程序员面试

1.反问公司：

1. 目前团队规模？
2. 团队目前工作计划如何？
3. 开发产品公司设定的时间流程？
4. 平均一周开几次会？

良好的编程习惯

代码风格、注释、代码稳健性、防御性变成、测试容易、代码复用、选择正确的设计模式、慎用全局变量、变量命名清晰

简述几种编程语言的特点、差异、适用场景

1. Java（ 编译成字节码+JVM 解释执行）

• 特点：Java是一种面向对象的编程语言，强调“一次编写，到处运行”（Write Once, Run Anywhere, WORA），具有良好的跨平台特性。
• 差异：Java代码编译成字节码（Bytecode），然后由Java虚拟机（JVM）解释执行，这增加了程序的移植性，但也可能导致性能略逊于直接编译成本地代码的语言。字节码可以在任何安装了 Java 虚拟机（JVM）的平台上运行，实现了“一次编写，到处运行”（Write Once, Run Anywhere）的目标。
• 适用场景：企业级应用、Android应用开发、大数据处理、云计算平台等。

2. Python（解释性语言，即时读取执行）

• 特点：Python是一种高级动态类型语言，以其简洁易读的语法著称，非常适合快速开发。
• 差异：Python支持多种编程范式，包括面向对象、命令式、函数式等，同时也因其解释执行而被认为不如编译语言快。
• 适用场景：数据科学、机器学习、Web开发（如Django框架）、自动化脚本、教育领域等。

3. JavaScript

• 特点：JavaScript是一种主要用于客户端脚本的编程语言，现在也被广泛应用于服务器端（如Node.js）。
• 差异：JavaScript是一种动态类型语言，支持事件驱动、函数式编程和面向对象编程。它与DOM（文档对象模型）紧密结合，使得网页具有交互性。
• 适用场景：Web前端开发、Web后端开发、游戏开发、桌面应用等。

4. C/C++（编译语言，转机器代码）

• 特点：C和C++是两种紧密相关的编程语言，它们都是静态类型语言，支持低级别的内存操作。
• 差异：C++在C的基础上增加了面向对象的特性，提供了类和对象的概念，使得C++更适合开发复杂的软件系统。
• 适用场景：操作系统、游戏引擎、嵌入式系统、高性能服务器、桌面应用等。

5. Go (Golang)

• 特点：Go是一种由Google开发的开源编程语言，设计初衷是为了提高开发效率和程序性能。
• 差异：Go语言具有简洁的语法，内置对并发的支持（通过goroutines和channels），编译速度快。

简述互联网的工作原理

互联网是一个全球性的计算机网络，它允许各种设备和服务器之间进行数据交换和通信。互联网的工作原理可以概括为以下几个关键步骤：

1. IP地址和域名系统（DNS）：
   • 每个连接到互联网的设备都有一个唯一的IP地址，用于标识设备在网络上的位置。
   • 域名系统（DNS）将人类可读的域名（如 www.example.com）转换为机器可读的IP地址。
2. 数据包和路由：
   • 信息在互联网上以数据包的形式传输。每个数据包包含发送者和接收者的IP地址。
   • 路由器是互联网上的关键设备，它们根据数据包中的地址信息决定数据包的传输路径。
3. 传输控制协议（TCP）和互联网协议（IP）：
   • TCP/IP是互联网通信的基础协议。TCP负责确保数据的正确传输，而IP负责数据的实际传输。
   • TCP通过三次握手过程建立连接，并在数据传输过程中进行错误检测和重传。
4. 网络接口：
   • 用户通过各种网络接口（如Wi-Fi、以太网等）连接到互联网。
5. 服务器和客户端：
   • 服务器是提供资源（如网页、文件、服务）的计算机。
   • 客户端是请求资源的设备，如个人电脑、智能手机等。
6. 超文本传输协议（HTTP）：
   • HTTP是用于从服务器传输超文本到本地浏览器的协议。
   • 当用户在浏览器中输入网址时，浏览器通过HTTP请求从服务器获取网页内容。
7. 网络安全：
   • 为了保护数据传输的安全，互联网使用加密技术（如SSL/TLS）来加密数据。
8. 内容分发网络（CDN）：
   • CDN是一组分布在全球的服务器，用于缓存和分发内容，以减少延迟和提高访问速度。

