字节跳动-视频架构-后端开发（面经总结）
字节跳动-视频架构-后端开发（面经总结）
时间：7.16
面试方式：视频面（一面）
部门：字节跳动-视频架构-后端开发
主要根据简历上的内容（项目和技能）来问
1. 视频流的传输方式？（项目）
答：点对点传输，第三方流媒体服务器传输，自主搭建流媒体服务器传输；
2. 如何实现内网穿透的？（项目）
3. 项目中是采用UDP-Socket实现心跳包，为什么采用UDP？（项目）
答：心跳包它像心跳一样每隔固定时间发一次，以此来告诉服务器，这个客户端还活着。其实TCP和UDP都可以实现心跳包，心跳包采用TCP还是UDP根据项目需要，采用UDP是因为它的速度快，占资源少。
速度快：TCP必须建立连接，而UDP是一个非连接的协议，所以UDP更快；
占资源少：UDP的数据报头部只有8个字节，而TCP数据报头部是20个字节；
4. TCP与UDP的区别？
答：
1 基于连接和无连接；
2 TCP是可靠，保证数据正确；UDP不可靠，不保证数据正确；
3 TCP保证数据顺序到达；UDP不保证数据顺序到达；
4 TCP速度慢，因为TCP必须创建连接；UDP速度较快，不需要建立连接；
5 因为上述开销，TCP是一个重量级协议；UDP是一个轻量级的协议；
6 一个TCP数据包报头的大小是20字节；一个UDP数据报报头是8个字节；
7 TCP有流量控制和拥塞控制；UDP不能进行流量控制；
8 TCP面向字节流；UDP面向报文；
9 应用场景不同，TCP适合对效率要求相对低，但对准确性要求相对高或者是有连接的场景，TCP一般用于文件传输（HTTP，HTTPS，FTP等协议），邮件（POP，SMTP等协议），远程登录等场景；UDP更适合对效率要求相对高，对准确性要求相对低的场景，UDP一般用于即时通信（QQ聊天），在线视频（rtsp流速度一定要快，偶尔丢包没关系），网络语音电话等场景；
5. TCP四次挥手讲下？为什么有TIME_WAIT？
答：
1. A不能保证最后的ACK能达到B，如果最后的ACK丢失， 那么B显然收不到, B于是发起了重传FIN的操作， 此时如果A处于CLOSED的状态， 就没办法给对端发ACK了，所以A应该等一段时间，这段时间就是所谓的TIME_WAIT。
2. 保证新旧四元组互不干扰，假设tcp连接是：A(1.2.3.4:8888)------B(6.7.8.9:9999), 这就是一个tcp四元组。 当tcp连接关闭后， 四元组释放。 后面的新连接可能会重用到这个四元组（有这个可能性）， 那么问题就来了： 新四元组和旧四元组完全一致， 他们的网络包会混乱吗？所以，可以考虑这样一个机制：让旧四元组对应的所有网络包都消失后（等一段时间），才允许新四元组建立，颇有点锁的味道。这个等一段时间就是2MSL。
6. TCP比UDP多消耗哪些系统资源？
答：TCP建立连接时三次握手，断开连接时四次挥手；TCP数据包头部20字节，UDP数据包头部8字节；TCP有流量控制和拥塞控制。
7. UDP在内网下有几种NAT方式？
答：NAT（Network Address Translation）即网络地址转换，NAT能将其本地地址转换成全球IP地址。
考虑到UDP的无状态特性，目前针对其的NAT实现大致可分为Full Cone、Restricted Cone、Port Restricted Cone和Symmetric NAT四种。
8. 你了解DDoS攻击吗？
答：拒绝服务攻击（简称DoS攻击），亦称洪水攻击，其目的在于使目标计算机的网络或系统资源耗尽，使服务暂时中断或停止，导致其正常用户无法访问。当黑客使用网络上两个或以上被攻陷的计算机作为“僵尸”向特定的目标发动“拒绝服务”式攻击时，称为分布式拒绝服务攻击（distributed denial-of-service attack，简称DDoS攻击）。
9. Nginx了解吗，讲一下？
答：Nginx 采用的是多进程（单线程） & 多路IO复用模型。
工作模式：
（1）、Nginx 在启动后，会有一个 master 进程和多个相互独立的 worker 进程。
（2）、接收来自外界的信号，向各worker进程发送信号，每个进程都有可能来处理这个连接。
（3）、master 进程能监控 worker 进程的运行状态，当 worker 进程退出后(异常情况下)，会自动启动新的 worker 进程。
10. Nginx中master进程和worker进程是怎么通信的？
答：
