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  • MySQL 面试题

    万次阅读 多人点赞 2019-09-02 16:03:33
    使用种引擎需要根据需求灵活选择,一个数据库中多个表可以使用不同的引擎以满足各种性能和实际需求。使用合适的存储引擎,将会提高整个数据库的性能。 是否需要支持事务。 对索引和缓存的支持。 ...

    MySQL 面试题

    MySQL 涉及的内容非常非常非常多,所以面试题也容易写的杂乱。当年,我们记着几个一定要掌握的重心:

    重点的题目添加了【重点】前缀。

    1. 索引。
    2. 锁。
    3. 事务和隔离级别。

    因为 MySQL 还会有部分内容和运维相关度比较高,所以本文我们分成两部分【开发】【运维】两部分。

    • 对于【开发】部分,我们需要掌握。
    • 对于【运维】部分,更多考验开发的知识储备情况,当然能回答出来是比较好的,特别是对于高级开发工程师、架构师等。

    开发

    为什么互联网公司一般选择 MySQL 而不是 Oracle?

    免费、流行、够用。

    ? 当然,这个回答要稍微润色下。不过一般,很少问这个问题了。

    数据库的三范式是什么?什么是反模式?

    艿艿:重点在于反模式的回答。实际开发中,不会严格遵守三范式。

    胖友直接看 《服务端指南 数据存储篇 | MySQL(07) 范式与反模式》

    MySQL 有哪些数据类型?

    MySQL 支持多种类型,大致可以分为三类:数值、日期/时间和字符串(字符)类型。具体可以看看 《MySQL 数据类型》 文档。

    • 正确的使用数据类型,对数据库的优化是非常重要的。

    ? MySQL 中 varchar 与 char 的区别?varchar(50) 中的 50 代表的涵义?

    • 1、varchar 与 char 的区别,char 是一种固定长度的类型,varchar 则是一种可变长度的类型。
    • 2、varchar(50) 中 50 的涵义最多存放 50 个字符。varchar(50) 和 (200) 存储 hello 所占空间一样,但后者在排序时会消耗更多内存,因为 ORDER BY col 采用 fixed_length 计算 col 长度(memory引擎也一样)。所以,实际场景下,选择合适的 varchar 长度还是有必要的。

    ? int(11) 中的 11 代表什么涵义?

    int(11) 中的 11 ,不影响字段存储的范围,只影响展示效果。具体可以看看 《MySQL 中 int 长度的意义》 文章。

    ? 金额(金钱)相关的数据,选择什么数据类型?

    • 方式一,使用 int 或者 bigint 类型。如果需要存储到分的维度,需要 *100 进行放大。
    • 方式二,使用 decimal 类型,避免精度丢失。如果使用 Java 语言时,需要使用 BigDecimal 进行对应。

    ? 一张表,里面有 ID 自增主键,当 insert 了 17 条记录之后,删除了第 15,16,17 条记录,再把 MySQL 重启,再 insert 一条记录,这条记录的 ID 是 18 还是 15?

    • 一般情况下,我们创建的表的类型是 InnoDB ,如果新增一条记录(不重启 MySQL 的情况下),这条记录的 ID 是18 ;但是如果重启 MySQL 的话,这条记录的 ID 是 15 。因为 InnoDB 表只把自增主键的最大 ID 记录到内存中,所以重启数据库或者对表 OPTIMIZE 操作,都会使最大 ID 丢失。
    • 但是,如果我们使用表的类型是 MyISAM ,那么这条记录的 ID 就是 18 。因为 MyISAM 表会把自增主键的最大 ID 记录到数据文件里面,重启 MYSQL 后,自增主键的最大 ID 也不会丢失。

    最后,还可以跟面试官装个 x ,生产数据,不建议进行物理删除记录。

    ? 表中有大字段 X(例如:text 类型),且字段 X 不会经常更新,以读为为主,请问您是选择拆成子表,还是继续放一起?写出您这样选择的理由

    • 拆带来的问题:连接消耗 + 存储拆分空间。

      如果能容忍拆分带来的空间问题,拆的话最好和经常要查询的表的主键在物理结构上放置在一起(分区) 顺序 IO ,减少连接消耗,最后这是一个文本列再加上一个全文索引来尽量抵消连接消耗。

    • 不拆可能带来的问题:查询性能。

      如果能容忍不拆分带来的查询性能损失的话,上面的方案在某个极致条件下肯定会出现问题,那么不拆就是最好的选择。

    实际场景下,例如说商品表数据量比较大的情况下,会将商品描述单独存储到一个表中。即,使用拆的方案。

    MySQL 有哪些存储引擎?

    MySQL 提供了多种的存储引擎:

    • InnoDB
    • MyISAM
    • MRG_MYISAM
    • MEMORY
    • CSV
    • ARCHIVE
    • BLACKHOLE
    • PERFORMANCE_SCHEMA
    • FEDERATED

    具体每种存储引擎的介绍,可以看看 《数据库存储引擎》

    ? 如何选择合适的存储引擎?

    提供几个选择标准,然后按照标准,选择对应的存储引擎即可,也可以根据 常用引擎对比 来选择你使用的存储引擎。使用哪种引擎需要根据需求灵活选择,一个数据库中多个表可以使用不同的引擎以满足各种性能和实际需求。使用合适的存储引擎,将会提高整个数据库的性能。

    1. 是否需要支持事务。

    2. 对索引和缓存的支持。

    3. 是否需要使用热备。

    4. 崩溃恢复,能否接受崩溃。

    5. 存储的限制。

    6. 是否需要外键支持。

      艿艿:目前开发已经不考虑外键,主要原因是性能。具体可以看看 《从 MySQL 物理外键开始的思考》 文章。

    目前,MySQL 默认的存储引擎是 InnoDB ,并且也是最主流的选择。主要原因如下:

    • 【最重要】支持事务。
    • 支持行级锁和表级锁,能支持更多的并发量。
    • 查询不加锁,完全不影响查询。
    • 支持崩溃后恢复。

    在 MySQL5.1 以及之前的版本,默认的存储引擎是 MyISAM ,但是目前已经不再更新,且它有几个比较关键的缺点:

    • 不支持事务。
    • 使用表级锁,如果数据量大,一个插入操作锁定表后,其他请求都将阻塞。

    艿艿:也就是说,我们不需要花太多力气在 MyISAM 的学习上。

    ? 请说明 InnoDB 和 MyISAM 的区别

    InnoDBMyISAM
    事务支持不支持
    存储限制64TB
    锁粒度行锁表锁
    崩溃后的恢复支持不支持
    外键支持不支持
    全文检索5.7 版本后支持支持

    更完整的对比,可以看看 《数据库存储引擎》「常用引擎对比」 小节。

    ? 请说说 InnoDB 的 4 大特性?

    艿艿:貌似我面试没被问过…反正,我是没弄懂过~~

    • 插入缓冲(insert buffer)
    • 二次写(double write)
    • 自适应哈希索引(ahi)
    • 预读(read ahead)

    ? 为什么 SELECT COUNT(*) FROM table 在 InnoDB 比 MyISAM 慢?

    对于 SELECT COUNT(*) FROM table 语句,在没有 WHERE 条件的情况下,InnoDB 比 MyISAM 可能会慢很多,尤其在大表的情况下。因为,InnoDB 是去实时统计结果,会全表扫描;而 MyISAM 内部维持了一个计数器,预存了结果,所以直接返回即可。

    详细的原因,胖友可以看看 《高性能 MySQL 之 Count 统计查询》 博客。

    ? 各种不同 MySQL 版本的 Innodb 的改进?

    艿艿:这是一个选择了解的问题。

    MySQL5.6 下 Innodb 引擎的主要改进:

    1. online DDL
    2. memcached NoSQL 接口
    3. transportable tablespace( alter table discard/import tablespace)
    4. MySQL 正常关闭时,可以 dump 出 buffer pool 的( space, page_no),重启时 reload,加快预热速度
    5. 索引和表的统计信息持久化到 mysql.innodb_table_stats 和 mysql.innodb_index_stats,可提供稳定的执行计划
    6. Compressed row format 支持压缩表

    MySQL5.7 下 Innodb 引擎的主要改进:

    • 1、修改 varchar 字段长度有时可以使用

      这里的“有时”,指的是也有些限制。可见 《MySQL 5.7 online ddl 的一些改进》

    • 2、Buffer pool 支持在线改变大小

    • 3、Buffer pool 支持导出部分比例

    • 4、支持新建 innodb tablespace,并可以在其中创建多张表

    • 5、磁盘临时表采用 innodb 存储,并且存储在 innodb temp tablespace 里面,以前是 MyISAM 存储

    • 6、透明表空间压缩功能

    重点】什么是索引?

    索引,类似于书籍的目录,想找到一本书的某个特定的主题,需要先找到书的目录,定位对应的页码。

    MySQL 中存储引擎使用类似的方式进行查询,先去索引中查找对应的值,然后根据匹配的索引找到对应的数据行。

    ? 索引有什么好处?

    1. 提高数据的检索速度,降低数据库IO成本:使用索引的意义就是通过缩小表中需要查询的记录的数目从而加快搜索的速度。
    2. 降低数据排序的成本,降低CPU消耗:索引之所以查的快,是因为先将数据排好序,若该字段正好需要排序,则正好降低了排序的成本。

    ? 索引有什么坏处?

    1. 占用存储空间:索引实际上也是一张表,记录了主键与索引字段,一般以索引文件的形式存储在磁盘上。
    2. 降低更新表的速度:表的数据发生了变化,对应的索引也需要一起变更,从而减低的更新速度。否则索引指向的物理数据可能不对,这也是索引失效的原因之一。

    ? 索引的使用场景?

    • 1、对非常小的表,大部分情况下全表扫描效率更高。

    • 2、对中大型表,索引非常有效。

    • 3、特大型的表,建立和使用索引的代价随着增长,可以使用分区技术来解决。

      实际场景下,MySQL 分区表很少使用,原因可以看看 《互联网公司为啥不使用 MySQL 分区表?》 文章。

      对于特大型的表,更常用的是“分库分表”,目前解决方案有 Sharding Sphere、MyCAT 等等。

    ? 索引的类型?

    索引,都是实现在存储引擎层的。主要有六种类型:

    • 1、普通索引:最基本的索引,没有任何约束。

    • 2、唯一索引:与普通索引类似,但具有唯一性约束。

    • 3、主键索引:特殊的唯一索引,不允许有空值。

    • 4、复合索引:将多个列组合在一起创建索引,可以覆盖多个列。

    • 5、外键索引:只有InnoDB类型的表才可以使用外键索引,保证数据的一致性、完整性和实现级联操作。

    • 6、全文索引:MySQL 自带的全文索引只能用于 InnoDB、MyISAM ,并且只能对英文进行全文检索,一般使用全文索引引擎。

      常用的全文索引引擎的解决方案有 Elasticsearch、Solr 等等。最为常用的是 Elasticsearch 。

    具体的使用,可以看看 《服务端指南 数据存储篇 | MySQL(03) 如何设计索引》

    ? MySQL 索引的“创建”原则?

    注意,是“创建”噢。

    • 1、最适合索引的列是出现在 WHERE 子句中的列,或连接子句中的列,而不是出现在 SELECT 关键字后的列。

    • 2、索引列的基数越大,索引效果越好。

      具体为什么,可以看看如下两篇文章:

    • 3、根据情况创建复合索引,复合索引可以提高查询效率。

      因为复合索引的基数会更大。

    • 4、避免创建过多的索引,索引会额外占用磁盘空间,降低写操作效率。

    • 5、主键尽可能选择较短的数据类型,可以有效减少索引的磁盘占用提高查询效率。

    • 6、对字符串进行索引,应该定制一个前缀长度,可以节省大量的索引空间。

    ? MySQL 索引的“使用”注意事项?

    注意,是“使用”噢。

    • 1、应尽量避免在 WHERE 子句中使用 !=<> 操作符,否则将引擎放弃使用索引而进行全表扫描。优化器将无法通过索引来确定将要命中的行数,因此需要搜索该表的所有行。

      注意,column IS NULL 也是不可以使用索引的。

    • 2、应尽量避免在 WHERE 子句中使用 OR 来连接条件,否则将导致引擎放弃使用索引而进行全表扫描,如:SELECT id FROM t WHERE num = 10 OR num = 20

    • 3、应尽量避免在 WHERE 子句中对字段进行表达式操作,这将导致引擎放弃使用索引而进行全表扫描。

    • 4、应尽量避免在 WHERE 子句中对字段进行函数操作,这将导致引擎放弃使用索引而进行全表扫描。

    • 5、不要在 WHERE 子句中的 = 左边进行函数、算术运算或其他表达式运算,否则系统将可能无法正确使用索引。

    • 6、复合索引遵循前缀原则。

    • 7、如果 MySQL 评估使用索引比全表扫描更慢,会放弃使用索引。如果此时想要索引,可以在语句中添加强制索引。

    • 8、列类型是字符串类型,查询时一定要给值加引号,否则索引失效。

    • 9、LIKE 查询,% 不能在前,因为无法使用索引。如果需要模糊匹配,可以使用全文索引。

    关于这块,可以看看 《服务端指南 数据存储篇 | MySQL(04) 索引使用的注意事项》 文章,写的更加细致。

    ? 以下三条 SQL 如何建索引,只建一条怎么建?

    WHERE a = 1 AND b = 1
    WHERE b = 1
    WHERE b = 1 ORDER BY time DESC
    
    
    • 以顺序 b , a, time 建立复合索引,CREATE INDEX table1_b_a_time ON index_test01(b, a, time)
    • 对于第一条 SQL ,因为最新 MySQL 版本会优化 WHERE 子句后面的列顺序,以匹配复合索引顺序。

    ? 想知道一个查询用到了哪个索引,如何查看?

    EXPLAIN 显示了 MYSQL 如何使用索引来处理 SELECT 语句以及连接表,可以帮助选择更好的索引和写出更优化的查询语句。

    使用方法,在 SELECT 语句前加上 EXPLAIN 就可以了。 《MySQL explain 执行计划详细解释》

    【重点】MySQL 索引的原理?

    解释 MySQL 索引的原理,篇幅会比较长,并且网络上已经有靠谱的资料可以看,所以艿艿这里整理了几篇,胖友可以对照着看。

    下面,艿艿对关键知识做下整理,方便胖友回顾。

    几篇好一点的文章:

    《MySQL索引背后的数据结构及算法原理》

    《MySQL 索引原理》

    《深入理解 MySQL 索引原理和实现 —— 为什么索引可以加速查询?》

    MySQL 有哪些索引方法?

    在 MySQL 中,我们可以看到两种索引方式:

    什么是 B-Tree 索引?

    B-Tree 是为磁盘等外存储设备设计的一种平衡查找树。因此在讲 B-Tree 之前先了解下磁盘的相关知识。

    • 系统从磁盘读取数据到内存时是以磁盘块(block)为基本单位的,位于同一个磁盘块中的数据会被一次性读取出来,而不是需要什么取什么。
    • InnoDB存储引擎中有页(Page)的概念,页是其磁盘管理的最小单位。InnoDB 存储引擎中默认每个页的大小为 16 KB,可通过参数 innodb_page_size 将页的大小设置为 4K、8K、16K ,在 MySQL 中可通过如下命令查看页的大小:
    mysql> show variables like 'innodb_page_size';
    
    • 而系统一个磁盘块的存储空间往往没有这么大,因此 InnoDB 每次申请磁盘空间时都会是若干地址连续磁盘块来达到页的大小 16KB 。InnoDB 在把磁盘数据读入到磁盘时会以页为基本单位,在查询数据时如果一个页中的每条数据都能有助于定位数据记录的位置,这将会减少磁盘 I/O 次数,提高查询效率。

    B-Tree 结构的数据可以让系统高效的找到数据所在的磁盘块。为了描述B-Tree,首先定义一条记录为一个二元组 [key, data] ,key 为记录的键值,对应表中的主键值,data 为一行记录中除主键外的数据。对于不同的记录,key值互不相同。

    一棵 m 阶的 B-Tree 有如下特性:

    1. 每个节点最多有 m 个孩子。
      • 除了根节点和叶子节点外,其它每个节点至少有 Ceil(m/2) 个孩子。
      • 若根节点不是叶子节点,则至少有 2 个孩子。
    2. 所有叶子节点都在同一层,且不包含其它关键字信息。
    3. 每个非叶子节点包含 n 个关键字信息(P0,P1,…Pn, k1,…kn)
      • 关键字的个数 n 满足:ceil(m/2)-1 <= n <= m-1
      • ki(i=1,…n) 为关键字,且关键字升序排序。
      • Pi(i=0,…n) 为指向子树根节点的指针。P(i-1) 指向的子树的所有节点关键字均小于 ki ,但都大于 k(i-1) 。

    B-Tree 中的每个节点根据实际情况可以包含大量的关键字信息和分支,如下图所示为一个 3 阶的 B-Tree:

    B-Tree 的结构

    • 每个节点占用一个盘块的磁盘空间,一个节点上有两个升序排序的 key 和三个指向子树根节点的 point ,point 存储的是子节点所在磁盘块的地址。两个 key 划分成的三个范围域,对应三个 point 指向的子树的数据的范围域。
    • 以根节点为例,key 为 17 和 35 ,P1 指针指向的子树的数据范围为小于 17 ,P2 指针指向的子树的数据范围为 [17~35] ,P3 指针指向的子树的数据范围为大于 35 。

    模拟查找 key 为 29 的过程:

    • 1、根据根节点找到磁盘块 1 ,读入内存。【磁盘I/O操作第1次】
    • 2、比较 key 29 在区间(17,35),找到磁盘块 1 的指针 P2 。
    • 3、根据 P2 指针找到磁盘块 3 ,读入内存。【磁盘I/O操作第2次】
    • 4、比较 key 29 在区间(26,30),找到磁盘块3的指针P2。
    • 5、根据 P2 指针找到磁盘块 8 ,读入内存。【磁盘I/O操作第3次】
    • 6、在磁盘块 8 中的 key 列表中找到 eky 29 。

    分析上面过程,发现需要 3 次磁盘 I/O 操作,和 3 次内存查找操作。由于内存中的 key 是一个有序表结构,可以利用二分法查找提高效率。而 3 次磁盘 I/O 操作是影响整个 B-Tree 查找效率的决定因素。B-Tree 相对于 AVLTree 缩减了节点个数,使每次磁盘 I/O 取到内存的数据都发挥了作用,从而提高了查询效率。

    什么是 B+Tree 索引?

