腾讯面经，有点难度~

今天分享组织内的朋友在腾讯安全的实习面经。

内容涵盖了QPS测试方法、SQL聚合查询、Linux进程管理、Redis数据结构与持久化、NAT原理、Docker隔离机制、Go语言GMP调度模型、协程控制、系统调用流程、变量逃逸分析及map操作等等知识点。

下面是我整理的面经详解：

面经详解

一个表，里面有数据列，id， name, class，查学生最喜欢的前10个课程，sql语句实现

SELECT class, COUNT(*) AS popularity 
FROM your_table_name 
GROUP BY class 
ORDER BY popularity DESC 
LIMIT 10;

解释：

• SELECT class, COUNT(*) AS popularity：选择 class 列，并对每个 class 分组内的记录进行计数，将计数结果命名为 popularity。
• FROM your_table_name：指定要查询的表名。
• GROUP BY class：按照 class 列进行分组，这样每个不同的 class 会形成一个组。
• ORDER BY popularity DESC：按照 popularity 列进行降序排序，使得受欢迎程度高的课程排在前面。
• LIMIT 10：只返回前10条记录，即最受欢迎的前10个课程。

怎么用linux命令查PID，ps grep, pgrep, top

• ps + grep：
  • 示例：ps -ef | grep "program_name" 。ps -ef 会列出所有进程的详细信息，grep "program_name" 会在这些信息中过滤出包含 program_name 的行，其中就包含了进程的PID。例如，要查找 nginx 进程的PID，可以使用 ps -ef | grep "nginx" 。
• pgrep：
  • 示例：pgrep "program_name" 。pgrep 命令会直接根据进程名查找并返回进程的PID。例如，pgrep "httpd" 会返回所有 httpd 进程的PID。
• top：
  • 运行 top 命令会进入一个动态的进程监控界面，在这个界面中可以看到各个进程的信息，包括PID。可以使用 / 键输入进程名进行搜索，找到目标进程的PID。按 q 键可以退出 top 界面。

查当前有哪些进程， ps

• ps -e：显示所有进程的信息，包括其他用户的进程。例如，ps -e 会列出系统中所有正在运行的进程。
• ps -ef：显示更详细的进程信息，包括进程的完整命令行、父进程ID等。例如，ps -ef 可以清晰地看到每个进程的启动命令和父进程的关系。
• ps aux：也是常用的查看所有进程信息的命令，a 表示显示所有用户的进程，u 表示以用户为中心显示详细信息，x 表示显示没有控制终端的进程。例如，ps aux 可以全面地查看系统中所有进程的详细状态。

Redis有哪些数据结构

• String（字符串）：是Redis最基本的数据结构，它可以存储字符串、整数或浮点数。可以进行设置值、获取值、递增、递减等操作，常用于缓存、计数器等场景。
• Hash（哈希）：是一个键值对的集合，适合存储对象。例如，可以将用户信息存储在一个哈希中，每个字段对应一个属性，如用户名、年龄等。
• List（列表）：是一个双向链表，支持在列表的两端进行插入和删除操作。可以用于实现消息队列、栈等数据结构。
• Set（集合）：是一个无序且唯一的数据集合，支持添加、删除、判断元素是否存在等操作。可以用于去重、交集、并集等操作，例如实现共同好友功能。
• ZSet（有序集合）：和集合类似，但每个元素都有一个分数，根据分数进行排序。常用于排行榜、热门列表等场景。

持久化RDB，AOF，save/applendly

• RDB（Redis Database）：
  • 原理：RDB是将Redis在某个时间点的数据快照保存到磁盘上。可以通过手动执行 SAVE 或 BGSAVE 命令来触发持久化操作，也可以通过配置定期执行。
  • 优点：文件紧凑，适合用于备份和恢复大规模数据，恢复速度快。
  • 缺点：可能会丢失最后一次快照之后的数据，因为它是定期进行快照的。
• AOF（Append Only File）：
  • 原理：AOF是将Redis执行的所有写操作以日志的形式追加到文件末尾。当Redis重启时，会重新执行这些写操作来恢复数据。
  • 优点：数据安全性高，因为它记录了每一个写操作，最多只会丢失最后一次同步到磁盘的数据。
  • 缺点：文件体积较大，恢复速度相对较慢。
• save/apply：
  • SAVE 命令会阻塞Redis服务器，直到RDB文件创建完成，期间服务器不能处理其他请求。
  • BGSAVE 命令会在后台异步创建RDB文件，不会阻塞服务器的正常运行。

