2024.9.13 灵犀互娱 游戏测试开发 一面

C++与Java多线程的区别 1. **语法与实现方式**： - **C++**：使用 `<thread>` 和 `<mutex>` 等头文件，提供底层控制但复杂度高。 - **Java**：通过 `Thread` 类或 `java.util.concurrent` 包，简化多线程编程，易于使用。 2. **内存管理**： - **C++**：手动管理内存，需谨慎处理以防泄漏和竞争。 - **Java**：自动垃圾回收，减少内存管理负担，但仍需合理编程。 3. **异常处理**： - **C++**：需手动处理异常，否则可能导致程序崩溃。 - **Java**：可通过 `catch` 捕获异常并设置 `UncaughtExceptionHandler`。 4. **线程优先级**： - **C++**：通过操作系统API设置，具体行为依赖于OS。 - **Java**：用 `setPriority()` 设置，为建议性而非强制性。 ### 线程与进程的区别 1. **定义**： - **进程**：资源分配和调度基本单位，拥有独立地址空间。 - **线程**：进程内的执行流，比进程更小，共享进程资源。 2. **资源占用**： - **进程**：独立内存空间，资源开销大。 - **线程**：共享进程资源，资源开销小。 3. **切换开销**： - **进程**：涉及地址空间切换，开销大。 - **线程**：只需切换上下文，开销小。 4. **通信方式**： - **进程**：通过 IPC 如管道、消息队列等，较复杂。 - **线程**：通过共享内存直接通信，相对简单，需同步机制。 线程共享的内存空间 线程共享的内存空间包括： - **代码段**：所有线程共享的程序指令。 - **数据段**：全局和静态变量，可供所有线程访问。 - **堆**：动态分配的内存，通过 `new` 或 `malloc` 分配，线程可共享。 共享内存需使用同步机制（如 mutexes, condition variables）控制访问，防止竞态条件。</mutex></thread>

Elasticsearch（ES）性能好的原因主要有以下几点： 一、分布式架构 1. 水平扩展：ES 可以轻松地通过增加节点来扩展存储容量和处理能力。当数据量增加或查询负载变大时，可以简单地添加更多的服务器节点，系统会自动平衡数据和查询负载，确保性能不会因为数据增长而下降。 2. 数据分片与副本：数据被分成多个分片存储在不同的节点上，每个分片可以独立处理查询请求，从而提高查询的并行度。同时，副本的存在不仅提高了数据的可靠性，还可以在主分片出现故障时自动切换到副本分片，保证系统的可用性，并且副本分片也可以用于分担查询负载。 二、高效的数据存储和索引结构 1. 倒排索引：ES 使用倒排索引来快速定位包含特定关键词的文档。倒排索引将每个词与包含该词的文档列表关联起来，这样在进行关键词搜索时，可以快速找到相关的文档，而不需要遍历整个文档集合。 2. 基于 Lucene 的存储引擎：ES 底层基于 Lucene 库，Lucene 提供了高效的索引和查询算法。它对数据进行压缩存储，减少磁盘空间占用，同时在查询时能够快速解压和检索数据。 三、缓存机制 1. 文件系统缓存：ES 充分利用操作系统的文件系统缓存来提高数据的读取速度。经常访问的数据会被缓存在内存中，下次访问时可以直接从内存中获取，大大减少了磁盘 I/O 操作，从而提高性能。 2. 查询缓存：ES 可以缓存查询结果，对于重复的查询请求，可以直接返回缓存中的结果，而不需要再次执行查询操作。 四、优化的查询执行策略 1. 分布式查询执行：查询请求被分发到各个相关的节点上并行执行，然后将结果汇总返回给客户端。这种分布式查询执行方式可以充分利用集群的计算资源，提高查询的速度。 2. 近似聚合：对于一些聚合查询，ES 可以使用近似算法来快速返回近似结果，而不需要进行精确计算。这种方式在处理大规模数据时可以大大提高聚合查询的性能。 五、实时性支持 1. 近实时搜索：ES 能够在数据写入后很短的时间内（通常是 1 秒以内）就可以对其进行搜索。这是通过定期刷新索引和使用 translog 来保证的，新写入的数据会先写入 translog，然后在刷新时被纳入可搜索的索引中。 2. 实时更新：ES 支持对索引的实时更新，即可以在不中断搜索服务的情况下对数据进行添加、修改和删除操作。