    B+Tree 是在 B-Tree 基础上的一种优化,使其更适合实现外存储索引结构,InnoDB存储引擎就是用 B+Tree 实现其索引结构。

    从上一节中的 B-Tree 结构图中可以看到,每个节点中不仅包含数据的 key 值,还有 data 值。而每一个页的存储空间是有限的,如果 data 数据较大时将会导致每个节点(即一个页)能存储的 key 的数量很小,当存储的数据量很大时同样会导致 B-Tree 的深度较大,增大查询时的磁盘 I/O 次数,进而影响查询效率。在 B+Tree 中,所有数据记录节点都是按照键值大小顺序存放在同一层的叶子节点上,而非叶子节点上只存储 key 值信息,这样可以大大加大每个节点存储的 key 值数量,降低 B+Tree 的高度。

    B+Tree 相对于 B-Tree 有几点不同:

    • 非叶子节点只存储键值信息。
    • 所有叶子节点之间都有一个链指针。
    • 数据记录都存放在叶子节点中。

    将上一节中的 B-Tree 优化,由于 B+Tree 的非叶子节点只存储键值信息,假设每个磁盘块能存储 4 个键值及指针信息,则变成 B+Tree 后其结构如下图所示:

    B+Tree 的结构

    • 通常在 B+Tree 上有两个头指针,一个指向根节点,另一个指向关键字最小的叶子节点,而且所有叶子节点(即数据节点)之间是一种链式环结构。因此可以对 B+Tree 进行两种查找运算:一种是对于主键的范围查找和分页查找,另一种是从根节点开始,进行随机查找。

    可能上面例子中只有 22 条数据记录,看不出 B+Tree 的优点,下面做一个推算:

    • InnoDB 存储引擎中页的大小为 16KB,一般表的主键类型为 INT(占用4个字节) 或 BIGINT(占用8个字节),指针类型也一般为 4 或 8 个字节,也就是说一个页(B+Tree 中的一个节点)中大概存储 16KB/(8B+8B)=1K 个键值(因为是估值,为方便计算,这里的 K 取值为〖10〗^3)。也就是说一个深度为 3 的 B+Tree 索引可以维护10^3 *10^3 *10^3 = 10亿 条记录。
    • 实际情况中每个节点可能不能填充满,因此在数据库中,B+Tree 的高度一般都在 2~4 层。MySQL 的 InnoDB 存储引擎在设计时是将根节点常驻内存的,也就是说查找某一键值的行记录时最多只需要 1~3 次磁盘 I/O 操作。

    B+Tree 有哪些索引类型?

    在 B+Tree 中,根据叶子节点的内容,索引类型分为主键索引非主键索引

    • 主键索引的叶子节点存的数据是整行数据( 即具体数据 )。在 InnoDB 里,主键索引也被称为聚集索引(clustered index)。
    • 非主键索引的叶子节点存的数据是整行数据的主键,键值是索引。在 InnoDB 里,非主键索引也被称为辅助索引(secondary index)。

    辅助索引与聚集索引的区别在于辅助索引的叶子节点并不包含行记录的全部数据,而是存储相应行数据的聚集索引键,即主键。当通过辅助索引来查询数据时,需要进过两步:

    • 首先,InnoDB 存储引擎会遍历辅助索引找到主键。
    • 然后,再通过主键在聚集索引中找到完整的行记录数据。

    另外,InnoDB 通过主键聚簇数据,如果没有定义主键,会选择一个唯一的非空索引代替,如果没有这样的索引,会隐式定义个主键作为聚簇索引。

    再另外,可能有胖友有和艿艿的一样疑惑,在辅助索引如果相同的索引怎么存储?最终存储到 B+Tree 非子节点中时,它们对应的主键 ID 是不同的,所以妥妥的。如下图所示:

    相同的索引怎么存储

    聚簇索引的注意点有哪些?

    聚簇索引表最大限度地提高了 I/O 密集型应用的性能,但它也有以下几个限制:

    • 1、插入速度严重依赖于插入顺序,按照主键的顺序插入是最快的方式,否则将会出现页分裂,严重影响性能。因此,对于 InnoDB 表,我们一般都会定义一个自增的 ID 列为主键。

      关于这一点,可能面试官会换一个问法。例如,为什么主键需要是自增 ID ,又或者为什么主键需要带有时间性关联。

    • 2、更新主键的代价很高,因为将会导致被更新的行移动。因此,对于InnoDB 表,我们一般定义主键为不可更新。

      MySQL 默认情况下,主键是允许更新的。对于 MongoDB ,其 主键是不允许更新的。

    • 3、二级索引访问需要两次索引查找,第一次找到主键值,第二次根据主键值找到行数据。

      当然,有一种情况可以无需二次查找,基于非主键索引查询,但是查询字段只有主键 ID ,那么在二级索引中就可以查找到。

    • 4、主键 ID 建议使用整型。因为,每个主键索引的 B+Tree 节点的键值可以存储更多主键 ID ,每个非主键索引的 B+Tree 节点的数据可以存储更多主键 ID 。

    什么是索引的最左匹配特性?

    当 B+Tree 的数据项是复合的数据结构,比如索引 (name, age, sex) 的时候,B+Tree 是按照从左到右的顺序来建立搜索树的。

    • 比如当 (张三, 20, F) 这样的数据来检索的时候,B+Tree 会优先比较 name 来确定下一步的所搜方向,如果 name 相同再依次比较 age 和 sex ,最后得到检索的数据。
    • 但当 (20, F) 这样的没有 name 的数据来的时候,B+Tree 就不知道下一步该查哪个节点,因为建立搜索树的时候 name 就是第一个比较因子,必须要先根据 name 来搜索才能知道下一步去哪里查询。
    • 比如当 (张三, F) 这样的数据来检索时,B+Tree 可以用 name 来指定搜索方向,但下一个字段 age 的缺失,所以只能把名字等于张三的数据都找到,然后再匹配性别是 F 的数据了。

    这个是非常重要的性质,即索引的最左匹配特性。

    MyISAM 索引实现?

    MyISAM 索引的实现,和 InnoDB 索引的实现是一样使用 B+Tree ,差别在于 MyISAM 索引文件和数据文件是分离的,索引文件仅保存数据记录的地址

    MyISAM 索引与 InnoDB 索引的区别?

    • InnoDB 索引是聚簇索引,MyISAM 索引是非聚簇索引。
    • InnoDB 的主键索引的叶子节点存储着行数据,因此主键索引非常高效。
    • MyISAM 索引的叶子节点存储的是行数据地址,需要再寻址一次才能得到数据。
    • InnoDB 非主键索引的叶子节点存储的是主键和其他带索引的列数据,因此查询时做到覆盖索引会非常高效。

    【重点】请说说 MySQL 的四种事务隔离级别?

    • 1、插入速度严重依赖于插入顺序,按照主键的顺序插入是最快的方式,否则将会出现页分裂,严重影响性能。因此,对于 InnoDB 表,我们一般都会定义一个自增的 ID 列为主键。

      关于这一点,可能面试官会换一个问法。例如,为什么主键需要是自增 ID ,又或者为什么主键需要带有时间性关联。

    • 2、更新主键的代价很高,因为将会导致被更新的行移动。因此,对于InnoDB 表,我们一般定义主键为不可更新。

      MySQL 默认情况下,主键是允许更新的。对于 MongoDB ,其 主键是不允许更新的。

    • 3、二级索引访问需要两次索引查找,第一次找到主键值,第二次根据主键值找到行数据。

      当然,有一种情况可以无需二次查找,基于非主键索引查询,但是查询字段只有主键 ID ,那么在二级索引中就可以查找到。

    • 4、主键 ID 建议使用整型。因为,每个主键索引的 B+Tree 节点的键值可以存储更多主键 ID ,每个非主键索引的 B+Tree 节点的数据可以存储更多主键 ID 。

    • 1、插入速度严重依赖于插入顺序,按照主键的顺序插入是最快的方式,否则将会出现页分裂,严重影响性能。因此,对于 InnoDB 表,我们一般都会定义一个自增的 ID 列为主键。

      关于这一点,可能面试官会换一个问法。例如,为什么主键需要是自增 ID ,又或者为什么主键需要带有时间性关联。

    • 2、更新主键的代价很高,因为将会导致被更新的行移动。因此,对于InnoDB 表,我们一般定义主键为不可更新。

      MySQL 默认情况下,主键是允许更新的。对于 MongoDB ,其 主键是不允许更新的。

    • 3、二级索引访问需要两次索引查找,第一次找到主键值,第二次根据主键值找到行数据。

      当然,有一种情况可以无需二次查找,基于非主键索引查询,但是查询字段只有主键 ID ,那么在二级索引中就可以查找到。

    • 4、主键 ID 建议使用整型。因为,每个主键索引的 B+Tree 节点的键值可以存储更多主键 ID ,每个非主键索引的 B+Tree 节点的数据可以存储更多主键 ID 。

    • 1、插入速度严重依赖于插入顺序,按照主键的顺序插入是最快的方式,否则将会出现页分裂,严重影响性能。因此,对于 InnoDB 表,我们一般都会定义一个自增的 ID 列为主键。

      关于这一点,可能面试官会换一个问法。例如,为什么主键需要是自增 ID ,又或者为什么主键需要带有时间性关联。

    • 2、更新主键的代价很高,因为将会导致被更新的行移动。因此,对于InnoDB 表,我们一般定义主键为不可更新。

      MySQL 默认情况下,主键是允许更新的。对于 MongoDB ,其 主键是不允许更新的。

    • 3、二级索引访问需要两次索引查找,第一次找到主键值,第二次根据主键值找到行数据。

      当然,有一种情况可以无需二次查找,基于非主键索引查询,但是查询字段只有主键 ID ,那么在二级索引中就可以查找到。

    • 4、主键 ID 建议使用整型。因为,每个主键索引的 B+Tree 节点的键值可以存储更多主键 ID ,每个非主键索引的 B+Tree 节点的数据可以存储更多主键 ID 。

    事务就是对一系列的数据库操作(比如插入多条数据)进行统一的提交或回滚操作,如果插入成功,那么一起成功,如果中间有一条出现异常,那么回滚之前的所有操作。

    这样可以防止出现脏数据,防止数据库数据出现问题。

    事务的特性指的是?

    指的是 ACID ,如下图所示:

    事务的特性

    1. 原子性 Atomicity :一个事务(transaction)中的所有操作,或者全部完成,或者全部不完成,不会结束在中间某个环节。事务在执行过程中发生错误,会被恢复(Rollback)到事务开始前的状态,就像这个事务从来没有执行过一样。即,事务不可分割、不可约简。
    2. 一致性 Consistency :在事务开始之前和事务结束以后,数据库的完整性没有被破坏。这表示写入的资料必须完全符合所有的预设约束触发器级联回滚等。
    3. 隔离性 Isolation :数据库允许多个并发事务同时对其数据进行读写和修改的能力,隔离性可以防止多个事务并发执行时由于交叉执行而导致数据的不一致。事务隔离分为不同级别,包括读未提交(Read uncommitted)、读提交(read committed)、可重复读(repeatable read)和串行化(Serializable)。
    4. 持久性 Durability :事务处理结束后,对数据的修改就是永久的,即便系统故障也不会丢失。

    事务的并发问题?

    实际场景下,事务并不是串行的,所以会带来如下三个问题:

    • 1、脏读:事务 A 读取了事务 B 更新的数据,然后 B 回滚操作,那么 A 读取到的数据是脏数据。
    • 2、不可重复读:事务 A 多次读取同一数据,事务 B 在事务 A 多次读取的过程中,对数据作了更新并提交,导致事务 A 多次读取同一数据时,结果不一致。
    • 3、幻读:系统管理员 A 将数据库中所有学生的成绩从具体分数改为 ABCDE 等级,但是系统管理员 B 就在这个时候插入了一条具体分数的记录,当系统管理员 A 改结束后发现还有一条记录没有改过来,就好像发生了幻觉一样,这就叫幻读。

    小结:不可重复读的和幻读很容易混淆,不可重复读侧重于修改,幻读侧重于新增或删除。解决不可重复读的问题只需锁住满足条件的行,解决幻读需要锁表。

    MySQL 事务隔离级别会产生的并发问题?

    • READ UNCOMMITTED(未提交读):事务中的修改,即使没有提交,对其他事务也都是可见的。

      会导致脏读。

    • READ COMMITTED(提交读):事务从开始直到提交之前,所做的任何修改对其他事务都是不可见的。

      会导致不可重复读。

      这个隔离级别,也可以叫做“不可重复读”。

    • REPEATABLE READ(可重复读):一个事务按相同的查询条件读取以前检索过的数据,其他事务插入了满足其查询条件的新数据。产生幻行。

      会导致幻读。

    • SERIALIZABLE(可串行化):强制事务串行执行。

    事务隔离级别脏读不可重复读幻读
    读未提交(read-uncommitted)
    读已提交(read-committed)
    可重复读(repeatable-read)是(x)
    串行化(serializable)
    • MySQL 默认的事务隔离级别为可重复读(repeatable-read) 。
    • 上图的 <X> 处,MySQL 因为其间隙锁的特性,导致其在可重复读(repeatable-read)的隔离级别下,不存在幻读问题。也就是说,上图 <X> 处,需要改成“否”!!!!
    • ? 记住这个表的方式,我们会发现它是自左上向右下是一个对角线。当然,最好是去理解。
    • 具体的实验,胖友可以看看 《MySQL 的四种事务隔离级别》

    【重点】请说说 MySQL 的锁机制?

    表锁是日常开发中的常见问题,因此也是面试当中最常见的考察点,当多个查询同一时刻进行数据修改时,就会产生并发控制的问题。MySQL 的共享锁和排他锁,就是读锁和写锁。

    • 共享锁:不堵塞,多个用户可以同时读一个资源,互不干扰。
    • 排他锁:一个写锁会阻塞其他的读锁和写锁,这样可以只允许一个用户进行写入,防止其他用户读取正在写入的资源。

    ? 锁的粒度?

    • 表锁:系统开销最小,会锁定整张表,MyIsam 使用表锁。
    • 行锁:最大程度的支持并发处理,但是也带来了最大的锁开销,InnoDB 使用行锁。

    ? 什么是悲观锁?什么是乐观锁?

    1)悲观锁

    它指的是对数据被外界(包括本系统当前的其他事务,以及来自外部系统的事务处理)修改持保守态度,因此,在整个数据处理过程中,将数据处于锁定状态。悲观锁的实现,往往依靠数据库提供的锁机制(也只有数据库层提供的锁机制才能真正保证数据访问的排他性,否则,即使在本系统中实现了加锁机制,也无法保证外部系统不会修改数据)。

    在悲观锁的情况下,为了保证事务的隔离性,就需要一致性锁定读。读取数据时给加锁,其它事务无法修改这些数据。修改删除数据时也要加锁,其它事务无法读取这些数据。

    2)乐观锁

    相对悲观锁而言,乐观锁机制采取了更加宽松的加锁机制。悲观锁大多数情况下依靠数据库的锁机制实现,以保证操作最大程度的独占性。但随之而来的就是数据库性能的大量开销,特别是对长事务而言,这样的开销往往无法承受。

    而乐观锁机制在一定程度上解决了这个问题。乐观锁,大多是基于数据版本( Version )记录机制实现。何谓数据版本?即为数据增加一个版本标识,在基于数据库表的版本解决方案中,一般是通过为数据库表增加一个 “version” 字段来实现。读取出数据时,将此版本号一同读出,之后更新时,对此版本号加一。此时,将提交数据的版本数据与数据库表对应记录的当前版本信息进行比对,如果提交的数据版本号大于数据库表当前版本号,则予以更新,否则认为是过期数据。

    什么是死锁?

    多数情况下,可以认为如果一个资源被锁定,它总会在以后某个时间被释放。而死锁发生在当多个进程访问同一数据库时,其中每个进程拥有的锁都是其他进程所需的,由此造成每个进程都无法继续下去。简单的说,进程 A 等待进程 B 释放他的资源,B 又等待 A 释放他的资源,这样就互相等待就形成死锁。

    虽然进程在运行过程中,可能发生死锁,但死锁的发生也必须具备一定的条件,死锁的发生必须具备以下四个必要条件:

    • 互斥条件:指进程对所分配到的资源进行排它性使用,即在一段时间内某资源只由一个进程占用。如果此时还有其它进程请求资源,则请求者只能等待,直至占有资源的进程用毕释放。
    • 请求和保持条件:指进程已经保持至少一个资源,但又提出了新的资源请求,而该资源已被其它进程占有,此时请求进程阻塞,但又对自己已获得的其它资源保持不放。
    • 不剥夺条件:指进程已获得的资源,在未使用完之前,不能被剥夺,只能在使用完时由自己释放。
    • 环路等待条件:指在发生死锁时,必然存在一个进程——资源的环形链,即进程集合 {P0,P1,P2,•••,Pn} 中的 P0 正在等待一个 P1 占用的资源;P1 正在等待 P2 占用的资源,……,Pn 正在等待已被 P0 占用的资源。

    下列方法有助于最大限度地降低死锁:

    • 设置获得锁的超时时间。

      通过超时,至少保证最差最差最差情况下,可以有退出的口子。

    • 按同一顺序访问对象。

      这个是最重要的方式。

    • 避免事务中的用户交互。

    • 保持事务简短并在一个批处理中。

    • 使用低隔离级别。

    • 使用绑定连接。

    ? MySQL 中 InnoDB 引擎的行锁是通过加在什么上完成(或称实现)的?为什么是这样子的??

    InnoDB 是基于索引来完成行锁。例如:SELECT * FROM tab_with_index WHERE id = 1 FOR UPDATE

    • FOR UPDATE 可以根据条件来完成行锁锁定,并且 id 是有索引键的列,如果 id 不是索引键那么 InnoDB 将完成表锁,并发将无从谈起。

    【重要】MySQL 查询执行顺序?

    MySQL 查询执行的顺序是:

    (1)     SELECT
    (2)     DISTINCT <select_list>
    (3)     FROM <left_table>
    (4)     <join_type> JOIN <right_table>
    (5)     ON <join_condition>
    (6)     WHERE <where_condition>
    (7)     GROUP BY <group_by_list>
    (8)     HAVING <having_condition>
    (9)     ORDER BY <order_by_condition>
    (10)    LIMIT <limit_number>
    

    具体的,可以看看 《SQL 查询之执行顺序解析》 文章。

    【重要】聊聊 MySQL SQL 优化?

    可以看看如下几篇文章:

    另外,除了从 SQL 层面进行优化,也可以从服务器硬件层面,进一步优化 MySQL 。具体可以看看 《MySQL 数据库性能优化之硬件优化》

    编写 SQL 查询语句的考题合集

    MySQL 数据库 CPU 飙升到 500% 的话,怎么处理?