互联网的工作原理涉及多个层次的技术和协议，它使全球范围内的设备能够相互通信。下面是一个简要的概述，解释了数据如何从一台设备传输到另一台设备的过程：

1. 应用层

• 应用程序：用户通过各种应用程序（如Web浏览器、电子邮件客户端、社交媒体应用）与互联网互动。这些应用程序使用特定的协议来发送和接收数据，例如HTTP（用于Web）、SMTP（用于邮件传输）等。

2. 传输层

• TCP/IP：传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP）是两种常用的传输层协议。TCP提供可靠的、面向连接的服务，确保数据包按顺序到达且没有丢失；UDP则提供了一种无连接的服务，速度快但不保证可靠性。
• 端口号：传输层使用端口号来标识主机上的特定应用程序，使得多个应用程序可以在同一台主机上同时工作而不互相干扰。

3. 网络层

• IP地址：互联网协议（IP）为每个连接到互联网的设备分配一个唯一的地址（IPv4或IPv6），以便识别和路由数据包。
• 路由：路由器使用路由表来决定数据包的最佳路径。数据包从源地址出发，经过一系列的路由器，最终到达目标地址。
• NAT（网络地址转换）：在家庭或企业网络中，NAT允许内部网络使用私有IP地址，而通过一个公共IP地址与外部网络通信。

4. 数据链路层

• MAC地址：每个网络接口都有一个硬件地址（MAC地址），用于在网络层下的物理网络中标识设备。
• 帧：数据链路层将来自网络层的数据封装成帧，并在物理网络上传输这些帧。常见的数据链路层协议包括以太网（Ethernet）。

5. 物理层

• 信号传输：物理层负责将比特流转换为电信号、光信号或其他物理信号，并通过电缆、光纤或无线介质进行传输。
• 硬件设备：包括调制解调器、交换机、路由器、网卡等，这些设备共同构成了物理网络的基础设施。

具体步骤

1. 发起请求：用户通过应用程序（如Web浏览器）向服务器发起请求。
2. 打包数据：请求首先被分割成较小的数据单元（如TCP段），每个段包含源端口、目的端口、序列号等信息。
3. 封装数据包：每个数据单元被封装成IP数据包，添加源IP地址和目的IP地址。
4. 路由选择：数据包通过路由器在网络中传递，直到到达目的地。
5. 传输数据：到达目的地后，数据包被重组为原始请求，并由服务器处理。
6. 响应请求：服务器生成响应，重复上述过程将数据传回客户端。
7. 显示结果：客户端应用程序接收到响应数据，并将其呈现给用户。

互联网的工作原理涉及复杂的协议栈和技术细节，但以上概述了基本流程。每个层次都有其特定的功能，共同作用于确保数据能够准确、高效地在网络中传输。

简述HTTP协议

HTTP（超文本传输协议，HyperText Transfer Protocol）是一种应用层协议，用于从Web服务器向浏览器传送超媒体文档，例如HTML文件。它是构建万维网的基础，定义了客户端（通常是Web浏览器）与服务器之间如何通信的规则。以下是HTTP协议的一些基本概念和特点：

基本概念

• 请求/响应模型：HTTP是一个基于请求/响应模型的无状态协议。客户端向服务器发送一个请求，服务器收到这个请求后，会返回一个响应。
• URI/URL：统一资源标识符（Uniform Resource Identifier），通常称为URL（Uniform Resource Locator），用来标识一个资源的位置以及访问该资源的方法。
• 消息结构
  • 请求消息包括请求行、请求头、实体主体等部分。
  • 响应消息包括状态行、响应头、实体主体等部分。

主要特点

• 无状态性：HTTP协议本身是无状态的，意味着每个请求都是独立的，服务器不会保存关于客户端的任何信息。为了实现状态保持（如用户认证），需要使用诸如Cookie或Session等机制。
• C/S架构：HTTP遵循客户端/服务器模式，其中客户端发起请求，服务器负责处理请求并返回响应。
• 可缓存性：HTTP支持缓存机制，可以减少网络流量，加快页面加载速度。
• 安全性：通过HTTPS（HTTP over SSL/TLS），HTTP可以加密传输的数据，保证了通信的安全性。

