宇宙條一面:十道經(jīng)典面試題解析
時(shí)間:2021-10-14 17:13:36
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[導(dǎo)讀]前言有位朋友面試了宇宙條,后端方向。整理了這幾道面試真題以及答案,如有錯(cuò)誤,歡迎大家留言區(qū)討論哈。金九銀十沖刺,面試的小伙伴加油呀。1.http請(qǐng)求頭里,expire和cache-control字段含義,說(shuō)說(shuō)HTTP狀態(tài)碼1.1expire和cache-control字段含義Ca...
前言
有位朋友面試了宇宙條,后端方向。整理了這幾道面試真題以及答案,如有錯(cuò)誤,歡迎大家留言區(qū)討論哈。金九銀十沖刺,面試的小伙伴加油呀。

1.http請(qǐng)求頭里,expire和cache-control字段含義,說(shuō)說(shuō)HTTP狀態(tài)碼
1.1 expire和cache-control字段含義
- Cache-Control是HTTP/1.1的頭字段,用來(lái)區(qū)分對(duì)緩存機(jī)制的支持情況,請(qǐng)求頭和響應(yīng)頭都支持這個(gè)屬性。通過它提供的不同的值來(lái)定義緩存策略。主要有
public、private、no-cache
等值。 - expires是http1.0的頭字段,過期時(shí)間,如果設(shè)置了時(shí)間,則瀏覽器會(huì)在設(shè)置的時(shí)間內(nèi)直接讀取緩存,不再請(qǐng)求。
1.2 常見HTTP狀態(tài)碼

2.https原理,數(shù)字簽名,數(shù)字證書。
2.1 https 原理
- HTTPS = HTTP SSL/TLS,即用SSL/TLS對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和解密,Http進(jìn)行傳輸。
- SSL,即Secure Sockets Layer(安全套接層協(xié)議),是網(wǎng)絡(luò)通信提供安全及數(shù)據(jù)完整性的一種安全協(xié)議。
- TLS,即Transport Layer Security(安全傳輸層協(xié)議),它是SSL 3.0的后續(xù)版本。

- 用戶在瀏覽器里輸入一個(gè)https網(wǎng)址,然后連接到server的443端口。
- 服務(wù)器必須要有一套數(shù)字證書,可以自己制作,也可以向組織申請(qǐng),區(qū)別就是自己頒發(fā)的證書需要客戶端驗(yàn)證通過。這套證書其實(shí)就是一對(duì)公鑰和私鑰。
- 服務(wù)器將自己的數(shù)字證書(含有公鑰)發(fā)送給客戶端。
- 客戶端收到服務(wù)器端的數(shù)字證書之后,會(huì)對(duì)其進(jìn)行檢查,如果不通過,則彈出警告框。如果證書沒問題,則生成一個(gè)密鑰(對(duì)稱加密),用證書的公鑰對(duì)它加密。
- 客戶端會(huì)發(fā)起HTTPS中的第二個(gè)HTTP請(qǐng)求,將加密之后的客戶端密鑰發(fā)送給服務(wù)器。
- 服務(wù)器接收到客戶端發(fā)來(lái)的密文之后,會(huì)用自己的私鑰對(duì)其進(jìn)行非對(duì)稱解密,解密之后得到客戶端密鑰,然后用客戶端密鑰對(duì)返回?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)稱加密,這樣數(shù)據(jù)就變成了密文。
- 服務(wù)器將加密后的密文返回給客戶端。
- 客戶端收到服務(wù)器發(fā)返回的密文,用自己的密鑰(客戶端密鑰)對(duì)其進(jìn)行對(duì)稱解密,得到服務(wù)器返回的數(shù)據(jù)。
2.2 數(shù)字簽名,數(shù)字證書
了解過Https原理的小伙伴,都知道數(shù)字證書這玩意。為了避免公鑰被篡改,引入了數(shù)字證書,如下:
- 公鑰和個(gè)人信息,經(jīng)過Hash算法加密,形成消息摘要;將消息摘要拿到擁有公信力的認(rèn)證中心(CA),用它的私鑰對(duì)消息摘要加密,形成數(shù)字簽名.