    当 CPU 飙升到 500% 时,先用操作系统命令 top 命令观察是不是 mysqld 占用导致的,如果不是,找出占用高的进程,并进行相关处理。

    如果此时是 IO 压力比较大,可以使用 iostat 命令,定位是哪个进程占用了磁盘 IO 。

    如果是 mysqld 造成的,使用 show processlist 命令,看看里面跑的 Session 情况,是不是有消耗资源的 SQL 在运行。找出消耗高的 SQL ,看看执行计划是否准确, index 是否缺失,或者实在是数据量太大造成。一般来说,肯定要 kill 掉这些线程(同时观察 CPU 使用率是否下降),等进行相应的调整(比如说加索引、改 SQL 、改内存参数)之后,再重新跑这些 SQL。

    也可以查看 MySQL 慢查询日志,看是否有慢 SQL 。

    也有可能是每个 SQL 消耗资源并不多,但是突然之间,有大量的 Session 连进来导致 CPU 飙升,这种情况就需要跟应用一起来分析为何连接数会激增,再做出相应的调整,比如说限制连接数等。

    ? 在 MySQL 服务器运行缓慢的情况下输入什么命令能缓解服务器压力?

    1)检查系统的状态

    通过操作系统的一些工具检查系统的状态,比如 CPU、内存、交换、磁盘的利用率,根据经验或与系统正常时的状态相比对,有时系统表面上看起来看空闲,这也可能不是一个正常的状态,因为 CPU 可能正等待IO的完成。除此之外,还应观注那些占用系统资源(CPU、内存)的进程。

    • 使用 sar 来检查操作系统是否存在 IO 问题。
    • 使用 vmstat 监控内存 CPU 资源。
    • 磁盘 IO 问题,处理方式:做 raid10 提高性能 。
    • 网络问题,telnet 一下 MySQL 对外开放的端口。如果不通的话,看看防火墙是否正确设置了。另外,看看 MySQ L是不是开启了 skip-networking 的选项,如果开启请关闭。

    2)检查 MySQL 参数

    • max_connect_errors
    • connect_timeout
    • skip-name-resolve
    • slave-net-timeout=seconds
    • master-connect-retry

    3)检查 MySQL 相关状态值

    • 关注连接数
    • 关注下系统锁情况
    • 关注慢查询(slow query)日志

    Innodb 的事务与日志的实现方式

    ? 有多少种日志?

    • redo 日志
    • undo 日志

    ? 日志的存放形式?

    • redo:在页修改的时候,先写到 redo log buffer 里面, 然后写到 redo log 的文件系统缓存里面(fwrite),然后再同步到磁盘文件(fsync)。
    • undo:在 MySQL5.5 之前,undo 只能存放在 ibdata* 文件里面, 5.6 之后,可以通过设置 innodb_undo_tablespaces 参数把 undo log 存放在 ibdata* 之外。

    ? 事务是如何通过日志来实现的,说得越深入越好

    艿艿:这个流程的理解还是比较简单的,实际思考实现感觉还是蛮复杂的。

    基本流程如下:

    • 因为事务在修改页时,要先记 undo ,在记 undo 之前要记 undo 的 redo, 然后修改数据页,再记数据页修改的 redo。 redo(里面包括 undo 的修改)一定要比数据页先持久化到磁盘。
    • 当事务需要回滚时,因为有 undo,可以把数据页回滚到前镜像的状态。
    • 崩溃恢复时,如果 redo log 中事务没有对应的 commit 记录,那么需要用 undo 把该事务的修改回滚到事务开始之前。如果有 commit 记录,就用 redo 前滚到该事务完成时并提交掉。

    MySQL binlog 的几种日志录入格式以及区别

    ? 各种日志格式的涵义

    binlog 有三种格式类型,分别如下:

    1)Statement

    每一条会修改数据的 SQL 都会记录在 binlog 中。

    • 优点:不需要记录每一行的变化,减少了 binlog 日志量,节约了 IO,提高性能。(相比 row 能节约多少性能与日志量,这个取决于应用的 SQL 情况,正常同一条记录修改或者插入 row 格式所产生的日志量还小于 Statement 产生的日志量,但是考虑到如果带条件的 update 操作,以及整表删除,alter 表等操作,ROW 格式会产生大量日志,因此在考虑是否使用 ROW 格式日志时应该跟据应用的实际情况,其所产生的日志量会增加多少,以及带来的 IO 性能问题。)

    • 缺点:由于记录的只是执行语句,为了这些语句能在 slave 上正确运行,因此还必须记录每条语句在执行的时候的一些相关信息,以保证所有语句能在 slave 得到和在 master 端执行时候相同 的结果。另外 MySQL 的复制,像一些特定函数功能,slave 可与 master 上要保持一致会有很多相关问题(如 sleep() 函数,last_insert_id(),以及 user-defined functions(udf) 会出现问题)。

    • 使用以下函数的语句也无法被复制:

      • LOAD_FILE()

      • UUID()

      • USER()

      • FOUND_ROWS()

      • SYSDATE() (除非启动时启用了 --sysdate-is-now 选项)

        同时在 INSERT …SELECT 会产生比 RBR 更多的行级锁 。

    2)Row

    不记录 SQL 语句上下文相关信息,仅保存哪条记录被修改。

    • 优点:binlog 中可以不记录执行的 SQL 语句的上下文相关的信息,仅需要记录那一条记录被修改成什么了。所以 rowlevel 的日志内容会非常清楚的记录下每一行数据修改的细节。而且不会出现某些特定情况下的存储过程,或 function ,以及 trigger 的调用和触发无法被正确复制的问题。
    • 缺点:所有的执行的语句当记录到日志中的时候,都将以每行记录的修改来记录,这样可能会产生大量的日志内容,比如一条 Update 语句,修改多条记录,则 binlog 中每一条修改都会有记录,这样造成 binlog 日志量会很大,特别是当执行 alter table 之类的语句的时候,由于表结构修改,每条记录都发生改变,那么该表每一条记录都会记录到日志中。

    3)Mixedlevel

    是以上两种 level 的混合使用。

    • 一般的语句修改使用 Statement 格式保存 binlog 。
    • 如一些函数,statement 无法完成主从复制的操作,则采用 Row 格式保存 binlog 。

    MySQL 会根据执行的每一条具体的 SQL 语句来区分对待记录的日志形式,也就是在 Statement 和 Row 之间选择 一种。

    新版本的 MySQL 中对 row level 模式也被做了优化,并不是所有的修改都会以 row level 来记录。

    • 像遇到表结构变更的时候就会以 Statement 模式来记录。
    • 至于 Update 或者 Delete 等修改数据的语句,还是会记录所有行的变更,即使用 Row 模式。

    ? 适用场景?

    在一条 SQL 操作了多行数据时, Statement 更节省空间,Row 更占用空间。但是, Row 模式更可靠。

    因为,互联网公司,使用 MySQL 的功能相对少,基本不使用存储过程、触发器、函数的功能,选择默认的语句模式,Statement Level(默认)即可。

    ? 结合第一个问题,每一种日志格式在复制中的优劣?

    • Statement 可能占用空间会相对小一些,传送到 slave 的时间可能也短,但是没有 Row 模式的可靠。
    • Row 模式在操作多行数据时更占用空间,但是可靠。

    所以,这是在占用空间和可靠之间的选择。

    如何在线正确清理 MySQL binlog?

    MySQL 中的 binlog 日志记录了数据中的数据变动,便于对数据的基于时间点和基于位置的恢复。但日志文件的大小会越来越大,占用大量的磁盘空间,因此需要定时清理一部分日志信息。

    # 首先查看主从库正在使用的binlog文件名称
    show master(slave) status
    
    # 删除之前一定要备份
    purge master logs before'2017-09-01 00:00:00'; # 删除指定时间前的日志
    purge master logs to'mysql-bin.000001'; # 删除指定的日志文件
    
    # 自动删除:通过设置binlog的过期时间让系统自动删除日志
    show variables like 'expire_logs_days'; # 查看过期时间
    set global expire_logs_days = 30; # 设置过期时间
    

    MySQL 主从复制的流程是怎么样的?

    MySQL 的主从复制是基于如下 3 个线程的交互(多线程复制里面应该是 4 类线程):

    • 1、Master 上面的 binlog dump 线程,该线程负责将 master 的 binlog event 传到 slave 。
    • 2、Slave 上面的 IO 线程,该线程负责接收 Master 传过来的 binlog,并写入 relay log 。
    • 3、Slave 上面的 SQL 线程,该线程负责读取 relay log 并执行。
    • 4、如果是多线程复制,无论是 5.6 库级别的假多线程还是 MariaDB 或者 5.7 的真正的多线程复制, SQL 线程只做 coordinator ,只负责把 relay log 中的 binlog 读出来然后交给 worker 线程, woker 线程负责具体 binlog event 的执行。

    ? MySQL 如何保证复制过程中数据一致性?

    • 1、在 MySQL5.5 以及之前, slave 的 SQL 线程执行的 relay log 的位置只能保存在文件( relay-log.info)里面,并且该文件默认每执行 10000 次事务做一次同步到磁盘, 这意味着 slave 意外 crash 重启时, SQL 线程执行到的位置和数据库的数据是不一致的,将导致复制报错,如果不重搭复制,则有可能会导致数据不一致。
      • MySQL 5.6 引入参数 relay_log_info_repository,将该参数设置为 TABLE 时, MySQL 将 SQL 线程执行到的位置存到 mysql.slave_relay_log_info 表,这样更新该表的位置和 SQL 线程执行的用户事务绑定成一个事务,这样 slave 意外宕机后,slave 通过 innodb 的崩溃恢复可以把 SQL 线程执行到的位置和用户事务恢复到一致性的状态。
    • 2、MySQL 5.6 引入 GTID 复制,每个 GTID 对应的事务在每个实例上面最多执行一次, 这极大地提高了复制的数据一致性。
    • 3、MySQL 5.5 引入半同步复制, 用户安装半同步复制插件并且开启参数后,设置超时时间,可保证在超时时间内如果 binlog 不传到 slave 上面,那么用户提交事务时不会返回,直到超时后切成异步复制,但是如果切成异步之前用户线程提交时在 master 上面等待的时候,事务已经提交,该事务对 master 上面的其他 session 是可见的,如果这时 master 宕机,那么到 slave 上面该事务又不可见了,该问题直到 5.7 才解决。
    • 4、MySQL 5.7 引入无损半同步复制,引入参 rpl_semi_sync_master_wait_point,该参数默认为 after_sync,指的是在切成半同步之前,事务不提交,而是接收到 slave 的 ACK 确认之后才提交该事务,从此,复制真正可以做到无损的了。
    • 5、可以再说一下 5.7 的无损复制情况下, master 意外宕机,重启后发现有 binlog 没传到 slave 上面,这部分 binlog 怎么办???分 2 种情况讨论, 1 宕机时已经切成异步了, 2 是宕机时还没切成异步??? 这个怎么判断宕机时有没有切成异步呢??? 分别怎么处理???

    ? MySQL 如何解决主从复制的延时性?

    5.5 是单线程复制,5.6 是多库复制(对于单库或者单表的并发操作是没用的),5.7 是真正意义的多线程复制,它的原理是基于 group commit, 只要 master 上面的事务是 group commit 的,那 slave 上面也可以通过多个 worker线程去并发执行。 和 MairaDB10.0.0.5 引入多线程复制的原理基本一样。

    ? 工作遇到的复制 bug 的解决方法?

    5.6 的多库复制有时候自己会停止,我们写了一个脚本重新 start slave 。

    ? 你是否做过主从一致性校验,如果有,怎么做的,如果没有,你打算怎么做?

    主从一致性校验有多种工具 例如 checksum、mysqldiff、pt-table-checksum 等。

    聊聊 MySQL 备份方式?备份策略是怎么样的?

    具体的,胖友可以看看 《MySQL 高级备份策略》 。主要有几个知识点:

    • 数据的备份类型

      • 【常用】完全备份

        这是大多数人常用的方式,它可以备份整个数据库,包含用户表、系统表、索引、视图和存储过程等所有数据库对象。但它需要花费更多的时间和空间,所以,一般推荐一周做一次完全备份。

      • 增量备份

        它是只备份数据库一部分的另一种方法,它不使用事务日志,相反,它使用整个数据库的一种新映象。它比最初的完全备份小,因为它只包含自上次完全备份以来所改变的数据库。它的优点是存储和恢复速度快。推荐每天做一次差异备份。

      • 【常用】事务日志备份

        事务日志是一个单独的文件,它记录数据库的改变,备份的时候只需要复制自上次备份以来对数据库所做的改变,所以只需要很少的时间。为了使数据库具有鲁棒性,推荐每小时甚至更频繁的备份事务日志。

      • 文件备份

        数据库可以由硬盘上的许多文件构成。如果这个数据库非常大,并且一个晚上也不能将它备份完,那么可以使用文件备份每晚备份数据库的一部分。由于一般情况下数据库不会大到必须使用多个文件存储,所以这种备份不是很常用。

    • 备份数据的类型

      • 热备份
      • 温备份
      • 冷备份
    • 备份工具

      • cp
      • mysqldump
      • xtrabackup
      • lvm2 快照

    MySQL 几种备份方式?

    MySQL 一般有 3 种备份方式。

    1)逻辑备份

    使用 MySQL 自带的 mysqldump 工具进行备份。备份成sql文件形式。

    • 优点:最大好处是能够与正在运行的 MySQL 自动协同工作,在运行期间可以确保备份是当时的点,它会自动将对应操作的表锁定,不允许其他用户修改(只能访问)。可能会阻止修改操作。SQL 文件通用方便移植。
    • 缺点:备份的速度比较慢。如果是数据量很多的时候,就很耗时间。如果数据库服务器处在提供给用户服务状态,在这段长时间操作过程中,意味着要锁定表(一般是读锁定,只能读不能写入数据),那么服务就会影响的。

    2)物理备份

    艿艿:因为现在主流是 InnoDB ,所以基本不再考虑这种方式。

    直接拷贝只适用于 MyISAM 类型的表。这种类型的表是与机器独立的。但实际情况是,你设计数据库的时候不可能全部使用 MyISAM 类型表。你也不可能因为 MyISAM 类型表与机器独立,方便移植,于是就选择这种表,这并不是选择它的理由。

    • 缺点:你不能去操作正在运行的 MySQL 服务器(在拷贝的过程中有用户通过应用程序访问更新数据,这样就无法备份当时的数据),可能无法移植到其他机器上去。

    3)双机热备份。

    当数据量太大的时候备份是一个很大的问题,MySQL 数据库提供了一种主从备份的机制,也就是双机热备。

    • 优点:适合数据量大的时候。现在明白了,大的互联网公司对于 MySQL 数据备份,都是采用热机备份。搭建多台数据库服务器,进行主从复制。

    数据库不能停机,请问如何备份? 如何进行全备份和增量备份?

    可以使用逻辑备份和双机热备份。

    • 完全备份:完整备份一般一段时间进行一次,且在网站访问量最小的时候,这样常借助批处理文件定时备份。主要是写一个批处理文件在里面写上处理程序的绝对路径然后把要处理的东西写在后面,即完全备份数据库。
    • 增量备份:对 ddl 和 dml 语句进行二进制备份。且 5.0 无法增量备份,5.1 后可以。如果要实现增量备份需要在 my.ini 文件中配置备份路径即可,重启 MySQL 服务器,增量备份就启动了。

    ? 你的备份工具的选择?备份计划是怎么样的?

    视库的大小来定,一般来说 100G 内的库,可以考虑使用 mysqldump 来做,因为 mysqldump 更加轻巧灵活,备份时间选在业务低峰期,可以每天进行都进行全量备份(mysqldump 备份出来的文件比较小,压缩之后更小)。

    100G 以上的库,可以考虑用 xtrabackup 来做,备份速度明显要比 mysqldump 要快。一般是选择一周一个全备,其余每天进行增量备份,备份时间为业务低峰期。

    备份恢复时间是多长?

    物理备份恢复快,逻辑备份恢复慢。

    这里跟机器,尤其是硬盘的速率有关系,以下列举几个仅供参考:

    • 20G 的 2 分钟(mysqldump)
    • 80G 的 30分钟(mysqldump)
    • 111G 的 30分钟(mysqldump)
    • 288G 的 3 小时(xtrabackup)
    • 3T 的 4 小时(xtrabackup)

    逻辑导入时间一般是备份时间的 5 倍以上。

    备份恢复失败如何处理?

    首先在恢复之前就应该做足准备工作,避免恢复的时候出错。比如说备份之后的有效性检查、权限检查、空间检查等。如果万一报错,再根据报错的提示来进行相应的调整。

    ? mysqldump 和 xtrabackup 实现原理?

    1)mysqldump

    mysqldump 是最简单的逻辑备份方式。

    • 在备份 MyISAM 表的时候,如果要得到一致的数据,就需要锁表,简单而粗暴。
    • 在备份 InnoDB 表的时候,加上 –master-data=1 –single-transaction 选项,在事务开始时刻,记录下 binlog pos 点,然后利用 MVCC 来获取一致的数据,由于是一个长事务,在写入和更新量很大的数据库上,将产生非常多的 undo ,显著影响性能,所以要慎用。
    • 优点:简单,可针对单表备份,在全量导出表结构的时候尤其有用。
    • 缺点:简单粗暴,单线程,备份慢而且恢复慢,跨 IDC 有可能遇到时区问题

    2)xtrabackup

    xtrabackup 实际上是物理备份+逻辑备份的组合。

    • 在备份 InnoDB 表的时候,它拷贝 ibd 文件,并一刻不停的监视 redo log 的变化,append 到自己的事务日志文件。在拷贝 ibd 文件过程中,ibd文件本身可能被写”花”,这都不是问题,因为在拷贝完成后的第一个 prepare 阶段,xtrabackup 采用类似于 Innodb 崩溃恢复的方法,把数据文件恢复到与日志文件一致的状态,并把未提交的事务回滚。
    • 如果同时需要备份 MyISAM 表以及 InnoDB 表结构等文件,那么就需要用 flush tables with lock 来获得全局锁,开始拷贝这些不再变化的文件,同时获得 binlog 位置,拷贝结束后释放锁,也停止对 redo log 的监视。

    如何从 mysqldump 产生的全库备份中只恢复某一个库、某一张表?

    具体可见 《MySQL 全库备份中恢复某个库和某张表以及 mysqldump 参数 –ignore-table 介绍》 文章。

    聊聊 MySQL 集群?

    艿艿:这块艿艿懂的少,主要找了一些网络上的资料。

    ? 对于简历中写有熟悉 MySQL 高可用方案?

