西北码猿-阿里云一面面经——解答

从今天起，豆芽有空也尽己所能，帮助一下大家。

面经来源：https://www.nowcoder.com/discuss/692614?source_id=discuss_experience_nctrack&channel=-1

1. select和epoll的区别

1. 每次调用select，都需要把fd集合从用户态拷贝到内核态，这个开销在fd很多时会很大；而epoll保证了每个fd在整个过程中只会拷贝一次。

2. 每次调用select都需要在内核遍历传递进来的所有fd；而epoll只需要轮询一次fd集合，同时查看就绪链表中有没有就绪的fd就可以了。

3. select支持的文件描述符数量太小了，默认是1024；而epoll没有这个限制，它所支持的fd上限是最大可以打开文件的数目，这个数字一般远大于2048。

2. 水平出发边缘触发？边缘触发请求会处理不及时吗？

epoll水平触发与边缘触发的区别

1. LT模式（水平触发）下，只要这个fd还有数据可读，每次 epoll_wait都会返回它的事件，提醒用户程序去操作；

2. 而在ET（边缘触发）模式中，它只会提示一次，直到下次再有数据流入之前都不会再提示了，无论fd中是否还有数据可读。

如果用户一次没有读完数据，再次请求时，不会立即返回，需要等待下一次的新的数据到来时才会返回，这次返回的内容包括上次未取完的数据，这就造成了处理不及时。

3. 内存池写过吗？STL中的内存池？

内存池也是一种对象池，我们在使用内存对象之前，先申请分配一定数量的内存块留作备用。当有新的内存需求时，就从内存池中分出一部分内存块，若内存块不够再继续申请新的内存。当不需要此内存时，重新将此内存放入预分配的内存块中，以待下次利用。这样合理的分配回收内存使得内存分配效率得到提升。

没有写过。（不给面试官任何机会）

STL内存管理

1. 第一级配置器
   第一级配置器以malloc()，free()，realloc()等C函数执行实际的内存配置、释放、重新配置等操作，并且能在内存需求不被满足的时候，调用一个指定的函数。

2. 第二级配置器
   在STL的第二级配置器中多了一些机制，避免太多小区块造成的内存碎片，小额区块带来的不仅是内存碎片，配置时还有额外的负担。区块越小，额外负担所占比例就越大。

   如果要分配的区块大于128bytes，则移交给第一级配置器处理。

   如果要分配的区块小于128bytes，则以 内存池管理（memory pool），又称之次层配置（sub-allocation）：每次配置一大块内存，并维护对应的16个空闲链表（free-list）。下次若有相同大小的内存需求，则直接从free-list中取。如果有小额区块被释放，则由配置器回收到free-list中。

4. 介绍redis，持久化？数据结构？

介绍redis

Redis 是一个基于内存的高性能key-value数据库。

1. 整个数据库统统加载在内存当中进行操作，定期通过异步操作把数据库数据flush到硬盘上进行保存。

2. 因为是纯内存操作，Redis的速度快。支持丰富数据类型，如string（字符串），hash（哈希），list（列表），set（集合）及zset(sorted set：有序集合)。支持事务。

Redis的主要缺点是数据库容量受到物理内存的限制，不能用作海量数据的高性能读写，因此Redis适合的场景主要局限在较小数据量的高性能操作和运算上。

持久化

Redis是一种高级key-value数据库。它跟memcached类似，不过数据可以持久化。Redis的所有数据都是保存在内存中，然后不定期的通过异步方式保存到磁盘上。redis提供两种方式进行持久化，一种是RDB持久化（原理是将Reids在内存中的数据库记录定时dump到磁盘上的RDB持久化），另外一种是AOF（append only file）持久化（原理是将Reids的操作日志以追加的方式写入文件）。

RDB是定期将数据写入磁盘，当redis出现故障时，有一部分内存数据肯定会丢失。而AOF是以日志的方式追加，数据丢失会少很多。对于同一份数据来说，AOF 日志文件通常比 RDB 数据快照文件更大，数据恢复慢一些。

1. 不要仅仅使用 RDB，因为那样会导致你丢失很多数据

2. 也不要仅仅使用 AOF，因为那样有两个问题，第一，你通过 AOF 做冷备，没有 RDB 做冷备，来的恢复速度更快; 第二，RDB 每次简单粗暴生成数据快照，更加健壮，可以避免 AOF 这种复杂的备份和恢复机制的 bug。

