字节跳动面试官：2021Java面试题知识点总结

比眉伴天荒 2021-07-20 22:04 519阅读 0赞

# 引言 #

众所周知，软件系统有三高：\*\*高并发、高性能、高可用。\*\*三者既有区别也有联系，门门道道很多，全面讨论可以大战三天三夜。

高并发对于Java开发者来说都不陌生，每年天猫双十一，秒杀大促等场景阿里都稳稳的扛住了如此大的并发量，因此说，阿里在这方面也有绝对的话语权。

可以从阿里等其他互联网大厂的招聘要求上看到，有高并发开发经验优先考虑。因此，Java并发问题一直是各个大厂面试的重点之一。很多程序员每天忙着搬砖，平时接触不到高并发，哪天受不了跑去面试，还常常会被面试官犀利的高并发问题直接KO。

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我们都知道高并发的基础是并发编程，而阿里新推出的这份《新高并发宝典》层层深入，形成了一个很好的知识系统，让你在应对面试官的时候完全不慌，所以今天我们就一起来学习一下阿里的高并发架构吧。

## 01 分布式限流：Nginx+ZooKeeper ##

### 1.1 分布式限流之Nginx ###

*  请解释一下什么是 Nginx?
 *  请列举 x Nginx 的一些特性。
 *  请列举 x Nginx 和 和 Apache 之间的不同点
 *  请解释 x Nginx 如何处理 P HTTP 请求。
 *  在 x Nginx 中，如何使用未定义的服务器名称来阻止处理请求?
 *  使用 “ 反向代理服务器 ”
 *  请列举 x Nginx 服务器的最佳用途。
 *  请解释 x Nginx 服务器上的 r Master 和 和 r Worker 进程分别是什么?
 *  请解释你如何通过不同于 0 80 的端口开启 Nginx?
 *  请解释是否有可能将 x Nginx 的错误替换为 2 502 错误？
 *  在 x Nginx 中，解释如何在 L URL 中保留双斜线? ?
 *  请解释 e ngx\_http\_upstream\_module 的作用是什么?
 *  请解释什么是 K C10K 问题?
 *  请陈述 s stub\_status 和 和 r sub\_filter 指令的作用是什么?
 *  解释 x Nginx 是否支持将请求压缩到上游?
 *  解释如何在 x Nginx 中获得当前的时间?
 *  用 x Nginx 服务器解释s -s 的目的是什么?
 *  解释如何在 x Nginx 服务器上添加模块?

**分布式限流之Nginx的答案解析如下：**

![分布式限流之Nginx的答案解析][Nginx]

**for：Nginx+常见应用技术指南\[Nginx++Tips\]+第二版**

![Nginx+常见应用技术指南\[Nginx++Tips\]+第二版][Nginx_Nginx_Tips]

### 1.2 分布式限流之ZooKeeper ###

*  ZooKeeper 是什么？
 *  ZooKeeper 提供了什么？
 *  Zookeeper 文件系统
 *  四种类型的 znode
 *  Zookeeper 通知机制
 *  Zookeeper 做了什么？
 *  zk 的命名服务（文件系统）
 *  zk 的配置管理（文件系统、通知机制）
 *  Zookeeper 集群管理（文件系统、通知机制）
 *  Zookeeper 分布式锁（文件系统、通知机制）
 *  获取分布式锁的流程
 *  Zookeeper 队列管理（文件系统、通知机制）
 *  Zookeeper 数据复制
 *  Zookeeper 工作原理
 *  zookeeper 是如何保证事务的顺序一致性的？
 *  Zookeeper 下 Server 工作状态
 *  zookeeper 是如何选取主 leader 的？
 *  分布式通知和协调
 *  机器中为什么会有 leader？
 *  zk 节点宕机如何处理？
 *  Zookeeper 同步流程
 *  zookeeper 负载均衡和 nginx 负载均衡区别
 *  zookeeper watch 机制

**分布式限流之ZooKeeper的答案解析如下**

![分布式限流之ZooKeeper的答案解析][ZooKeeper]

**for：ZK开发手册**

![ZK开发手册][ZK]

## 02 分布式通讯：ActiveMQ+Kafka+RabbitMQ ##

### 2.1 分布式通讯之ActiveMQ ###

*  什么是 ActiveMQ?
 *  ActiveMQ 服务器宕机怎么办？
 *  丢消息怎么办？
 *  持久化消息非常慢
 *  消息的不均匀消费。
 *  死信队列。
 *  ActiveMQ 中的消息重发时间间隔和重发次数吗？

**分布式通讯之ActiveMQ的答案解析如下：**

![分布式通讯之ActiveMQ的答案解析][ActiveMQ]

**for：手写RocketMQ笔记**

![手写RocketMQ笔记][RocketMQ]