介绍一下常见的状态码

HTTP状态码是服务器响应请求时返回的代码，用于告知客户端请求的处理结果。状态码分为五类，每类都对应不同的响应情况：

1xx（信息性状态码）

• 100 Continue：表明服务器已接收到请求的一部分，正在等待剩余部分。
• 101 Switching Protocols：表明服务器已理解请求，并将通过Upgrade头信息进行协议切换。

2xx（成功状态码）

• 200 OK：请求成功，服务器返回请求所希望的响应。
• 201 Created：请求成功，并且服务器创建了新的资源。
• 202 Accepted：服务器已接受请求，但尚未处理。
• 204 No Content：服务器成功处理了请求，但没有返回任何内容。

3xx（重定向状态码）

• 300 Multiple Choices：请求的资源可有多种选择，服务器默认返回这个状态码。
• 301 Moved Permanently：请求的资源已被永久移动到新的URL。
• 302 Found：临时重定向，类似于301，但资源的移动是临时的。
• 303 See Other：建议客户端通过GET方法获取资源。
• 304 Not Modified：资源未修改，可使用缓存中的版本。
• 307 Temporary Redirect：与302类似，但不允许从POST变成GET。
• 308 Permanent Redirect：与301类似，但不允许从POST变成GET。

4xx（客户端错误状态码）

• 400 Bad Request：服务器无法理解请求格式，客户端请求错误。
• 401 Unauthorized：请求需要用户的身份认证。
• 403 Forbidden：服务器理解请求客户端的请求，但是拒绝执行此请求。
• 404 Not Found：服务器找不到请求的资源。
• 405 Method Not Allowed：请求方法（如GET、POST）不被允许。
• 408 Request Timeout：请求超时。
• 409 Conflict：请求与服务器当前状态冲突。
• 410 Gone：请求的资源已被永久删除。

5xx（服务器错误状态码）

• 500 Internal Server Error：服务器遇到错误，无法完成请求。
• 501 Not Implemented：服务器不支持请求的功能，无法完成请求。
• 502 Bad Gateway：服务器作为网关或代理，从上游服务器收到无效响应。
• 503 Service Unavailable：服务器目前无法使用（由于超载或停机维护）。
• 504 Gateway Timeout：网关或代理服务器在等待上游服务器响应时超时。
• 505 HTTP Version Not Supported：服务器不支持请求的HTTP协议版本。

简述 Session 与 JWT 的区别

Session 和 JSON Web Tokens (JWT) 是两种常用的身份验证机制，它们各有特点和适用场景。以下是这两种机制的主要区别：

Session（基于会话的身份验证）

过程：

1. 用户登录：用户通过提交用户名和密码来登录系统。
2. 服务器验证：服务器验证用户的凭据是否正确。
3. 创建Session：一旦验证成功，服务器会在服务器端创建一个唯一的Session，并生成一个Session ID。
4. 存储Session ID：服务器将Session ID作为一个cookie发送给客户端。客户端将此cookie存储在本地，并在后续的每个请求中自动附带这个cookie。
5. 客户端发送请求：客户端在后续的请求中会自动携带包含Session ID的cookie。
6. 服务器验证Session：服务器接收到请求后，会从cookie中提取Session ID，并在服务器端查找与之对应的Session信息。
7. 授权操作：如果找到有效的Session，则服务器认为用户已通过身份验证，并根据用户权限返回相应的响应。
8. Session过期或销毁：Session会有一个有效期，超过这个期限后会自动失效。此外，也可以手动销毁Session。

特点：

1. 服务器端存储：在传统的基于Session的身份验证机制中，服务器会在用户成功登录后生成一个唯一的Session ID，并将其存储在服务器端（通常是内存或数据库中）。这个Session ID会被存储在客户端的一个cookie中，每次请求时都会附带这个cookie。
2. 状态保持：由于Session ID存储在服务器端，因此服务器可以保持用户的登录状态，直到Session过期或被手动销毁。
3. 安全性：Session机制依赖于cookie的安全性，因此需要采取措施防止Session劫持攻击，比如使用HTTPS、设置cookie为HttpOnly和Secure。
4. 跨域问题：由于Session依赖于cookie，而cookie默认不会随跨域请求一起发送，因此Session机制在跨域的情况下可能需要额外的配置或技术手段来实现。
5. 可扩展性：随着用户数量的增加，Session的存储可能会成为瓶颈，特别是在分布式环境中，需要共享Session状态或使用Session复制技术。

