后端太卷？沖測(cè)開(kāi)去了！

大家好，我是小林。

秋招進(jìn)展中，有的同學(xué)投大廠后端沒(méi)什么面試機(jī)會(huì)，就會(huì)嘗試投測(cè)試開(kāi)發(fā)崗位。

測(cè)試開(kāi)發(fā)崗會(huì)伴隨開(kāi)發(fā)+測(cè)試類的工作，開(kāi)發(fā)主要是開(kāi)發(fā)一些測(cè)試工具來(lái)提高測(cè)試效率，也會(huì)和根據(jù)業(yè)務(wù)團(tuán)隊(duì)的需求開(kāi)發(fā)一些工具。

測(cè)試開(kāi)發(fā)的面試其實(shí)跟后端開(kāi)發(fā)差不多，其實(shí)被問(wèn)的問(wèn)題不會(huì)太細(xì)節(jié)或者太底層，除此后端的內(nèi)容之外，還會(huì)考察一些測(cè)試相關(guān)的內(nèi)容。

比如，如何設(shè)計(jì)測(cè)試用例、黑盒測(cè)試和白盒測(cè)試有什么區(qū)別、手動(dòng)測(cè)試和自動(dòng)測(cè)試有什么區(qū)別、api 測(cè)試工具怎么用等等，甚至也會(huì)問(wèn)，為什么要選擇做測(cè)試開(kāi)發(fā)。所以這類問(wèn)題， 同學(xué)們?cè)谕哆f的時(shí)候，最好提前準(zhǔn)備下。

今天分享一位同學(xué)大廠測(cè)開(kāi)的秋招面試（面試已過(guò)），算法做了 2 題，面試問(wèn)基礎(chǔ)內(nèi)容比較多，難度確實(shí)會(huì)比后端減少了很多。

面試記錄

1. 項(xiàng)目問(wèn)題：rabbitmq進(jìn)行了異步解耦，說(shuō)說(shuō)看？

回答：用作消息通知類似的

面試官：那你沒(méi)必要用消息隊(duì)列，異步任務(wù)就行了，感覺(jué)是為了學(xué)做的這個(gè)需求，感覺(jué)你喜歡把簡(jiǎn)單的東西復(fù)雜化（心涼一半）

小林補(bǔ)充

可以說(shuō)一下為什么要用到mq，比如同樣是掛了的情況，消息隊(duì)列有什么異常處理機(jī)制，確保消息不丟失這方面提到，當(dāng)然也是要看你的業(yè)務(wù)是否需要確保任務(wù)不丟失。

2. SpringBoot自動(dòng)裝配介紹一下。

回答：講了一下原理，說(shuō)了實(shí)現(xiàn)了一個(gè)starter，封裝了一些日志類，通用的類

3. MySQL查詢緩慢，排查過(guò)程？

回答：explain看看有沒(méi)有觸發(fā)索引，有慢查詢?nèi)罩镜脑捒梢钥纯慈罩?/p>

4. explain主要關(guān)注哪些字段？

回答：覆蓋索引 記得有個(gè)Condition index，還有一個(gè)字段是索引長(zhǎng)度的記得（全靠回憶小林coding）

小林補(bǔ)充:

需要重點(diǎn)關(guān)注 type 和 extra 字段。

對(duì)于執(zhí)行計(jì)劃，參數(shù)有：

possible_keys 字段表示可能用到的索引；

key 字段表示實(shí)際用的索引，如果這一項(xiàng)為 NULL，說(shuō)明沒(méi)有使用索引；

key_len 表示索引的長(zhǎng)度；

rows 表示掃描的數(shù)據(jù)行數(shù)。

type 表示數(shù)據(jù)掃描類型，我們需要重點(diǎn)看這個(gè)。

type 字段就是描述了找到所需數(shù)據(jù)時(shí)使用的掃描方式是什么，常見(jiàn)掃描類型的執(zhí)行效率從低到高的順序?yàn)椋?/p>

