[置顶] 后台开发工程师面试题

1、理论基础知识

· JAVA基础

· 通用问题

· 开放式问题

· 设计模式相关问题

· 代码设计相关问题

· 语言相关问题

· Web相关问题

· 数据库相关问题

· 非关系型数据库相关问题

· 代码版本管理相关问题

· 并发问题

· 分布式系统相关问题

· 软件生命周期和团队管理相关问题

· 逻辑和算法相关问题

· 软件架构相关问题

· 面向服务架构(SOA)和微服务(Microservice)相关问题

· 安全相关问题

· 比尔盖茨式问题

· 代码示例问题

[↑] Java基础知识：

三家公司都问了java集合类的相关概念，各种集合结构之间内在区别：

ArrayList，Vector，LinkList区别

HashMap，HashTable，ConCurrentHashMap区别

Collections.synchronizedXX 方法的原理

设计模式，这种问题感觉没啥意义，工作中用哪个模式还是靠感觉和经验

Java某些原理：RPC，注解，反射，内存，GC，其中Java内存模型和GC过程几乎必问，通常也比较深入，有时候甚至会跳到其他语言的内存机制上，JVM参数以及相关调优，不过还遇到要求JVM调优经验的（-。-）

Java多线程：对多线程包java.util.concurrent的了解，多线程设计模式Future，ThreadLocal使用及原理，多线程协同demo（纸上代码）

Java新技术：NIO，Java 8、9，如果对这方面很熟悉，能够给人一种geek范，也许会有加分（如果之前基础知识不好就变成自黑了）

数据库知识：

SQL语句的书写，由于某些支付公司采用oracle数据库，所以对这个数据库最好有一定的了解。

数据库基础知识，join操作，数据库锁，数据库事物特性ACID

NOSQL，memcache，redis区别，使用时数据一致性的解决，负载均衡

数据库索引，索引的添加修改对性能有何影响，其内在数据结构，联合查询的索引使用，为了配合索引sql语句书写规范。

数据库锁，悲观锁乐观锁，锁的粒度以及相应SQL语句，锁隔离界别

企业开发相关框架

这部分各个公司通常都会考察spring-AOP/IOC，然后考察在工作中的使用，这部分是我的弱点，因为实在是没用过。

Tomcat性能调优，相关参数

Nginx，负载均衡

Memcache 一致性Hash

Zookeeper master/slave协同

SSH使用，MyBatis使用，基本框架与原理

· 

[↑] 通用问题:

· 语言设计中空引用(null reference)的存在有什么问题？假设你想要将空引用的概念从你的首选语言中移除，可能导致什么结果？

· 为什么函数式编程重要？什么时候适用函数式语言？

· 设计(design)、架构(architecture)、功能(functionality)和美学(aesthetic)之间有什么区别？讨论一下。

· 微软、谷歌、欧朋(opera)和火狐这类公司是如何从他们的浏览器中获利的？

· 为什么打开TCP套接字有很大的开销？

· 封装的重要性体现在哪儿？

· 什么是实时系统？它与普通系统有什么区别？

· 实时语言(real-time language)和堆内存分配(heap memory allocation)之间的关系是什么？

· 不变性(Immutability)是指: (变量的)值只能在创建的时候被设置一次，之后就不能被改变。为什么不变性对写更加安全的代码有帮助？

· 可变值(mutable values)和不可变值(immutable values)有哪些优缺点？

· 什么是O/R阻抗失衡(Object-Relational impedence mismatch)？

· 如果你需要使用缓存，你使用哪些原则来确定缓存的大小？

· TCP和HTTP有什么区别？

· 在客户端渲染(client-side rendering)和服务端渲染(server-side rendering)之间，你是如何权衡的？

· 如何在一个不可靠的协议之上构建一个可靠的通信协议？

[↑] 开放式问题:

· 为什么人们会抵制变化？

· 如何向你的祖母解释什么是线程？

· 作为一个软件工程师，你想要既要有创新力，又要产出具有可预测性。采用什么策略才能使这两个目标可以共存呢？

· 什么是好的代码？

· 解释什么是流(Streaming)和如何实现一个流？

· 假设你的公司给你一周的时间，用来改善你和同事的生活: 你将如何使用这一周？

· 本周你学了什么？

· 所有的设计中都会有美学元素(aesthetic element)的存在。问题是，你认为美学元素是你的朋友还是敌人？

· 列出最近你读过的5本书。

· 假设目前有个大型公司（非常有钱），他们的开发流程是瀑布式流程（Waterfall），如果需要你在他们公司引入持续交付（Continue Devivery），你会怎么做？