3. redis 支持同时开启开启两种持久化方式，我们可以综合使用 AOF 和 RDB 两种持久化机制，用 AOF 来保证数据不丢失，作为数据恢复的第一选择; 用 RDB 来做不同程度的冷备，在 AOF 文件都丢失或损坏不可用的时候，还可以使用 RDB 来进行快速的数据恢复。

数据类型

如string（字符串），hash（哈希），list（列表），set（集合）及zset(sorted set：有序集合)。

5. tcp/udp、http协议？

TCP与UDP的区别

（1）TCP需要建立一对一稳定连接；UDP无连接

（2）TCP一对一；UDP可以一对一、一对多、多对多

（3）TCP可靠传输，序列号、确认应答、超时重传；UDP不保证可靠传输，尽最大努力交付

（4）TCP头部字节20字节；UDP8个字节

（5）TCP开销大；UDP灵活开销小

（6）TCP提供可靠的服务，适用于通讯质量要求高的场景；UDP传输效率高，适用于高速传输和实时性要求的场景。

http

HTTP协议采用了请求/响应模型。客户端向服务器发送一个请求报文，请求报文包含请求的方法、URL、协议版本、请求头部和请求数据。服务器以一个状态行作为响应，响应的内容包括协议的版本、成功或者错误代码、服务器信息、响应头部和响应数据。

6. 三次握手四次挥手状态

三次握手：

1. Client将标志位SYN置为1，随机产生一个值seq=J，并将该数据包发送给Server，等待Server确认。
2. Server收到数据包后由标志位SYN=1知道Client请求建立连接，Server将标志位SYN和ACK都置1，ack=J+1，随机产生一个值seq=K，并将该数据包发给Client以确认连接请求。
3. Client收到确认后，检测ack是否为J+1，ACK是否为1，如果正确则将标志位ACK置为1，ack=K+1，并将该数据包发送给Server。完成三次握手，随后Client与Server之间可以开始传输数据了。

四次挥手：

1. 数据传输结束后，Client的应用进程发出连接释放报文段FIN，并停止发送数据，此时Client依然可以接收Server发送来的数据。
2. Server接收到FIN后，发送一个ACK给Client，确认序号为收到的序号+1。
3. 当Server没有数据要发送时，Server发送一个FIN报文，等待Client的确认。
4. Client收到Server的FIN报文后，给Server发送一个ACK报文，确认序列号为收到的序号+1。此时Client进入TIME_WAIT状态，等待2MSL（MSL：报文段最大生存时间），然后关闭连接。

7. Time_wait，为什么是2MSL

这是为了保证客户端发送的最后一个ACK报文段能够到达服务器。如果客户端不等待2MSL，这个ACK报文段可能丢失，因而使得处在LAST-ACK状态的服务器收不到ACK报文段的确认，导致服务器无法正常关闭。而如果客户端等待2MSL，服务器就会超时重传FIN报文段，而客户端就能在2MSL时间内收到这个重传的FIN-ACK报文段。接着客户端重传一个确认，重新启动2MSL计时器。当服务器收到最后一个ACK后就可以正常关闭了。

2MSL的意义是，经过2MSL后，所有的报文都会消失，不会影响下一次连接。最后客户端和服务器端都能正常进入到CLOSED状态。

8. tcp定时器

TCP使用四种定时器（Timer，也称为“计时器”）：

1. 重传计时器：Retransmission Timer：为了控制丢失的报文段或丢弃的报文段，也就是对报文段确认的等待时间。当TCP发送报文段时，就创建这个特定报文段的重传计时器，可能发生两种情况：若在计时器超时之前收到对报文段的确认，则撤销计时器；若在收到对特定报文段的确认之前计时器超时，则重传该报文，并把计时器复位；

2. 坚持计时器：Persistent Timer：专门为对付零窗口通知而设立的。当发送端收到零窗口的确认时，就启动坚持计时器，当坚持计时器截止期到时，发送端TCP就发送一个特殊的报文段，叫探测报文段，这个报文段只有一个字节的数据。探测报文段有序号，但序号永远不需要确认，甚至在计算对其他部分数据的确认时这个序号也被忽略。探测报文段提醒接收端TCP，确认已丢失，必须重传。