All（全表掃描）；

index（全索引掃描）；

range（索引范圍掃描）；

ref（非唯一索引掃描）；

eq_ref（唯一索引掃描）；

const（結(jié)果只有一條的主鍵或唯一索引掃描）。

在這些情況里，all 是最壞的情況，因?yàn)椴捎昧巳頀呙璧姆绞健ndex 和 all 差不多，只不過(guò) index 對(duì)索引表進(jìn)行全掃描，這樣做的好處是不再需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行排序，但是開(kāi)銷依然很大。所以，要盡量避免全表掃描和全索引掃描。

range 表示采用了索引范圍掃描，一般在 where 子句中使用 < 、>、in、between 等關(guān)鍵詞，只檢索給定范圍的行，屬于范圍查找。從這一級(jí)別開(kāi)始，索引的作用會(huì)越來(lái)越明顯，因此我們需要盡量讓 SQL 查詢可以使用到 range 這一級(jí)別及以上的 type 訪問(wèn)方式。

ref 類型表示采用了非唯一索引，或者是唯一索引的非唯一性前綴，返回?cái)?shù)據(jù)返回可能是多條。因?yàn)殡m然使用了索引，但該索引列的值并不唯一，有重復(fù)。這樣即使使用索引快速查找到了第一條數(shù)據(jù)，仍然不能停止，要進(jìn)行目標(biāo)值附近的小范圍掃描。但它的好處是它并不需要掃全表，因?yàn)樗饕怯行虻模幢阌兄貜?fù)值，也是在一個(gè)非常小的范圍內(nèi)掃描。

eq_ref 類型是使用主鍵或唯一索引時(shí)產(chǎn)生的訪問(wèn)方式，通常使用在多表聯(lián)查中。比如，對(duì)兩張表進(jìn)行聯(lián)查，關(guān)聯(lián)條件是兩張表的 user_id 相等，且 user_id 是唯一索引，那么使用 EXPLAIN 進(jìn)行執(zhí)行計(jì)劃查看的時(shí)候，type 就會(huì)顯示 eq_ref。

const 類型表示使用了主鍵或者唯一索引與常量值進(jìn)行比較，比如 select name from product where id=1。

需要說(shuō)明的是 const 類型和 eq_ref 都使用了主鍵或唯一索引，不過(guò)這兩個(gè)類型有所區(qū)別，const 是與常量進(jìn)行比較，查詢效率會(huì)更快，而 eq_ref 通常用于多表聯(lián)查中。

除了關(guān)注 type，我們也要關(guān)注 extra 顯示的結(jié)果。

這里說(shuō)幾個(gè)重要的參考指標(biāo)：

Using filesort ：當(dāng)查詢語(yǔ)句中包含 group by 操作，而且無(wú)法利用索引完成排序操作的時(shí)候， 這時(shí)不得不選擇相應(yīng)的排序算法進(jìn)行，甚至可能會(huì)通過(guò)文件排序，效率是很低的，所以要避免這種問(wèn)題的出現(xiàn)。

Using temporary：使了用臨時(shí)表保存中間結(jié)果，MySQL 在對(duì)查詢結(jié)果排序時(shí)使用臨時(shí)表，常見(jiàn)于排序 order by 和分組查詢 group by。效率低，要避免這種問(wèn)題的出現(xiàn)。

Using index：所需數(shù)據(jù)只需在索引即可全部獲得，不須要再到表中取數(shù)據(jù)，也就是使用了覆蓋索引，避免了回表操作，效率不錯(cuò)。

5. 索引失效有哪些場(chǎng)景

回答：%x，函數(shù)，Or，表本來(lái)就不大。

小林補(bǔ)充：

當(dāng)我們使用左或者左右模糊匹配的時(shí)候，也就是 like %xx 或者 like %xx%這兩種方式都會(huì)造成索引失效；

當(dāng)我們?cè)诓樵儣l件中對(duì)索引列使用函數(shù)，就會(huì)導(dǎo)致索引失效。

當(dāng)我們?cè)诓樵儣l件中對(duì)索引列進(jìn)行表達(dá)式計(jì)算，也是無(wú)法走索引的。

MySQL 在遇到字符串和數(shù)字比較的時(shí)候，會(huì)自動(dòng)把字符串轉(zhuǎn)為數(shù)字，然后再進(jìn)行比較。如果字符串是索引列，而條件語(yǔ)句中的輸入?yún)?shù)是數(shù)字的話，那么索引列會(huì)發(fā)生隱式類型轉(zhuǎn)換，由于隱式類型轉(zhuǎn)換是通過(guò) CAST 函數(shù)實(shí)現(xiàn)的，等同于對(duì)索引列使用了函數(shù)，所以就會(huì)導(dǎo)致索引失效。