Zset的底层原理。哈希和跳表

• 哈希表：Zset使用哈希表来存储成员和分数的映射关系，这样可以在 O(1)O(1) 的时间复杂度内快速查找某个成员的分数。
• 跳表：跳表是一种有序的数据结构，它通过在每个节点中维护多个指针，使得查找、插入和删除操作的平均时间复杂度为 O(logn)O(log**n) 。Zset使用跳表来实现按分数排序的功能，这样可以快速找到分数范围内的成员。当进行范围查询时，跳表可以高效地定位到起始位置，并按照顺序遍历成员。

nat是怎么实现的，如果内网有两个不同ip访问百度，百度返回消息，怎么知道要返回给哪个ip？

• NAT（Network Address Translation）实现原理：
  • IP地址转换：NAT设备会将内网的私有IP地址转换为外网的公有IP地址。当内网主机发起对外网的请求时，NAT设备会将请求报文中的源IP地址替换为自己的公有IP地址。
  • 端口映射：除了IP地址转换，NAT设备还会进行端口映射。它会为每个内网主机的请求分配一个唯一的端口号，将这个端口号与内网主机的IP地址和端口号进行映射，并记录在映射表中。
  • 映射表：NAT设备维护一个映射表，记录了内网IP地址、端口号与外网IP地址、端口号的对应关系。当外网服务器返回响应时，NAT设备会根据响应报文中的目的IP地址和端口号，在映射表中查找对应的内网主机，并将响应转发给该主机。
• 百度返回消息的处理：当内网有两个不同IP访问百度时，NAT设备会为这两个请求分配不同的端口号。百度返回的消息中包含目的IP地址（NAT设备的公有IP地址）和目的端口号，NAT设备根据目的端口号在映射表中查找对应的内网主机IP地址和端口号，然后将消息转发给相应的内网主机。

ping 操作，为什么用ping域名没通，ping ip通了，是因为什么

• DNS解析问题：当使用 ping 域名时，系统需要先通过DNS服务器将域名解析为对应的IP地址。如果DNS服务器配置错误、DNS服务器故障或域名解析记录存在问题，就会导致域名无法解析为正确的IP地址，从而使得 ping 域名不通。而直接 ping IP地址则绕过了DNS解析过程，所以可以正常通信。
• 防火墙问题：防火墙可能会限制对某些域名的访问，但不会限制对IP地址的访问。例如，防火墙可能配置了只允许访问特定IP地址的规则，而对域名的访问进行了阻止。在这种情况下，ping 域名会失败，而 ping IP地址可以正常进行。

docker 的隔离性内部是怎么实现的，命名空间，

Docker的隔离性主要通过Linux内核的命名空间（Namespaces）和控制组（cgroups）来实现，这里主要介绍命名空间：

• PID命名空间：每个Docker容器都有自己独立的PID命名空间，这意味着容器内的进程有自己独立的进程ID，与宿主机和其他容器内的进程ID相互隔离。容器内的进程只能看到自己命名空间内的进程，无法直接访问宿主机或其他容器内的进程。
• Network命名空间：每个容器都有自己独立的网络命名空间，拥有独立的网络栈，包括网络接口、IP地址、路由表等。容器可以有自己的IP地址和端口，与宿主机和其他容器的网络环境相互隔离。
• Mount命名空间：容器有自己独立的挂载点，这意味着容器内的文件系统与宿主机和其他容器的文件系统相互隔离。容器可以有自己独立的根文件系统，并且可以在容器内进行挂载和卸载操作，而不会影响到宿主机和其他容器。
• UTS命名空间：容器可以有自己独立的主机名和域名，与宿主机和其他容器的UTS（Unix Time - Sharing System）环境相互隔离。这样，容器内的进程可以认为自己运行在一个独立的主机上。
• IPC命名空间：容器有自己独立的进程间通信（IPC）机制，如共享内存、消息队列等。容器内的进程只能与同一容器内的其他进程进行IPC通信，无法直接与宿主机或其他容器内的进程进行IPC通信。