    我一般先问他现在管理的数据库架构是什么,如果他只说出了主从,而没有说任何 HA 的方案,那么我就可以判断出他没有实际的 HA 经验。

    不过这时候也不能就是断定他不懂 MySQL 高可用,也许是没有实际机会去使用,那么我就要问 MMM 以及 MHA 以及 MM + keepalived 等的原理、实现方式以及它们之间的优势和不足了,一般这种情况下,能说出这个的基本没有。

    • MMM 那东西好像不靠谱,据说不稳定,但是有人在用的,和 mysql-router 比较像,都是指定可写的机器和只读机器。
    • MHA 的话一句话说不完,可以搜索下相关博客。

    聊聊 MySQL 安全?

    感兴趣的胖友,可以看看:

    MySQL 有哪些日志?

    • 错误日志:记录了当 mysqld 启动和停止时,以及服务器在运行过程中发生任何严重错误时的相关信息。

    • 二进制文件:记录了所有的 DDL(数据定义语言)语句和 DML(数据操纵语言)语句,不包括数据查询语句。语句以“事件”的形式保存,它描述了数据的更改过程。(定期删除日志,默认关闭)。

      就是我们上面看到的 MySQL binlog 日志。

    • 查询日志:记录了客户端的所有语句,格式为纯文本格式,可以直接进行读取。(log 日志中记录了所有数据库的操作,对于访问频繁的系统,此日志对系统性能的影响较大,建议关闭,默认关闭)。

    • 慢查询日志:慢查询日志记录了包含所有执行时间超过参数long_query_time(单位:秒)所设置值的 SQL 语句的日志。(纯文本格式)

      重要,一定要开启。

    另外,错误日志和慢查询日志的详细解释,可以看看 《MySQL 日志文件之错误日志和慢查询日志详解》 文章。

    聊聊 MySQL 监控?

    你是如何监控你们的数据库的?

    监控的工具有很多,例如 Zabbix ,Lepus ,我这里用的是 Lepus

    对一个大表做在线 DDL ,怎么进行实施的才能尽可能降低影响?

    使用 pt-online-schema-change ,具体可以看看 《MySQL 大表在线 DML 神器–pt-online-schema-change》 文章。

    另外,还有一些其它的工具,胖友可以搜索下。

    展开全文
  • 2021年前端面试题及答案

    万次阅读 多人点赞 2020-02-11 19:29:34
    前端面试汇总(2020年) 一 大纲 1、前言 2、前端工程化 3、前端设计模式 4、前端安全性问题 ...由于新冠肺炎疫情,现在成天呆在家里,加上也要准备面试,就在家里面试题...

    前端面试汇总(2020年)

    大纲

    1、前言

    2、前端工程化

    3、前端设计模式

    4、前端安全性问题

    5、前端跨域问题

    6、前端数据加密

    7、前端http相关问题

    8、*前端基础知识点面试题

    9、前端技术栈问题

    前言

    由于新冠肺炎疫情,现在成天呆在家里,加上也要准备面试,就在家里看面试题,看着网上一堆面试题,决定收集常见题目汇总一下。关于面试大纲,我认为每个人都是千差万别的。因为面试官都是对简历所写的项目经验进行深挖或者对你所掌握的基本技能进行考察。

    前端工程化

    1

    什么是"前端工程化"?

    前端工程化是使用软件工程的技术和方法来进行前端的开发流程、技术、工具、经验等规范化、标准化,其主要目的为了提高效率和降低成本,即提高开发过程中的开发效率,减少不必要的重复工作时间,而前端工程本质上是软件工程的一种,因此我们应该从软件工程的角度来研究前端工程。

    2

    如何做"前端工程化"?

    前端工程化就是为了让前端开发能够“自成体系”,个人认为主要应该从模块化组件化规范化自动化四个方面思考。

    前端设计模式

    前端常见的设计模式主要有以下几种,具体设计模式查看这篇文章
    1. 单例模式
    2. 工厂模式
    3. 策略模式
    4. 代理模式
    5. 观察者模式
    6. 模块模式
    7. 构造函数模式
    8. 混合模式

    前端安全性问题

    这个是老的话题,有的在初中级前端面试中可能不会提到。但是在高级面试的时候,你要说出前端安全性问题防御,及前端常见安全性问题的攻击原理是什么。

    1

    xss跨站脚本攻击原理?如何进行?防御手段?

    如何进行:如何XSS是指恶意攻击者利用网站没有对用户提交数据进行转义处理或者过滤不足的缺点,进而添加一些代码,嵌入到web页面中去。使别的用户访问都会执行相应的嵌入代码。从而盗取用户资料、利用用户身份进行某种动作或者对访问者进行病毒侵害的一种攻击方式。

    主要原理:过于信任客户端提交的数据!

    防御手段:不信任任何客户端提交的数据,只要是客户端提交的数据就应该先进行相应的过滤处理然后方可进行下一步的操作。

    2

    CSRF跨站请求伪造原理?如何进行?防御手段?

    如何进行:当你在某网页登录之后,在没有关闭网页的情况下,收到别人的链接。例如:http://127.0.0.1/dvwa/vulnerabilities/csrf/?password_new=1&password_conf=1&Change=Change#

    点击链接,会利用浏览器的cookie把密码改掉。

    主要原理:在没有关闭相关网页的情况下,点击其他人发来的CSRF链接,利用客户端的cookie直接向服务器发送请求。

    防御手段:

    检测Referer

    Anti-CSRF token机制

    业务上要求用户输入原始密码(简单粗暴),攻击者在不知道原始密码的情况下,无论如何都无法进行CSRF攻击。

    3

    Sql脚本注入原理?如何进行?防御手段?  

    如何进行:利用现有应用程序,将(恶意)的SQL命令注入到后台数据库引擎执行的能力,它可以通过在Web表单中输入(恶意)SQL语句得到一个存在安全漏洞的网站上的数据库,而不是按照设计者意图去执行SQL语句。

    主要原理:通过把SQL命令插入到Web表单提交或输入域名或页面请求的查询字符串,最终达到欺骗服务器执行恶意的SQL命令

    防御手段:

    使用预编译,绑定变量(推荐)。

    检查数据类型。

    过滤特殊字符和语句。

    页面不错误回显。

    4

    web上传漏洞原理?如何进行?防御手段?  

    如何进行:用户上传了一个可执行的脚本文件,并通过此脚本文件获得了执行服务器端命令的能力。

    主要原理:当文件上传时没有对文件的格式和上传用户做验证,导致任意用户可以上传任意文件,那么这就是一个上传漏洞。

    防御手段:

    1. 最有效的,将文件上传目录直接设置为不可执行,对于Linux而言,撤销其目录的'x'权限;实际中很多大型网站的上传应用都会放置在独立的存储上作为静态文件处理,一是方便使用缓存加速降低能耗,二是杜绝了脚本执行的可能性;
    2. 文件类型检查:强烈推荐白名单方式,结合MIME Type、后缀检查等方式;此外对于图片的处理可以使用压缩函数或resize函数,处理图片的同时破坏其包含的HTML代码;
    3. 使用随机数改写文件名和文件路径,使得用户不能轻易访问自己上传的文件;
    4. 单独设置文件服务器的域名;

    前端跨越问题

    1

    什么是跨域?  

    由浏览器同源策略限制的一类请求场景,当不同地址,不同端口,不同级别,不同协议就会构成跨域。

    2

    什么是同源策略?  

    所谓同源是指"协议+域名+端口"三者相同,即便两个不同的域名指向同一个ip地址,也非同源。

    它是浏览器最核心也最基本的安全功能,如果缺少了同源策略,浏览器很容易受到XSS、CSFR等攻击。

    3

    如何解决跨域? 能说1,2,7,8就行。

    1、 通过jsonp跨域

    2、CORS

    3、 document.domain + iframe跨域

    4、 location.hash + iframe

    5、 window.name + iframe跨域

    6、 postMessage跨域

    7、 nginx代理跨域

    8、 nodejs中间件代理跨域

    9、 WebSocket协议跨域

    前端数据加密问题

    1

    一般如何处理用户敏感信息?  

    前端一般使用md5、base64加密、sha1加密,想要了解详情请自行百度。

    前端http相关问题

    1

    HTTP常用状态码及其含义?  

    1xx:指示信息--表示请求已接收,继续处理

    100 Continue 初始的请求已经接受,客户应当继续发送请求的其余部分。(HTTP 1.1新)

    101 Switching Protocols 服务器将遵从客户的请求转换到另外一种协议(HTTP 1.1新)

    2xx:成功--表示请求已被成功接收、理解、接受

    200 OK 一切正常,对GET和POST请求的应答文档跟在后面。

    201 Created 服务器已经创建了文档,Location头给出了它的URL。

    202 Accepted 已经接受请求,但处理尚未完成。

    203 Non-Authoritative Information 文档已经正常地返回,但一些应答头可能不正确,因为使用的是文档的拷贝(HTTP 1.1新)。

    204 No Content 没有新文档,浏览器应该继续显示原来的文档。如果用户定期地刷新页面,而Servlet可以确定用户文档足够新,这个状态代码是很有用的。

    205 Reset Content 没有新的内容,但浏览器应该重置它所显示的内容。用来强制浏览器清除表单输入内容(HTTP 1.1新)。

    206 Partial Content 客户发送了一个带有Range头的GET请求,服务器完成了它(HTTP 1.1新)。

    3xx:重定向--要完成请求必须进行更进一步的操作

    300 Multiple Choices 客户请求的文档可以在多个位置找到,这些位置已经在返回的文档内列出。如果服务器要提出优先选择,则应该在Location应答头指明。

    301 Moved Permanently 客户请求的文档在其他地方,新的URL在Location头中给出,浏览器应该自动地访问新的URL。

    302 Found 类似于301,但新的URL应该被视为临时性的替代,而不是永久性的。注意,在HTTP1.0中对应的状态信息是“Moved Temporatily”。出现该状态代码时,浏览器能够自动访问新的URL,因此它是一个很有用的状态代码。注意这个状态代码有时候可以和301替换使用。例如,如果浏览器错误地请求http://host/~user(缺少了后面的斜杠),有的服务器返回301,有的则返回302。严格地说,我们只能假定只有当原来的请求是GET时浏览器才会自动重定向。请参见307。

    303 See Other 类似于301/302,不同之处在于,如果原来的请求是POST,Location头指定的重定向目标文档应该通过GET提取(HTTP 1.1新)。

    304 Not Modified 客户端有缓冲的文档并发出了一个条件性的请求(一般是提供If-Modified-Since头表示客户只想比指定日期更新的文档)。服务器告诉客户,原来缓冲的文档还可以继续使用。

    305 Use Proxy 客户请求的文档应该通过Location头所指明的代理服务器提取(HTTP 1.1新)。

    307 Temporary Redirect 和302(Found)相同。许多浏览器会错误地响应302应答进行重定向,即使原来的请求是POST,即使它实际上只能在POST请求的应答是303时 才能重定向。由于这个原因,HTTP 1.1新增了307,以便更加清除地区分几个状态代码:当出现303应答时,浏览器可以跟随重定向的GET和POST请求;如果是307应答,则浏览器只能跟随对GET请求的重定向。(HTTP 1.1新)

    4xx:客户端错误--请求有语法错误或请求无法实现

    400 Bad Request 请求出现语法错误。

    401 Unauthorized 客户试图未经授权访问受密码保护的页面。应答中会包含一个WWW-Authenticate头,浏览器据此显示用户名字/密码对话框,然后在填写合适的Authorization头后再次发出请求。

    403 Forbidden 资源不可用。服务器理解客户的请求,但拒绝处理它。通常由于服务器上文件或目录的权限设置导致。

    404 Not Found 无法找到指定位置的资源。这也是一个常用的应答。

    405 Method Not Allowed 请求方法(GET、POST、HEAD、DELETE、PUT、TRACE等)对指定的资源不适用。(HTTP 1.1新)

    406 Not Acceptable 指定的资源已经找到,但它的MIME类型和客户在Accpet头中所指定的不兼容(HTTP 1.1新)。

    407 Proxy Authentication Required 类似于401,表示客户必须先经过代理服务器的授权。(HTTP 1.1新)

    408 Request Timeout 在服务器许可的等待时间内,客户一直没有发出任何请求。客户可以在以后重复同一请求。(HTTP 1.1新)

    409 Conflict 通常和PUT请求有关。由于请求和资源的当前状态相冲突,因此请求不能成功。(HTTP 1.1新)

    410 Gone 所请求的文档已经不再可用,而且服务器不知道应该重定向到哪一个地址。它和404的不同在于,返回407表示文档永久地离开了指定的位置,而404表示由于未知的原因文档不可用。(HTTP 1.1新)

    411 Length Required 服务器不能处理请求,除非客户发送一个Content-Length头。(HTTP 1.1新)

    412 Precondition Failed 请求头中指定的一些前提条件失败(HTTP 1.1新)。

    413 Request Entity Too Large 目标文档的大小超过服务器当前愿意处理的大小。如果服务器认为自己能够稍后再处理该请求,则应该提供一个Retry-After头(HTTP 1.1新)。

    414 Request URI Too Long URI太长(HTTP 1.1新)。

    416 Requested Range Not Satisfiable 服务器不能满足客户在请求中指定的Range头。(HTTP 1.1新)

    5xx:服务器端错误--服务器未能实现合法的请求

    500 Internal Server Error 服务器遇到了意料不到的情况,不能完成客户的请求。

    501 Not Implemented 服务器不支持实现请求所需要的功能。例如,客户发出了一个服务器不支持的PUT请求。

    502 Bad Gateway 服务器作为网关或者代理时,为了完成请求访问下一个服务器,但该服务器返回了非法的应答。

    503 Service Unavailable 服务器由于维护或者负载过重未能应答。例如,Servlet可能在数据库连接池已满的情况下返回503。服务器返回503时可以提供一个Retry-After头。

    504 Gateway Timeout 由作为代理或网关的服务器使用,表示不能及时地从远程服务器获得应答。(HTTP 1.1新)505 HTTP Version Not Supported 服务器不支持请求中所指明的HTTP版本。(HTTP 1.1新)

    2

    websocket和轮询及长轮询区别  

    轮询如下:

    客户端:啦啦啦,有没有新信息(Request)服务端:没有(Response)客户端:啦啦啦,有没有新信息(Request)服务端:没有。。(Response)客户端:啦啦啦,有没有新信息(Request)服务端:你好烦啊,没有啊。。(Response)客户端:啦啦啦,有没有新消息(Request)服务端:好啦好啦,有啦给你。(Response)客户端:啦啦啦,有没有新消息(Request)服务端:。。。。。没。。。。没。。。没有(Response) ---- loop

    长轮询如下:

    客户端:啦啦啦,有没有新信息,没有的话就等有了才返回给我吧(Request)服务端:额。。 等待到有消息的时候。。来 给你(Response)客户端:啦啦啦,有没有新信息,没有的话就等有了才返回给我吧(Request) -loop

    websocket如下:

    websocket解决了HTTP的这几个难题。 首先,被动性,当服务器完成协议升级后(HTTP->Websocket),服务端就可以主动推送信息给客户端啦。

    所以上面的情景可以做如下修改。

    客户端:啦啦啦,我要建立Websocket协议,需要的服务:chat,Websocket协议版本:17(HTTP Request)服务端:ok,确认,已升级为Websocket协议(HTTP Protocols Switched)客户端:麻烦你有信息的时候推送给我噢。。服务端:ok,有的时候会告诉你的。服务端:balabalabalabala服务端:balabalabalabala服务端:哈哈哈哈哈啊哈哈哈哈服务端:笑死我了哈哈哈哈哈哈哈

    3

    Http和Https的区别?  

    1、https协议需要到ca申请证书,一般免费证书较少,因而需要一定费用。

    2、http是超文本传输协议,信息是明文传输,https则是具有安全性的ssl加密传输协议。

    3、http和https使用的是完全不同的连接方式,用的端口也不一样,前者是80,后者是443。

    4、http的连接很简单,是无状态的;HTTPS协议是由SSL+HTTP协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议,比http协议安全。

    *前端基础知识点面试题

    1

    HTML/5、CSS/3相关  

    一、html5有哪些新特性、移除了那些元素?如何处理HTML5新标签的浏览器兼容问题?如何区分 HTML 和 HTML5?

      新特性:

      HTML5 现在已经不是 SGML 的子集,主要是关于图像,位置,存储,多任务等功能的增加。
      拖拽释放(Drag and drop) API
      语义化更好的内容标签(header,nav,footer,aside,article,section)
      音频、视频API(audio,video)
      画布(Canvas) API
      地理(Geolocation) API
      本地离线存储 localStorage 长期存储数据,浏览器关闭后数据不丢失;
      sessionStorage 的数据在浏览器关闭后自动删除
      表单控件,calendar、date、time、email、url、search
      新的技术webworker, websocket, Geolocation

      移除元素:
      纯表现的元素:basefont,big,center,font, s,strike,tt,u;
      对可用性产生负面影响的元素:frame,frameset,noframes;
      h5新标签兼容:
      IE8/IE7/IE6支持通过document.createElement方法产生的标签,
      可以利用这一特性让这些浏览器支持HTML5新标签,
      当然最好的方式是直接使用成熟的框架、使用最多的是html5shim框架
     
      如何区分:
      DOCTYPE声明\新增的结构元素\功能元素

    二、CSS 选择符有哪些?哪些属性可以继承?优先级算法如何计算? CSS3新增伪类有那些?

      CSS 选择符:

      1.id选择器( # myid)

       2.类选择器(.myclassname)

      3.标签选择器(div, h1, p)

      4.相邻选择器(h1 + p)

      5.子选择器(ul > li)

      6.后代选择器(li a)

      7.通配符选择器( * )

      8.属性选择器(a[rel = "external"])

      9.伪类选择器(a: hover, li:nth-child)

      可以继承的属性:

      可继承的样式: font-size font-family color, UL LI DL DD DT;

      不可继承的样式:border padding margin width height ;

      优先级:

      !important > id > class > tag

      important 比 内联优先级高,但内联比 id 要高

      CSS3新增伪类举例:

      p:first-of-type 选择属于其父元素的首个 <p> 元素的每个 <p> 元素。

      p:last-of-type 选择属于其父元素的最后 <p> 元素的每个 <p> 元素。

      p:only-of-type 选择属于其父元素唯一的 <p> 元素的每个 <p> 元素。

      p:only-child 选择属于其父元素的唯一子元素的每个 <p> 元素。

      p:nth-child(2) 选择属于其父元素的第二个子元素的每个 <p> 元素。

      :enabled :disabled 控制表单控件的禁用状态。

      :checked 单选框或复选框被选中。

    三、CSS3有哪些新特性?