聯(lián)合索引要能正確使用需要遵循最左匹配原則，也就是按照最左優(yōu)先的方式進(jìn)行索引的匹配，否則就會(huì)導(dǎo)致索引失效。

在 WHERE 子句中，如果在 OR 前的條件列是索引列，而在 OR 后的條件列不是索引列，那么索引會(huì)失效。

6. 常見(jiàn)索引哪幾類？

回答：非聚簇和聚簇，主鍵索引（淦，記得小林coding里有分，一時(shí)想不起來(lái)了）

小林補(bǔ)充

按「數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)」分類：B+tree索引、Hash索引、Full-text索引。

按「物理存儲(chǔ)」分類：聚簇索引（主鍵索引）、二級(jí)索引（輔助索引）。

按「字段特性」分類：主鍵索引、唯一索引、普通索引、前綴索引。

按「字段個(gè)數(shù)」分類：?jiǎn)瘟兴饕⒙?lián)合索引。

7. 你知道什么是唯一索引嗎？

回答：Unique

追問(wèn)：一般干什么用的？只知道是unique不知道是干啥用的是吧？

小林補(bǔ)充

唯一索引主要是為了確保字段的唯一性，通常會(huì)對(duì)身份證號(hào)，學(xué)生號(hào)之類具有唯一性約束的字段建立唯一索引。唯一索引的更新性能沒(méi)有普通索引高，因?yàn)闆](méi)辦法利用 changebuffer 的優(yōu)化。

8. TCP和UDP區(qū)別

回答：

TCP面向連接，UDP不在話消息是否到達(dá)，QUIC基于UDP實(shí)現(xiàn)了類似TCP的可靠傳輸

TCP建立連接要三次握手 四次揮手?jǐn)嚅_(kāi)連接，擁塞控制，阻塞窗口

小林補(bǔ)充

連接方式：TCP是一種面向連接的協(xié)議，通信前需要建立連接。UDP是無(wú)連接的，發(fā)送數(shù)據(jù)前無(wú)需建立連接。

可靠性：TCP提供了數(shù)據(jù)包的順序、錯(cuò)誤檢查和重發(fā)機(jī)制，因此是一種可靠的協(xié)議。UDP則不保證數(shù)據(jù)包的順序或是否會(huì)到達(dá)，所以是不可靠的。

速度：由于TCP的這些額外特性，它通常比UDP慢。UDP由于沒(méi)有錯(cuò)誤檢查和重發(fā)機(jī)制，因此速度更快。

頭部大?。篢CP的頭部大小為20-60字節(jié)，而UDP的頭部大小為8字節(jié)。

9. TCP上層協(xié)議有哪些？

回答：Http https 不記得了

小林補(bǔ)充

FTP（文件傳輸協(xié)議）、SMTP（簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議）

10. DNS是嗎？

回答：是吧

面試官：這個(gè)可能不太對(duì) 你下去再看看吧（寄）

小林補(bǔ)充

DNS（域名系統(tǒng)）通?；赨DP（用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議）而非TCP來(lái)運(yùn)作，因?yàn)閁DP對(duì)于DNS的快速請(qǐng)求-應(yīng)答通信模式更為高效。然而，在某些情況下，如當(dāng)DNS響應(yīng)的大小超過(guò)UDP的最大包大?。?12字節(jié)）或進(jìn)行區(qū)域傳輸時(shí)，DNS會(huì)使用TCP。所以，雖然DNS主要使用UDP，但在特定情況下也會(huì)使用TCP。