- 公鑰和個(gè)人信息、數(shù)字簽名共同構(gòu)成數(shù)字證書。
3.tcp連接client和server有哪些狀態(tài),time_wait狀態(tài)
3.1 tcp 連接
tcp連接時(shí),客戶端client 有SYN_SEND
、ESTABLISHED
狀態(tài),服務(wù)端server有SYN_RCVD
、ESTABLISHED
狀態(tài)。
- 第一次握手(SYN=1, seq=x),發(fā)送完畢后,客戶端進(jìn)入 SYN_SEND 狀態(tài)
- 第二次握手(SYN=1, ACK=1, seq=y, ACKnum=x 1), 發(fā)送完畢后,服務(wù)器端進(jìn)入 SYN_RCVD 狀態(tài)。
- 第三次握手(ACK=1,ACKnum=y 1),發(fā)送完畢后,客戶端進(jìn)入 ESTABLISHED 狀態(tài),當(dāng)服務(wù)器端接收到這個(gè)包時(shí),也進(jìn)入 ESTABLISHED 狀態(tài),TCP 握手,即可以開始數(shù)據(jù)傳輸。
3.2 time_wait狀態(tài)
可以先回憶下TCP的四次揮手哈,
- 第一次揮手(FIN=1,seq=u),發(fā)送完畢后,客戶端進(jìn)入FIN_WAIT_1狀態(tài)
- 第二次揮手(ACK=1,ack=u 1,seq =v),發(fā)送完畢后,服務(wù)器端進(jìn)入CLOSE_WAIT狀態(tài),客戶端接收到這個(gè)確認(rèn)包之后,進(jìn)入FIN_WAIT_2狀態(tài)
- 第三次揮手(FIN=1,ACK1,seq=w,ack=u 1),發(fā)送完畢后,服務(wù)器端進(jìn)入LAST_ACK狀態(tài),等待來(lái)自客戶端的最后一個(gè)ACK。
- 第四次揮手(ACK=1,seq=u 1,ack=w 1),客戶端接收到來(lái)自服務(wù)器端的關(guān)閉請(qǐng)求,發(fā)送一個(gè)確認(rèn)包,并進(jìn)入TIME_WAIT狀態(tài),等待了某個(gè)固定時(shí)間(兩個(gè)最大段生命周期,2MSL,2 Maximum Segment Lifetime)之后,沒有收到服務(wù)器端的 ACK ,認(rèn)為服務(wù)器端已經(jīng)正常關(guān)閉連接,于是自己也關(guān)閉連接,進(jìn)入 CLOSED 狀態(tài)。服務(wù)器端接收到這個(gè)確認(rèn)包之后,關(guān)閉連接,進(jìn)入 CLOSED 狀態(tài)。
2MSL,2 Maximum Segment Lifetime,即兩個(gè)最大段生命周期
- 1個(gè) MSL 保證四次揮手中主動(dòng)關(guān)閉方最后的ACK 報(bào)文能最終到達(dá)對(duì)端
- 1個(gè) MSL 保證對(duì)端沒有收到 ACK 那么進(jìn)行重傳的FIN報(bào)文能夠到達(dá)
4.什么是虛擬內(nèi)存? 什么是物理內(nèi)存?
4.1 什么是虛擬內(nèi)存?
虛擬內(nèi)存,是虛擬出來(lái)的內(nèi)存,它的核心思想就是確保每個(gè)程序擁有自己的地址空間,地址空間被分成多個(gè)塊,每一塊都有連續(xù)的地址空間。同時(shí)物理空間也分成多個(gè)塊,塊大小和虛擬地址空間的塊大小一致,操作系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將虛擬地址空間映射到物理地址空間,程序只需關(guān)注虛擬內(nèi)存,請(qǐng)求的也是虛擬內(nèi)存,真正使用卻是物理內(nèi)存。4.2 什么是物理內(nèi)存
物理內(nèi)存,指通過物理內(nèi)存條而獲得的內(nèi)存空間,而虛擬內(nèi)存則是指將硬盤的一塊區(qū)域劃分來(lái)作為內(nèi)存。我們常說(shuō)的物理內(nèi)存大小,其實(shí)是指內(nèi)存條的大小。一般買電腦時(shí),我們都會(huì)看下內(nèi)存條是多大容量的,話說(shuō)如果內(nèi)存條大小是100G,那這100G就都能夠被使用嗎?不一定的,更多的還是要看CPU地址總線的位數(shù),如果地址總線只有20位,那么它的尋址空間就是1MB,即使可以安裝100G的內(nèi)存條也沒有意義,也只能視物理內(nèi)存大小為1MB。4.3 虛擬內(nèi)存如何映射到物理內(nèi)存?