    更详细的请见:https://www.cnblogs.com/qianduantuanzhang/p/7793638.html

      CSS3实现圆角(border-radius),阴影(box-shadow),

      对文字加特效(text-shadow、),线性渐变(gradient),旋转(transform)

      transform:rotate(9deg) scale(0.85,0.90) translate(0px,-30px) skew(-9deg,0deg);//旋转,缩放,定位,倾斜

      增加了更多的CSS选择器 多背景 rgba

      在CSS3中唯一引入的伪元素是::selection.

      媒体查询,多栏布局

      border-image

    四、解释盒模型宽高值得计算方式,边界塌陷,负值作用,box-sizing概念? 

      1. 盒模型:IE 678 下(不添加doctype) 使用ie盒模型,宽度 = 边框 + padding + 内容宽度; chrom、IE9+、(添加doctype) 使用标准盒模型, 宽度 = 内容宽度。 
      2. box-sizing : 为了解决标准黑子和IE盒子的不同,CSS3增添了盒模型属性box-sizing,content-box(默认),border-box 让元素维持IE传统盒子模型, inherit 继承 父盒子模型; 
      3. 边界塌陷:块元素的 top 与 bottom 外边距有时会合并(塌陷)为单个外边距(合并后最大的外边距),这样的现象称之为 外边距塌陷。 
      4. 负值作用:负margin会改变浮动元素的显示位置,即使我的元素写在DOM的后面,我也能让它显示在最前面。

    五、BFC(Block Formatting Context) 是什么?应用? 

      1. BFC 就是 ‘块级格式上下文’ 的格式,创建了BFC的元素就是一个独立的盒子,不过只有BLock-level box可以参与创建BFC,它规定了内部的Bloc-level Box 如何布局,并且与这个独立盒子里的布局不受外部影响,当然它也不会影响到外面的元素。 
      2. 应用场景: 
      1. 解决margin叠加的问题 
      2. 用于布局(overflow: hidden),BFC不会与浮动盒子叠加。 
      3. 用于清除浮动,计算BFC高度。

    六、如何实现浏览器内多个标签页之间的通信?

      调用localstorge、cookies等本地存储方式

    七、简要说一下CSS的元素分类

      块级元素:div,p,h1,form,ul,li;
      行内元素 : span,a,label,input,img,strong,em;

    八、解释下浮动和它的工作原理?清除浮动的方法

      浮动元素脱离文档流,不占据空间。浮动元素碰到包含它的边框或者浮动元素的边框停留。

      1.使用空标签清除浮动。

      这种方法是在所有浮动标签后面添加一个空标签 定义css clear:both. 弊端就是增加了无意义标签。

      2.使用after伪对象清除浮动

     该方法只适用于非IE浏览器。具体写法可参照以下示例。使用中需注意以下几点。一、该方法中必须为需要清除浮动元素的伪对象中设置 height:0,否则该元素会比实际高出若干像素;

        #parent:after{

      content:".";

      height:0;

      visibility:hidden;

      display:block;

      clear:both;

     }

      3.设置overflow为hidden或者auto

      4.浮动外部元素

    九、CSS隐藏元素的几种方法(至少说出三种)

      Opacity:元素本身依然占据它自己的位置并对网页的布局起作用。它也将响应用户交互;
      Visibility:与 opacity 唯一不同的是它不会响应任何用户交互。此外,元素在读屏软件中也会被隐藏;
      Display:display 设为 none 任何对该元素直接打用户交互操作都不可能生效。此外,读屏软件也不会读到元素的内容。这种方式产生的效果就像元素完全不存在;
      Position:不会影响布局,能让元素保持可以操作;
      Clip-path:clip-path 属性还没有在 IE 或者 Edge 下被完全支持。如果要在你的 clip-path 中使用外部的 SVG 文件,浏览器支持度还要低;

    十、如何让一个盒子水平垂直居中

    复制代码

    复制代码

    //已知宽高<div class="div1"></div><style>
        .div1{
            width:400px;
            height:400px;
            position:absolute;
            left:50%;
            top:50% 
            margin:-200px 0 0 -200px;    }   
    </style>//未知宽高<!DOCTYPE html><html lang="en"><head>    <meta charset="UTF-8">    <title>Document</title>    <style>
            .div1{
                position: absolute;
                left: 0;
                top: 0;
                bottom: 0;
                right: 0;
                margin: auto;
                border: 1px solid #000;
                width: 400px;
                height: 400px;        }    </style></head><body>    <div class="div1"></div></body></html>//未知宽高方法二:<!DOCTYPE html><html lang="en"><head>    <meta charset="UTF-8">    <title>Document</title>    <style>
            .div1{
                position: absolute;
                left: 50%;
                top: 50%;
                transform: translate(-50%,-50%);
                border: 1px solid #000;
                width: 400px;
                height: 400px;        }    </style></head><body>    <div class="div1"></div></body></html>

    2

    JS部分

    1、cookie、localStorage、sessionStorage的区别和使用?

    cookie:是存储在本地的数据,有时候也用cookies,通常经过加密,应用最经典的就是判断注册用户是否已经登录过该网站。   localStorage:仅在客户端保存(即浏览器),不参与和服务器的通信;没有时间限制,即使浏览器关闭,数据依然存在;
       创建和访问localStorage:
            1)、设置数据:
            var forgetData = {phone:vm.phone};        localStorage.setItem("forgetData",JSON.Stringfy(forgetData));    //forgetData是存储在localStorage里边的本地数据;JSON.Stringfy(forgetData)是将数据转化为字符串格式;
                获取数据:
            vm.forgetData=JSON.parse(localStorage.getItem("forgetData"));  //将字符串转化为JSON化;
            2)、设置:localStorage.name = "zhao";
                 获取:localStorage.name    //zhao        localStorage.setItem(key,value);//设置数据        localStorage.getItem(key);//获取数据        localStorage.removeItem(key);//删除单个数据        localStorage.clear();//清除所有localStorage的数据
    
        sessionStorage:当用户的浏览器窗口关闭时,数据会被清除;
        
        共同点:都是保存在浏览器端,且同源的。
        区别:
            cookie数据始终在同源的http请求中携带9即使不需要),即cookie在浏览器和服务器之间来回传递;cookie数据还有路径的概念,可以限制cookie只属于某个路径下。存储大小限制也不同,cookie数据大小不能超过4K,同时因为每次http请求都会携带cookie,所以cookie只能保存很小的数据。
            sessionStorage和localStorage不会自动把数据发给服务器,只在本地保存,虽然也有大小限制,但是要比cookie大得多,可以达到5M或者更大。
            数据有效期不同,sessionStorage仅在当前浏览器窗口关闭前有效,不能持久保存;localStorage:始终有效,浏览器窗口关闭也一直保存;cookie:只在cookie设置的过期时间之前保存,即使浏览器窗口关闭。
            作用域不同,sessionStorage在不同浏览器窗口的数据不能共享,即使是同一个页面;localStorage在所有的同源窗口中都是共享的;cookie也是在同源窗口中共享的,

    2、如何实现浏览器多标签页之间的通信?

        调用localStorage、cookie本地存储方式。

    3、JavaScript的typeof返回类型有哪些?

    Object(null和Array)、number、undefined、string、Boolean、function

    4、类型转换

    强制转换:parseInt();parseFloat();number();

    5、数组的方法

    var list = [1,2,3];list.pop();//删除数组的最后一个元素 var list = [1,2];list.unshift(0,1);//头部添加  var list = [0,1,1,2,3];list.push(4,5);//尾部添加   var list = [1,2,3,4,5];var arr = list.concat(4,[5,6]);//把两个数组连接起来 //var arr = [1,2,3,4,5];  //var list = [1,2,3];list.join("-");    //1-2-3list.reverse();//3,2,1list.slice(1);//var list = [2,3];list.slice(1,2);//var list = [2];list.slice(1,-2);//设置了两个参数,终止下标为负数,当出现负数时,将负数加上数组长度的值来替换该位置的数。var arr = list.splice(0,1);//删除 var list = [2,3];  var arr = [1];可以删除任意数量的项,只需指定2个参数;要删除的第一项的位置和要删除的项数。例如splice(0,2);会删除当前数组的前两项list.splice(2,0,4,6);//插入,var list = [1,2,4,6,3]; 可以向指定位置插入任意数量的项,需要3个参数,起始位置、0(要删除的项数)、要插入的任意数量的项。例如splice(2,0,4,6);会从第二个位置插入4和6;list.splice(2,1,4,6);//替换,var list = [1,2,6,3]; 可以向指定位置插入任意数量的项,同时删除任意数量的项,需要3个参数,起始位置、要删除的项数、要插入的任意数量的项。例如splice(2,1,4,6);会从位置 2 开始插入4和6。list.sort();//按照第一个数字大小进行排序;function compare(a,b){
        return a-b;//正序;
        return b-a;//倒序;}list.sort(compare);

    6、ajax请求时get和post的区别?

    get:从服务器上获取数据,传送数据量小,安全性低,请求会被缓存,缓存是针对URL进行缓存的,get请求参数直接加在URL地址后面,一种参数组合就会产生一种URL的缓存,重复的请求结果是相同的;post:向服务器发送数据;传送数据量大,请求不会被缓存,参数封装在二进制的数据体中,服务器也不会记录参数,相对安全,所以涉及用户隐私的数据都要用post传送;

    7、ajax请求时,如何解释json数据?

    使用eval方法解析的时候,eval();不会去判断该字符串是否合法,而且json对象里的js方法也会被执行,这是非常危险的;推荐使用JSON.parse(); JSON.parse();把字符串转化成json。

    8、call和apply的区别?

    共同点:
        都可以用来代替另一个对象调用一个方法,将一个函数的对象上下文从初始的上下文改变为由thisObj指定的新对象。
        另一种说法,都能够改变方法的执行上下文(执行环境),将一个对象的方法交给另一个对象来执行,并且是立即执行。
    不同点:
        apply();//最多只能有两个参数--新this对象和一个数组argArray,如果给该方法传递多个参数,则把参数都写进这个数组里边,当然,即使只有一个参数,也要写进数组里边。
        call();//可以接收多个参数,第一个参数apply()一样,后面则是一串参数列表。
        实际上,apply和call的功能是一样的,只是传入的参数列表的形式不同。

    9、http常用状态码?

        100  Continue  继续,一般在发送post请求时,已发送了http header之后服务端将返回此信息,表示确认,之后发送具体参数信息    200  OK   正常返回信息    201  Created  请求成功并且服务器创建了新的资源    202  Accepted  服务器已接受请求,但尚未处理    301  Moved Permanently  请求的网页已永久移动到新位置。    302 Found  临时性重定向。    303 See Other  临时性重定向,且总是使用 GET 请求新的 URI。    304  Not Modified  自从上次请求后,请求的网页未修改过。    400 Bad Request  服务器无法理解请求的格式,客户端不应当尝试再次使用相同的内容发起请求。    401 Unauthorized  请求未授权。    403 Forbidden  禁止访问。    404 Not Found  找不到如何与 URI 相匹配的资源。    500 Internal Server Error  最常见的服务器端错误。    503 Service Unavailable 服务器端暂时无法处理请求(可能是过载或维护)。

    10.你有哪些性能优化的方法?

        (详情请看雅虎14条性能优化原则)。
    
          (1) 减少http请求次数:CSS Sprites, JS、CSS源码压缩、图片大小控制合适;网页Gzip,CDN托管,data缓存 ,图片服务器。
    
          (2) 前端模板 JS+数据,减少由于HTML标签导致的带宽浪费,前端用变量保存AJAX请求结果,每次操作本地变量,不用请求,减少请求次数
    
          (3) 用innerHTML代替DOM操作,减少DOM操作次数,优化javascript性能。
    
          (4) 当需要设置的样式很多时设置className而不是直接操作style。
    
          (5) 少用全局变量、缓存DOM节点查找的结果。减少IO读取操作。
    
          (6) 避免使用CSS Expression(css表达式)又称Dynamic properties(动态属性)。
    
          (7) 图片预加载,将样式表放在顶部,将脚本放在底部  加上时间戳。

    11.深拷贝和浅拷贝

        基本类型指的是简单的数据段,引用类型指的是多个值构成的对象;    var name = "John"; // 基本类型值
    
        var obj = new Object(); 
        obj.name = "John"; 
        // obj 为引用类型值
        
        在复制变量中,对于基本类型来说,两者互不影响,    var num = 1;    var num1 = num; // num1 = 1;
    
        var num1 = 3; // num还是1,不会变
        
        浅拷贝和深拷贝的区别:
        对于浅拷贝来说,对于一个数组(数组是一个对象),只要我们修改了一个拷贝数组,原数组也会跟着改变。
        因为他们引用的是同一个地址的数据,拷贝的时候并没有给b数组创造独立的内存,只是把a数组指向数据的指针拷贝给了b;
        而深拷贝就与其相反,将会给b数组创造独立的内存,并且将a数组的内容一一拷贝进来,两者互不影响。
        
        实现深拷贝:
        一:层级拷贝,用递归实现;
        二:JSON解析        var b = JSON.parse(JSON.stringify(a));        

    3

    其他  

    一、怎么让Chrome支持小于12px 的文字?

    这个我们在做移动端的时候,设计师图片上的文字假如是10px,我们实现在网页上之后。往往设计师回来找我们,这个字体能小一些吗?我设计的是10px?为啥是12px?其实我们都知道,谷歌Chrome最小字体是12px,不管你设置成8px还是10px,在浏览器中只会显示12px,那么如何解决这个坑爹的问题呢?

    我们的做法是:

    针对谷歌浏览器内核,加webkit前缀,用transform:scale()这个属性进行缩放!

    <style>pspan{font-size:10px;-webkit-transform:scale(0.8);display:block;}</style><p><span>haorooms博客测试10px</span></p>

    二、IOS手机浏览器字体齿轮

    修改-webkit-font-smoothing属性,结果是:-webkit-font-smoothing:none:无抗锯齿-webkit-font-smoothing: antialiased | subpixel-antialiased |default:灰度平滑

    三、如何修改chrome记住密码后自动填充表单的黄色背景?

    大体可以通过input : -webkit-autofill来进行修改!

    input:-webkit-autofill {background-color:#FAFFBD;background-image: none;color:#000;}

    四、谷歌浏览器运行下面代码,并解释!

    [].forEach.call($$("*"),function(a){ a.style.outline="1px solid #"+(~~(Math.random()*(1<<24))).toString(16)})

    运行上面代码之后,会发现HTML层都被使用不同的颜色添加了一个高亮的边框。为什么会这样呢?

    首先我们来看

    [].forEach.call(),关于call()和apply(),我前面有文章也写过,具体可以看http://www.haorooms.com/post/js_constructor_pro

    [].forEach.call()等价于Array.prototype.forEach.call()

    其次我们来看$$("*")

    你可以在你的Chrome浏览器控制台中输入$$('a'),然后你就能得到一个当前页面中所有锚元素的列表。

    $$函数是许多现代浏览器命令行API中的一个部分,它等价于document.querySelectorAll,你可以将一个CSS选择器作为这个函数的参数,然后你就能够获得当前页面中所有匹配这个CSS选择器的元素列表。如果你在浏览器控制台以外的地方,你可以使用document.querySelectorAll('')来代替$$('')

    为元素添加颜色

    为了让元素都有一个漂亮的边框,我们在上面的代码中使用了CSS属性outline。outline属性位于CSS盒模型之外,因此它并不影响元素的属性或者元素在布局中的位置,这对于我们来说非常有用。这个属性和修改border属性非常类似,因此下面的代码应该不会很难理解:

    a.style.outline="1px solid #"+ color

    真正有趣的地方在于定义颜色部分:

    (~~(Math.random()*(1<<24))).toString(16)

    ~~的作用相当于parseInt,和我前面讲解的“|”功能类似,关于运算符“I” ,可以去看看!

    通过上面代码可以获取到一个随机的颜色值!

    五、input [type=search] 搜索框右侧小图标如何美化?

    美化效果如下图:

    enter image description here

    右侧默认的比较难看的按钮,美化成右侧效果。

    input[type="search"]::-webkit-search-cancel-button{-webkit-appearance: none;height:15px;width:15px;border-radius:8px;background:url("images/searchicon.png")no-repeat 00;background-size:15px15px;}

    用到的是伪元素::-webkit-search-cancel-button,关于什么是伪类和为元素,请看:http://www.haorooms.com/post/css_wl_wys

    六、iOS safari 如何阻止“橡皮筋效果”?

    可以参考一下知乎上的回答 https://www.zhihu.com/question/22256539 。

    但是,我们遇到的问题不是这样,我是要解决弹跳导致弹出层(position:absolute)的覆盖层高度小于100%;

    针对这个问题,我想到的解决方案如下:

    方法一: 把position:absolute改成position:fixed,并在弹出层之后,设置body的高度是100%;overflow是hidden。

    方法二:

    思路是获取苹果浏览器导航栏的高度。然后滚动的时候,重新获取其高度。在导航栏高度变小的时候,给弹出层增加高度的百分比!

    代码如下:

    //ios safari 伸缩判断var topbarHeight=window.outerHeight-window.innerHeight,agent=navigator.userAgent,globleflag=true;
            $(window).scroll(function(){if(agent.indexOf("iPhone")!=-1|| agent.indexOf("iPad")!=-1){var topbarHeightNow=window.outerHeight-window.innerHeight;if(topbarHeightNow<topbarHeight){
                        globleflag=false//此处写处理逻辑}else{
                     globleflag=true//此处写处理逻辑}}});

    七、实现点击文字,文字后面radio选中效果

    这个效果是前端很经常用到和遇到的效果了,实现这个效果的方式也很多,很多朋友用js和jquery来实现,但是最简单的,我们可以直接用lable标签的 for 属性来实现。

    看下下面例子:

    <form><labelfor="male">Male</label><inputtype="radio"name="sex"id="male"/><br/><labelfor="female">Female</label><inputtype="radio"name="sex"id="female"/></form>

    label 的for属性后面跟着input的id,就可以点击label,来触发input效果了,大家可以试一试!

    八、网站中,图片文件(jpg,png,gif),如何点击下载?而非点击预览?

    我们平时在网站中的图片,假如我们要下载,如下写:

    <ahref="haorooms博客.jpg">下载</a>

    我们点击下载按钮,只会预览“haorooms博客.jpg”这张图片,并不会出现下载框,另存为那种?那么我们如何做呢?

    我们只需要如下写

    <ahref="haorooms博客.jpg"download>下载</a>

    就可以下载了。点击如下进行尝试吧!下载

    不但如次,我们还可以指定文件名称,如下写法:

    <ahref="haorooms博客.jpg"download="haoroom前端博客图片下载">下载</a>

    测试如下:下载

    上面就是指定下载的写法!

