面试高频问题----2

一、进程、线程、协程有什么区别？

1.进程：进程是操作系统中独立运行的程序实例，每个进程都有自己的内存空间和系统资源；进程之间相互独立，每个进程有自己的内存地址空间，一个进程无法直接访问另一个进程的内存；适用于需要高隔离性和安全性的场景，适合多核并行计算，但资源开销大。

2.线程：线程是进程中的一个执行单元，一个进程可以包含多个线程，线程共享进程的内存空间和资源；同一进程内的线程共享相同的内存地址空间，因此可以直接访问彼此的数据，但也因此可能导致数据竞争和不一致；

3.协程：协程是一种轻量级的线程，它们被设计为可以在程序中自愿让出执行权，不需要操作系统内核的参与；协程在同一个线程内运行，所有协程共享同一个线程的内存空间；适用于I/O密集型任务和需要大量并发但计算量较小的场景，资源开销最小，但无法利用多核CPU处理。

二、进程之间的通信方式有哪些？

1.管道：无名管道（单向通信，仅用于具有亲缘关系的进程）；有名管道（可用于无亲缘关系进程间双向通信）。简单且适合线性通信，但不适合复杂的多进程通信。

2.消息队列：消息队列是一种消息链表，存储在内核中，每个消息都有一个类型标识符，可以被不同进程读取。适合需要按消息类型进行筛选和排序的通信。

3.共享内存：多个进程可以直接访问同一块内存区域，这是最快的一种进程间通信方式，因为数不需要内核和用户之间复制。速度最快，但需要额外的同步机制。

4.信号量：主要用于同步，防止多个进程同时访问共享资源而导致数据不一致。主要用于同步控制，而非数据交换。

5.信号：信号是一种通知机制，用于告诉进程某个事件已经发生。适合简单的事件通知，但不适合大量数据传输。

6.套间字：不仅支持同一主机上的进程间通信，还支持不同主机上的进程间通信，通常用于网络通信。适合网络通信和跨主机的进程通信。

7.文件：进程可以通过读写同一个文件进行通信。简单但效率低下，适合持久化数据存储。

8.进程可以将同一个文件映射到它们的地址空间，从而共享该文件的内容。高效处理大文件，但实现较为复杂。

三、前端发起请求之后到达后端，中间过程是什么？

用户发起请求----DNS解析获得服务器IP地址----建立TCP连接----发送HTTP请求----服务器接收并解析请求----后端应用处理请求----进行数据库操作----生成并发送HTTP响应----浏览器接收并解析响应----渲染页面并更新用户界面

四、如果在网页中输入一个网址，会发生什么？涉及到什么协议？

1.URL解析：浏览器首先解析输入的URL，解析成下面：协议、域名、路径、查询参数、片段标识符

2.DNS解析：浏览器需要将域名转化为IP地址

3.TCP连接：获得IP地址后，浏览器与目标服务器建立TCP连接，这一过程涉及三次握手：

SYN----SYN-ACK----ACK

4.TLS握手：URL若使用HTTPS协议，浏览器和服务器会在TCP连接基础之上进行TLS握手，确保通信的安全性：客户端问候----服务器问候----证书验证----密钥交换----完成握手

5.发送HTTP请求：建立TCP连接后，浏览器发送HTTP请求

6.服务器处理请求：服务器收到HTTP请求后，进行以下处理：解析请求、路由请求、业务逻辑、生成响应

7.发送HTTP响应：服务器将HTTP响应通过TCP连接返回给浏览器

8.浏览器接收并解析响应：浏览器接收到HTTP响应后，解析响应头和响应体

9.渲染页面

10.执行javaScript

五、UDP访问DNS的过程是怎么样的？

1.发起DNS查询请求：当用户在浏览器中输入一个网址，浏览器首先会检查本地缓存是否已有该域名的IP地址。如果缓存中没有找到，浏览器会发起DNS查询请求。

2.构造DNS查询报文：浏览器通过操作系统的DNS解析库查询DNS报文。

3.发送DNS查询报文：构造好DNS查询报文后，浏览器通过操作系统将报文发送给配置的DNS服务器；DNS查询通常使用UDP协议的53端口。UDP是无协议连接，不需要建立连接，直接发送数据报文，因此查询速度较快。

4.DNS服务器处理查询。

5.接收DNS响应报文：DNS服务器将解析结果封装在DNS响应报文中并发送回客户端。

6.处理DNS响应报文。

7.建立连接并访问目标服务器：获得IP地址后，浏览器与目标服务器建立TCP连接或进行其他后续操作，以访问目标网页或资源。

六、Redis的缓存

****缓存穿透：缓存和数据库中都没有的数据频繁请求；

****缓存雪崩：同一时间大量缓存失效，导致所有请求直接访问数据库，瞬间增加数据库压力，可能导致数据库崩溃；

****缓存击穿：某个热点数据在缓存中失效后，大量请求同时访问该数据，所有请求都直接到达数据库，导致数据库瞬间压力过大。

1.缓存击穿的原因

****热点数据缓存失效：缓存中存储的热点数据过期后，没有及时更新；

****高并发访问：大量用户同时请求该热点数据，导致请求直接打到数据库。

2.解决缓存击穿的方法：

使用互斥锁；提前更新缓存；设置热点数据不过期；使用较短的缓存过期时间并加随机因子；多级缓存；

七、Redis的热查询和MySQL的慢查询？

1.Redis的热查询：某些特定的键被频繁访问，导致这些键所在的缓存数据成为热点；热查询可能会导致下面的问题：缓存击穿、缓存雪崩、缓存穿透；

2.解决热查询的方案：缓存预热；互斥锁；布隆过滤器；热点数据用不过去；请求分片；随机过期时间；多级缓存

1.MySQL如何定位慢查询：启用慢查询日志；使用mysqldumpslow工具；使用pt-query-digest工具；使用explain分析查询；使用performance schema;使用mysql enterprise monitor

2.MySQL优化慢查询：

****优化索引：添加索引（确保对常用的查询条件、连接条件和排序条件添加适当的索引）；覆盖索引（确保对常用的查询条件、连接条件和排序条件添加适当的索引）；索引优化（避免冗余索引和未使用的索引，因为它们会增加写操作的开销。）

****优化查询：查询重写（通过重写查询来优化性能）；避免函数操作（避免在查询条件中使用函数操作，因为这会导致无法使用索引）；分解大查询（将复杂的查询分解成多个简单的查询，可以减少锁的竞争，提高性能。）

****优化表结构：数据归档和分区（将历史数据归档到其他表中，或使用分区表来管理和查询大表中的数据）

****调整MySQL配置：调整缓冲池大小（增加InnoDB缓冲池大小，确保更多数据可以缓存到内存中）；调整查询缓存（如果查询缓存适用于你的工作负载，可以启用和调整查询缓存）

****使用缓存：将频繁访问的数据缓存到Redis或Memcached中，减少对数据库的压力

****使用读写分离：在高并发场景下，通过读写分离将读取压力分散到多个从库，主库负责写操作，从库负责读操作。

****使用批量操作：对于写操作，尽量使用批量插入和更新，减少数据库连接和事务开销

****避免锁争用：使用合适的事务隔离级别；分批处理

八、MySQL的底层数据结构

MySQL 的 InnoDB 存储引擎通过页和区的管理、B+ 树索引、事务日志、多版本并发控制、自适应哈希索引、数据字典、双写缓冲和内存池管理等底层数据结构和机制，实现了高效的数据存储和检索，并保证了数据的一致性和可靠性。这些底层数据结构和机制共同支持了 MySQL 在高并发、大数据量环境下的高性能表现。