TCP（传输控制协议）的优点： 1. 可靠性高： - 在传输数据之前，会通过三次握手来建立连接，确保发送方和接收方都做好了通信准备，降低了数据丢失的风险。 - 在数据传递时，有确认、窗口、重传、拥塞控制等机制。接收方会对收到的数据进行确认，若发送方没有收到确认，会自动重传数据，保证数据能够完整、准确地到达接收方。拥塞控制机制可以根据网络状况调整数据发送的速率，避免网络拥塞导致的数据传输问题。 2. 数据顺序保证：能确保数据按照发送的顺序到达接收方，这对于一些对数据顺序有严格要求的应用（如文件传输、数据库操作等）非常重要。 3. 面向连接：通信双方在数据传输之前建立连接，并且在通信过程中保持连接状态，便于双方进行数据交互和状态管理，适用于需要长时间稳定通信的场景。 4. 广泛应用：是互联网中最常用的传输协议之一，几乎所有的网络应用程序都支持 TCP 协议，如网页浏览（HTTP）、电子邮件（SMTP、POP3）、文件传输（FTP）等。 TCP 的缺点： 1. 速度相对较慢： - 建立连接需要进行三次握手，断开连接需要进行四次挥手，这个过程会消耗一定的时间和网络资源，增加了数据传输的延迟。 - 数据传输过程中的确认、重传、拥塞控制等机制也会带来额外的开销，降低了数据传输的效率，特别是在实时性要求较高的场景下，可能会影响用户体验。 2. 占用系统资源高：为了维护每个连接的状态信息，需要在每台设备上占用大量的内存和 CPU 资源。当连接数量较多时，可能会导致系统性能下降。 3. 易受攻击：由于 TCP 存在确认机制、三次握手机制等，容易被攻击者利用，实现 DoS（拒绝服务攻击）、DDoS（分布式拒绝服务攻击）、CC（Challenge Collapsar，挑战黑洞攻击）等攻击，对网络安全造成威胁。 UDP（用户数据报协议）的优点： 1. 速度快： - 是一种无连接的协议，不需要建立连接和进行握手操作，数据可以直接发送，减少了连接建立和维护的时间开销，因此传输速度相对较快，适用于对实时性要求较高的应用，如在线游戏、实时视频会议、语音通话等。 - 没有 TCP 中的确认、重传、拥塞控制等机制，不会因为等待确认或进行拥塞控制而产生延迟，能够快速地将数据发送出去。 2. 资源占用少：UDP 的首部开销小，只有 8 个字节，相比 TCP 的 20 个字节的首部开销更小，对系统资源的占用较少。 3. 支持广播和多播：可以向多个接收方同时发送数据，适用于广播、组播等通信场景，例如在网络视频直播、网络音频广播等应用中，可以方便地将数据发送给多个用户。 4. 灵活性高：UDP 是一种简单的协议，没有太多的复杂机制和限制，开发者可以根据自己的需求自由地定义数据格式和传输方式，具有较高的灵活性。 UDP 的缺点： 1. 不可靠：不保证数据的可靠传输，可能会出现数据丢失、重复、乱序等问题。因为它没有确认机制，发送方无法知道数据是否被接收方正确接收，也不会对丢失的数据进行重传。 2. 缺乏拥塞控制：无法根据网络状况自动调整数据发送的速率，在网络拥堵的情况下，可能会导致更多的数据包丢失和网络性能下降。 3. 程序结构较复杂：由于 UDP 不保证数据的可靠性和顺序性，因此在一些对数据质量要求较高的应用中，需要开发者在应用层自行实现错误检测、流量控制、拥塞控制等功能，增加了程序开发的难度和复杂性。