· 我们来谈谈"重复造轮子","非我发明症", "吃自己做出来的狗粮"的这些做法吧。

(注: 重复造轮子: Reinventing the wheel; 非我发明症:Not Invented Here Syndrome; 吃自己做出来的狗粮: Eating Your Own Dog Food)

· 在你当前的工作流中，什么事情是你计划下一步需要自动化的？

· 为什么写软件是困难的？是什么使软件的维护变得困难？

· 你更喜欢在全新项目（Green Field Project）上工作还是在已有项目(Brown Field Project)基础上工作？为什么？

· 当你在浏览器地址栏输入google.com回车之后都发生了什么?

· 当操作系统CPU处于空闲的时候，它可能在处理哪些事情？

· 如何向一个5岁的孩子解释什么是Unicode/数据库事务？

· 如何维护单体架构(monolithic architecture)？

· 一个"专业的开发者"意味着什么？

· 软件开发是艺术、是技艺还是工程？你的观点是什么？

· "喜欢这个的人也喜欢..."，如何在一个电子商务商店里实现这种功能？

· 为什么在创新上，企业会比创业公司慢些？

· 为什么说，你不应该尝试应用自己发明或者设计的密码学？

[↑] 设计模式相关问题:

· 请用一个例子表明，全局对象是邪恶的存在。

· 假设你工作的系统不支持事务性，你会如何从头开始实现它？

· 什么是好莱坞原则（Hollywood Principles）？

· 关于迪米特法则(最少知识原则): 写一段代码违反它, 然后修复它。

（注: 迪米特法则：the Law of Demeter, 最少知识原则： the Principle of Least Knowledge）

· Active-Record模式有什么限制和缺陷？

· Data-Mapper模式和Active-Record模式有什么区别？

· 空对象模式(Null Object Pattern)的目的是什么？

· 为什么组合(Composition)比继承(Inheritance)更好？

· 什么是反腐败层(Anti-corruption Layer)?

· 你可以写一个线程安全的单例(Singleton)类吗？

· 数据抽象(Data Abstraction)能力是指能改变实现而不影响客户端的这种能力。请构造一个一个例子，违反这个特性，并且尝试修复它。

· 你是如何处理依赖关系地狱(Dependency Hell)的？

· 为什么说goto语句是恶魔般的存在？

· 健壮性是进行软件设计时的一个通用原则，它建议 “发送时要保守，接收时要开放”。这也经常被写成，“做一个有耐心的读者，做一个谨慎的作者”。你能解释一些这背后的逻辑吗？

译者注： "发送时要保守，接收时要开发"的原文是： "Be conservative in what you send, be liberal in what you accept"，有点类似于“严于律己，宽于待人”的意味。

[↑] 代码设计相关问题:

· 你在进行软件设计时会考虑软件测试吗？软件测试是如何影响软件设计的？

· 内聚和耦合的区别是什么？

· 重构在哪些场景下有用？

· 代码中的注释有用吗？

· 设计和架构有什么区别？

· 为什么在测试驱动开发(TDD)中是先写测试，再写代码？

· C++支持多继承，Java允许类实现多个接口。这些特性对正交性有什么影响？使用多继承和使用多接口有区别吗？[这个问题来自Andrew .Hunt 和 David Thomas写的《程序员修炼之道》]

· 在存储过程（Stored Procedures）中写业务逻辑有什么优缺点？

[↑] 语言相关问题:

· 告诉我你的首选语言的三个最坏的缺陷。

· 为什么现在函数式编程这么越来越受关注？

· 闭包是什么？它有什么用途？闭包和类有什么共同点？

· 泛型有什么用途？

· 什么是高阶函数？有什么用途？用你的首选语言写个例子出来。

· 讨论一下，如何写一个循环，然后把它转换成递归函数，要避免易变性。

· 有些语言将函数视为第一公民，这是什么意思？

· 用一个例子说明匿名函数是有用的。

· 什么是动态方法调度(Dynamic Method Dispatch)？

· 名字空间(Namespace)有什么用？有什么可以替代它的吗？

· 谈谈Java和C#之间的互操作性(Interoperability) (任选其他两门语言都行)

· 为什么很多软件工程师不喜欢Java？

· 你认为好的语言好在哪里？差的语言差在哪里？

· 写两个函数，一个是"引用透明的(Referentially Transparent)"，另一个是"引用不透明的(Referentially Opaque)"。讨论之。

