全面复习3 - 技术栈

有没有了解过http1.0、http1.1、http1.2、http1.3这些？

了解。

HTTP/1.0 默认是短连接，一个 TCP 连接通常处理一个请求；HTTP/1.1 默认支持长连接，并增加了分块传输等功能，但多个请求基本还是串行处理，容易产生队头阻塞。

HTTP/2 使用二进制分帧、头部压缩和多路复用，多个请求可以共享一个 TCP 连接，但 TCP 丢包仍可能造成队头阻塞。

HTTP/3 基于 QUIC 和 UDP，不同流之间相互独立，可以进一步减少队头阻塞，还支持连接迁移。整体演进过程是：短连接、长连接，再到多路复用和 QUIC。

http1和http1.1的长连接解决的是什么问题？

HTTP/1.0 默认是短连接，每次请求通常都要建立并关闭 TCP 连接，反复握手和断开会增加延迟及资源开销。

HTTP/1.1 默认使用长连接，让多个请求复用同一条 TCP 连接，减少重复建立连接的成本，提高传输效率。

假如一个团队给你分配角色，你觉得你至少需要哪些人来帮助你对这个项目进行开发？

我需要产品或业务人员明确需求，其他开发人员共同完成模块，测试人员进行验证；项目上线时还需要运维配合。

为什么选择C++开发方向？

我最开始在了解开发方向的时候，看到 C++ 在游戏、基础架构以及一些高性能场景里都有比较重要、甚至不可替代的作用。而且我当时觉得 C++ 本身涉及的知识比较底层，把 C++ 学扎实以后，再去学习其他语言相对也会更容易一些。

所以我一开始就选择了 C++，后面学的过程中，确实发现难，但不至于完全学不懂，学到网络部分时候，和C++联系起来发现，挺有趣的，就一直沿着这个方向深入学习下来了。

数组和链表有什么区别？两个各有什么优势呃？

数组和链表的核心区别是内存布局不同：

数组：元素存放在连续内存中，支持下标随机访问，访问复杂度为 O(1) ，缓存友好、额外空间开销小；但中间插入或删除需要移动后续元素，复杂度通常为 O(n)，扩容也可能涉及搬迁。
链表：节点分散存储，通过指针连接，访问第 i 个元素需要遍历，复杂度为 O(n) ；但如果已经找到插入或删除位置，修改指针即可，复杂度为 O(1)，并且大小扩展灵活。

所以，需要频繁随机访问时选择数组或 vector；需要频繁在已知位置插入删除时，可以考虑链表。不过链表有额外指针开销，缓存局部性也较差。

进程和线程区别

进程是资源分配和保护的基本单位 ，线程是CPU 调度和执行的基本单位。

进程拥有独立的虚拟地址空间、文件描述符等资源，彼此隔离，创建和切换开销较大。
线程属于进程，同一进程内的线程共享代码段、全局数据、堆和文件描述符，但各自拥有栈、寄存器和程序计数器，创建和切换开销较小。
进程间通信通常需要 IPC；线程间可以通过共享内存通信，但需要加锁等同步机制。

因此，进程隔离性强，线程并发效率高。

线程的流转状态？

线程常见有五种状态：

新建：线程对象已创建，但还未参与调度；
就绪：具备运行条件，等待 CPU 调度；
运行：正在占用 CPU 执行；
阻塞或等待：等待 I/O、锁、条件变量或其他事件；
终止：线程执行完毕或被退出。

常见流转是：

新建 → 就绪；
就绪 → 运行；
运行 → 就绪：时间片用完或被抢占；
运行 → 阻塞：等待资源或事件；
阻塞 → 就绪：等待条件满足；
运行 → 终止：执行结束。

volatile关键字有什么作用？

volatile 告诉编译器：该变量的值可能被程序外部因素随时修改，因此每次访问都必须保留，不能随意优化或缓存到寄存器中。如下，如果不加volatile，多线程修改成false，while仍在死循环

cpp 复制代码

 bool stop = true;

while (stop) {
    // 等待外部事件修改 stop
}

数据库索引什么情况下会失效？

对索引列做函数、计算或表达式 ，例如 YEAR(time)、id + 1；
联合索引不满足最左匹配原则；
LIKE 使用前导 % ，例如 LIKE '%abc'；
发生隐式类型转换。
即使索引可用，如果查询结果占比很大或选择性很低，优化器也可能选择全表扫描。**实际要以 EXPLAIN 为准。