GMP

• 定义：GMP是Go语言的调度模型，包含三个核心组件：

  1. G（Goroutine）：轻量级线程，由Go运行时管理。
  2. M（Machine）：操作系统线程，实际执行Goroutine的实体。
  3. P（Processor）：逻辑处理器，管理本地Goroutine队列和资源。

• 调度机制：

  • P绑定到M后，从本地队列或全局队列获取G执行。
  • 当G遇到阻塞（如系统调用），M会释放P并进入阻塞状态，其他M可接管P继续执行其他G。
  • 通过工作窃取（Work Stealing）平衡各P的负载。

• 优势：减少线程切换开销，实现高并发和高效资源利用。

defer与panic，10个协程用ctrl+c停止，会发生什么

• defer与panic的执行顺序：
  1. 触发panic后，当前函数会停止执行，逐层执行defer。
  2. 若defer中调用recover()，程序恢复执行；否则程序终止。
• 10个协程被ctrl+c停止的影响：
  • ctrl+c发送SIGINT信号，默认终止整个进程。
  • 所有协程会立即停止，未执行的defer可能无法触发。
  • 资源泄漏风险：如未释放的文件句柄、数据库连接等。
  • 解决方案：监听信号量（如signal.Notify），在退出前执行清理逻辑。

一个协程在什么情况下可以直接停止，如何杀死它，抢占

• 协程无法被直接杀死：

  • Go语言设计上不提供强制终止协程的API，需通过协作式退出（如context.Context传递取消信号）。

• 抢占式调度条件：

  1. 协程执行时间超过10ms（Go 1.14+支持基于信号的抢占）。
  2. 协程进入函数调用或发生系统调用。

• 实现优雅退出：

ctx, cancel := context.WithCancel(context.Background())
  go func() {
      for {
          select {
          case <-ctx.Done(): // 监听取消信号 
              return 
          default:
              // 业务逻辑 
          }
      }
  }()
  cancel() // 触发协程退出

系统调用的过程是怎样的

• 简单流程：
  1. 用户程序通过库函数（如read()）触发系统调用。
  2. CPU切换到内核态，执行内核中对应的系统调用处理函数。
  3. 内核完成操作后，返回结果到用户态，程序继续执行。
• 详细步骤：
  1. 参数准备：用户程序将系统调用号和参数存入寄存器。
  2. 触发软中断：通过syscall指令或中断向量（如x86的int 0x80）进入内核。
  3. 内核路由：根据系统调用号查表跳转到对应处理函数（如sys_read）。
  4. 权限检查：验证用户空间内存地址合法性。
  5. 执行操作：内核完成文件读写、进程创建等操作。
  6. 返回结果：将返回值存入寄存器，切换回用户态。

逃逸场景

• 变量逃逸到堆的常见场景：
  1. 返回局部变量地址：函数返回局部变量的指针，导致变量生命周期延长。
  2. 闭包引用：闭包引用外部变量，变量需在堆上分配。
  3. 动态类型：如interface{}类型变量可能触发逃逸。
  4. 大对象：超过栈空间限制的对象（默认栈大小1~2MB）。
  5. 发送指针到channel：接收方可能在其他协程访问变量。
• 查看逃逸分析：通过go build -gcflags="-m"编译输出逃逸信息。

栈空间的最大分配量

• 默认限制：Go 1.18+中，单个协程栈初始大小为2KB，动态扩容上限通常为1GB（受操作系统限制）。
• 调整栈大小：可通过runtime/debug.SetMaxStack修改最大栈大小，但需谨慎避免内存浪费。

局部变量分配到栈还是堆

• 分配规则：

  • 栈分配：变量生命周期仅限于函数内，且未发生逃逸。
  • 堆分配：变量被外部引用（逃逸），或大小超过栈容量。

• 示例：

  func stackAlloc() int {
      x := 42 // 分配到栈 
      return x 
  }

  func heapAlloc() *int {
      x := 42 // 逃逸到堆 
      return &x 
  }

map判断数据是否存在及删除键

• 判断存在性：

value, ok := myMap[key]
if ok {
// 存在 
}

• 删除键：

delete(myMap, key)

• 底层实现：

  • 哈希表结构：通过哈希函数计算桶位置，解决冲突采用链表或开放寻址。
  • 删除操作：标记对应键值对为删除状态，后续插入可复用空间。

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