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阿里云实习面经（已OC）一面面经｜讲解

挑选了一篇牛客上的面经给大家做讲解分析和学习指引，期望对大家有所帮助～

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1. Java相关：String为什么是不可变的？

解析：：注意：很多资料直接说"String 类中使用 final 关键字修饰字符数组来保存字符串，所以String 对象是不可变的" 这是不准确的，因为 final修饰的Array数组 value 是不可变，也只是value这个“引用地址”不可变。挡不住Array数组是可变的事实，其实“私有 pribvate”可能也是不可变的重要原因之一

参考回答：

1.保存字符串的数组被 final 修饰且为私有的，并且String 类没有提供/暴露修改这个字符串的方法。

2.String 类被 final 修饰导致其不能被继承，进而避免了子类破坏 String 不可变。

学习指引： 面试题解析：String 为什么不可变？

2. Java相关：String、StringBuffer和StringBuilder的区别？

解析：：可以从：可变性，线程安全，性能三个方面来进行说明

参考回答：

可变性：String 是不可变的（后面会详细分析原因）。StringBuilder 与 StringBuffer 都继承自 AbstractStringBuilder 类，在 AbstractStringBuilder 中也是使用字符数组保存字符串，不过没有使用 final 和 private 关键字修饰，最关键的是这个 AbstractStringBuilder 类还提供了很多修改字符串的方法比如 append 方法。

线程安全性 :String中的对象是不可变的，也就可以理解为常量，线程安全。AbstractStringBuilder 是 StringBuilder 与 StringBuffer 的公共父类，定义了一些字符串的基本操作，如 expandCapacity、append、insert、indexOf 等公共方法。StringBuffer 对方法加了同步锁或者对调用的方法加了同步锁，所以是线程安全的。StringBuilder 并没有对方法进行加同步锁，所以是非线程安全的。

性能差异:每次对 String 类型进行改变的时候，都会生成一个新的 String 对象，然后将指针指向新的 String 对象。StringBuffer 每次都会对 StringBuffer 对象本身进行操作，而不是生成新的对象并改变对象引用。相同情况下使用 StringBuilder 相比使用 StringBuffer 仅能获得 10%~15% 左右的性能提升，但却要冒多线程不安全的风险。

学习指引： 面试题解析：String、StringBuffer和StringBuilder的区别？

3.Java相关：在循环内使用“+”进行字符串拼接的话会有什么问题？

解析：：属于Java String相关常考面试题之一，需要掌握

参考回答：

字符串对象通过“+”的字符串拼接方式，实际上是通过 StringBuilder 调用 append() 方法实现的，拼接完成之后调用 toString() 得到一个 String 对象。不过，在循环内使用“+”进行字符串的拼接的话，存在比较明显的缺陷：编译器不会创建单个 StringBuilder 以复用，会导致创建过多的 StringBuilder 对象。

扩展：不过，使用 “+” 进行字符串拼接会产生大量的临时对象的问题在 JDK9 中得到了解决。在 JDK9 当中，字符串相加 “+” 改为了用动态方法 makeConcatWithConstants() 来实现，而不是大量的 StringBuilder 了.

学习指引： 面试题解析：字符串拼接用“+” 还是 StringBuilder?

4.JVM相关：堆空间的结构？分配策略有哪些？

解析：： JVM面试4重点+1了解：内存区域划分，垃圾回收机制，内存分配策略，类加载机制；类文件结构（了解）。建议大家理解记忆相关内容后，按照自己的话来输出。因为涉及内容挺多，我们可以按照自己的理解笼统回答下，等面试官来细问。 参考回答：

堆空间是JVM中用于存储对象实例的区域，它通常被划分为新生代和老年代两个主要部分，其中新生代又包括Eden区和两个Survivor区。

分配策略:1.对象优先在Eden区分配 2.大对象直接进入老年代 3.长期存活的对象将进入老年代 4.动态对象年龄判定 5.空间分配担保等

学习指引： 经典书籍《深入理解Java虚拟机第三版》｜2.2.4 java堆｜3.8 内存分配与回收策略

5.JVM相关：Minor GC和Full GC的区别？

解析：： JVM 重要概念和知识点，需要整体掌握。

参考回答：

Minor GC主要发生在新生代（Young Generation）中，负责清理不再存活的对象，通常采用复制算法，速度较快且频繁。而Full GC则发生在整个堆空间中，包括新生代和老年代（Old Generation），用于清理整个堆中的垃圾对象，速度较慢且可能导致较大的应用停顿。因此，Minor GC和Full GC的主要区别在于它们发生的区域和影响范围。