### 2.2 分布式通讯之kafka ###

*  Kafka 的设计时什么样的呢？
 *  数据传输的事物定义有哪三种？
 *  Kafka 判断一个节点是否还活着有那两个条件？
 *  producer 是否直接将数据发送到 broker 的 leader(主节点)？
 *  Kafa consumer 是否可以消费指定分区消息？
 *  Kafka 消息是采用 Pull 模式，还是 Push 模式？
 *  Kafka 存储在硬盘上的消息格式是什么？
 *  Kafka 高效文件存储设计特点：
 *  Kafka 与传统消息系统之间有三个关键区别
 *  Kafka 创建 Topic 时如何将分区放置到不同的 Broker 中
 *  Kafka 新建的分区会在哪个目录下创建
 *  partition 的数据如何保存到硬盘
 *  kafka 的 ack 机制
 *  Kafka 的消费者如何消费数据
 *  消费者负载均衡策略
 *  数据有序
 *  kafaka 生产数据时数据的分组策略

分布式通讯之kafka的答案解析如下：

![kafka面试问题答案解析][kafka]

**for：Kafka源码解析与实战**

![Kafka源码解析与实战][Kafka]

### 2.3 分布式通讯之RabbitMQ ###

*  RabbitMQ 中的 broker 是指什么？cluster 又是指什么？
 *  什么是元数据？元数据分为哪些类型？包括哪些内容？与 cluster 相关的元数据有哪些？元数据是如何保存的？元数据在 cluster 中是如何分布的？
 *  RAM node 和 disk node 的区别？
 *  RabbitMQ 上的一个 queue 中存放的 message 是否有数量限制？
 *  RabbitMQ 概念里的 channel、exchange 和 queue 这些东东是逻辑概念，还是对应着进程实体？这些东东分别起什么作用？
 *  vhost 是什么？起什么作用？
 *  在单 node 系统和多 node 构成的 cluster 系统中声明 queue、exchange ，以及进行 binding 会有什么不同？
 *  客户端连接到 cluster 中的任意 node 上是否都能正常工作？
 *  cluster 中 node 的失效会对 consumer 产生什么影响？若是在 cluster 中创建了mirrored queue ，这时 node 失效会对 consumer 产生什么影响？
 *  能够在地理上分开的不同数据中心使用 RabbitMQ cluster 么？
 *  为什么 heavy RPC 的使用场景下不建议采用 disk node ？
 *  向不存在的 exchange 发 publish 消息会发生什么？向不存在的 queue 执行consume 动作会发生什么？
 *  routing\_key 和 binding\_key 的最大长度是多少？
 *  RabbitMQ 允许发送的 message 最大可达多大？
 *  什么情况下 producer 不主动创建 queue 是安全的？
 *  “dead letter”queue 的用途？
 *  为什么说保证 message 被可靠持久化的条件是 queue 和 exchange 具有durable 属性，同时 message 具有 persistent 属性才行？
 *  什么情况下会出现 blackholed 问题？
 *  如何防止出现 blackholed 问题？
 *  Consumer Cancellation Notification 机制用于什么场景？
 *  Basic.Reject 的用法是什么？
 *  为什么不应该对所有的 message 都使用持久化机制？
 *  RabbitMQ 中的 cluster、mirrored queue，以及 warrens 机制分别用于解决什么问题？存在哪些问题？

分布式通讯之RabbitMQ的答案解析如下：

![分布式通讯之RabbitMQ的答案解析][RabbitMQ]

**for：RabbitMQ实战指南**

![RabbitMQ实战指南][RabbitMQ 1]

## 03 分布式缓存：memcached+MongoDB+Redis ##

### 3.1 分布式缓存之memcached ###

*  memcached 是怎么工作的？
 *  memcached 最大的优势是什么？
 *  memcached 和服务器的 local cache （比如 PHP 的 的 APC 、mmap 文件等）相比，有什么优缺点？
 *  memcached 和 和 MySQL 的 的 query cache 相比，有什么优缺点？
 *  memcached 的 的 cache 机制是怎样的？
 *  memcached 如何实现冗余机制？
 *  我需要把 memcached 中的 item 批量导出导入，怎么办？
 *  memcached 如何处理容错的？
 *  如何将 memcached 中 中 item 批量导入导出？
 *  memcached 是如何做身份验证的？
 *  memcached 的多线程是什么？如何使用它们？
 *  memcached 能接受的 key 的最大长度是多少？
 *  memcached 对 对 item 的过期时间有什么限制？
 *  memcached 最大能存储多大的单个 item ？
 *  为什么单个 item 的大小被限制在 1M byte 之内？

**分布式缓存之memcached的答案解析如下：**

![分布式缓存之memcached的答案解析][memcached]