B树和B+树的区别？

B 树和 B+ 树都是多路平衡搜索树，主要区别有：

数据存储位置：B 树的非叶子节点和叶子节点都可以存储数据；B+ 树只有叶子节点存储完整数据，非叶子节点只存索引键。
叶子节点连接：B+ 树的叶子节点通过链表连接，便于范围查询和顺序遍历；B 树通常没有。
查询效率：B+ 树非叶子节点存储内容少，因此每个节点能存更多索引，树高度更低，磁盘 I/O 更少。
查询路径：B 树可能在中间节点直接找到数据；B+ 树所有查询最终都要到叶子节点，查询性能更稳定。

因此，数据库索引通常采用 B+ 树。

索引的实现方式以及底层原理？

索引本质上是一种辅助查找结构，用索引列和数据位置建立映射，减少全表扫描。

常见实现方式有：

B+ 树索引 ：最常用。非叶子节点存储索引键和子节点指针，叶子节点存储索引值和数据位置，并通过链表连接。查询从根节点逐层定位到叶子节点，时间复杂度约为 O(logN)，同时支持范围查询和排序。
哈希索引 ：通过哈希函数定位数据，等值查询效率高，平均接近 O(1)，但不支持范围查询和排序。

以 InnoDB 为例，主键索引的叶子节点存储完整数据；二级索引叶子节点存储索引列和主键值，查询完整记录时还需要根据主键回表。

数据库事务有四个特性，简称 ACID：

原子性（Atomicity）：事务中的操作要么全部完成，要么全部回滚，不会只完成一部分。
一致性（Consistency）：事务执行前后，数据库都满足完整性约束和业务规则，例如转账前后总金额不变。
隔离性（Isolation）：控制并发事务之间的相互影响，具体隔离程度由隔离级别决定。
持久性（Durability）：事务一旦提交，修改就会被持久保存，即使数据库崩溃也不会丢失。

I/O多路复用了解过吗？

了解。I/O 多路复用是指一个线程同时监听多个文件描述符，当某个 fd 就绪时，内核通知应用程序，再由应用执行读写操作，从而避免"一个连接对应一个线程"。

常见实现有：

select ：每次遍历所有 fd，时间复杂度为 O(n)，存在 fd 数量限制。
poll：同样需要遍历所有 fd，但没有固定的 fd 数量限制。
epoll：内核维护就绪事件，避免每次遍历全部 fd，适合大量并发连接；支持水平触发和边缘触发，边缘触发通常配合非阻塞 fd 使用。

它常用于网络服务器的 Reactor 事件循环模型。

Redis缓存穿透、击穿、雪崩是什么意思？

缓存穿透：请求查询一个缓存和数据库中都不存在的数据，缓存一直无法命中，请求持续打到数据库。
缓存击穿：某个热点数据过期的瞬间，大量并发请求同时访问数据库。
缓存雪崩 ：大量缓存 key 同时过期，或者缓存服务整体故障，导致大量请求同时访问数据库。

解决：过期时间加随机值、缓存预热、 Redis 集群和多级缓存，以及限流、熔断和降级。

TCP三次握手和四次挥手的过程？

三次握手用于建立 TCP 连接：

客户端发送 SYN=1，seq=x，进入 SYN_SENT。
服务端回复 SYN=1，ACK=1，seq=y，ack=x+1，进入 SYN_RECV。
客户端回复 ACK=1，ack=y+1，双方进入 ESTABLISHED。

这样可以确认双方的发送和接收能力正常，也能同步初始序列号。

四次挥手用于断开 TCP 连接：

主动关闭方发送 FIN，表示自己没有数据要发送。
对方回复 ACK，此时只能确认收到 FIN，连接仍可能继续发送数据。
对方数据发送完后再发送 FIN。
主动关闭方回复 ACK，进入 TIME_WAIT，等待 2MSL 后关闭。

TCP 是全双工通信，两个方向需要分别关闭，因此通常需要四次挥手。

HTTP状态码的分类含义？

1xx：信息响应 ，表示请求已收到，服务器正在处理，例如 100 Continue。
2xx：成功 ，表示请求已成功处理，例如 200 OK、201 Created。
3xx：重定向 ，表示需要进一步操作，例如 301 永久重定向、302 临时重定向、304 使用缓存。
4xx：客户端错误 ，表示请求本身有问题，例如 400 请求错误、401 未认证、403 禁止访问、404 资源不存在。
5xx：服务器错误 ，表示服务器处理请求失败，例如 500 内部错误、502 网关错误、503 服务不可用。