学习指引： Java Minor GC、Major GC和Full GC之间的区别

6. Linux相关：文件的概念？文件有哪些类型？各自的作用是什么？

解析：：文件类型很多，能回答几种常见的就行，例如普通文件，目录文件，块设备文件，套接字文件。 参考回答：

1.普通文件（-）：这是最常见的文件类型，包括纯文本文件、二进制文件、数据文件等。它们不包含文件系统的结构信息，只是用户所接触到的文件。例如，.c文件、可执行的二进制文件等都是普通文件。

2.目录文件（d）：目录文件是用于存放文件名及其相关信息的文件。它们可以包含下一级文件目录或普通文件，是内核组织文件系统的基本节点。通过目录文件，用户可以轻松地浏览和管理文件系统。

3.字符设备文件（c）：这类文件提供了对设备不带缓冲区的访问，每次访问长度可变。它们通常用于表示系统中的字符设备，如控制台、串口等。

4.块设备文件（b）：块设备文件提供对设备（如磁盘）带缓冲的访问，每次访问以固定的长度单位进行。它们用于表示系统中的块设备，如硬盘、U盘等。

5.FIFO（p）：FIFO文件也称为命名管道，用于进程间的通信。它们允许一个进程向另一个进程发送数据，而不需要通过中间的文件或网络连接。

6.套接字（s）：套接字文件用于进程间的网络通信。它们提供了一种在不同进程之间传输数据的方式，通常用于实现网络服务和客户端之间的通信。

7.链接文件（l）：链接文件是指向另一个文件的指针。它们可以分为硬链接和符号链接两种。硬链接指向文件的inode节点，而符号链接则指向另一个文件的路径名。通过链接文件，用户可以方便地访问其他文件或目录。

除了以上七种常见的文件类型外，Linux系统中还有其他一些特殊的文件类型，如特殊文件、门文件等，但这些类型在日常使用中相对较少见。

学习指引： 推荐学习：小林 coding|图解系统｜文件系统

7. Linux相关：inode的作用？inode包含哪些内容？给出一个文件名，Linux是如何根据该文件名打开文件的？（文件名->inode->block）文件的访问时间是如何记录的？

解析：：考察linux文件系统相关问题，比较细，推荐大家系统学习后理解掌握 参考回答：

1.inode的作用？： inode，即索引节点，在Linux文件系统中用于存储文件或目录的元数据信息。它是文件系统的一个基本组成部分，允许系统通过inode号而非完整的文件路径快速访问到文件数据。

2.inode包含哪些内容？： inode包含文件的元数据信息，如文件大小、文件所有者、文件权限、文件类型、文件的创建/访问/修改时间等。此外，inode还包含指向文件数据块的指针，这些指针指示了文件内容在磁盘上的实际存储位置。

3.给出一个文件名，Linux是如何根据该文件名打开文件的？ （文件名->inode->block）：当给出一个文件名时，Linux首先会根据文件路径在目录结构中查找该文件对应的目录项。目录项中包含了文件的inode号。然后，系统会使用这个inode号在文件系统中找到对应的inode结构。一旦找到inode，系统就可以通过inode中的指针找到文件数据所在的磁盘块（block）。最后，系统将这些磁盘块加载到内存中，从而打开并访问文件。

4.文件的访问时间是如何记录的？：文件的访问时间是通过inode中的访问时间戳（atime）来记录的。每当文件被读取时，其inode中的atime就会被更新为当前时间。这个机制允许系统跟踪文件的访问历史，以便进行各种管理和维护操作。需要注意的是，为了优化性能，某些文件系统可能会延迟更新atime或仅在文件内容实际被读取时更新它。

学习指引： 推荐学习：小林 coding|图解系统｜文件系统

8. 零拷贝是什么？用来解决什么问题？有哪些应用场景？实现方式有哪些？

解析：：

参考回答：

1.是什么？：零拷贝是一种IO操作优化技术，旨在减少数据在内核空间和用户空间之间的冗余拷贝，从而解放CPU、减少上下文切换并降低系统资源消耗。它主要用来解决传统IO操作中不必要的数据拷贝问题，提高数据传输效率。

2.应用场景：零拷贝技术广泛应用于需要高性能数据传输的场景，如网络传输、文件传输、数据库操作等。在这些场景中，大量的数据需要在内核空间和用户空间之间传输，传统的IO操作会导致不必要的数据拷贝和性能损失。

3.实现方式有哪些？：实现零拷贝的方式主要有mmap、sendfile、splice和tee等。其中，mmap通过内存映射将内核缓冲区与用户空间共享，避免了数据拷贝；sendfile直接将数据从内核缓冲区发送到网络缓冲区，减少了CPU拷贝；splice和tee则在内核空间内实现数据的传输和复制，避免了用户空间的参与。这些技术根据具体的应用场景和需求选择使用，可以有效地提高数据传输效率和系统性能。

