字節跳動-視頻架構-后端開發（面經總結）
時間：7.16
面試方式：視頻面（一面）
部門：字節跳動-視頻架構-后端開發
主要根據簡歷上的內容（項目和技能）來問
1. 視頻流的傳輸方式？（項目）
答：點對點傳輸，第三方流媒體服務器傳輸，自主搭建流媒體服務器傳輸；
2. 如何實現內網穿透的？（項目）
3. 項目中是采用UDP-Socket實現心跳包，為什么采用UDP？（項目）
答：心跳包它像心跳一樣每隔固定時間發一次，以此來告訴服務器，這個客戶端還活着。其實TCP和UDP都可以實現心跳包，心跳包采用TCP還是UDP根據項目需要，采用UDP是因為它的速度快，占資源少。
速度快：TCP必須建立連接，而UDP是一個非連接的協議，所以UDP更快；
占資源少：UDP的數據報頭部只有8個字節，而TCP數據報頭部是20個字節；
4. TCP與UDP的區別？
答：
1 基於連接和無連接；
2 TCP是可靠，保證數據正確；UDP不可靠，不保證數據正確；
3 TCP保證數據順序到達；UDP不保證數據順序到達；
4 TCP速度慢，因為TCP必須創建連接；UDP速度較快，不需要建立連接；
5 因為上述開銷，TCP是一個重量級協議；UDP是一個輕量級的協議；
6 一個TCP數據包報頭的大小是20字節；一個UDP數據報報頭是8個字節；
7 TCP有流量控制和擁塞控制；UDP不能進行流量控制；
8 TCP面向字節流；UDP面向報文；
9 應用場景不同，TCP適合對效率要求相對低，但對准確性要求相對高或者是有連接的場景，TCP一般用於文件傳輸（HTTP，HTTPS，FTP等協議），郵件（POP，SMTP等協議），遠程登錄等場景；UDP更適合對效率要求相對高，對准確性要求相對低的場景，UDP一般用於即時通信（QQ聊天），在線視頻（rtsp流速度一定要快，偶爾丟包沒關系），網絡語音電話等場景；
5. TCP四次揮手講下？為什么有TIME_WAIT？
答：
1. A不能保證最后的ACK能達到B，如果最后的ACK丟失， 那么B顯然收不到, B於是發起了重傳FIN的操作， 此時如果A處於CLOSED的狀態， 就沒辦法給對端發ACK了，所以A應該等一段時間，這段時間就是所謂的TIME_WAIT。
2. 保證新舊四元組互不干擾，假設tcp連接是：A(1.2.3.4:8888)------B(6.7.8.9:9999), 這就是一個tcp四元組。 當tcp連接關閉后， 四元組釋放。 后面的新連接可能會重用到這個四元組（有這個可能性）， 那么問題就來了： 新四元組和舊四元組完全一致， 他們的網絡包會混亂嗎？所以，可以考慮這樣一個機制：讓舊四元組對應的所有網絡包都消失后（等一段時間），才允許新四元組建立，頗有點鎖的味道。這個等一段時間就是2MSL。
6. TCP比UDP多消耗哪些系統資源？
答：TCP建立連接時三次握手，斷開連接時四次揮手；TCP數據包頭部20字節，UDP數據包頭部8字節；TCP有流量控制和擁塞控制。
7. UDP在內網下有幾種NAT方式？
答：NAT（Network Address Translation）即網絡地址轉換，NAT能將其本地地址轉換成全球IP地址。
考慮到UDP的無狀態特性，目前針對其的NAT實現大致可分為Full Cone、Restricted Cone、Port Restricted Cone和Symmetric NAT四種。
8. 你了解DDoS攻擊嗎？
答：拒絕服務攻擊（簡稱DoS攻擊），亦稱洪水攻擊，其目的在於使目標計算機的網絡或系統資源耗盡，使服務暫時中斷或停止，導致其正常用戶無法訪問。當黑客使用網絡上兩個或以上被攻陷的計算機作為“僵屍”向特定的目標發動“拒絕服務”式攻擊時，稱為分布式拒絕服務攻擊（distributed denial-of-service attack，簡稱DDoS攻擊）。
9. Nginx了解嗎，講一下？
答：Nginx 采用的是多進程（單線程） & 多路IO復用模型。
工作模式：
（1）、Nginx 在啟動后，會有一個 master 進程和多個相互獨立的 worker 進程。
（2）、接收來自外界的信號，向各worker進程發送信號，每個進程都有可能來處理這個連接。
（3）、master 進程能監控 worker 進程的運行狀態，當 worker 進程退出后(異常情況下)，會自動啟動新的 worker 進程。
10. Nginx中master進程和worker進程是怎么通信的？
答：
nginx的進程通信分為三種類別：linux 系統與nginx 通信（信號），master 進程與worker進程通信（套接字），worker進程間通信（共享內存）。