如下圖,CPU里有一個(gè)內(nèi)存管理單元(Memory Management Unit),簡(jiǎn)稱為MMU,虛擬內(nèi)存不是直接送到內(nèi)存總線,而是先給到MMU,由MMU來(lái)把虛擬地址映射到物理地址,程序只需要管理虛擬內(nèi)存就好,映射的邏輯自然有其它模塊自動(dòng)處理。
5.一臺(tái)機(jī)器最多可以建立多少個(gè)tcp連接,client端,server端,超過了怎么辦
- TCP連接的客戶端機(jī):每一個(gè)ip可建立的TCP連接理論受限于ip_local_port_range參數(shù),也受限于65535。但可以通過配置多ip的方式來(lái)加大自己的建立連接的能力。
- TCP連接的服務(wù)器機(jī):每一個(gè)監(jiān)聽的端口雖然理論值很大,但這個(gè)數(shù)字沒有實(shí)際意義。最大并發(fā)數(shù)取決你的內(nèi)存大小,每一條靜止?fàn)顟B(tài)的TCP連接大約需要吃3 .3K的內(nèi)存。
6.Eureka原理,是否是強(qiáng)一致性,eureka集群。宕機(jī)了服務(wù)還能調(diào)用么?Eureka和ZooKeeper對(duì)比
6.1 eureka架構(gòu)
注冊(cè)中心是分布式開發(fā)的核心組件之一,而eureka是spring cloud推薦的注冊(cè)中心實(shí)現(xiàn)。架構(gòu)圖如下:
- Eureka Server:提供服務(wù)注冊(cè)和發(fā)現(xiàn),多個(gè)Eureka Server之間會(huì)同步數(shù)據(jù),做到狀態(tài)一致
- Service Provider:服務(wù)提供方,將自身服務(wù)注冊(cè)到Eureka,從而使服務(wù)消費(fèi)方能夠找到
- Service Consumer:服務(wù)消費(fèi)方,從Eureka獲取注冊(cè)服務(wù)列表,從而能夠消費(fèi)服務(wù)
6.2 基于集群的Eureka架構(gòu)圖

服務(wù)啟動(dòng)后向Eureka注冊(cè),Eureka Server會(huì)將注冊(cè)信息向其他Eureka Server進(jìn)行同步,當(dāng)服務(wù)消費(fèi)者要調(diào)用服務(wù)提供者,則向服務(wù)注冊(cè)中心獲取服務(wù)提供者地址,然后會(huì)將服務(wù)提供者地址緩存在本地,下次再調(diào)用時(shí),則直接從本地緩存中取,完成一次調(diào)用。
6.3 宕機(jī)了服務(wù)還能調(diào)用么?
Eureka 掛了,微服務(wù)是可以調(diào)通的,不過有個(gè)前提:provider的地址沒變!如果 provider換了一個(gè) IP 地址或者端口,這個(gè)時(shí)候,consumer 就無(wú)法及時(shí)感知到這種變化,就會(huì)調(diào)不通。6.4 Eureka和ZooKeeper對(duì)比
- Zookeeper保證CP(一致性和分區(qū)容錯(cuò)性),但是不保證可用性,ZK的leader選舉期間,是不可用的。
- Eureka保證AP(可用性和分區(qū)容錯(cuò)性),它優(yōu)先保證可用性,幾個(gè)節(jié)點(diǎn)掛掉不會(huì)影響正常節(jié)點(diǎn)的工作。
7.Hystrix了解嘛?說(shuō)說(shuō)Hystrix的工作原理
Hystrix 工作流程圖如下:
- 構(gòu)建命令
Hystrix 提供了兩個(gè)Command, HystrixCommand 和 HystrixObservableCommand,可以使用這兩個(gè)對(duì)象來(lái)包裹待執(zhí)行的任務(wù)。
- 執(zhí)行命令
- R execute():同步執(zhí)行,從依賴服務(wù)得到單一結(jié)果對(duì)象
- Future queue():異步執(zhí)行,返回一個(gè) Future 以便獲取執(zhí)行結(jié)果,也是單一結(jié)果對(duì)象
- Observable observe():hot observable,創(chuàng)建Observable后會(huì)訂閱Observable,可以返回多個(gè)結(jié)果
- Observable toObservable():cold observable,返回一個(gè)Observable,只有訂閱時(shí)才會(huì)執(zhí)行,可以返回多個(gè)結(jié)果
- 檢查緩存
8.zookeeper一致性保證,zab協(xié)議原理,zookeeper屬于哪種一致性,強(qiáng)一致性么,還是最終一致性
