服务器开发面试题集

2026年服务器开发面试题集一、基础知识（5题，每题6分，共30分）1.题目：简述TCP三次握手的过程及其必要性。答案：TCP三次握手的过程如下：-第一次握手：客户端向服务器发送SYN报文段，请求建立连接。-第二次握手：服务器收到SYN报文段后，若同意连接，则回复SYN-ACK报文段。-第三次握手：客户端收到SYN-ACK报文段后，发送ACK报文段，连接建立成功。三次握手的必要性在于：-确认双方均有发送和接收能力。-防止历史连接请求报文段突然到达造成误连接。-确保双方时钟同步。2.题目：解释HTTP/2与HTTP/1.1的主要区别，并说明其优势。答案：HTTP/2相较于HTTP/1.1的主要区别：-多路复用：HTTP/2允许在单个TCP连接上并行发送多个请求/响应，解决HTTP/1.1的队头阻塞问题。-头部压缩：使用HPACK算法压缩请求头，减少传输开销。-服务器推送：服务器可主动推送客户端需要的资源，减少请求延迟。优势：-提升页面加载速度（约30%以上）。-降低服务器负载。3.题目：描述Linux系统中进程状态及其切换条件。答案：Linux进程状态：-运行态（Running/R)：CPU正在执行进程。-就绪态（Ready/S)：等待CPU分配，占用CPU时间片。-阻塞态（Blocked/T)：因I/O或等待事件暂停执行。-僵死态（Zombie/Z)：进程已结束但父进程未读取其退出状态。切换条件：-运行态切换为就绪态：时间片用完或更高优先级进程就绪。-运行态切换为阻塞态：执行系统调用（如I/O）。-阻塞态切换为运行态：等待事件完成。4.题目：比较TCP与UDP协议的适用场景。答案：TCP（面向连接，可靠）：适用于文件传输（FTP）、数据库（SQL）、HTTP等对数据完整性的场景。UDP（无连接，不可靠）：适用于视频直播、实时游戏、DNS等对时延敏感的场景。5.题目：简述RAID0、RAID1、RAID5的区别及适用场景。答案：-RAID0：条带化存储，提升性能，无冗余，数据丢失风险高，适用于高性能计算。-RAID1：镜像存储，数据冗余，安全性高，适用于高可用性场景（如数据库）。-RAID5：条带化+奇偶校验，平衡性能与冗余，适用于通用存储。二、操作系统（6题，每题7分，共42分）1.题目：解释Linux中的软链接与硬链接的区别。答案：-软链接（SymbolicLink）：创建一个指向原文件的路径，原文件删除后链接失效。-硬链接（HardLink）：共享同一inode，删除原文件硬链接仍存在。软链接适用于跨文件系统，硬链接仅限同一文件系统。2.题目：描述Linux中的I/O多路复用（select/poll/epoll）的演进。答案：-select：监听文件描述符，但FD数量有限（1024）。-poll：无FD数量限制，但效率低于select。-epoll：内核空间缓存，支持ET（边缘触发）模式，性能最佳。epollLT（水平触发）：每次事件均处理；ET：仅触发一次。3.题目：解释Linux中的OOM（OutofMemory）Killer机制。答案：OOMKiller在内存耗尽时选择进程杀死以释放内存，优先级由`oom_score`决定（考虑进程资源占用、运行时间等因素）。可通过`/proc/sys/vm/oom_score_adj`调整优先级。4.题目：简述Linux内核的调度算法（CFS）。答案：CFS（CompletelyFairScheduler）基于红黑树动态调整时间片，确保公平性，优先级通过`nice`值调整（值越大优先级越低）。5.题目：解释Linux中的namespaces机制及其作用。答案：namespaces隔离进程的视图（如进程树、网络栈），常见类型：-PIDnamespace：独立进程ID空间。-Networknamespace：独立网络设备/路由表。6.题目：描述Linux中的信号量（semaphore）用法。答案：用于进程/线程同步，通过`sem_wait`（P操作）和`sem_post`（V操作）控制资源访问，避免竞态条件。三、网络协议（5题，每题8分，共40分）1.题目：解释DNS解析的递归查询与迭代查询过程。答案：-递归查询：客户端向本地DNS服务器请求，服务器负责全部查询（如向根DNS、TLD、权威DNS逐级查询）。-迭代查询：客户端每次向下一级DNS请求，自己完成后续查询。2.题目：描述HTTP缓存机制（强缓存与协商缓存）。答案：-强缓存：通过`Expires`或`Cache-Control:max-age`实现，直接使用本地副本。-协商缓存：通过`Last-Modified`/`ETag`与服务器验证是否过期。3.题目：解释OSI七层模型与TCP/IP四层模型的对应关系。答案：-OSI->TCP/IP：-应用层（7）->应用层（4）-表示层/会话层（6-5）->应用层-传输层（4）->传输层-网络层（3）->网络层-数据链路层/物理层（2-1）->数据链路层/物理层4.