11. 進(jìn)程和線程的區(qū)別？

回答：

cpu調(diào)度，內(nèi)存調(diào)度

進(jìn)程獨(dú)立，線程基于進(jìn)程

切換損耗

12. 死鎖是怎么發(fā)生的？

回答：四個(gè)必要條件和銀行家算法（上課學(xué)過(guò)）

小林補(bǔ)充

死鎖問(wèn)題的產(chǎn)生是由兩個(gè)或者以上線程并行執(zhí)行的時(shí)候，爭(zhēng)奪資源而互相等待造成的。

死鎖只有同時(shí)滿足互斥、持有并等待、不可剝奪、環(huán)路等待這四個(gè)條件的時(shí)候才會(huì)發(fā)生。

互斥條件

互斥條件是指多個(gè)線程不能同時(shí)使用同一個(gè)資源。

比如下圖，如果線程 A 已經(jīng)持有的資源，不能再同時(shí)被線程 B 持有，如果線程 B 請(qǐng)求獲取線程 A 已經(jīng)占用的資源，那線程 B 只能等待，直到線程 A 釋放了資源。

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持有并等待條件

持有并等待條件是指，當(dāng)線程 A 已經(jīng)持有了資源 1，又想申請(qǐng)資源 2，而資源 2 已經(jīng)被線程 C 持有了，所以線程 A 就會(huì)處于等待狀態(tài)，但是線程 A 在等待資源 2 的同時(shí)并不會(huì)釋放自己已經(jīng)持有的資源 1。

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不可剝奪條件

不可剝奪條件是指，當(dāng)線程已經(jīng)持有了資源 ，在自己使用完之前不能被其他線程獲取，線程 B 如果也想使用此資源，則只能在線程 A 使用完并釋放后才能獲取。

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環(huán)路等待條件

環(huán)路等待條件指的是，在死鎖發(fā)生的時(shí)候，兩個(gè)線程獲取資源的順序構(gòu)成了環(huán)形鏈。

比如，線程 A 已經(jīng)持有資源 2，而想請(qǐng)求資源 1， 線程 B 已經(jīng)獲取了資源 1，而想請(qǐng)求資源 2，這就形成資源請(qǐng)求等待的環(huán)形圖。

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所以要避免死鎖問(wèn)題，就是要破壞其中一個(gè)條件即可，最常用的方法就是使用資源有序分配法來(lái)破壞環(huán)路等待條件。

13. os的內(nèi)存管理有分頁(yè)和分段了解嗎？

回答：

分段是邏輯方面的，比如函數(shù)會(huì)放在一個(gè)段，提高復(fù)用性

還能多想一點(diǎn)嗎 虛擬內(nèi)存是分頁(yè)還是分段

分頁(yè)，記得一個(gè)頁(yè)面置換

14. 頁(yè)面置換有哪些算法？

回答：純靠上課印象了 （LRU、LFU、時(shí)鐘）

小林補(bǔ)充

頁(yè)面置換算法的功能是，當(dāng)出現(xiàn)缺頁(yè)異常，需調(diào)入新頁(yè)面而內(nèi)存已滿時(shí)，選擇被置換的物理頁(yè)面，也就是說(shuō)選擇一個(gè)物理頁(yè)面換出到磁盤(pán)，然后把需要訪問(wèn)的頁(yè)面換入到物理頁(yè)。

那其算法目標(biāo)則是，盡可能減少頁(yè)面的換入換出的次數(shù)，常見(jiàn)的頁(yè)面置換算法有如下幾種：

最佳頁(yè)面置換算法（OPT）

先進(jìn)先出置換算法（FIFO）

最近最久未使用的置換算法（LRU）

時(shí)鐘頁(yè)面置換算法（Lock）

最不常用置換算法（LFU）

最佳頁(yè)面置換算法

最佳頁(yè)面置換算法基本思路是，置換在「未來(lái)」最長(zhǎng)時(shí)間不訪問(wèn)的頁(yè)面。

所以，該算法實(shí)現(xiàn)需要計(jì)算內(nèi)存中每個(gè)邏輯頁(yè)面的「下一次」訪問(wèn)時(shí)間，然后比較，選擇未來(lái)最長(zhǎng)時(shí)間不訪問(wèn)的頁(yè)面。