Zab協(xié)議,英文全稱是Zookeeper Atomic Broadcast(Zookeeper原子廣播)。Zookeeper是通過Zab協(xié)議來(lái)保證分布式事務(wù)的最終一致性。Zab協(xié)議是為分布式協(xié)調(diào)服務(wù)Zookeeper專門設(shè)計(jì)的一種支持崩潰恢復(fù)的原子廣播協(xié)議 ,是Zookeeper保證數(shù)據(jù)一致性的核心算法。Zab借鑒了Paxos算法,是一種通用的分布式一致性算法。基于Zab協(xié)議,Zookeeper實(shí)現(xiàn)了一種主備模型(即Leader和Follower模型)的系統(tǒng)架構(gòu)來(lái)保證集群中各個(gè)副本之間數(shù)據(jù)的一致性。就是指只有一臺(tái)Leader節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)處理外部的寫事務(wù)請(qǐng)求,然后它(Leader)將數(shù)據(jù)同步到其他Follower節(jié)點(diǎn)。Zookeeper 客戶端會(huì)隨機(jī)的鏈接到 zookeeper 集群中的一個(gè)節(jié)點(diǎn),如果是讀請(qǐng)求,就直接從當(dāng)前節(jié)點(diǎn)中讀取數(shù)據(jù);如果是寫請(qǐng)求,那么節(jié)點(diǎn)就會(huì)向Leader提交事務(wù),Leader 接收到事務(wù)提交,會(huì)廣播該事務(wù),只要超過半數(shù)節(jié)點(diǎn)寫入成功,該事務(wù)就會(huì)被提交。Zab協(xié)議要求每個(gè) Leader 都要經(jīng)歷三個(gè)階段:發(fā)現(xiàn),同步,廣播。- 發(fā)現(xiàn):要求zookeeper集群必須選舉出一個(gè) Leader 進(jìn)程,同時(shí) Leader 會(huì)維護(hù)一個(gè) Follower 可用客戶端列表。將來(lái)客戶端可以和這些 Follower節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信。
- 同步:Leader 要負(fù)責(zé)將本身的數(shù)據(jù)與 Follower 完成同步,做到多副本存儲(chǔ)。這樣也是提現(xiàn)了CAP中的高可用和分區(qū)容錯(cuò)。Follower將隊(duì)列中未處理完的請(qǐng)求消費(fèi)完成后,寫入本地事務(wù)日志中。
- 廣播:Leader 可以接受客戶端新的事務(wù)Proposal請(qǐng)求,將新的Proposal請(qǐng)求廣播給所有的 Follower。
9. 聊聊zookeeper選舉機(jī)制
服務(wù)器啟動(dòng)或者服務(wù)器運(yùn)行期間(Leader掛了),都會(huì)進(jìn)入Leader選舉,我們來(lái)看一下~假設(shè)現(xiàn)在ZooKeeper集群有五臺(tái)服務(wù)器,它們myid分別是服務(wù)器1、2、3、4、5,如圖:
9.1 服務(wù)器啟動(dòng)的Leader選舉
zookeeper集群初始化階段,服務(wù)器(myid=1-5)依次啟動(dòng),開始zookeeper選舉Leader~
- 服務(wù)器1(myid=1)啟動(dòng),當(dāng)前只有一臺(tái)服務(wù)器,無(wú)法完成Leader選舉
- 服務(wù)器2(myid=2)啟動(dòng),此時(shí)兩臺(tái)服務(wù)器能夠相互通訊,開始進(jìn)入Leader選舉階段
- 2.1. 每個(gè)服務(wù)器發(fā)出一個(gè)投票
服務(wù)器1和服務(wù)器2都將自己作為L(zhǎng)eader服務(wù)器進(jìn)行投票,投票的基本元素包括:服務(wù)器的myid和ZXID,我們以(myid,ZXID)形式表示。初始階段,服務(wù)器1和服務(wù)器2都會(huì)投給自己,即服務(wù)器1的投票為(1,0),服務(wù)器2的投票為(2,0),然后各自將這個(gè)投票發(fā)給集群中的其他所有機(jī)器。
- 2.2 接受來(lái)自各個(gè)服務(wù)器的投票
每個(gè)服務(wù)器都會(huì)接受來(lái)自其他服務(wù)器的投票。同時(shí),服務(wù)器會(huì)校驗(yàn)投票的有效性,是否本輪投票、是否來(lái)自LOOKING狀態(tài)的服務(wù)器。
- 2.3. 處理投票
收到其他服務(wù)器的投票,會(huì)將被人的投票跟自己的投票PK,PK規(guī)則如下:
- 優(yōu)先檢查ZXID。ZXID比較大的服務(wù)器優(yōu)先作為leader。
- 如果ZXID相同的話,就比較myid,myid比較大的服務(wù)器作為leader。