题目：描述TCP拥塞控制算法（慢启动、拥塞避免、快速重传）。答案：-慢启动：窗口大小指数增长，直至触发阈值。-拥塞避免：窗口大小线性增长。-快速重传：收到三个重复ACK时立即重传。5.题目：解释TLS握手过程及其目的。答案：TLS握手步骤：-客户端发送ClientHello（协议版本、支持加密算法等）。-服务器回复ServerHello（选定算法、证书等）。-交换密钥（通过非对称加密协商对称密钥）。目的：身份认证、密钥协商、加密传输。四、数据库（6题，每题8分，共48分）1.题目：解释MySQL中的事务ACID特性及其实现方式。答案：-原子性（Atomicity）：通过RedoLog实现，失败时回滚。-一致性（Consistency）：通过Checksum校验。-隔离性（Isolation）：通过锁（行锁/表锁）或MVCC（多版本并发控制）。-持久性（Durability）：通过Binlog和RedoLog。2.题目：比较InnoDB与MyISAM存储引擎的区别。答案：-InnoDB：支持事务、行锁、外键、MVCC，适合高并发。-MyISAM：表锁、非事务性，适合只读场景。3.题目：解释数据库索引的类型及适用场景。答案：-B+树索引：通用场景（如`WHERE`查询）。-哈希索引：精确匹配（如`=`）。-全文索引：文本检索（如MySQL的FULLTEXT）。4.题目：描述数据库慢查询优化方法。答案：-优化SQL（避免`SELECT`、使用`JOIN`代替子查询）。-添加索引（覆盖索引、复合索引）。-调整配置（如`max_connections`、`innodb_buffer_pool_size`）。5.题目：解释数据库分库分表的策略及优缺点。答案：-分库：水平拆分，解决单库负载（如按业务线分库）。-分表：垂直拆分或水平拆分，解决单表列过多/行过多（如按时间分表）。优点：提升扩展性；缺点：增加架构复杂度。6.题目：描述数据库锁的类型及升级过程。答案：-共享锁（读锁）：InnoDB行锁。-排他锁（写锁）：阻塞读/写。升级过程：行锁->表锁（如长事务导致锁升级）。五、中间件与缓存（5题，每题8分，共40分）1.题目：解释Redis与Memcached的区别及适用场景。答案：-Redis：支持数据类型（Hash/List）、持久化、事务。-Memcached：纯内存，无持久化，适合简单缓存。适用场景：Redis适用于复杂场景（如计数器）；Memcached适用于高速缓存。2.题目：描述Redis的主从复制过程。答案：-从节点发送`PSYNC`命令。-主节点全量同步（RDB文件）或增量同步（AOF差异）。适用于读写分离。3.题目：解释Kafka的消费者组（ConsumerGroup）机制。答案：多个消费者组成组共享消息，实现负载均衡；单个分区一个消费者。4.题目：描述Zookeeper的Watch机制及其用途。答案：监听节点变化（删除/修改），用于分布式锁、配置管理。5.题目：解释Nginx的负载均衡算法（轮询、最少连接等）。答案：-轮询：平均分配请求。-最少连接：优先分配连接数少的节点。-IP哈希：根据客户端IP分配，保证会话一致性。六、分布式系统（6题，每题8分，共48分）1.题目：解释CAP理论及其适用场景。答案：-C（一致性）：所有节点数据实时同步。-A（可用性）：节点故障仍可服务。-P（分区容错性）：网络分区下仍可运行。-适用场景：分布式数据库（选CA或AP）。2.题目：描述分布式事务的解决方案（2PC/3PC/TCC）。答案：-2PC：强一致性，阻塞高。-3PC：改进2PC，减少阻塞。-TCC（Try-Confirm-Cancel）：业务补偿，柔性一致性。3.题目：解释分布式锁的实现方式（Redis/ZooKeeper）。答案：-Redis：使用`SETNX`加锁，过期自动释放。-ZooKeeper：使用临时有序节点，监听前序节点。4.题目：描述分布式ID生成方案（UUID/数据库自增/Redis）。答案：-UUID：跨服务，但重复风险高。-数据库自增：单点瓶颈。-Redis：原子incr操作，高性能。5.题目：解释分布式缓存的一致性方案（缓存穿透/击穿/雪崩）。答案：-缓存穿透：查询不存在的数据，可通过布隆过滤器解决。-缓存击穿：热点数据过期，可通过互斥锁解决。-缓存雪崩：大量缓存过期，可通过加随机过期时间缓解。6.题目：描述分布式链路追踪（如SkyWalking）。答案：通过SpanID传递，记录请求跨服务耗时，用于问题定位。七、系统设计（4题，每题10分，共40分）1.题目：设计一个高并发的短链接系统。答案：-分布式短链接生成：Snowflake算法（时间+机器ID+序列）。-存储：Redis缓存热点短链接，数据库持久化。-负载均衡：Nginx分发请求。2.题目：设计一个高并发的秒杀系统。答案：-流量控制：熔断限流（如Sentinel）。-数据库优化：Redis预减库存，Lua脚本原子操作。-分布式锁：ZooKeeper防止