    九、Math.min()比Math.max()大

    Math.min()<Math.max()// falseMath.min()>Math.max()// true

    因为Math.min() 返回 Infinity, 而 Math.max()返回 -Infinity。

    前端技术栈问题

    1

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  • C++面试题汇总 (一)

    万次阅读 多人点赞 2019-06-27 08:54:39
    几种情况只能用intialization list 而不能用assignment? 答案:当类中含有const、reference 成员变量;基类的构造函数都需要初始化表。 C++是不是类型安全的? 答案:不是。两个不同类型的指针之间可以...

    C++面试题汇总 (一)

    一,基础题

    1. new、delete、malloc、free关系
      delete会调用对象的析构函数,和new对应free只会释放内存,new调用构造函数。malloc与free是C++/C语言的标准库函数,new/delete是C++的运算符。它们都可用于申请动态内存和释放内存。对于非内部数据类型的对象而言,光用maloc/free无法满足动态对象的要求。对象在创建的同时要自动执行构造函数,对象在消亡之前要自动执行析构函数。由于malloc/free是库函数而不是运算符,不在编译器控制权限之内,不能够把执行构造函数和析构函数的任务强加于malloc/free。因此C++语言需要一个能完成动态内存分配和初始化工作的运算符new,以及一个能完成清理与释放内存工作的运算符delete。注意new/delete不是库函数。

    2. delete与 delete []区别
      delete只会调用一次析构函数,而delete[]会调用每一个成员的析构函数。在More Effective C++中有更为详细的解释:“当delete操作符用于数组时,它为每个数组元素调用析构函数,然后调用operator delete来释放内存。”delete与new配套,delete []与new []配套

    MemTest *mTest1=new MemTest[10];

    MemTest *mTest2=new MemTest;

    Int *pInt1=new int [10];

    Int *pInt2=new int;

    delete[]pInt1; //-1-

    delete[]pInt2; //-2-

    delete[]mTest1;//-3-

    delete[]mTest2;//-4-

    在-4-处报错。

    这就说明:对于内建简单数据类型,delete和delete[]功能是相同的。对于自定义的复杂数据类型,delete和delete[]不能互用。delete[]删除一个数组,delete删除一个指针。简单来说,用new分配的内存用delete删除;用new[]分配的内存用delete[]删除。delete[]会调用数组元素的析构函数。内部数据类型没有析构函数,所以问题不大。如果你在用delete时没用括号,delete就会认为指向的是单个对象,否则,它就会认为指向的是一个数组。

    1. C++有哪些性质(面向对象特点)
      封装,继承和多态。

    2. 子类析构时要调用父类的析构函数吗?
      析构函数调用的次序是先派生类的析构后基类的析构,也就是说在基类的的析构调用的时候,派生类的信息已经全部销毁了。定义一个对象时先调用基类的构造函数、然后调用派生类的构造函数;析构的时候恰好相反:先调用派生类的析构函数、然后调用基类的析构函数。

    3. 多态,虚函数,纯虚函数
      多态:是对于不同对象接收相同消息时产生不同的动作。C++的多态性具体体现在运行和编译两个方面:在程序运行时的多态性通过继承和虚函数来体现;

    在程序编译时多态性体现在函数和运算符的重载上;

    虚函数:在基类中冠以关键字 virtual 的成员函数。 它提供了一种接口界面。允许在派生类中对基类的虚函数重新定义。

    纯虚函数的作用:在基类中为其派生类保留一个函数的名字,以便派生类根据需要对它进行定义。作为接口而存在 纯虚函数不具备函数的功能,一般不能直接被调用。

    从基类继承来的纯虚函数,在派生类中仍是虚函数。如果一个类中至少有一个纯虚函数,那么这个类被称为抽象类(abstract class)。

    抽象类中不仅包括纯虚函数,也可包括虚函数。抽象类必须用作派生其他类的基类,而不能用于直接创建对象实例。但仍可使用指向抽象类的指针支持运行时多态性。

    1. 求下面函数的返回值(微软)
      int func(x)

    {

    int countx = 0;

    while(x)

    {

    countx ++;

    x = x&(x-1);

    }

    return countx;

    }

    假定x = 9999。 答案:8

    思路:将x转化为2进制,看含有的1的个数。

    1. 什么是“引用”?申明和使用“引用”要注意哪些问题?
      答:引用就是某个目标变量的“别名”(alias),对应用的操作与对变量直接操作效果完全相同。申明一个引用的时候,切记要对其进行初始化。引用声明完毕后,相当于目标变量名有两个名称,即该目标原名称和引用名,不能再把该引用名作为其他变量名的别名。声明一个引用,不是新定义了一个变量,它只表示该引用名是目标变量名的一个别名,它本身不是一种数据类型,因此引用本身不占存储单元,系统也不给引用分配存储单元。不能建立数组的引用。

    2. 将“引用”作为函数参数有哪些特点?
      (1)传递引用给函数与传递指针的效果是一样的。这时,被调函数的形参就成为原来主调函数中的实参变量或对象的一个别名来使用,所以在被调函数中对形参变量的操作就是对其相应的目标对象(在主调函数中)的操作。

    (2)使用引用传递函数的参数,在内存中并没有产生实参的副本,它是直接对实参操作;而使用一般变量传递函数的参数,当发生函数调用时,需要给形参分配存储单元,形参变量是实参变量的副本;如果传递的是对象,还将调用拷贝构造函数。因此,当参数传递的数据较大时,用引用比用一般变量传递参数的效率和所占空间都好。

    (3)使用指针作为函数的参数虽然也能达到与使用引用的效果,但是,在被调函数中同样要给形参分配存储单元,且需要重复使用"*指针变量名"的形式进行运算,这很容易产生错误且程序的阅读性较差;另一方面,在主调函数的调用点处,必须用变量的地址作为实参。而引用更容易使用,更清晰。

    1. 在什么时候需要使用“常引用”? 
      如果既要利用引用提高程序的效率,又要保护传递给函数的数据不在函数中被改变,就应使用常引用。常引用声明方式:const 类型标识符 &引用名=目标变量名;

    例1

    int a ;

    const int &ra=a;

    ra=1; //错误

    a=1; //正确

    例2

    string foo( );

    void bar(string & s);

    那么下面的表达式将是非法的:

    bar(foo( ));

    bar(“hello world”);

    原因在于foo( )和"hello world"串都会产生一个临时对象,而在C++中,这些临时对象都是const类型的。因此上面的表达式就是试图将一个const类型的对象转换为非const类型,这是非法的。引用型参数应该在能被定义为const的情况下,尽量定义为const 。

    1. 将“引用”作为函数返回值类型的格式、好处和需要遵守的规则?

    格式:类型标识符 &函数名(形参列表及类型说明){ //函数体 }

    好处:在内存中不产生被返回值的副本;(注意:正是因为这点原因,所以返回一个局部变量的引用是不可取的。因为随着该局部变量生存期的结束,相应的引用也会失效,产生runtime error!

    注意事项:

    (1)不能返回局部变量的引用。这条可以参照Effective C++[1]的Item 31。主要原因是局部变量会在函数返回后被销毁,因此被返回的引用就成为了"无所指"的引用,程序会进入未知状态。

    (2)不能返回函数内部new分配的内存的引用。这条可以参照Effective C++[1]的Item 31。虽然不存在局部变量的被动销毁问题,可对于这种情况(返回函数内部new分配内存的引用),又面临其它尴尬局面。例如,被函数返回的引用只是作为一个临时变量出现,而没有被赋予一个实际的变量,那么这个引用所指向的空间(由new分配)就无法释放,造成memory leak。

    (3)可以返回类成员的引用,但最好是const。这条原则可以参照Effective C++[1]的Item 30。主要原因是当对象的属性是与某种业务规则(business rule)相关联的时候,其赋值常常与某些其它属性或者对象的状态有关,因此有必要将赋值操作封装在一个业务规则当中。如果其它对象可以获得该属性的非常量引用(或指针),那么对该属性的单纯赋值就会破坏业务规则的完整性。

    (4)流操作符重载返回值申明为“引用”的作用:

    流操作符<<和>>,这两个操作符常常希望被连续使用,例如:cout << “hello” << endl; 因此这两个操作符的返回值应该是一个仍然支持这两个操作符的流引用。可选的其它方案包括:返回一个流对象和返回一个流对象指针。但是对于返回一个流对象,程序必须重新(拷贝)构造一个新的流对象,也就是说,连续的两个<<操作符实际上是针对不同对象的!这无法让人接受。对于返回一个流指针则不能连续使用<<操作符。因此,返回一个流对象引用是惟一选择。这个唯一选择很关键,它说明了引用的重要性以及无可替代性,也许这就是C++语言中引入引用这个概念的原因吧。

    赋值操作符=。这个操作符象流操作符一样,是可以连续使用的,例如:x = j = 10;或者(x=10)=100;赋值操作符的返回值必须是一个左值,以便可以被继续赋值。因此引用成了这个操作符的惟一返回值选择。

    #include<iostream.h>

    int &put(int n);

    int vals[10];

    int error=-1;

    void main()

    {

    put(0)=10; //以put(0)函数值作为左值,等价于vals[0]=10;

    put(9)=20; //以put(9)函数值作为左值,等价于vals[9]=20;

    cout<<vals[0];

    cout<<vals[9];

    }

    int &put(int n)

    {

    if (n>=0 && n<=9 ) return vals[n];

    else { cout<<“subscript error”; return error; }

    }

    (5)在另外的一些操作符中,却千万不能返回引用:±*/ 四则运算符。它们不能返回引用,Effective C++[1]的Item23详细的讨论了这个问题。主要原因是这四个操作符没有side effect,因此,它们必须构造一个对象作为返回值,可选的方案包括:返回一个对象、返回一个局部变量的引用,返回一个new分配的对象的引用、返回一个静态对象引用。根据前面提到的引用作为返回值的三个规则,2、3两个方案都被否决了。静态对象的引用又因为((a+b) == (c+d))会永远为true而导致错误。所以可选的只剩下返回一个对象了。

    1. 结构与联合有和区别?

    (1). 结构和联合都是由多个不同的数据类型成员组成, 但在任何同一时刻, 联合中只存放了一个被选中的成员(所有成员共用一块地址空间), 而结构的所有成员都存在(不同成员的存放地址不同)。

    (2). 对于联合的不同成员赋值, 将会对其它成员重写, 原来成员的值就不存在了, 而对于结构的不同成员赋值是互不影响的。

    1. 试写出程序结果:
      int a=4;

    int &f(int x)

    { a=a+x;

      return  a;
    

    }

    int main(void)

    { int t=5;

     cout<<f(t)<<endl;  a = 9
    
    f(t)=20;             a = 20
    
    cout<<f(t)<<endl;     t = 5,a = 20  a = 25
    
     t=f(t);                a = 30 t = 30
    
    cout<<f(t)<<endl;  }    t = 60
    

    }

    1. 重载(overload)和重写(overried,有的书也叫做“覆盖”)的区别?
      常考的题目。从定义上来说:

    重载:是指允许存在多个同名函数,而这些函数的参数表不同(或许参数个数不同,或许参数类型不同,或许两者都不同)。

    重写:是指子类重新定义父类虚函数的方法。

    从实现原理上来说:

    重载:编译器根据函数不同的参数表,对同名函数的名称做修饰,然后这些同名函数就成了不同的函数(至少对于编译器来说是这样的)。如,有两个同名函数:function func(p:integer):integer;和function func(p:string):integer;。那么编译器做过修饰后的函数名称可能是这样的:int_func、str_func。对于这两个函数的调用,在编译器间就已经确定了,是静态的。也就是说,它们的地址在编译期就绑定了(早绑定),因此,重载和多态无关!

    重写:和多态真正相关。当子类重新定义了父类的虚函数后,父类指针根据赋给它的不同的子类指针,动态的调用属于子类的该函数,这样的函数调用在编译期间是无法确定的(调用的子类的虚函数的地址无法给出)。因此,这样的函数地址是在运行期绑定的(晚绑定)。

    1. 有哪几种情况只能用intialization list 而不能用assignment?
      答案:当类中含有const、reference 成员变量;基类的构造函数都需要初始化表。

    2. C++是不是类型安全的?
      答案:不是。两个不同类型的指针之间可以强制转换(用reinterpret cast)。C#是类型安全的。

    3. main 函数执行以前,还会执行什么代码?
      答案:全局对象的构造函数会在main 函数之前执行。

    4. 描述内存分配方式以及它们的区别?
      1) 从静态存储区域分配。内存在程序编译的时候就已经分配好,这块内存在程序的整个运行期间都存在。例如全局变量,static 变量。

    2) 在栈上创建。在执行函数时,函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建,函数执行结束时这些存储单元自动被释放。栈内存分配运算内置于处理器的指令集。

    3) 从堆上分配,亦称动态内存分配。程序在运行的时候用malloc 或new 申请任意多少的内存,程序员自己负责在何时用free 或delete 释放内存。动态内存的生存期由程序员决定,使用非常灵活,但问题也最多。

    1. 分别写出BOOL,int,float,指针类型的变量a 与“零”的比较语句。
      答案:

    BOOL : if ( !a ) or if(a)

    int : if ( a == 0)

    float : const EXPRESSION EXP = 0.000001

    if ( a < EXP && a >-EXP)

    pointer : if ( a != NULL) or if(a == NULL)

    1. 请说出const与#define 相比,有何优点?
      答案:

    const作用:定义常量、修饰函数参数、修饰函数返回值三个作用。被Const修饰的东西都受到强制保护,可以预防意外的变动,能提高程序的健壮性。

    1) const 常量有数据类型,而宏常量没有数据类型。编译器可以对前者进行类型安全检查。而对后者只进行字符替换,没有类型安全检查,并且在字符替换可能会产生意料不到的错误。

    2) 有些集成化的调试工具可以对const 常量进行调试,但是不能对宏常量进行调试。

    1. 简述数组与指针的区别?
      数组要么在静态存储区被创建(如全局数组),要么在栈上被创建。指针可以随时指向任意类型的内存块。

    (1)修改内容上的差别

    char a[] = “hello”;

    a[0] = ‘X’;

    char *p = “world”; // 注意p 指向常量字符串

    p[0] = ‘X’; // 编译器不能发现该错误,运行时错误

    (2) 用运算符sizeof 可以计算出数组的容量(字节数)。sizeof§,p 为指针得到的是一个指针变量的字节数,而不是p 所指的内存容量。C++/C 语言没有办法知道指针所指的内存容量,除非在申请内存时记住它。注意当数组作为函数的参数进行传递时,该数组自动退化为同类型的指针。

    char a[] = “hello world”;

    char *p = a;

    cout<< sizeof(a) << endl; // 12 字节

    cout<< sizeof§ << endl; // 4 字节

    计算数组和指针的内存容量

    void Func(char a[100])

    {

    cout<< sizeof(a) << endl; // 4 字节而不是100 字节

    }

    1. 题: int (*s[10])(int) 表示的是什么?
      int (*s[10])(int) 函数指针数组,每个指针指向一个int func(int param)的函数。

    2. 题:栈内存与文字常量区

         char str1[] = "abc";
      

    char str2[] = “abc”;

    const char str3[] = “abc”;
      const char str4[] = “abc”;

    const char *str5 = “abc”;
      const char *str6 = “abc”;

    char *str7 = “abc”;
      char *str8 = “abc”;

    cout << ( str1 == str2 ) << endl;//0 分别指向各自的栈内存
      cout << ( str3 == str4 ) << endl;//0 分别指向各自的栈内存
      cout << ( str5 == str6 ) << endl;//1指向文字常量区地址相同

    cout << ( str7 == str8 ) << endl;//1指向文字常量区地址相同

    结果是:0 0 1 1

    解答:str1,str2,str3,str4是数组变量,它们有各自的内存空间;而str5,str6,str7,str8是指针,它们指向相同的常量区域。

    1. 题:将程序跳转到指定内存地址
      要对绝对地址0x100000赋值,我们可以用(unsigned int*)0x100000 = 1234;那么要是想让程序跳转到绝对地址是0x100000去执行,应该怎么做?

    ((void ()( ))0x100000 ) ( );
      首先要将0x100000强制转换成函数指针,即:
      (void ()())0x100000
      然后再调用它:
      ((void ()())0x100000)();
      用typedef可以看得更直观些:
      typedef void(
    )() voidFuncPtr;
      *((voidFuncPtr)0x100000)();

    1. 题:int id[sizeof(unsigned long)];这个对吗?为什么?

    答案:正确 这个 sizeof是编译时运算符,编译时就确定了 ,可以看成和机器有关的常量。

    1. 题:引用与指针有什么区别?

    【参考答案】

    1. 引用必须被初始化,指针不必。

    2. 引用初始化以后不能被改变,指针可以改变所指的对象。

    3. 不存在指向空值的引用,但是存在指向空值的指针。

    1. 题:const 与 #define 的比较 ,const有什么优点?