我們舉個(gè)例子，假設(shè)一開(kāi)始有 3 個(gè)空閑的物理頁(yè)，然后有請(qǐng)求的頁(yè)面序列，那它的置換過(guò)程如下圖：

最佳頁(yè)面置換算法

在這個(gè)請(qǐng)求的頁(yè)面序列中，缺頁(yè)共發(fā)生了 7 次（空閑頁(yè)換入 3 次 + 最優(yōu)頁(yè)面置換 4 次），頁(yè)面置換共發(fā)生了 4 次。

這很理想，但是實(shí)際系統(tǒng)中無(wú)法實(shí)現(xiàn)，因?yàn)槌绦蛟L問(wèn)頁(yè)面時(shí)是動(dòng)態(tài)的，我們是無(wú)法預(yù)知每個(gè)頁(yè)面在「下一次」訪問(wèn)前的等待時(shí)間。

所以，最佳頁(yè)面置換算法作用是為了衡量你的算法的效率，你的算法效率越接近該算法的效率，那么說(shuō)明你的算法是高效的。

先進(jìn)先出置換算法

既然我們無(wú)法預(yù)知頁(yè)面在下一次訪問(wèn)前所需的等待時(shí)間，那我們可以選擇在內(nèi)存駐留時(shí)間很長(zhǎng)的頁(yè)面進(jìn)行中置換，這個(gè)就是「先進(jìn)先出置換」算法的思想。

還是以前面的請(qǐng)求的頁(yè)面序列作為例子，假設(shè)使用先進(jìn)先出置換算法，則過(guò)程如下圖：

先進(jìn)先出置換算法

在這個(gè)請(qǐng)求的頁(yè)面序列中，缺頁(yè)共發(fā)生了 10 次，頁(yè)面置換共發(fā)生了 7 次，跟最佳頁(yè)面置換算法比較起來(lái)，性能明顯差了很多。

最近最久未使用的置換算法

最近最久未使用（LRU）的置換算法的基本思路是，發(fā)生缺頁(yè)時(shí)，選擇最長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有被訪問(wèn)的頁(yè)面進(jìn)行置換，也就是說(shuō)，該算法假設(shè)已經(jīng)很久沒(méi)有使用的頁(yè)面很有可能在未來(lái)較長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)仍然不會(huì)被使用。

這種算法近似最優(yōu)置換算法，最優(yōu)置換算法是通過(guò)「未來(lái)」的使用情況來(lái)推測(cè)要淘汰的頁(yè)面，而 LRU 則是通過(guò)「歷史」的使用情況來(lái)推測(cè)要淘汰的頁(yè)面。

還是以前面的請(qǐng)求的頁(yè)面序列作為例子，假設(shè)使用最近最久未使用的置換算法，則過(guò)程如下圖：

最近最久未使用的置換算法

在這個(gè)請(qǐng)求的頁(yè)面序列中，缺頁(yè)共發(fā)生了 9 次，頁(yè)面置換共發(fā)生了 6 次，跟先進(jìn)先出置換算法比較起來(lái)，性能提高了一些。

雖然 LRU 在理論上是可以實(shí)現(xiàn)的，但代價(jià)很高。為了完全實(shí)現(xiàn) LRU，需要在內(nèi)存中維護(hù)一個(gè)所有頁(yè)面的鏈表，最近最多使用的頁(yè)面在表頭，最近最少使用的頁(yè)面在表尾。

困難的是，在每次訪問(wèn)內(nèi)存時(shí)都必須要更新「整個(gè)鏈表」。在鏈表中找到一個(gè)頁(yè)面，刪除它，然后把它移動(dòng)到表頭是一個(gè)非常費(fèi)時(shí)的操作。