服務(wù)器1的投票是(1,0),它收到投票是(2,0),兩者zxid都是0,因?yàn)槭盏降膍yid=2,大于自己的myid=1,所以它更新自己的投票為(2,0),然后重新將投票發(fā)出去。對(duì)于服務(wù)器2呢,即不再需要更新自己的投票,把上一次的投票信息發(fā)出即可。
- 2.4. 統(tǒng)計(jì)投票
每次投票后,服務(wù)器會(huì)統(tǒng)計(jì)所有投票,判斷是否有過半的機(jī)器接受到相同的投票信息。服務(wù)器2收到兩票,少于3(n/2 1,n為總服務(wù)器),所以繼續(xù)保持LOOKING狀態(tài)
- 服務(wù)器3(myid=3)啟動(dòng),繼續(xù)進(jìn)入Leader選舉階段
- 3.1 跟前面流程一致,服務(wù)器1和2先投自己一票,因?yàn)榉?wù)器3的myid最大,所以大家把票改投給它。此時(shí),服務(wù)器為3票(大于等于n/2 1),所以服務(wù)器3當(dāng)選為L(zhǎng)eader。服務(wù)器1,2更改狀態(tài)為FOLLOWING,服務(wù)器3更改狀態(tài)為L(zhǎng)EADING;
- 服務(wù)器4啟動(dòng),發(fā)起一次選舉。
- 4.1 此時(shí)服務(wù)器1,2,3已經(jīng)不是LOOKING狀態(tài),不會(huì)更改選票信息。選票信息結(jié)果:服務(wù)器3為3票,服務(wù)器4為1票。服務(wù)器4并更改狀態(tài)為FOLLOWING;
- 服務(wù)器5啟動(dòng),發(fā)起一次選舉。
- 同理,服務(wù)器也是把票投給服務(wù)器3,服務(wù)器5并更改狀態(tài)為FOLLOWING;
- 投票結(jié)束,服務(wù)器3當(dāng)選為L(zhǎng)eader
9.2 ?服務(wù)器運(yùn)行期間的Leader選舉
zookeeper集群的五臺(tái)服務(wù)器(myid=1-5)正在運(yùn)行中,突然某個(gè)瞬間,Leader服務(wù)器3掛了,這時(shí)候便開始Leader選舉~
- 變更狀態(tài)
Leader 服務(wù)器掛了之后,余下的非Observer服務(wù)器都會(huì)把自己的服務(wù)器狀態(tài)更改為L(zhǎng)OOKING,然后開始進(jìn)入Leader選舉流程。
- 每個(gè)服務(wù)器發(fā)起投票
每個(gè)服務(wù)器都把票投給自己,因?yàn)槭沁\(yùn)行期間,所以每臺(tái)服務(wù)器的ZXID可能不相同。假設(shè)服務(wù)1,2,4,5的zxid分別為333,666,999,888,則分別產(chǎn)生投票(1,333),(2,666),(4,999)和(5,888),然后各自將這個(gè)投票發(fā)給集群中的其他所有機(jī)器。
- 接受來(lái)自各個(gè)服務(wù)器的投票
- 處理投票
投票規(guī)則是跟Zookeeper集群?jiǎn)?dòng)期間一致的,優(yōu)先檢查ZXID,大的優(yōu)先作為L(zhǎng)eader,所以顯然服務(wù)器zxid=999具有優(yōu)先權(quán)。
- 統(tǒng)計(jì)投票
- 改變服務(wù)器狀態(tài)
10. 算法:給定一個(gè)字符串s ,請(qǐng)你找出其中不含有重復(fù)字符的最長(zhǎng)連續(xù)子字符串的長(zhǎng)度。
可以使用滑動(dòng)窗口實(shí)現(xiàn),代碼如下:public?int?lengthOfLongestSubstring2(String?s)?{
????int?n?=?s.length();
????if?(n?<=?1)?return?n;
????int?maxLen?=?1;
????//左、右指針
????int?left?=?0,?right?=?0;
??
????Set?window?=?new?HashSet<>();
????while?(right?????????char?rightChar?=?s.charAt(right);
????????while?(window.contains(rightChar))?{
????????????window.remove(s.charAt(left));
????????????left ;
????????}
????????//最大長(zhǎng)度對(duì)比
????????maxLen?=?Math.max(maxLen,?right?-?left? ?1);
????????window.add(rightChar);
????????right ;
????}
????return?maxLen;
}
參考與感謝
[1]Spring Cloud 源碼學(xué)習(xí)之 Hystrix 工作原理: https://chenyongjun.vip/articles/88[2]Zookeeper——一致性協(xié)議:Zab協(xié)議: https://www.jianshu.com/p/2bceacd60b8a