JWT (JSON Web Token)（网络令牌）

过程：

1. 用户登录：用户通过提交用户名和密码来登录系统。
2. 服务器验证：服务器验证用户的凭据是否正确。
3. 生成JWT：一旦验证成功，服务器会生成一个JWT，其中包含用户的身份信息和其他必要的声明（claims）。
4. 发送JWT：服务器将生成的JWT作为响应的一部分发送给客户端。
5. 客户端存储JWT：客户端将接收到的JWT存储在本地（如localStorage、sessionStorage或cookie中）。
6. 客户端发送请求：客户端在后续的每个请求中都将JWT放在HTTP头部的Authorization字段中，格式通常是Bearer <token>。
7. 服务器验证JWT：服务器接收到请求后，会从Authorization头部获取JWT，并对其进行验证（如检查签名、校验过期时间等）。
8. 授权操作：如果JWT有效，服务器会解析JWT中的信息，并根据用户权限返回相应的响应。
9. JWT过期或刷新：JWT有一个固定的过期时间（Expiration time, exp claim），一旦过期，客户端需要通过刷新Token（refresh token）机制来获取新的JWT。

特点：

1. 客户端存储：JWT是一种无状态的身份验证机制，Token是由服务器生成并发送给客户端的。客户端将这个Token存储在本地（如localStorage或sessionStorage），并在每次请求时将其放在HTTP头的Authorization字段中。
2. 自我包含：JWT包含用户身份信息和其他声明（claims），这些信息被加密签名，因此不需要在服务器端存储对应的状态信息。
3. 状态无感知：由于JWT是自我包含的，服务器只需要验证Token的有效性即可，不需要查询数据库来确认用户身份。
4. 跨域友好：JWT可以很容易地在跨域请求中使用，因为它不依赖于cookie。
5. 安全性：JWT的安全性依赖于签名算法（如HMAC、RSA等）和密钥管理。只有拥有密钥的服务器才能验证Token的有效性。
6. 刷新机制：为了保持安全性，JWT通常有较短的有效期。为了维持用户的登录状态，可以使用刷新Token（refresh token）机制，允许用户在Token过期前请求新的Token。

对比：

• 状态管理：Session机制依赖于服务器端的状态管理，而JWT则是无状态的，所有的用户信息都包含在Token中。
• 安全性：Session通常依赖于cookie的安全性，而JWT的安全性依赖于Token的签名算法和密钥管理。
• 跨域支持：Session机制在跨域请求中可能存在限制，而JWT则更容易支持跨域请求。
• 扩展性：随着用户数量的增长，Session机制可能需要考虑服务器端存储的压力，而JWT可以更好地支持分布式环境。

适用场景

• Session：适用于需要服务器端保持状态的场景，比如需要频繁访问同一服务器的Web应用。
• JWT：适用于微服务架构、移动应用、API接口等需要无状态、跨域支持的场景

简述并发与并行的区别

并发（Concurrency）

• 定义：并发是指在同一时间段内，系统看起来像是同时执行多个任务，但实际上这些任务是在交替执行的。在并发模型中，每个任务（或线程）在执行一段时间后可能会让出CPU，让其他任务有机会执行。
• 特点
  • 多任务交错执行：并发的任务可能会交错执行，即一个任务执行一小段时间后暂停，让另一个任务执行，然后再回到第一个任务继续执行。
  • 共享资源：并发的任务通常需要共享某些资源，如内存、文件、网络连接等，这就需要通过同步机制（如锁、信号量）来协调这些任务之间的交互。
  • 调度：并发的执行需要有一个调度策略来决定哪个任务何时执行。
• 例子：在一个单核处理器上运行多个应用程序，这些应用程序看起来像是同时运行，但实际上它们是在短时间内交替执行的。