学习指引： 图解系统：什么是零拷贝？如何实现零拷贝？

9.Linux相关：压缩和解压使用的命令？相关参数的作用？

解析：：考察Linux常用命令，大家需要掌握一些； 参考回答：

压缩命令
tar：该命令用于将多个文件或目录打包成一个文件，也可以同时对其进行压缩。常用的参数有：
-c：创建新的压缩文件。
-v：显示详细的压缩过程。
-f：指定压缩文件的名称。
-z：使用gzip压缩算法进行压缩。
-j：使用bzip2压缩算法进行压缩。
-J：使用xz压缩算法进行压缩。

解压命令：
tar：该命令不仅可以用于压缩，也可以用于解压。解压时常用的参数有：
-x：从压缩文件中提取文件或目录。
-v：显示详细的解压过程。
-f：指定要解压的压缩文件名称。
-z：解压使用gzip压缩算法的文件。
-j：解压使用bzip2压缩算法的文件。
-J：解压使用xz压缩算法的文件。
例如，要解压doc.tar.gz到当前目录，可以使用命令tar -xzvf doc.tar.gz。

学习指引：

面试常考21条Linux命令

一周学会Linux

10. 网络相关：TCP 和 UDP 可以使用同一个端口吗？

解析： 考察计算机网络基础知识，TCP 和 UDP都是重点。大家需要系统学习并掌握。

参考回答：

TCP和UDP可以使用相同的端口号。TCP和UDP的协议相互独立，所以他们的端口号也相互独立，即使相同也不会相互冲突。这主要是因为，当一个主机收到数据包后，系统可以根据IP包头的协议号字段判断该数据包是TCP还是UDP，然后将其送到相应的模块进行处理。而在同一个协议内部，端口号必须是唯一的，以区分不同的应用程序。但在不同的协议之间，如TCP和UDP，由于它们各自维护自己的端口号和连接状态，所以相同的端口号可以同时被TCP和UDP使用，而不会引发冲突。

学习指引： 面试题解析：TCP 和 UDP 可以使用同一个端口吗？

11. 网络相关：三次握手与四次挥手流程？TIME_WAIT出现在什么时候？要等待多久？（2MSL）为什么要等待这么久？

解析：：计算机网络重点面试题，每个同学都该首要掌握。

参考回答：

三次握手流程：

1.SYN：客户端向服务器发送连接请求报文段。该报文段中包含自身的数据通信初始序号。请求发送后，客户端便进入SYN-SENT状态。

2.SYN+ACK：服务器收到连接请求报文段后，如果同意连接，则会发送一个应答，该应答中也会包含自身的数据通信初始序号，发送完毕后，服务器进入SYN-RECEIVED状态。

3.ACK：客户端收到服务器的SYN+ACK应答后，还要发送一个应答，发送完数据后，客户端和服务器都进入ESTABLISHED状态，完成TCP三次握手。当连接建立后，就可以开始进行数据传输了。

四次挥手流程：

1.FIN：当数据传输完成后，客户端向服务器发送连接释放报文段，并停止发送数据。此时客户端进入FIN-WAIT-1状态。

2.ACK：服务器收到客户端的连接释放报文段后，会发送确认报文段，此时服务器进入CLOSE-WAIT状态，客户端接收到服务器的确认后，进入FIN-WAIT-2状态。

3.FIN：服务器完成数据发送后，会向客户端发送连接释放报文段，此时服务器进入LAST-ACK状态。 4.ACK：客户端收到服务器的连接释放报文段后，会发送确认报文段，并进入TIME-WAIT状态。服务器收到确认后，就关闭了连接，而如果客户端在一段时间内没有收到服务器的任何数据，也会关闭连接。 TIME_WAIT出现在四次挥手的最后一个阶段，也就是客户端发送了最后的确认报文段后，会进入TIME-WAIT状态。这个状态会持续一段时间，通常是2MSL（Maximum Segment Lifetime），也就是两倍的最大报文段生存时间。

为什么要等待这么久？

1.确保最后一个ACK报文段能够到达服务器：客户端发送了最后的ACK报文段后，这个报文段可能因为网络原因在网络中滞留一段时间才能到达服务器。如果客户端立刻关闭连接，那么服务器可能无法收到这个ACK报文段，这会导致服务器无法正确关闭连接。因此，客户端需要等待一段时间，确保服务器能够收到这个ACK报文段。

2.防止“已失效的连接请求报文段”出现在本连接中：客户端在发送完最后一个ACK报文段后，会等待一段时间，这段时间足以让本连接持续的时间内所产生的所有报文段都从网络中消失。这样就可以避免在新的连接中出现旧的连接请求报文段，从而保证了TCP连接的可靠性。

学习指引： 推荐重点掌握三次握手，四次挥手相关面试题｜系列

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