### 3.2 分布式缓存之MongoDB ###

*  你说的 NoSQL 数据库是什么意思?NoSQL 与 RDBMS 直接有什么区别?为什么要使用和不使用NoSQL 数据库?说一说 NoSQL 数据库的几个优点?
 *  NoSQL 数据库有哪些类型?
 *  MySQL 与 MongoDB 之间最基本的差别是什么?
 *  你怎么比较 MongoDB、CouchDB 及 CouchBase?
 *  MongoDB 成为最好 NoSQL 数据库的原因是什么?
 *  32 位系统上有什么细微差别?
 *  journal 回放在条目(entry)不完整时(比如恰巧有一个中途故障了)会遇到问题吗?
 *  分析器在 MongoDB 中的作用是什么?
 *  名字空间(namespace)是什么?
 *  如果用户移除对象的属性，该属性是否从存储层中删除?
 *  能否使用日志特征进行安全备份?
 *  允许空值 null 吗?
 *  更新操作立刻 fsync 到磁盘?
 *  如何执行事务/加锁?
 *  为什么我的数据文件如此庞大?
 *  启用备份故障恢复需要多久?
 *  什么是 master 或 primary?
 *  什么是 secondary 或 slave?
 *  我必须调用 getLastError 来确保写操作生效了么?
 *  我应该启动一个集群分片(sharded)还是一个非集群分片的 MongoDB 环境?
 *  分片(sharding)和复制(replication)是怎样工作的?
 *  数据在什么时候才会扩展到多个分片(shard)里?
 *  当我试图更新一个正在被迁移的块(chunk)上的文档时会发生什么?
 *  如果在一个分片(shard)停止或者很慢的时候，我发起一个查询会怎样?
 *  我可以把 moveChunk 目录里的旧文件删除吗?
 *  我怎么查看 Mongo 正在使用的链接?
 *  如果块移动操作(moveChunk)失败了，我需要手动清除部分转移的文档吗?
 *  如果我在使用复制技术(replication)，可以一部分使用日志(journaling)而其他部分则不使用吗?
 *  当更新一个正在被迁移的块（Chunk）上的文档时会发生什么？
 *  MongoDB 在 A:\{B,C\}上建立索引，查询 A:\{B,C\}和 A:\{C,B\}都会使用索引吗？
 *  如果一个分片（Shard）停止或很慢的时候，发起一个查询会怎样？
 *  MongoDB 支持存储过程吗？如果支持的话，怎么用？
 *  如何理解 MongoDB 中的 GridFS 机制，MongoDB 为何使用 GridFS 来存储文件？

**分布式缓存之MongoDB的答案解析如下：**

![分布式缓存之MongoDB的答案解析][MongoDB]

**for：MongoDB权威指南**

![MongoDB权威指南][MongoDB 1]

### 3.3 分布式缓存之Redis ###

*  redis 简介
 *  为什么要用 redis /为什么要用缓存（高性能、高并发）
 *  为什么要用 redis 而不用 map/guava 做缓存?
 *  redis 和 memcached 的区别
 *  redis 常见数据结构以及使用场景分析（String、Hash、List、Set、Sorted Set）
 *  redis 设置过期时间
 *  redis 内存淘汰机制（MySQL里有2000w数据，Redis中只存20w的数据，如何保证Redis中的数据都是热点数据？）
 *  redis 持久化机制（怎么保证 redis 挂掉之后再重启数据可以进行恢复）
 *  redis 事务
 *  Redis 常见异常及解决方案（缓存穿透、缓存雪崩、缓存预热、缓存降级）
 *  分布式环境下常见的应用场景（分布式锁、分布式自增 ID）
 *  Redis 集群模式（主从模式、哨兵模式、Cluster 集群模式）
 *  如何解决 Redis 的并发竞争 Key 问题
 *  如何保证缓存与数据库双写时的数据一致性？

**分布式缓存之Redis的答案解析如下：**

![分布式缓存之Redis的答案解析][Redis]

**for：Redis设计与实现**

![Redis设计与实现][Redis 1]

##  ##

# 最后总结我的面试经验 #

2021年的金三银四一眨眼就到了，对于很多人来说是跳槽的好机会，大厂面试远没有我们想的那么困难，摆好心态，做好准备，你也可以的。

另外，面试中遇到不会的问题不妨尝试讲讲自己的思路，因为有些问题不是考察我们的编程能力，而是逻辑思维表达能力；最后平时要进行自我分析与评价，做好职业规划，不断摸索，提高自己的编程能力和抽象思维能力。

**资料领取方式：[点击这里免费获取][Link 1]**

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BAT面试经验

**实战系列：Spring全家桶+Redis等**

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**其他相关的电子书：源码+调优**

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**面试真题：**

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些问题不是考察我们的编程能力，而是逻辑思维表达能力；最后平时要进行自我分析与评价，做好职业规划，不断摸索，提高自己的编程能力和抽象思维能力。

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