【day02】每天三道 java后端面试题：Java、C++和Go的区别 | Redis的特点和应用场景 | 计算机网络七层模型

1. Java、C++和 Go 语言的区别，各自的优缺点？

答题思路:
1. 回答三种语言的优缺点。
2. 明晰三种语言的使用场景。

• Java 是一种面向对象的编程语言，最初被设计用于开发嵌入式系统，现在已广泛应用于企业应用、Web 应用和移动应用开发等领域。

  • Java 的优点包括：

    1. 跨平台性强：Java 虚拟机（JVM）可以在不同的操作系统上运行 Java 程序，使得开发者可以编写一次代码并在多个平台上运行；

    2. 安全性高：Java 有很多安全特性，例如自动内存管理、类的访问权限控制、异常处理等，可以有效避免一些常见的安全漏洞；

    3. 生态系统完备：Java 的生态系统非常完善，有很多成熟的框架和工具可以帮助开发者快速构建复杂的应用。有丰富的类库，可以快速开发应用程序。

  • Java 的缺点包括：

    1. 由于 JVM 的存在，运行速度相对较慢。

    2. 对于实时性要求较高、高性能的场景，Java 的表现可能不如 C++ 和 Go

• C++ 是一种系统级编程语言，最初被设计用于操作系统和系统软件的开发，现在也广泛应用于游戏、图形图像处理、嵌入式系统等领域。

  • C++ 的优点包括：

    1. 性能高 / 速度快：C++ 是一种编译型语言，可以生成高效的机器代码，所以在处理大量数据和对计算效率有要求的应用场景下具有优势；适合编写需要高性能的应用程序。

    2. 控制能力强 ：C++ 具有非常高的控制能力，可以直接操作计算机的硬件和内存等资源；

    3. 应用领域广泛：C++ 适用于开发大型系统、高性能应用和底层软件，如操作系统、数据库、游戏引擎等。

  • C++ 的缺点包括：

    1. 学习难度较高：需要掌握指针、内存管理等底层知识。

    2. 容易出现内存泄漏和指针错误等问题。

    3. 编写代码过程中需要更多的手动管理，相比 Java 更容易出错。

• Go 是一种开源的编程语言，由 Google 公司开发，被设计用于开发高并发、分布式系统。

  • Go 的优点包括：

    1. 并发能力强：Go 具有轻量级的线程（goroutine）和基于消息传递的通道（channel），可以方便地实现并发编程；

    2. 内存管理高效：Go 的内存管理采用自动垃圾回收机制，使得开发者可以更加专注于业务逻辑；

    3. 语言特性简单：Go 的语法简单易懂，代码易于阅读和维护，同时提供了丰富的标准库和工具支持。

    4. 启动速度快 （快速编译）：可以直接编译成机器码，无需虚拟机，启动速度快。

  • Go 的缺点包括：

    1. 在一些性能要求极高的场景中可能不如 C++ 的表现。

    2. 缺乏成熟的开发工具和类库，相关的生态和工具还需要进一步完善。

• 总结：

  Java 适合开发企业级应用和 Web 应用程序；

  C++ 适合开发需要高性能、高可靠性和占用资源较多的应用程序，特别是在游戏开发、操作系统和嵌入式系统开发方面。

  Go 适合开发需要高并发和快速启动的应用程序，如高并发的后端服务、微服务和容器化应用程序等。

2. 什么是Redis？Redis 有哪些特点？ Redis有哪些常见的应用场景？

答题思路: 分别回答概念（内存存储、键值对存储）；特点； 应用场景。

Redis（Remote Dictionary Server）是基于内存存储的键值型的非关系型数据库。它支持多种类型的数据结构，如字符串、哈希、列表、集合、有序集合等，并提供了丰富的操作这些数据结构的命令。