    【参考答案】

    (1) const 常量有数据类型,而宏常量没有数据类型。编译器可以对前者进行类型安全检查。而对后者只进行字符替换,没有类型安全检查,并且在字符替换可能会产生意料不到的错误(边际效应) 。

    (2) 有些集成化的调试工具可以对 const 常量进行调试,但是不能对宏常量进行调试。

    1. 题:复杂声明

    void * ( * (*fp1)(int))[10];

    float (( fp2)(int,int,int))(int);

    int (* ( * fp3)())10;

    分别表示什么意思?
    【标准答案】

    1.void * ( * (fp1)(int))[10]; fp1是一个指针,指向一个函数,这个函数的参数为int型,函数的返回值是一个指针,这个指针指向一个数组,这个数组有10个元素,每个元素是一个void型指针。

    2.float (( fp2)(int,int,int))(int); fp2是一个指针,指向一个函数,这个函数的参数为3个int型,函数的返回值是一个指针,这个指针指向一个函数,这个函数的参数为int型,函数的返回值是float型。

    3.int (* ( * fp3)())10; fp3是一个指针,指向一个函数,这个函数的参数为空,函数的返回值是一个指针,这个指针指向一个数组,这个数组有10个元素,每个元素是一个指针,指向一个函数,这个函数的参数为空,函数的返回值是int型。

    1. 题:内存的分配方式有几种?
      【参考答案】

    一、从静态存储区域分配。内存在程序编译的时候就已经分配好,这块内存在程序的整个运行期间都存在。例如全局变量。

    二、在栈上创建。在执行函数时,函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建,函数执行结束时这些存储单元自动被释放。栈内存分配运算内置于处理器的指令集中,效率很高,但是分配的内存容量有限。

    三、从堆上分配,亦称动态内存分配。程序在运行的时候用malloc或new申请任意多少的内存,程序员自己负责在何时用free或delete释放内存。动态内存的生存期由我们决定,使用非常灵活,但问题也最多。

    1. 题:基类的析构函数不是虚函数,会带来什么问题?
      【参考答案】派生类的析构函数用不上,会造成资源的泄漏。

    2. 题:全局变量和局部变量有什么区别?是怎么实现的?操作系统和编译器是怎么知道的?
      【参考答案】

    生命周期不同:

    全局变量随主程序创建和创建,随主程序销毁而销毁;局部变量在局部函数内部,甚至局部循环体等内部存在,退出就不存在;

    使用方式不同:通过声明后全局变量程序的各个部分都可以用到;局部变量只能在局部使用;分配在栈区。

    操作系统和编译器通过内存分配的位置来知道的,全局变量分配在全局数据段并且在程序开始运行的时候被加载。局部变量则分配在堆栈里面 。

    二,算法题

    1. 实现strcpy.
     char* MyStrCpy( char *pDest, const char *pSrc )    
    {    
        if( nullptr == pDest || nullptr == pSrc )    
        {    
           return nullptr;    
        }    
        if( pDest == pSrc )    
         {    
            return pDest;    
         }    
         char *pIter = pDest;    
        while( ( *pIter++=*pSrc++ ) !='\0' );    
         return pDest;    
     }    
    
    1. 实现strcat
     char* MyStrCat( char *pDest, const char *pSrc )    
    {    
         if( nullptr == pDest || nullptr == pSrc )    
         {    
             return nullptr;    
         }    
      
        char *pIter = pDest + strlen( pDest );    
         while( ( *pIter++=*pSrc++ ) != '\0' );    
        return pDest;    
     }    
    
    1. 实现CString字符串类缺省四个方法
    class MyCString    
     {    
     public:    
       
         MyCString( char *pData = nullptr )    
        {    
            if( nullptr == pData )    
            {    
                 mpData = new char[ 1 ];    
                 assert( nullptr != mpData );    
                 *mpData = '\0';    
             }    
            else    
            {    
                mpData = new char[ strlen( pData ) + 1 ];    
                 assert( nullptr != mpData );    
                 strcpy( mpData, pData );    
            }    
         }    
       
         MyCString( const MyCString &Other )    
         {    
             mpData = new char[ strlen( Other.mpData ) + 1 ];    
             assert( nullptr != mpData );    
             strcpy( mpData, Other.mpData );    
         }    
      
         ~MyCString()    
        {    
             if( nullptr != mpData )    
             {    
                delete [] mpData;    
                 mpData = nullptr;    
             }    
         }    
       
         const MyCString& operator =( const MyCString &Other )    
         {    
             if( this == &Other )    
             {    
                return *this;    
             }    
             delete [] mpData;    
             mpData = new char[ strlen( Other.mpData ) + 1 ];    
            assert( nullptr != mpData );    
            strcpy( mpData, Other.mpData );    
             return *this;    
         }    
       
     private:    
       
        char *mpData;    
     };    
    
    1. 不使用第三个变量交换两个数的值
    void SwapA( int &A, int &B )    
    {    
         if( A == B )    
         {    
            return;    
         }    
         A = A + B;    
         B = A - B;    
         A = A - B;    
     }    
     void SwapB( unsigned int &A, unsigned int &B )    
    {    
        if( A == B )    
         {    
             return;    
         }  
         A = A ^ B;    
        B = A ^ B;    
         A = A ^ B;    
     }    
    
    1. C语言中字符串转数字的方法是什么( atoi ),请实现它
     int Myatoi( const char *pString )    
    {    
        assert( nullptr != pString );    
        const int Len = strlen( pString );    
         int Value = 0;    
        int Times = 1;    
        for( int i = Len -1; i >= 0; --i, Times *= 10 )    
         {    
             Value += ( pString[ i ] - '0' ) * Times;    
         }    
         return Value;    
    }    
    
    1. 实现一个将字符串逆序的方法
    char* MyInverted( char *pDest )    
    {    
         assert( nullptr != pDest );    
         const int Len = strlen( pDest );    
         char T = 0;    
         for( int i = 0; i < Len / 2; ++i )    
         {    
             T = pDest[ i ];    
            pDest[ i ] = pDest[ Len - i - 1 ];    
             pDest[ Len - i -1 ] = T;    
         }    
         return pDest;    
     }    
    
    1. 实现一个将字符串中所有字母转换为大写的方法
    char* MyUpper( char *pDest )    
    {    
         assert( nullptr != pDest );    
         for( char *i = pDest; *i != '\0'; ++i )    
         {    
             if( *i < 'a' || *i > 'z' )    
             {    
                 continue;    
            }    
             *i -= 'a' - 'A';    
         }    
         return pDest;    
     }    
    
    1. 已知一个数组已经降序排序请用二分查字法找到其中的某个元素找到返回索引否则返回-1
    int BinarySearch( int *pArray, int Count, int Value )    
      {    
         assert( nullptr != pArray );    
         int Left = 0;    
         int Right = Count -1;    
          int Mid = 0;    
          while( Left <= Right )    
          {    
            Mid = ( Left + Right ) / 2;    
             if( Value < pArray[ Mid ] )    
            {    
                Right = Mid - 1;    
            }          
               else if( Value > pArray[ Mid ] )    
            {    
                Left = Mid + 1;    
             }    
             else    
             {    
                 return Mid;    
             }    
        }    
         return -1;    
     }    
       
     struct Node    
     {    
         Node *mpNext;    
         int mData;    
     };  
    
    1. 删除链表中值为Value的所有元素( [Head]->[node1]->[node2]->…[noden] )
    void DeleteFromList( Node *pHead, int Value )  
    {  
        Node *pPrev = pHead;  
         Node *pNext = pHead->mpNext;  
        while( nullptr != pNext )  
        {  
            if( pNext->mData != Value )  
            {  
                pPrev = pNext;  
               pNext = pNext->mpNext;  
             }  
            else  
            {  
               pPrev->mpNext = pNext->mpNext;  
                 delete pNext;  
                pNext = pPrev->mpNext;  
             }  
        }  
     }    
    
    1. 在链表Index位置插入新的值为Value的元素
     void InsertFromList( Node *pHead, int Index, int Value )    
    {  
         Node *pIter = pHead;  
         for( int i = 0; i < Index && nullptr != pIter; ++i, pIter = pIter->mpNext );  
        assert( nullptr != pIter );  
        Node *pNew = new Node;  
        pNew->mData = Value;  
        pNew->mpNext = pIter->mpNext;  
         pIter->mpNext = pNew;  
     }    
    
    1. 将链表逆序
     Node* InvertedFromList( Node *pHead )    
     {    
         //A->B->C  
         Node *pPrev = pHead;            //A  
         Node *pNext = pHead->mpNext;        //B  
         Node *pNextNext = nullptr;        //C  
        while( nullptr != pNext )    
         {  
             pNextNext = pNext->mpNext;    //C = B->C  
            pNext->mpNext = pPrev;        //B->A  
       
            pPrev = pNext;                //A = B  
             pNext = pNextNext;            //B = C  
         }  
         pHead->mpNext = nullptr;//C->B->A->null  
         return pPrev;            //return C( new head )  
     }    
    
    1. 判断X年X月X日是这年的第几天
    int GetDay( int Year, int Month, int Day )  
     {    
        int MonthDays[ 13 ] = { 0, 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31 };    
      
        if( ( Year % 4 == 0 && Year % 100 != 0 ) || ( Year % 400 == 0 ) )    
         {    
             ++MonthDays[ 2 ];    
         }    
      
        int Days = 0;    
        for( int i = 1; i < Month; ++i )    
         {    
            Days += MonthDays[ i ];    
         }    
         Days += Day;    
      
        return Days;    
    }  
    
    1. 求斐波拉契数列第N项
    int GetFibonacci1( int N )  
     {  
         if( 1 == N || 2 == N )  
         {  
             return 1;  
         }  
         if( 3 == N )  
         {  
             return 2;  
         }  
         int A = 2;  
        int B = 3;  
         int C = 5;  
         for( int i = 0; i < N - 4; ++i )  
         {  
            C = A + B;  
            A = B;  
             B = C;  
         }  
         return C;  
     }  
    
    1. 递归求斐波拉契数列数列第N项
    int GetFibonacci2( int N )  
     {  
        if( 1 == N || 2 == N )  
         {  
             return 1;  
         }  
         return GetFibonacci2( N - 1 ) + GetFibonacci2( N - 2 );  
     }  
    
    1. 实现一个产生[N-M]区间数字的随机方法
    int GetRandomRange( int N, int M )  
    {  
         if( N == M )  
         {  
             return N;  
         }  
         if( N > M )  
         {  
             N = N + M;  
             M = N - M;  
             N = N - M;  
         }  
         return N + ( rand() % ( M - N + 1 ) );  
     }  
    
    1. 实现一个产生[0~1]之间的随机浮点数
    double GetRandomRange()  
    {  
         return rand() / static_cast< double >( RAND_MAX );  
     }  
    
    1. 实现一个打印出1-1000之间的所有素数的方法
    void PrintfPrime()  
     {  
        //1不是素数  
         //2是最小非奇数素数  
        //直接从3开始  
        printf( "2\n" );  
        bool b = false;  
       for( int i = 3; i <= 1000; ++i )  
         {  
             b = true;  
            for( int j = 2; j <= i / 2; ++j )  
            {  
                if( i % j == 0 )  
                {  
                     b = false;  
                    break;  
                }  
            }  
            if( b )  
             {  
                 printf( "%d\n", i );  
             }  
         }  
     }  
    
    1. 已知Z = X + Y 其中 Z, X, Y 均为无符号int型 定义一个宏判断Z是否已经越界 2 3 #define IS_OVER_FLOW( Z, X, Y ) ( Z < ( ( X ) < ( Y ) ? ( Y ) : ( X ) ) )
    3 #define IS_OVER_FLOW( Z, X, Y ) ( Z < ( ( X ) < ( Y ) ? ( Y ) : ( X ) ) )  
    
    1. 请用栈实现队列
    int QueuePop( std::stack< int > &StackA )  
    {  
         std::stack< int > StackB;  
         while( false == StackA.empty() )  
         {  
            StackB.push( StackA.top() );  
             StackA.pop();  
        }  
      
         const int top = StackB.top();  
        StackB.pop();  
      
         while( false == StackB.empty() )  
        {  
            StackA.push( StackB.top() );  
             StackB.pop();  
         }  
        return top;  
     }  
    
    1. 已知X班X成绩0-100分编写一个方法实现0-59打印不合格,60-69打印合格,70-79打印良好,80-100打印优秀
      2 //不能使用if,:?,switch
    void PrintScore( int Score )  
    {  
         assert( Score >= 0 && Score <= 100 );  
         const char *pString[] =  
         {   
             "不合格",  
             "不合格",  
             "不合格",  
             "不合格",  
            "不合格",  
            "不合格",  
             "合格",  
            "良好",  
             "优秀",  
             "优秀",  
             "优秀",  
        };  
        printf( "%s\n", pString[ Score / 10 ] );  
    }  
    
    1. 实现strncpy
    char *Mystrncpy( char *pDest, const char *pSrc, int Count )  
    {  
         assert( NULL != pDest && NULL != pSrc );  
         if( pDest == pSrc )  
        {  
            return pDest;  
        }  
        if( Count <= 0 )  
         {  
             return pDest;  
         }  
        char *pStart = pDest;  
         while( ( Count-- ) > 0 && ( *pStart++=*pSrc++ ) );  
         *pStart = '\0';  
         return pDest;  
     }   
    
    1. C语言中数字转字符串的方法是什么?(itoa)请实现他
    char* Myitoa( char *pDest, int val, int radix )  
     {  
         assert( NULL != pDest );  
         assert( radix > 1 );  
         const bool IsMinu = val < 0;  
         char buffer[ 16 ] = {};  
        int count = 0;  
      
        do  
        {  
             buffer[ count++ ] = abs(val) % radix;  
            val /= radix;  
         }  
         while( val );  
       
       
        if( IsMinu )  
        {  
            pDest[ 0 ] = '-';  
            for( int i = 0; i < count; ++i )  
             {  
                 pDest[ i + 1 ] = '0' + buffer[ count - i - 1 ];  
             }  
            pDest[ count + 1 ] = '\0';  
         }  
         else  
         {  
            for( int i = 0; i < count; ++i )  
             {  
                pDest[ i ] = '0' + buffer[ count - i - 1 ];  
            }  
            pDest[ count ] = '\0';  
         }  
         return pDest;  
     }  
    
    1. 如何判断链表是否有环
    bool IsLoop( Node *pHead )  
    {  
        //[H->A->B->C->A]  
         assert( NULL != pHead );  
         Node *pNext = pHead->mpNext;  
         Node *pNextNext = pHead->mpNext;  
         while( NULL != pNext && NULL != pNextNext->mpNext )  
          {  
             pNext = pNext->mpNext;//[ B、C、A ]  
             pNextNext = pNextNext->mpNext->mpNext;//[C、B、A]  
             if( pNext == pNextNext )  
             {  
                 return true;  
             }  
         }  
         return false;  
    }  
    
    1. 统计出一个字符串每种字母出现的次数要求时间复杂度为O(n)
    void CountLetter( const char *pSrc )  
     {  
         int count[ 256 ] = {};  
        for( ; *pSrc !='\0'; ++pSrc )  
        {  
            const char &c = *pSrc;  
            if( ( c < 'A' || c > 'z') && ( c < 'a' || c > 'z' ) )  
           {  
                 continue;  
             }  
            ++count[ c ];  
        }  
     }   
    
    1. 选择排序的思想是什么?( 每次找到最大或最小的值放在数组的低位上 )请实现它
    void SelectSort( int *pArray, int count )  
    {  
        for( int i = 0; i < count; ++i )  
        {  
            //默认低位元素最小  
            int MinValue = pArray[ i ];  
          //默认保存低位元素的索引  
             int MinIndex = i;  
             //除开第一个元素找是否还有比它还小的元素( 升序 )  
            for( int j = i + 1; j < count; ++j )  
            {  
                 //发现找到比它还小的元素重新赋值和保存索引  
                if( pArray[ j ] < MinValue )  
               {  
                    MinValue = pArray[ j ];  
                    MinIndex = j;  
                }  
             }  
            //将找到最小元素放在数组低位上面  
            const int Temp = pArray[ i ];  
            pArray[ i ] = MinValue;  
            pArray[ MinIndex ] = Temp;  
        }  
     }  
    
    1. 冒泡排序的思想是什么?(升序排序中越小的数往低位走,越大的数往高位走,每次与相邻元素比较导致的特点)请实现它
    void BubbleSort( int *pArray, int count )  
     {  
         //eg.[6][8][8][0][9][1]  
        //i = 0,j < 5    [6][8][0][8][1][9]  
         //i = 1,j < 4    [6][0][8][1][8][9]  
         //i = 2,j < 3    [0][6][1][8][8][9]  
         //i = 3,j < 2    [0][1][6][8][8][9]  
       
         //到此为止已经排序OK了  
        //i = 4,j < 1    [0][1][6][8][8][9]  
         //i = 5,j < 0    [0][1][6][8][8][9]  
         for( int i = 0; i < count; ++i )  
         {  
             for( int j = 0; j < count - i - 1; ++j )  
             {  
                 if( pArray[ j ] > pArray[ j + 1 ] )  
                 {  
                     const int Temp = pArray[ j ];  
                     pArray[ j ] = pArray[ j + 1 ];  
                     pArray[ j + 1 ] = Temp;  
                 }  
             }  
         }  
     }  
    
    1. 已知两个数组有序实现一个方法将他们合并后任然有序
    void MergeSort( int *pMerge, int *p1, int p1len, int *p2, int p2len )  
     {  
        assert( nullptr != pMerge && nullptr != p1 && nullptr != p2 );               
    
         int i = 0;  
         int j = 0;  
         int k = 0;  
         while( i < p1len && j < p2len )  
         {  
             if( p1[ i ] < p2[ j ] )  
             {  
                 pMerge[ k ] = p1[ i ];  
                ++k;  
                ++i;  
             }  
             else  
             {  
                pMerge[ k ] = p2[ j ];  
                ++k;  
                ++j;  
            }  
         }  
         while( i < p1len )  
        {  
             pMerge[ k ] = p1[ i ];  
            ++k;  
             ++i;  
         }  
         while( j < p2len )  
         {  
            pMerge[ k ] = p2[ j ];  
            ++k;  
            ++j;  
         }  
     }  
    
    1. 实现一个算法找到数组中第二大的数
    int FindSec( int *p, int len )  
      {  
        assert( nullptr != p );  
         int maxv = p[ 0 ];  
         int secv = p[ 0 ];  
        for( int i = 1; i < len; ++i )  
         {  
            if( maxv < p[ i ] )  
            {  
                 secv = maxv;  
                 maxv = p[ i ];  
             }  
         }  
         return secv;  
     }  
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    展开全文
  • 如果从星座点上来,表现为星座点位置上的扩张,星座点的模 糊。因此,QAM的阶数越多,相位就会越 模糊,相邻的星座点甚至会连在一起,无法 判断或识别本来信号面目。可见,在同样的 信道环境和其他技术条件的情况...