nginx的进程通信分为三种类别：linux 系统与nginx 通信（信号），master 进程与worker进程通信（套接字），worker进程间通信（共享内存）。
（1） linux 系统与nginx 通信
答：linux 系统与nginx是通过信号进行通信的，通过信号控制nginx重启、关闭以及加载配置文件等。比如：./nginx –s quit 向master进程发送信号。
（2） master 进程与worker进程通信
答：master进程与worker进程通过频道（channel）进行通信。创建频道，其实就是socketpair，在启动worker进程时创建频道；发送消息，master进程通过ngx_signal_woker_processes向worker进程发送消息；响应消息，worker进程通过ngx_read_channel读取消息，然后根据command判断是什么消息。
（3） worker进程间通信
答：worker进程间则是通过共享内存进行通信。它通过 mmap 或者 shmgat 系统调用在内存中创建了一块连续的线性地址空间，而通过 munmap 或者 shmdt 系统调用可以释放这块内存。使用共享内存的好处是当多个进程使用同一块共享内存时，在任何一个进程修改了共享内存中的内容后，其他进程通过访问这段共享内存都能够得到修改后的内容。
11. 为什么worker进程数和CPU数一致？
答：一是Nginx一般只做高并发代理，基本没用IO操作，算是CPU密集型操作，所以在处理时基本是瞬间完成的，很少出现IO阻塞。二是进程与CPU调度的关系，单个核心处理多个进程的时候，是排队处理的，所以将worker进程数量设置超过核心数会造成不必要的上下文切换。
12. 多进程上下文切换讲下？
答：上下文切换：为了控制进程的执行，内核必须有能力挂起正在CPU上运行的进程，并恢复以前挂起的某个进程的执行。这种行为被称为进程切换。因此可以说，任何进程都是在操作系统内核的支持下运行的，是与内核紧密相关的。
从一个进程的运行转到另一个进程上运行，这个过程中经过下面这些变化：
1. 保存处理机上下文，包括程序计数器和其他寄存器。
2. 更新PCB信息。
3. 把进程的PCB移入相应的队列，如就绪、在某事件阻塞等队列。
4. 选择另一个进程执行，并更新其PCB。
5. 更新内存管理的数据结构。
6. 恢复处理机上下文。
注：总而言之就是很耗资源。
13. 讲一下同步，异步，阻塞，非阻塞，多路IO复用？
答：当一个同步调用发出后，调用者要一直等待返回消息（结果）通知后，才能进行后续的执行；当一个异步过程调用发出后，调用者不能立刻得到返回消息（结果）。实际处理这个调用的部件在完成后，通过状态、通知和回调来通知调用者。阻塞调用是指调用结果返回之前，当前线程会被挂起，一直处于等待消息通知，不能够执行其他业务。非阻塞是指在不能立刻得到结果之前，该函数不会阻塞当前线程，而会立刻返回。
14. Nginx属于以上哪种类型？
答：Nginx采用异步非阻塞的事件处理机制，由进程循环处理多个准备好的事件，从而实现高并发和轻量级。
15. 讲一下epoll？
答：epoll是在2.6内核中提出的，是之前的select和poll的增强版本。相对于select和poll来说，epoll更加灵活，没有描述符限制。epoll使用一个文件描述符管理多个描述符，将用户关系的文件描述符的事件存放到内核的一个事件表中，这样在用户空间和内核空间的copy只需一次。
16. 讲下epoll和select的区别？
答：1.select单个进程能够监视的文件描述符数量一般是1024，有数量限制，可以通过修改宏定义甚至重新编译内核来修改，但是会造成效率的降低。
epoll监视的描述符数量不受限制，支持的FD是最大可以打开文件数目。在1GB内存的机器上大约是10万左右。
2．select每次调用都会对socket集合中所有的socket，如果socket集合较大，效率就会线性下降；epoll不存在这个问题，epoll只会对“活跃”的socket进行操作，每个fd上有个callback函数，只有“活跃”的socket才会主动去调用callback函数，其他idle状态socket不会。
3.epoll使用mmap加速内核态与用户态的消息传递；Epoll是通过内核与用户空间mmap处于同一块内存实现的。避免了不必要的内存拷贝。
两个编程题：
1 给一个有向图，判断有向图中是否有环，如果有环，环的数量是多少？
2 给一个大小为n的数组，寻找比k小的最大数的位置。
建议：
1 简历上的东西一定要非常熟悉再熟悉；
2 算法题一定要多刷再多刷；