并行（Parallelism）

• 定义：并行是指真正的同时执行多个任务，这意味着多个任务在同一时刻占用不同的处理资源（如多个CPU核心）进行执行。
• 特点
  • 真正的同时执行：并行意味着多个任务真的在相同的时刻被执行，而不是交替执行。
  • 硬件支持：并行通常需要硬件的支持，如多核处理器、多处理器系统或多台计算机组成的集群。
  • 任务分解：为了实现并行，任务通常需要被分解成多个可以独立执行的部分。
• 例子：在多核处理器上同时运行多个线程或进程，这些线程或进程可以真正地同时执行，每个线程或进程分配给一个不同的CPU核心。

区别总结

• 并发关注的是在单个处理器或单一时间内，通过调度机制使得多个任务看起来像同时执行一样。它侧重于任务间的协调和资源的共享。侧重于逻辑上的并行度，即多个任务在一段时间内交替执行，但看起来像是同时进行
• 并行指的是多个任务或线程同时执行，通常需要多个处理器或处理器核心的支持。它侧重于通过并行处理来提高系统的整体吞吐量和执行速度。强调的是物理上的同时执行，即多个任务在不同的处理器核心上同时执行

使用场景

• 并发：适用于需要处理大量交互式任务或需要频繁切换上下文的场景，如Web服务器、数据库管理系统等。
• 并行：适用于需要高性能计算、大数据处理或图形渲染等需要大量计算资源的场景。

阐述进程和线程的区别

进程（Process）

定义：进程是操作系统进行资源分配和调度的基本单位。一个进程是一个正在执行的程序实例，具有独立的内存空间、文件句柄和其他系统资源。

特点：

• 独立性：每个进程都有自己的地址空间和系统资源，因此一个进程中的错误不会影响其他进程。
• 通信机制：进程之间通信（IPC）通常通过文件、管道、套接字等方式进行。
• 创建和销毁开销大：创建一个新进程需要分配大量的系统资源，销毁进程也需要回收这些资源，因此创建和销毁进程的开销较大。

用途：进程通常用于运行独立的应用程序或服务，比如Web服务器、数据库管理系统等。

线程（Thread）

定义：线程是进程内的一个执行单位，是CPU调度和分派的基本单位。一个进程可以包含一个或多个线程，这些线程共享相同的内存空间和其他资源。

特点：

• 轻量级：相比于进程，线程的创建和销毁开销小得多。
• 共享资源：同一进程内的所有线程共享相同的地址空间和系统资源，这使得通信更容易。
• 同步问题：由于共享资源，线程之间需要解决同步问题，以防止数据竞争和死锁等问题。

用途：线程通常用于实现程序内部的并发执行，比如在一个应用程序中同时处理多个任务。

介绍一下主流的API协议

API（应用程序编程接口，Application Programming Interface）协议定义了不同系统之间如何进行通信和共享数据。API协议的选择通常取决于具体的应用场景、所需的功能、性能要求以及安全需求。以下是几种主流的API协议：

1. REST（Representational State Transfer）

• 特点：REST是一种基于HTTP协议的软件架构风格，它定义了一组约束和原则，用于创建可伸缩的网络服务。
• 优点
  • 简单易用，使用标准的HTTP方法（GET、POST、PUT、DELETE等）。
  • 无状态性，每个请求都包含所有必要的信息，使得系统更易于维护。
  • 可缓存，支持HTTP缓存机制，可以减少网络负担。
  • 支持多种数据格式（如JSON、XML）。
• 适用场景：适用于Web应用、移动应用等需要与后台服务进行交互的场景。

2.WebSocket

• 特点：WebSocket协议提供了全双工通信渠道，允许服务器主动向客户端发送消息。
• 优点
  • 实时通信，支持双向数据流。
  • 减少了延迟，提高了效率。
  • 可以在HTTP协议之上运行。
• 适用场景：适用于需要实时通信的应用，如在线聊天、实时股票报价、多人在线游戏等。