     

    BPSK,QPSK,2FSK,16QAM,64QAM信号在高斯信道与瑞利信道下的误码率性能仿真

     

      要:

    为了获得BPSK, QPSK, 2FSK, 16QAM, 64QAM信号在不同信道下的误码率,借助MATLAB软件仿真数据在高斯信道,平坦瑞利信道以及多径信道中的传输过程,建立BPSK,QPSK,2FSK,16QAM,64QAM调制方式模型和信道模型,使数据经过所建立的模型处理后,得到不同信噪比情况下的误码率。最后仿真获取准确误码率曲线,并分析使用不同调制方式调制、信道传输数据对信号传送的影响。

    Ⅰ介绍

    近年来,随着无线通信、导航通信、扩频通信、电子对抗技术等的飞速发展,BPSK, QPSK, 2FSK, 16QAM, 64QAM这一类数字调制信号的应用越来越广。进一步,BPSK, QPSK, 2FSK, 16QAM, 64QAM信号视为典型信号的代表,它们各自具有频带利用率高、带宽小、抗干扰性好等不同的优点,因此以 这些信号为基础开展的研究工作成为了热点。而高斯信道,瑞利信道多径信道又是当今移动通信中常见的信道。因此,本文在开展对BPSK, QPSK, 2FSK, 16QAM, 64QAM信号在这些常见信道下的误码率仿真,以为后续诸多领域的研究工作提供借鉴。

    Ⅱ信号模型

    2.1 BPSK

    2.1.1 BPSK信号调制机理

    BPSK信号是利用载波的相位变化来传递信息,而振幅和频率保持不变。在BPSK中,通常用初始相位0和π分别表示二进制“1”和“0”。其时域表达式可用(1)式来表示。其中,A表示载波的振幅,ω_{c}w_{c}表示载波频率, \Phi _{n}表示第n个符号相位,且\Phi _{n}只能取0或者π。

    (1)

    进一步,式(1)可用(2)式来表示。

    (2)

    设 g(t)为脉宽为TS的单个矩形脉冲,a_{n}取值为+1或者-1,则BPSK信号可以表述为一个双极性全占空矩形脉冲序列与一个正弦波的相乘,见(3)式所示。

    (3)

    2.1.2 BPSK信号解调机理

    BPSK 信号的解调通常采用相干解调法。设 BPSK 信号为e_{BPSK}(t)=As(t)\cos(\omega _{c}t+\varphi _{n}),则相乘器的输出为:

    (4)

    进一步,设低通滤波器截止频率为 w_{c},则低通滤波器的输出为1/2Acos\Phi _{n},由于 BPSK信号中\Phi _{n}可取0或者π, 所以抽样判决器的输入为1/2A或者-1/2A。设抽样判决器的判定门限为0,则当1/2A>0时,抽样判决器输出为1;当-1/2A<0时,抽样判决器输出为-1,进而实现了对BPSK信号的解调。

    2.2 QPSK

    在数字信号的调制方式中,QPSK 四相移键控是目前最常用的一种数字信号调制方式,它具有较高的频谱利用率、较强的抗干扰能力,电路上实现方式也较为简单。四相相移调制是利用载波的四种不同相位差来表征输入的数字信息,简单讲就是四进制移相键控,QPSK 是在 M =4 时的调相技术。它规定了四种载波相位,分别为 45°、135°、225°和 315°。调制器输入的数据是二 进制数字序列,为了能和四进制的载波相位配合起来,就需要把二进制数据变换为四进制数据。这就是说,需要把二进制数字序列中每两个比特分成一组,共有四种组合,即 00,01,10,11,其中每一组称 为双比特码元。每一个双比特码元是由两位二进制信息比特组成的,它们分别代表四进制四个符号中的一 个符号。QPSK 中每次调制可传输2 个信息比特,这些信息比特是通过载波的四种相位来进行传递的。解 调器根据星座图及接收到的载波信号的相位来判断发送端发送的信息比特。

    图1 QPSK信号产生原理

    2.3 2FSK

    FSK( Frequency shift Keying) 频移键控是利用载 波的频率变化来传递数字信息。它是利用基带数字信 号离散取值特点去键控载波频率以传递信息的一种数 字调制技术。FSK 是信息传输中使用得较早的一种调 制方式,它的主要优点是: 实现起来较容易,抗噪声与 抗衰减的性能较好,在中低速数据传输中得到了广泛的应用[3]。

    最常见的是用两个频率承载二进制1 和0 的双频 2FSK[4]。2FSK键控法则是利用受矩形脉冲序列控制的开关电路对两个不同的独立频率源进行选通。键控 法的特点是转换速度快、波形好、稳定度高且易于实 现,故应用广泛。最常见的是用两个频率承载二进制 1 和0 的二进制频移键控( 2FSK) ,其时域表达式可写为:

    2.4 QAM

    随着通信技术的发展,随着业务类型的 多样化和用户数目的迅速增长,带宽的限制 越来越明显。如何能在有限的带宽下提高频 谱利用率、获得更高的传输速率,改变传输 方式、引入先进通信技术成为主要的追求。 最小频移键控、正交幅度调制、正交频分复 用调制等技术都是提高频谱利用率、获得更 高的传输速率的典型代表。 正交幅度调制,也就是 QAM技术,它 是利用正交载波分别对两路信号进行抑制载 波的调幅,然后相加后进入后续的传输和处 理。对于MQAM 信号,一般的表达式为:

    (9)

    式中,An是基带信号的振幅,g(t-nTs)是宽度为Ts的第n个码元基带信号波形,\Phi _{n}是第n个码元载波的相位。

    通常的QAM 技术有 4QAM、16QAM、64QAM,分别对应空间星座点的个数是4个、 16个、64个。星座点个数越多,频谱利用 率越高,单位时间传输的信息量越大;但是 QAM的阶数越多,星座点个数就越多,星 座点之间的距离越近(如图1),差错率越高。

    图2  QAM星座图

    可以看出星座点均匀的分布在四个象限,在信道比较理想,没有噪声和干扰影响时,星座点很清晰。但是如果加入了信道影响后,信号会发生失真,从时域波形上表现为毛刺增多抖动增大;如果从星座点上来看,表现为星座点位置上的扩张,星座点的模 糊。因此,QAM的阶数越多,相位就会越 模糊,相邻的星座点甚至会连在一起,无法 判断或识别本来信号面目。可见,在同样的 信道环境和其他技术条件的情况下,QAM 阶数越高,传输速率越大,但是误码率越高。 选择哪种 QAM 方式,要依据的传输环境和 系统性能来定。当输入的两路信号是二进制 数字信号时,通过乘以正交载波后,生成了 4QAM方式;当输入的两路信号是四进制 数字信号时,通过乘以正交载波后,生成了 16QAM方式;当输入的两路信号是八进制 数字信号时,通过乘以正交载波后,生成了 64QAM方式。可以看出正交载波的调制, 再并上多进制的输入信号,就可以生成多阶 QAM。需要关注的是,在采用QAM技术时, 为了产生良好的星座图,就要保证仿真数据足够多。

    Ⅲ 信道模型

    3.1 高斯信道模型

    在通信系统中噪声是一个随机过程,很难通过简单的计算方式预测某个时刻噪声信号的强度,故从概率论的角度去分析噪声. 白噪声存在于整个频谱范围内,所以在任何的信道内都存在高斯白噪声. 对于一维的高斯随机变量x ,如果它的均值为μ ,方差等于 σ 2,则随机变量取值为x的概率P(x) ,由下 式确定:

    (10)

    2.5 瑞利衰落信道模型

    图3  信号的多径传播

    参考图3,式(11)为基站发出信号的延迟波, fc(Hz)为发出时频率,θn为附加角度

    (11)

    其中,Re给出附加波复包络的实部,n为附加波编号,j是虚单位。en(t)由式(12)给出,Ln为传输路径长度(m) , v 为移动台的速度(m/s),λ为波长(m)

    (12)

    Rn和\Phi _{n}是附加波n的包络和相位,xn(t)和 yn(t)分别是en(t)同相和正交分量,附加波n由多普勒效应引起的多普勒频移为

    (13)

    移动台收到的波形是以上所提到的附加波的合成,当波的数目为 N 时,接收波记为r(t):

    (14)

    x(t)和y(t)表达式如式(15)、式(16)所示:

    (15)
    (16)

    x(t)和y(t)是归一化随机过程. 当 N 足够大时,其均值为 0,方差为 σ. 令 x =x(t) ,y =y(t) ,可以得出 x(t)和 y( t)的联合概率密度函数:

    (17)

    此外,也可以用接收波的幅度和相位表示r(t):

    (18)

    R(t)和θ(t)为:

    (19)

    通过使用变量代换,p(x ,y)表示为 p(R , θ ):

    (20)

    对θ从0到2π积分,可得概率密度函数p(R):

    (21)

    对R从0到∞积分,可得概率密度函数p(θ):

    (22)

     式(11)和式(12)表明信号衰落的包络变化服从瑞利分布,相位变化服从均匀分布。

     仿真结果

    4.1 参数设置

    对模块参数进行设置,然后进行仿真分析,发送10000位符号间隔为1的数据比特,计算信噪比从0dB变化到10dB时在高斯信道下以及平坦瑞利信道下的误码率并画图,如图4,5所示,可以看出在高斯信道条件下所有调制格式信号误码率都随着信噪比的增加而减小,其中BPSK信号与QPSK信号误码率性能最好且相差不大,当信噪比大于8dB时误码率基本降低至零。16QAM与64QAM信号的误码率性能最差,2FSK信号的误码率大约低于QAM信号0.15,高于PSK信号大约20%,在信噪比等于0的情况下,并且随着信噪比的增加,差距不断扩大。在平坦瑞利衰落信道下各个调制信号在信噪比较大时误码率性能均有下降,其中BPSK信号性能最好,QAM信号性能最差,且各个调制信号的误码率随着信噪比的增大下降较为缓慢。

    对于数字调制信号在多径瑞利衰落信道下的误码率,画出了信噪比从0dB变化到14dB的误码率曲线,如图6所示。从图中可以看出,在不使用均衡器时,除了2FSK信号以外,其余调制格式信号的误码率随着信噪比增加变化不大,性能下降严重。因此如果要在衰落信道中获得与加性高斯白噪声信道相同的传输效果,就需要增加信号的信噪比。仿真结果表明瑞利衰落信道对系 统的误码率性能的影响较大,这将会严重影响通信系统 的性能 .但是信道衰落又是不可避免的 , 因此 , 需要采取 各种措施来提高通信系统的性能。例如各种抗衰落的调制解调技术、抗衰落接收技术及扩谱技术等。

    图4  BPSK,QPSK,2FSK,16QAM,64QAM信号在高斯信道下的误码率性能
    图5  BPSK,QPSK,2FSK,16QAM,64QAM信号在平坦瑞利信道下的误码率性能

     

    图6  BPSK,QPSK,2FSK,16QAM,64QAM信号在多径瑞利衰落信道下的误码率性能

     结论

    用MATLAB构建系统仿真的结果表明,在高斯信道下与平坦瑞利衰落信道下PSK信号要优于QAM信号与2FSK信号,但后者对瑞利多径衰落有一定的鲁棒性,在日常通信过程中,对信号调制格式的选择可以对效率与误码率可以进行一定的折中,虽然本仿真法还需优化, 但对不同信噪比情况下误码率的计算提供了理论依据。

     

    参考文献

    [1] 王新梅,肖国镇. QPSK调制解调通信系统仿真实现[J]. 数字技术与应用,2009.

    [2] 杨万全,熊淑华,卫武迪等 . 现代通信技术 [M] . 成都: 四川大学出版社,2000.

    [3] 王世一. 数字信号处理[M].北京: 北京理工大学出版社,1997:165 -170.

    [4] Sanjit K.Mitra,孙 洪.数字信号处理———基于计算机的方法[M].北京: 电子工业出版社, 2005:117 -120.

     

     

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    万次阅读 2019-04-21 09:49:33
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  • 话题内容转自:款笔记本电脑最适合程序员学习写代码?结果我竟无言以对 今天小编在网上看到网友们讨论什么样的电脑最适合程序员学习写代码?小编根据前两天发的那篇了解腾讯华为员工生活状况的文章,心想肯定是...
  • 在阅读前,建议:t检验、t分布、t值 先深入理解ttt检验、ttt分布、ttt统计量的数学意义 在编程的时候,不少语言或者编程包只有现成的双侧T检验的函数,我想知道怎么根据双侧T检验的p值来得到单侧T检验的p值。 ...
  • 1:此为永磁同步控制系列文章之一,应大家的要求,关于永磁同步矢量控制的系列文章已经在主页置顶,大家可以直接主页里面查阅,希望能给大家带来帮助,谢谢。 2:矢量控制的六篇文章后。弱磁、MTPA、位置控制系列...
  • ROC和 区别p值和q值

    千次阅读 2019-06-11 21:02:40
    ROC和 区别p值和q值 ROC曲线指受试者工作特征曲线 / 接收器操作特性曲线(receiver operating characteristic curve), 是反映敏感性和特异性连续变量的综合指标,是用构图法揭示敏感性和特异性的相互关系,它通过将...
  • 编译并刷入nexus 6p手机

    千次阅读 2017-02-21 23:32:47
    经过一周的奋战,终于从谷歌官网上下载最新的android 6.0.1_r62源码,编译成功,并成功的刷入nexus6p,接着root完毕,现写下这篇博客记录一下实践过程。 2 简介 自己下载android系统源码,修改定制,然后编译刷入...
  • P类问题、NP类问题与NPC类问题

    千次阅读 多人点赞 2018-10-08 18:51:09
    如果把所有P类问题归为一个集合P中,把所有 NP问题划进另一个集合NP中,那么,显然有P属于NP。现在,所有对NP问题的研究都集中在一个问题上,即究竟是否有P=NP?通常所谓的“NP问题”,其实就一句话:证明或推翻P=NP...
  • CPU电源管理(P-state)

    千次阅读 2020-10-15 10:26:15
    这些功能是计算机系统中的各硬件部件协作来完成的,而每个部件都需要不同的电力运作。 一项数据中心的电力消耗研究表明,近50%的输入电力被空调和电力传输子系统消耗,而服务器本身占用了剩下的50%电力。试想...
  • 白话空间统计二十四:地理加权回归(三)

    万次阅读 多人点赞 2017-03-12 18:49:16
    其中,b是带宽(窗口大小),dij是样本点i和j的距离(至于是种距离,就选择了(欧式、曼哈顿、闵可夫斯基、球面、余弦等))。 2、双重平方函数(bi-square) 这两种距离函数都非常倚赖带宽b,...
  • Android P 适配

    千次阅读 2018-11-07 11:28:05
    Goolge自 android L (6.0) 以来就持续对安装系统进行 安全 以及 性能上的升级,此次的 android P (9.0)也不例外, 更大程度上对之前一些版本一些警告的具体落实,无论你的 Target Api 是否是 28 都将受到影响。...
  • 视频压缩相关概念介绍-IPB与GOP

    千次阅读 2019-03-03 01:59:44
    几种压缩方式?都有什么特点?IPB是啥意思?哪些是基准帧,哪些是参考帧(差别帧)? I帧、B帧以及P帧的编码序列和显示序列一样吗?视频编码的基本的单位是啥?为什么要按GOP进行编解码?IDR帧和I帧之间的关系是...
  • 浅谈P/NP问题

    千次阅读 2019-09-18 18:43:47
    假如有人告诉你3999991可以分解成两个素数的乘积,也许你不知道可以分解成两个素数,但是如果告诉你这两个素数是1997和2003,那么你很容易计算出1997×2003=3999991。  大整数的素因子分解就是典型的NP问题,...
  • 卷积神经网络入门详解

    万次阅读 多人点赞 2017-11-08 15:52:14
    所以现在回过头来上面说的卷积神经网络的反向传播公式对梯度进行累加求和也是基于这点考虑(同一深度的不同神经元共用一组参数,所以累加);而每个切片只更新一个权重集的原因也是这样的,因为从图3 中可以看到,...
  • 3.两种安装系统的方式 但不管选择种方式,对于固态硬盘来说,最重要的是4k对齐文章末尾有检测工具的下载. 4K未对齐,既影响固态寿命,又影响固态的读写性能,这是安装系统前需要了解的知识,不然需要走好多弯路. 检测4KB...
  • [c3p0] 第二篇:使用c3p0

    千次阅读 2015-08-30 13:40:50
    前言 译文是根据c3p0-0.9.5.1版本的...从用户的角度,c3p0只是简单的为用户提供符合jdbc标准的DataSource对象。当创建这些DataSource对象的时候,用户可以控制与其相关的各种属性。一旦DataSource创建完成,DataSour
  • 致谢:一文读懂APU/BPU/CPU/DPU/EPU/FPU/GPU等处理器随着AI概念火爆全球,做AI芯片的公司也层出不穷。为了让市场和观众能记住自家的产品,各家在芯片命名方面都下了点功夫,既要独特,又要和公司产品契合,还要朗朗...
  • 从一开始官方的文档中的说明,关于配置c3p0连接池,如果要使用xml来配置,需要将xml文件放在classpath的路径下。所以我就放好了 结果运行后,等待了很久,最后得到一堆红色的让人崩溃的error 心态瞬间崩了,喝...
  • android p适配

    千次阅读 2018-09-12 14:13:35
    Google自 android L (5.0) 以来就持续对安装系统进行 安全 以及 性能上的升级,此次的 android P (9.0)也不例外, 更大程度上对之前一些版本一些警告的具体落实,无论你的 Target Api 是否是 28 都将受到影响。...
  • Android P SElinux权限调试

    千次阅读 2019-04-21 16:10:51
    Android P SElinux权限调试 在Android P上要开发一个开机过程中运行bin程序,在Android O上权限问题还算比较好解决,而在 Android P上面由于谷歌收紧了 Android SElinux控制,增加了许多neverallow规则,导致调试...
  • 为什么信息熵要定义成-Σp*log(p)?

    万次阅读 多人点赞 2017-06-03 15:19:44
    假设我们没有世界杯的比赛,但是想知道支球队会是冠军,只能问已经过比赛的观众,但是我们只能猜测某支球队是或不是冠军,然后观众用对或不对来回答,我们想要猜测次数尽可能少,所用的方法就是二分法。...
  • 视频压缩 I P B 帧 详解

    千次阅读 2015-09-10 17:32:06
    而在实际压缩时,会采取各种算法减少数据的容量,其中IPB就是最常见的。  简单地说,I帧是关键帧,属于帧内压缩。就是和AVI的压缩是一样的。P是向前搜索的意思。B是双向搜索。他们都是基于I帧来压缩数据。
  • 详谈P(查准率),R(查全率),F1值

    千次阅读 2019-03-07 18:11:20
    怎么来的? 我们平时用的精度accuracy,也就是整体的正确率 acc=predict_right_num/predict_num 这个虽然常用,但不能满足所有任务的需求。...这时我们需要通过一些测试,看看哪种方法能更加准确的预测...
  • 视频压缩:I帧、P帧、B帧 关键帧

    万次阅读 多人点赞 2018-09-01 16:02:58
     从上面的解释,我们知道I和P的解码算法比较简单,资源占用也比较少, I只要自己完成就行了, P呢,也只需要解码器把前一个画面缓存一下,遇到P时就使用之前缓存的画面就好了,如果视频流只有I和P,解码器可以...
  • (statistic) fisher的P

    千次阅读 2014-05-06 22:17:02
    R·A·Fisher(1890-1962)作为一代假设检验理论的创立者,在假设检验中首先提出P值的概念。他认为假设检验是一种程序,研究人员依照这一程序可以对某一总体参数形成一种判断。也就是说,他认为假设检验是数据分析的...
  • 论文的实验用到了P@10,MAP,NDCG@10三种指标。我先是用了Galago提供的计算工具,发现除P@10一项指标结果一致外,MAP,NDCG@10两项都有很大的不同。经过观察发现虽然实验结果的数据不同,但是实验结果的趋势是相同的...

空空如也

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