（1） linux 系統與nginx 通信
答：linux 系統與nginx是通過信號進行通信的，通過信號控制nginx重啟、關閉以及加載配置文件等。比如：./nginx –s quit 向master進程發送信號。
（2） master 進程與worker進程通信
答：master進程與worker進程通過頻道（channel）進行通信。創建頻道，其實就是socketpair，在啟動worker進程時創建頻道；發送消息，master進程通過ngx_signal_woker_processes向worker進程發送消息；響應消息，worker進程通過ngx_read_channel讀取消息，然后根據command判斷是什么消息。
（3） worker進程間通信
答：worker進程間則是通過共享內存進行通信。它通過 mmap 或者 shmgat 系統調用在內存中創建了一塊連續的線性地址空間，而通過 munmap 或者 shmdt 系統調用可以釋放這塊內存。使用共享內存的好處是當多個進程使用同一塊共享內存時，在任何一個進程修改了共享內存中的內容后，其他進程通過訪問這段共享內存都能夠得到修改后的內容。
11. 為什么worker進程數和CPU數一致？
答：一是Nginx一般只做高並發代理，基本沒用IO操作，算是CPU密集型操作，所以在處理時基本是瞬間完成的，很少出現IO阻塞。二是進程與CPU調度的關系，單個核心處理多個進程的時候，是排隊處理的，所以將worker進程數量設置超過核心數會造成不必要的上下文切換。
12. 多進程上下文切換講下？
答：上下文切換：為了控制進程的執行，內核必須有能力掛起正在CPU上運行的進程，並恢復以前掛起的某個進程的執行。這種行為被稱為進程切換。因此可以說，任何進程都是在操作系統內核的支持下運行的，是與內核緊密相關的。
從一個進程的運行轉到另一個進程上運行，這個過程中經過下面這些變化：
1. 保存處理機上下文，包括程序計數器和其他寄存器。
2. 更新PCB信息。
3. 把進程的PCB移入相應的隊列，如就緒、在某事件阻塞等隊列。
4. 選擇另一個進程執行，並更新其PCB。
5. 更新內存管理的數據結構。
6. 恢復處理機上下文。
注：總而言之就是很耗資源。
13. 講一下同步，異步，阻塞，非阻塞，多路IO復用？
答：當一個同步調用發出后，調用者要一直等待返回消息（結果）通知后，才能進行后續的執行；當一個異步過程調用發出后，調用者不能立刻得到返回消息（結果）。實際處理這個調用的部件在完成后，通過狀態、通知和回調來通知調用者。阻塞調用是指調用結果返回之前，當前線程會被掛起，一直處於等待消息通知，不能夠執行其他業務。非阻塞是指在不能立刻得到結果之前，該函數不會阻塞當前線程，而會立刻返回。
14. Nginx屬於以上哪種類型？
答：Nginx采用異步非阻塞的事件處理機制，由進程循環處理多個准備好的事件，從而實現高並發和輕量級。
15. 講一下epoll？
答：epoll是在2.6內核中提出的，是之前的select和poll的增強版本。相對於select和poll來說，epoll更加靈活，沒有描述符限制。epoll使用一個文件描述符管理多個描述符，將用戶關系的文件描述符的事件存放到內核的一個事件表中，這樣在用戶空間和內核空間的copy只需一次。
16. 講下epoll和select的區別？
答：1.select單個進程能夠監視的文件描述符數量一般是1024，有數量限制，可以通過修改宏定義甚至重新編譯內核來修改，但是會造成效率的降低。
epoll監視的描述符數量不受限制，支持的FD是最大可以打開文件數目。在1GB內存的機器上大約是10萬左右。
2．select每次調用都會對socket集合中所有的socket，如果socket集合較大，效率就會線性下降；epoll不存在這個問題，epoll只會對“活躍”的socket進行操作，每個fd上有個callback函數，只有“活躍”的socket才會主動去調用callback函數，其他idle狀態socket不會。
3.epoll使用mmap加速內核態與用戶態的消息傳遞；Epoll是通過內核與用戶空間mmap處於同一塊內存實現的。避免了不必要的內存拷貝。
兩個編程題：
1 給一個有向圖，判斷有向圖中是否有環，如果有環，環的數量是多少？
2 給一個大小為n的數組，尋找比k小的最大數的位置。
建議：
1 簡歷上的東西一定要非常熟悉再熟悉；
2 算法題一定要多刷再多刷；