· 什么是栈？什么是堆？

· 为什么一个语言中，"函数是第一公民"是很重要的？

· 模式匹配(Pattern Matching)和Switch语句(Switch clauses)的区别在哪儿？

· 为什么有些语言设计上没有异常机制？这有什么优缺点？

· 如果Cat是一个Animal, 那么TaskCare<Cat>是一个TakeCare<Animal>吗？

[↑] web相关问题:

· 为什么"第一方cookie(first-party cookie)"和"第三方cookie(third-party cookie)"被如此不同的对待？

[↑] 数据库相关问题:

· 如果要你将一个项目从MySQL迁移至PostgreSQL中，你会如何迁移？

· 为什么SELECT * FROM table WHERE field = null不能匹配空的字段？

· 什么是ACID(原子性，一致性，隔离性，持久性)原则？

· 你是如何进行数据库模式(Database schema)迁移的？

· 延迟加载(lazy loading)是如何实现的？什么场景下有用？他有什么缺陷？

· 什么是N+1问题？

· 如何找出应用中开销最大的查询？

[↑] 非关系型数据库相关问题:

· 什么是最终一致性(Eventual Consistency)？

· 关于CAP理论，举一些CP、AP、CA系统的例子。

· NoSQL是如何解决可伸缩性的挑战的？

· 什么情况下你会使用类似于MongoDB的文档数据库而不是关系型数据库（如Mysql或者PostgreSQL）？

[↑] 代码版本管理相关问题:

· 为什么在Mercurial或者git中(管理)分支比SVN容易？

· 分散式版本控制系统（比如git），相比集中式版本控制系统（如svn）有哪些优势和劣势？

(注:集中式版本控制系统: Centralized Version Control Systems；分散式版本控制系统: Distributed Version Control Systems)

· 能描述一下什么是GitHubFlow和GitFlow工作流吗？

· 什么是rebase？

· 为什么合并操作(merge)在Mercurial和git中比在SVN和CVS中容易？

[↑] 并发问题:

· 为什么我们需要并发呢？解释一下。

· 为什么测试多线程/并发代码这么困难？

· 什么是竞争条件（Race Condition）？用任何一个语言写一个例子。

· 什么是死锁？用代码解释一下。

· 什么是饿死？

· 什么是Wait-Free算法？

[↑] 分布式系统相关问题:

· 怎么测试一个分布式系统？

· 什么场景下你会在两个系统中采用异步通信机制？

· 远程过程调用的通用缺点是什么？

· 如果你为了可扩展性和鲁棒性而构建一个分布式的系统，分别在封闭安全的网络环境情况下，和地理上的位置不同但是网络环境不是封闭和安全的情况下，你会考虑什么不同的事情？

· 在Web应用中如何管理容错性？在桌面端呢？

· 在分布式系统中，如何处理故障？

· 让我们来谈谈网络分裂(network partitions)后有的几种恢复的手段吧。

· 你认为分布式计算中有哪些谬论？

· 你在什么时候会使用Request/Response模式，什么时候使用Publish/Subscribe模式？

[↑] 软件生命周期和团队管理相关问题:

· 什么是敏捷（Agility）？

· 你是如何处理遗留代码（Legacy Code）的？

· 假设我是你们公司的CEO，请向我解释什么是看板，并且说服我在它上面投资。

· 敏捷（Agility）和瀑布（Waterfall）之间的最大区别是什么？

· 作为团队管理者，你对会议太多这个问题是如何处理的？

· 你会如何处理延期很长时间了的项目？

"个体与交互重于过程和工具"和"客户协作重于合同谈判"占了敏捷宣言（Agile Manifesto）的一半，谈论一下这两个观念。

如果你是你们公司的CTO，你会采取什么样的决策？

· 你觉得项目经理有用吗？

· 如果要你组织一个弹性工作制的开发团队（即没有强制工作时间的要求），并且假期制度是"按需休假"，你会如何做？

· 你会如何管理一个人员流动非常高的团队？如何在不加薪的条件下说服团队成员不要离开？

· 除了代码之外，你最关注你的同事的哪3项素质？

· 关于代码，你最希望非技术人员能知道的的三件事是什么？

[↑] 逻辑和算法相关问题:

· 只用LIFO栈如何构造一个FIFO队列？只用FIFO队列如何构造一个LIFO栈？

· 写一段有栈溢出的代码。

· 写一个尾递归版本的阶乘函数。

· 使用任何一个语言，写一个REPL，功能是echo你输入的字符串。然后将它演化成一个逆波兰表达式的计算器。

· 如果需要你设计一个文件系统磁盘碎片整理程序，你会如何设计？

· 写一个生成随机迷宫的程序。

· 写一段有内存泄漏的示例代码。

· 随机生成一个的数字序列，里面每个数字都不同。

· 写一个简单的垃圾回收系统。

· 使用任何一门语言，写一个基本的消息代理。

· 写一个基础的web服务器，然后画一张线路图，展示你将来还想要实现的功能。

· 如何对一个10GB的文件进行排序？如果是10TB的数据，你会采用什么方法？

· 请实现rnd()函数

[↑] 软件架构相关问题:

· 什么情况下缓存是没用的，甚至是危险的？

· 为什么事件驱动的架构能提高可扩展性(scalability)？

· 什么样的代码是可读性强的代码？

· 紧急设计(Emergent Design)和演化架构(Evolutionary Architecture)之间的区别是什么？

· 横向扩展(scale out) vs 纵向扩展(scale up): 有什么区别？分别在什么场景下使用？

· 分布式系统中如何处理"故障切换(failover)"和"用户会话(user session)"？

· 什么是CQRS(Command Query Responsibility Segregation)?他和最早的Command-Query Separation原则有什么区别？

· 什么是三层架构？

· 如何设计一个可扩展性高的系统？

· 处理C10k问题的策略有哪些？

· 如果让你来设计一个去中心化的P2P系统，你会如何设计？

· 为什么CGI的扩展性不好？

· 在设计系统时，你如何防止供应商依赖(Vendor Lock-in)？

· 在可扩展性上，发布/订阅(Publish-Subscribe)模式有什么缺点？

· 80年代以后，CPU有哪些变化？这些变化，对编程产生了什么影响？

· 性能生命周期(performace lifecycle)中，你认为哪个部分是需要考虑进去的？ 如何管理？

· 除了恶意攻击造成的拒绝服务现象以外，哪些设计或者架构上的问题会导致拒绝服务？

· 性能和可扩展性之间有什么关系？

· 什么时候紧耦合是OK的？

· 一个系统要有什么特征才能适配云计算环境(Cloud Ready)？

· Does unity of design imply an aristocracy of architects?

[↑] 面向服务架构(SOA)和微服务(Microservice)相关问题:

· 在SOA中，为什么长期存活的事务(Long-lived transation)不被看好，而Saga却被看好？

· SOA和MicroService之间有什么区别？

· 我们来谈谈Web服务的版本管理、版本兼容性、重大变更管理这些事情吧.

· 在saga中事务和补偿操作(compensation operation)之间的区别是什么？在SOA中呢？

· 微服务不能做得太"微"，你认为什么时候微服务太"微"了？

· MicroService架构的优劣是什么？

[↑] 安全相关问题:

· 什么是双因素认证(Two Factor Authentication)？在一个已有的Web应用中，你如何实现这种机制？

[↑] 比尔盖茨式问题:

· 如果你把一面镜子放在扫描仪上，会发生什么？

· 假设有一个和你完全一样的克隆人，而他是你的上司，你愿意和他工作吗？

· 现在请你面试一下我。

· 为什么Quora上的回答会比Yahoo Answer上的回答好？

· 对手是现代语言，你的任务是要为Cobol辩护，你会如何进行？

· 10年后的你是什么样子？

· 假设你是我老板，我被解雇了。你会如何通知我？

· 我想要重构一个系统，而你想要从头重写。我们来争论一下该怎么弄吧。然后我们反转角色，再争论一下。

· 老板要你对公司撒谎，你的反应是什么？

· 如果你可以穿越到以前，你会给年轻时候的你什么建议？

[↑] 代码示例问题:

· 这段Javascript函数的输出是什么？

function hookupevents() {

  for (var i = 0; i < 3; i++) {

    document.getElementById("button" + i)

      .addEventListener("click", function() { 

        alert(i); 

      });

  }

}

· 关于类型擦除(Type Erasure)，这段Java代码的输出是什么？为什么？

ArrayList<Integer> li = new ArrayList<Integer>();

ArrayList<Float> lf = new ArrayList<Float>();

if (li.getClass() == lf.getClass()) // evaluates to true

  System.out.println("Equal");

· 你能指出哪儿有内存泄漏吗？

public class Stack {

    private Object[] elements;

    private int size = 0;

    private static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 16;

 

    public Stack() {

        elements = new Object[DEFAULT_INITIAL_CAPACITY];

    }

 

    public void push(Object e) {

        ensureCapacity();

        elements[size++] = e;

    }

 

    public Object pop() {

        if (size == 0)

            throw new EmptyStackException();

        return elements[--size];

    }

 

    /**

     * Ensure space for at least one more element, roughly

     * doubling the capacity each time the array needs to grow.

