面试必备：虾皮服务端15连问

大家好，最近有位读者去虾皮面试啦，分享一下面试的真题~

1. 排序链表
2. 对称与非对称加密算法的区别
3. TCP如何保证可靠性
4. 聊聊五种IO模型
5. hystrix 工作原理
6. 延时场景处理
7. https请求过程
8. 聊聊事务隔离级别，以及可重复读实现原理
9. 聊聊索引在哪些场景下会失效？
10. 什么是虚拟内存
11. 排行榜的实现，比如高考成绩排序
12. 分布式锁实现
13. 聊聊零拷贝
14. 聊聊synchronized
15. 分布式ID生成方案

1. 排序链表

给你链表的头结点head ，请将其按升序排列并返回排序后的链表 。

实例1：

输入：head = [4,2,1,3]
输出：[1,2,3,4]

实例2：

输入：head = [-1,5,3,4,0]
输出：[-1,0,3,4,5]

这道题可以用双指针+归并排序算法解决，主要以下四个步骤

1. 快慢指针法，遍历链表找到中间节点

2. 中间节点切断链表

3. 分别用归并排序排左右子链表

4. 合并子链表

完整代码如下：

4.2 非阻塞IO模型

如果内核数据还没准备好，可以先返回错误信息给用户进程，让它不需要等待，而是通过轮询的方式再来请求。这就是非阻塞IO，流程图如下：

4.3 IO多路复用模型

IO多路复用之select

应用进程通过调用select函数，可以同时监控多个fd，在select函数监控的fd中，只要有任何一个数据状态准备就绪了，select函数就会返回可读状态，这时应用进程再发起recvfrom请求去读取数据。

4.5 IO 模型之异步IO(AIO)

AIO实现了IO全流程的非阻塞，就是应用进程发出系统调用后，是立即返回的，但是立即返回的不是处理结果，而是表示提交成功类似的意思。等内核数据准备好，将数据拷贝到用户进程缓冲区，发送信号通知用户进程IO操作执行完毕。

流程如下：

7.https请求过程

• HTTPS = HTTP + SSL/TLS，即用SSL/TLS对数据进行加密和解密，Http进行传输。
• SSL，即Secure Sockets Layer（安全套接层协议），是网络通信提供安全及数据完整性的一种安全协议。
• TLS，即Transport Layer Security(安全传输层协议)，它是SSL 3.0的后续版本。

12.分布式锁实现

分布式锁，是控制分布式系统不同进程共同访问共享资源的一种锁的实现。秒杀下单、抢红包等等业务场景，都需要用到分布式锁，我们项目中经常使用Redis作为分布式锁。

选了Redis分布式锁的几种实现方法，大家来讨论下，看有没有啥问题哈。

• 命令setnx + expire分开写
• setnx + value值是过期时间
• set的扩展命令（set ex px nx）
• set ex px nx + 校验唯一随机值,再删除
• Redisson

务还没执行完的问题（实际上，估算个业务处理的时间，一般没啥问题了）。

12.5 Redisson

分布式锁可能存在锁过期释放，业务没执行完的问题。有些小伙伴认为，稍微把锁过期时间设置长一些就可以啦。其实我们设想一下，是否可以给获得锁的线程，开启一个定时守护线程，每隔一段时间检查锁是否还存在，存在则对锁的过期时间延长，防止锁过期提前释放。

当前开源框架Redisson就解决了这个分布式锁问题。我们一起来看下Redisson底层原理是怎样的吧：

可以发现，sendfile实现的零拷贝，I/O发生了2次用户空间与内核空间的上下文切换，以及3次数据拷贝。其中3次数据拷贝中，包括了2次DMA拷贝和1次CPU拷贝。那能不能把CPU拷贝的次数减少到0次呢？有的，即带有DMA收集拷贝功能的sendfile！

sendfile+DMA scatter/gather实现的零拷贝

linux 2.4版本之后，对sendfile做了优化升级，引入SG-DMA技术，其实就是对DMA拷贝加入了scatter/gather操作，它可以直接从内核空间缓冲区中将数据读取到网卡。使用这个特点搞零拷贝，即还可以多省去一次CPU拷贝。

sendfile+DMA scatter/gather实现的零拷贝流程如下：

• 想要获取monitor的线程,首先会进入_EntryList队列。
• 当某个线程获取到对象的monitor后,进入Owner区域，设置为当前线程,同时计数器count加1。
• 如果线程调用了wait()方法，则会进入WaitSet队列。它会释放monitor锁，即将owner赋值为null,count自减1,进入WaitSet队列阻塞等待。
• 如果其他线程调用 notify() / notifyAll() ，会唤醒WaitSet中的某个线程，该线程再次尝试获取monitor锁，成功即进入Owner区域。
• 同步方法执行完毕了，线程退出临界区，会将monitor的owner设为null，并释放监视锁。

• 接下来的10位代表计算机ID，防止冲突。
• 其余12位代表每台机器上生成ID的序列号，这允许在同一毫秒内创建多个Snowflake ID。

雪花算法