3.SOAP（Simple Object Access Protocol）

• 特点：SOAP是一种基于XML的消息协议，用于在网络上进行信息交换。
• 优点
  • 标准化程度高，支持多种传输协议（如HTTP、SMTP）。
  • 提供了详细的消息格式和错误处理机制。
  • 强大的安全性支持，如WS-Security。
• 适用场景：适用于企业级应用，特别是需要高度安全性、事务处理和协议标准化的场景。

开发人员每天常用的10种数据结构

1. 数组（Array）

• 定义：一组固定大小的同类型元素的集合。
• 特点：随机访问速度快，插入和删除操作相对较慢。
• 应用场景：存储和访问固定大小的数据集。

2. 链表（Linked List）

• 定义：由节点组成的数据结构，每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。
• 特点：动态大小，插入和删除操作较快，但随机访问速度较慢。
• 应用场景：实现队列、栈等数据结构，处理需要频繁插入删除的数据集合。

3. 栈（Stack）

• 定义：一种后进先出（LIFO）的数据结构。
• 特点：只能在一端进行插入和删除操作。“后进先出”
• 应用场景：函数调用栈、表达式求值、回溯算法等。

4. 队列（Queue）

• 定义：一种先进先出（FIFO）的数据结构。
• 特点：在一端插入元素，在另一端删除元素。“先进先出”
• 应用场景：任务调度、消息队列、打印队列等。

5. 哈希表（Hash Table）

• 定义：通过哈希函数将键映射到数组中的位置，从而实现快速查找。
• 特点：平均情况下，插入、删除和查找的时间复杂度接近O(1)。
• 应用场景：字典、缓存、数据库索引等。

6. 树（Tree）

• 定义：一种层次结构的数据结构，由节点组成，每个节点可以有零个或多个子节点。
• 特点：支持多种操作，如查找、插入、删除。
• 应用场景：文件系统、DOM树、表达式树等。

7. 二叉树（Binary Tree）

• 定义：一种特殊的树结构，每个节点最多有两个子节点。
• 特点：支持多种变种，如二叉查找树（BST）、平衡二叉树（AVL树、红黑树）等。
• 应用场景：搜索引擎、数据库索引、算法实现等。

8. 堆（Heap）

• 定义：一种特殊的完全二叉树结构，满足堆属性（父节点的键总是大于或小于子节点的键）。
• 特点：常用于实现优先队列。
• 应用场景：堆排序、任务调度、内存管理等。

9. 图（Graph）

• 定义：由顶点（节点）和边组成的结构。
• 特点：支持多种类型，如无向图、有向图、加权图等。
• 应用场景：社交网络、地图导航、推荐系统等。

10. 字典树（Trie）

• 定义：一种用于存储字符串的树形数据结构。
• 特点：每个节点代表一个字符，路径代表一个字符串。
• 应用场景：自动补全、拼写检查、IP路由选择等。

什么叫鲁棒性？

鲁棒性（Robustness）是指系统在异常情况下仍能正常工作的能力。它通常指的是一个系统、模型或算法在面对不确定性和外界干扰时，能够保持稳定性和有效性的一种特性。具体来说，鲁棒性可以体现在以下几个方面：

1. 抗干扰性：系统能够在存在噪声或干扰的情况下继续正常工作。例如，在通信系统中，即使信号受到一定程度的噪声影响，系统仍能够正确传输数据。
2. 容错性：系统在部分组件发生故障或失效的情况下，仍然能够维持基本功能。例如，在分布式系统中，即使某些节点失败，整个系统仍能继续运行。
3. 适应性：系统能够适应外部环境的变化，并在这些变化下依然保持良好的性能。例如，机器学习模型在训练数据与测试数据分布不一致情况下，仍能够给出准确的预测结果。
4. 稳定性：系统在输入发生变化时，能够保持输出在可接受的范围内。例如，控制系统的输出不会因为输入的小幅波动而剧烈变化。
5. 通用性：算法或模型在不同的数据集或应用场景下都能表现出良好的性能。例如，一个图像识别算法不仅在特定的数据集上表现良好，还能在其他类型的图像数据上具有较高的识别率。
6. 健壮性：系统在面临非预期的输入或操作时，不会崩溃或产生不可预测的行为。例如，软件在接收到非法输入时，应该能够优雅地处理错误而不是崩溃。