Redis的特点包括：

1. 高性能：Redis使用内存来存储数据，并且数据存储在单一的进程中，因此速度非常快。

2. 多样的数据类型：Redis支持多种数据结构，包括字符串、哈希、列表、集合、有序集合等。

3. 持久化：Redis支持多种持久化方式，包括RDB快照和AOF日志。

4. 分布式：Redis支持分布式部署，可以将数据分布在多个节点上。

5. 简单易用：Redis提供了丰富的命令，使得操作数据非常方便。

Redis的常见应用场景包括：

1. 数据缓存：Redis可以作为缓存使用，加速数据读取和响应速度； 将用户凭证（如 token）存入 Redis，实现单点登录。

2. 消息队列：Redis提供了列表（List）和发布/订阅（PUB/ SUB）功能，可以用来实现消息队列。

3. 计数器：Redis 支持原子性的自增 / 自减操作，可以用来实现页面访问量、点击量等的计数。

4. 排行榜：Redis的有序集合（SortedSet ）是支持排序的，可以用来实现排行榜。

5. 分布式锁：Redis可以用来实现分布式锁，保证多个进程之间的互斥访问。

6. 实时数据分析：Redis可以作为实时数据分析的缓存层，加速数据分析速度。

总之，Redis具有高性能、多样的数据类型、分布式、简单易用等特点，可以应用于各种场景，特别适合用来解决读写频繁的问题。

3. 简述计算机网络七层模型和各自的作用？

答题思路: 背吧

计算机网络七层模型是一个把网络通信协议分为七个层次的标准模型，其目的是为了让计算机网络的设计和管理更加灵活和模块化。这个模型被称为 OSI 模型（Open System Interconnection Model），它由国际标准化组织（ISO）于1984年发布，是一个开放的标准模型。

每个层次都有自己的独立功能和责任，这种分层的方式使得每个层次都可以独立工作，同时还能够很好地协调上下层之间的数据传输，而不需要依赖于其他层次的实现细节。

以下是每个层次的具体功能和责任：

1. 物理层：利用传输介质（如电缆、光纤、无线电波等）实现相邻计算机节点之间比特流的透明传送，尽可能地屏蔽具体传输介质和物理设备的差异。物理层规定了物理连接的规范，包括电缆的类型、接口的规范等。

2. 数据链路层：在物理层提供的比特流基础上，通过差错控制、流量控制方法，使有差错的物理线路变成无差错的数据链路。主要负责把数据分成数据帧进行传输，并对错误进行检测和纠正。数据链路层还负责物理地址的分配、数据流量控制、错误校验等。

3. 网络层：是通信子网的最高一层，在物理层和数据链路层的基础上向资源子网提供服务。数据链路层的数据帧在这一层被转换为数据包，通过路由选择、分组转发、顺序、路由控制等，将数据从一个网络设备传送到另一个网络设备。此层主要解决不同子网间的通信，数据包的寻址和控制流量等。

4. 传输层：主要负责数据传输的可靠性和流量控制等，同时还包括分段、组装、连接建立和断开等功能。传输层的最重要的两个协议是TCP和UDP。

5. 会话层：主要负责建立、管理和终止应用程序之间的会话，提供会话控制和同步等服务。会话层还负责处理多个应用程序之间的数据交换。

6. 表示层：**主要负责数据格式转换、加密解密、压缩解压等数据处理的服务。**表示层使得应用程序可以使用不同的数据格式和编码，同时还提供了数据的安全性和完整性保护等服务。

7. 应用层：主要提供各种服务和应用程序，如电子邮件、文件传输、远程登录、Web浏览等。应用层服务可以使用不同的协议实现，如HTTP、SMTP、FTP、TELNET等。

• 举例说明：

  当我们在浏览器中输入网址并访问一个网站时，首先经过物理层将电信号转换为比特流，再通过数据链路层将比特流转换为数据帧，通过MAC地址寻找到下一跳设备进行传输。在网络层中，通过IP地址寻找到目标主机，路由选择最优路径进行数据传输。

  在传输层中，通过TCP协议保证数据传输的可靠性，同时控制数据流量。在应用层中，通过HTTP协议实现浏览器和服务器之间的通信，完成网页的展示。