本文总结后端开发面试常见的一些题型。

常用语言

考察常用语言(如cpp, go, java等)的掌握程度。
比如说面向对象、闭包、多线程(协程)、多态实现、传值与传引用、字节对齐等等。
另外对比同一概念不同语言的实现可以更深入地理解编程。

cpp

  • 内存占用(sizeof)与存储(大小端)
  • extern “C"的作用，实现原理？
  • inline的作用，有什么缺点？虚函数是否可以加inline？
  • 虚函数怎么实现，虚表存放在哪里？

go

参考文章：Go使用陷阱与易犯错误 。

  • 常见数据类型的底层结构
  • goroutine的调度

数据结构

可以参考 常用数据结构 的说明。
掌握各种数据结构的优缺点与时空复杂度，能够根据需求给出较优方案(比如说字符串、定时器、LRU实现)。

算法

可以参考 常见算法 的说明。
个人觉得下面3种比较常考：

  • 分治算法
  • 排序算法
    归并排序、快速排序。
  • 动态规划
    最长公共子字符串、最长公共子序列、最短路径。

操作系统

进程、线程、协程

  • 进程是资源分配基本单位
  • 线程是系统调度基本单位，共享进程资源，少量独占资源(线程信息、栈、寄存器等)
  • 协程是用户态线程，调度由程序控制

内存

可以参考 内存管理 的说明。

内存布局

进程的内存布局如何，malloc是否可以申请超过物理内存大小。

内存问题与定位

  • 段错误
  • 内存溢出
  • 内存泄露

CPU

可以参考 CPU使用率高问题定位 的说明。

进程间通信

可以参考 进程间通信 的说明。

并发与锁

无锁、原子操作、生产者消费者模式。
死锁定位可以参考 使用gdb定位死锁、coredump 的说明。
竞态检测。

网络

字节序

了解网络序、大小端，具体参考字节序与对齐。

协议栈

经典问题：

  • 浏览器访问URL背后发生了什么?
    涉及到HTTP(HTTPS)、TCP、IP、DNS、ARP、proxy(正向代理和反向代理)、web server等等。
  • 前端页面点击没反应，后端没收到请求如何定位问题？
    主要涉及浏览器开发者工具、网络连通性检查、抓包软件等。

HTTP、HTTPS

HTTP请求的构成，GET与POST的区别。
http request

常见错误码有哪些。
HTTP首部有哪些，connection close和keep-alive的区别。
cookie与session的区别。

HTTPS一般在SSL或者TLS上面传输HTTP，包括证书验证、密钥交换、对称加密通讯等步骤。
HTTPS是如何安全地交换密钥？

TCP、UDP

经典问题：

  • TCP为什么是三次握手，而不是两次或四次？
    关键点是TCP通过SEQ和ACK保证可靠传输，三次足已交换各自起始序列号并确认对方已收到。
    两次不能确保收到，四次不够高效。详见 知乎回答 。
  • TCP为什么是四次挥手？
    TCP是全双工传输，四次挥手允许双方各自选择关闭连接的时机。
    实际上三次挥手也是可以的，详见 维基百科 的说明(关键词possible to terminate)。
  • TIME-WAIT状态的作用，为什么要等2MSL？
    主动关闭方收到对端FIN后发出的ACK可能丢包，导致对端重传FIN。
    为了能够处理该情况，需要等待2MSL以便接收FIN并再次ACK，最终双方正确关闭连接。
  • TCP和UDP的区别

IP

IPv4与IPv6 socket如何兼容：
一种是创建2种socket同时监听，分开处理。
一种是只创建IPv6 socket并关闭IPV6_V6ONLY选项，IPv4连接的地址以IPv4-mapped形式表示。
另外getaddrinfo,inet_pton,inet_ntop同时支持IPv4和IPv6。

socket编程

  • TCP
    server: socket bind listen accept send recv close
    client: socket connect send recv close
  • UDP
    server: socket bind sendto recvfrom close
    client: socket sendto recvfrom close

另外还有一些选项设置超时、缓冲区大小、非阻塞。

IO多路复用

  • select, poll, epoll的区别
    select轮询fd集合、最大连接数小且不可配置、可移植性较好。
    poll轮询fd集合、链表解决最大连接限制。
    epoll直接处理就绪fd集合、最大连接数大且可配置、仅限linux平台。
  • epoll的ET和LT触发的区别
    ET边缘触发模式就绪事件只通知一次，高效但边角情况(漏读漏写)处理不当容易死锁。
    LT水平触发模式就绪事件没处理完会持续通知，效率低一点但不容易死锁。
  • Reactor与Proactor的区别
    Reactor收到的是可读可写事件，需要程序完成读写操作后再处理业务逻辑。
    Proactor收到的是读完写完事件，读写操作已经由系统(或框架)完成，程序处理业务逻辑。
    大部分IO多路复用框架都是Reactor，包括libuv、Event Library(redis)、libev等。
    Windows平台Boost Asio是通过IOCP实现的Proactor。

安全

可以参考 常见网络攻击 和 信息安全。

调优

BBR、QUIC。

工具使用

常用命令

top, lsof, netstat, tcpdump, du, df, free, kill, gdb等等。

git使用

具体参考 Git使用笔记。

数据库

可以参考 数据库之redis 和 MySQL基础 的说明。

web server

nginx与apache。

docker && k8s

可以参考 docker使用笔记 说明。

智力题

  • 排队报数
    100个人排队，按照1,2,3,4依次报数，奇数退出偶数留下。
    重复上述过程直到剩下一人，那么最后留下的是谁？
  • 找毒酒
    1000瓶酒中有1瓶毒酒，如何通过10只小白鼠找到毒酒？
  • 海盗分金
    都是通过逆推得到结果，不过半数以上和超过半数才能通过方案的分配情况是不一样的。
    以5海盗分100金币为例，半数以上通过的分配方案为(98,0,1,0,1)。
    超过半数通过的分配方案为(97,0,1,2,0)或(97,0,1,0,2)。

系统设计

排行榜、好友表、点赞系统、秒杀系统。