     */

    private void ensureCapacity() {

        if (elements.length == size)

            elements = Arrays.copyOf(elements, 2 * size + 1);

    }

}

· if语句，或者更加通用点，条件表达式通常是过程式编程/命令式编程的形式。你能去掉这段代码中的switch语句，用面向对象的方式来修改这段代码吗？

public class Formatter {

 

    private Service service;

 

    public Formatter(Service service) {

        this.service = service;

    }

 

    public String doTheJob(String theInput) {

        String response = service.askForPermission();

        switch (response) {

        case "FAIL":

            return "error";

        case "OK":

            return String.format("%s%s", theInput, theInput);

        default:

            return null;

        }

    }

}

· 你能去掉这里的if语句，将它改成更加面向对象吗？

public class TheService {

    private final FileHandler fileHandler;

    private final FooRepository fooRepository;

 

    public TheService(FileHandler fileHandler, FooRepository fooRepository) {

        this.fileHandler = fileHandler;

        this.fooRepository = fooRepository;

    }

 

    public String Execute(final String file) {

 

        final String rewrittenUrl = fileHandler.getXmlFileFromFileName(file);

        final String executionId = fileHandler.getExecutionIdFromFileName(file);

 

        if ((executionId == "") || (rewrittenUrl == "")) {

            return "";

        }

 

        Foo knownFoo = fooRepository.getFooByXmlFileName(rewrittenUrl);

 

        if (knownFoo == null) {

            return "";

        }

 

        return knownFoo.DoThat(file);

    }

}

· 如何重构这段代码？

function()

{

    HRESULT error = S_OK;

 

    if(SUCCEEDED(Operation1()))

    {

        if(SUCCEEDED(Operation2()))

        {

            if(SUCCEEDED(Operation3()))

            {

                if(SUCCEEDED(Operation4()))

                {

                }

                else

                {

                    error = OPERATION4FAILED;

                }

            }

            else

            {

                error = OPERATION3FAILED;

            }

        }

        else

        {

            error = OPERATION2FAILED;

        }

    }

    else

    {

        error = OPERATION1FAILED;

    }

 

    return error;

}

 

 

2、思路考题

2.1 把文件从计算机A 复制到计算机B， 如果要求越快越好， 你怎么做？如果计算机B是10000台机器，你怎么做？如果要求绝对不能出错， 你怎么做？如果要求断点续传，你怎么做？请问在拷贝过程当中有可能出什么样的错误？

 

这个题我觉得最重要的，就是要体现“渐进增强”这个思想特点。即规模小怎么干都行，随着要求一点点增多或者差异化的时候，再去一点点加以约束，寻找可行的做法。

越快越好：也要看具体是怎么个快。如果是追求绝对的传输速度，那么就是追究物理层速度和双方的缓存策略。如果是追求差分传输，就要上rsync了。

B是10000台机器：一主多从分发，并且这么大的范围往往是必须用互联网连接的。

绝对不能出错：hash等校验，并且话下的这么死，估计SHA-1都有点不够用。这句话还有个潜台词是“发现错了要有办法”，也就是说还要准备部分验证和部分重传的方案，其实多半也用rsync。

断点续传：如果只是要这个那就太灵活了。

可能出什么样的错误：其实大部分真真正正的传输错误，都在数据链路层就被控制了下来。所以错误往往更多的出在双方——通信一方无响应或意外中止传输，存储空间满，不一而足。
注意错误和设计缺欠并不一样。例如数据储存和处理速度不同步（这个的典型表现就是缓存区欠载或缓存区爆仓）这就是设计缺欠，而不是传输过程中出的错误。

· rsync -z, 使用尽可能快的传输线路；

· bt 或者多播；

· sha1sum 和/或 gpg 签名校验；（当然，文件很多的情况下对 tar / cpio 包进行签名，这样就需要额外的磁盘空间）

· rsync；据说 FTP 也可以。HTTP 下载也是支持续传的

· 传输信道中断、读取/写入被操作系统拒绝（因为权限、磁盘空间/配额、磁盘故障）、系统宕机（电源中断、系统故障等）。