3. 保活计时器：Keeplive Timer：每当服务器收到客户的信息，就将keeplive timer复位，超时通常设置2小时，若服务器超过2小时还没有收到来自客户的信息，就发送探测报文段，若发送了10个探测报文段（没75秒发送一个）还没收到响应，则终止连接。

4. 时间等待计时器：Time_Wait Timer：在连接终止期使用，当TCP关闭连接时，并不认为这个连接就真正关闭了，在时间等待期间，连接还处于一种中间过度状态。这样就可以时重复的fin报文段在到达终点后被丢弃，这个计时器的值通常设置为一格报文段寿命期望值的两倍。

9. 零窗死锁？恢复过程？（个人理解，仅作参考）

零窗死锁：当接收端向发送端发送零窗口报文段后不久，接收端的接收缓存又有了一些存储空间，于是接收端向发送端发送了Windows size = 2的报文段，然而这个报文段在传输过程中丢失了。发送端一直等待收到接收端发送的非零窗口的通知，而接收端一直等待发送端发送数据，这样就死锁了。

解决办法：TCP为每个连接设有一个持续计时器。只要TCP连接的一方收到对方的零窗口通知，就启动持续计时器，若持续计时器设置的时间到期，就发送一个零窗口探测报文段（仅携带1字节的数据），而对方就在确认这个探测报文段时给出了现在的窗口值。

10. get和post区别

1. get将数据放在url后面，post将数据放在报文体

2. url长度会受到特定的浏览器及服务器的限制，如IE对URL长度的限制是2083字节(2K+35)。而报文体长度没有限制

3. get将数据放在url后面，信息并不安全；post方法将数据放在报文体中，更安全。

11. 进程线程调度方法

1. 先来先服务调度算法

2. 短作业(进程)优先调度算法

3. 高优先级优先调度算法

4. 时间片轮转法

5. 多级反馈队列调度算法

12. 多线程多进程区别？分别用在什么场景？

线程与进程的区别：

（1）一个线程从属于一个进程；一个进程可以包含多个线程。

（2）一个线程挂掉，对应的进程挂掉；一个进程挂掉，不会影响其他进程。

（3）进程是系统资源调度的最小单位；线程CPU调度的最小单位。

（4）进程系统开销显著大于线程开销；线程需要的系统资源更少。

（5）进程在执行时拥有独立的内存单元，多个线程共享进程的内存，如代码段、数据段、扩展段；但每个线程拥有自己的栈段和寄存器组。

（6）进程切换时需要刷新TLB并获取新的地址空间，然后切换硬件上下文和内核栈，线程切换时只需要切换硬件上下文和内核栈。

（7）通信方式不一样。

分别用在什么场景：进程适应于多核、多机分布；线程适用于多核

13. fork的过程？写时复制？

fork()函数，其原型如下：

   #include <unistd.h>  
   pid_t fork(void);  

fork()函数不需要参数，返回值是一个进程标识符PID。返回值有以下三种情况：

（1） 对于父进程，fork()函数返回新创建的子进程的PID。
（2） 对于子进程，fork()函数调用成功会返回0。
（3） 如果创建出错，fork()函数返回-1。

fork()函数创建一个新进程后，会为这个新进程分配进程空间，将父进程的进程空间中的内容复制到子进程的进程空间中，包括父进程的数据段和堆栈段，并且和父进程共享代码段。这时候，子进程和父进程一模一样，都接受系统的调度。因为两个进程都停留在fork()函数中，最后fork()函数会返回两次，一次在父进程中返回，一次在子进程中返回，两次返回的值不一样，如上面的三种情况。

写时复制

当创建新进程时，连数据段和堆栈段都不再立马复制了，而是等到需要修改数据段或堆栈段的数据时再复制，这就是写时复制。

这样更加节省了进程空间，效率更高。

14. fork发生复制的时候子进程会复制什么？子进程和父进程共享什么？

将父进程的进程空间中的内容复制到子进程的进程空间中，包括父进程的数据段和堆栈段

父进程共享代码段。

以上所有题的答案其实都来源于我的博客面经，欢迎大家围观：https://blog.nowcoder.net/jiangwenbo