所以，LRU 雖然看上去不錯(cuò)，但是由于開(kāi)銷比較大，實(shí)際應(yīng)用中比較少使用。

時(shí)鐘頁(yè)面置換算法

那有沒(méi)有一種即能優(yōu)化置換的次數(shù)，也能方便實(shí)現(xiàn)的算法呢？

時(shí)鐘頁(yè)面置換算法就可以兩者兼得，它跟 LRU 近似，又是對(duì) FIFO 的一種改進(jìn)。

該算法的思路是，把所有的頁(yè)面都保存在一個(gè)類似鐘面的「環(huán)形鏈表」中，一個(gè)表針指向最老的頁(yè)面。

當(dāng)發(fā)生缺頁(yè)中斷時(shí)，算法首先檢查表針指向的頁(yè)面：

如果它的訪問(wèn)位位是 0 就淘汰該頁(yè)面，并把新的頁(yè)面插入這個(gè)位置，然后把表針前移一個(gè)位置；

如果訪問(wèn)位是 1 就清除訪問(wèn)位，并把表針前移一個(gè)位置，重復(fù)這個(gè)過(guò)程直到找到了一個(gè)訪問(wèn)位為 0 的頁(yè)面為止；

我畫(huà)了一副時(shí)鐘頁(yè)面置換算法的工作流程圖，你可以在下方看到：

時(shí)鐘頁(yè)面置換算法

了解了這個(gè)算法的工作方式，就明白為什么它被稱為時(shí)鐘（Clock）算法了。

最不常用算法

最不常用（LFU）算法，這名字聽(tīng)起來(lái)很調(diào)皮，但是它的意思不是指這個(gè)算法不常用，而是當(dāng)發(fā)生缺頁(yè)中斷時(shí)，選擇「訪問(wèn)次數(shù)」最少的那個(gè)頁(yè)面，并將其淘汰。

它的實(shí)現(xiàn)方式是，對(duì)每個(gè)頁(yè)面設(shè)置一個(gè)「訪問(wèn)計(jì)數(shù)器」，每當(dāng)一個(gè)頁(yè)面被訪問(wèn)時(shí)，該頁(yè)面的訪問(wèn)計(jì)數(shù)器就累加 1。在發(fā)生缺頁(yè)中斷時(shí)，淘汰計(jì)數(shù)器值最小的那個(gè)頁(yè)面。

看起來(lái)很簡(jiǎn)單，每個(gè)頁(yè)面加一個(gè)計(jì)數(shù)器就可以實(shí)現(xiàn)了，但是在操作系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)的時(shí)候，我們需要考慮效率和硬件成本的。

要增加一個(gè)計(jì)數(shù)器來(lái)實(shí)現(xiàn)，這個(gè)硬件成本是比較高的，另外如果要對(duì)這個(gè)計(jì)數(shù)器查找哪個(gè)頁(yè)面訪問(wèn)次數(shù)最小，查找鏈表本身，如果鏈表長(zhǎng)度很大，是非常耗時(shí)的，效率不高。

但還有個(gè)問(wèn)題，LFU 算法只考慮了頻率問(wèn)題，沒(méi)考慮時(shí)間的問(wèn)題，比如有些頁(yè)面在過(guò)去時(shí)間里訪問(wèn)的頻率很高，但是現(xiàn)在已經(jīng)沒(méi)有訪問(wèn)了，而當(dāng)前頻繁訪問(wèn)的頁(yè)面由于沒(méi)有這些頁(yè)面訪問(wèn)的次數(shù)高，在發(fā)生缺頁(yè)中斷時(shí)，就會(huì)可能會(huì)誤傷當(dāng)前剛開(kāi)始頻繁訪問(wèn)，但訪問(wèn)次數(shù)還不高的頁(yè)面。

那這個(gè)問(wèn)題的解決的辦法還是有的，可以定期減少訪問(wèn)的次數(shù)，比如當(dāng)發(fā)生時(shí)間中斷時(shí)，把過(guò)去時(shí)間訪問(wèn)的頁(yè)面的訪問(wèn)次數(shù)除以 2，也就說(shuō)，隨著時(shí)間的流失，以前的高訪問(wèn)次數(shù)的頁(yè)面會(huì)慢慢減少，相當(dāng)于加大了被置換的概率。

算法（35min+）：

數(shù)組中和最接近目標(biāo)值的三個(gè)數(shù)

數(shù)組最大的組合數(shù){3,32,9,912} 組合成9912332

反問(wèn)：

評(píng)價(jià)以及哪些方面需要學(xué)習(xí)？

測(cè)開(kāi)崗干啥？