头条终面：写个消息中间件

川长思鸟来 2021-09-02 07:28 290阅读 0赞

这种设计类问题想必大家都不陌生，面试时或多或少都能碰到。

比如如何写一个线程池？如何写一个 HashMap ？如何写一个 RPC 框架等等，当然这里的写不是真的叫你用代码写出来，只是说说设计理念，整体架构。

这个面试题来自于一个读者的字节面试经历，我会从面试技巧和消息中间件的设计两个方面阐述。

我觉得重点在于面试技巧，因为它通用。

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## **两种极端的情况** ##

大多数同学遇到这种问题会出现两种极端的情况：

*  第一种：一脸懵逼，两眼无神，不知从何说起，万般思绪，都化作一声叹息。
 *  第二种：夸夸其谈，像是口中架起了一把加特林，哒哒哒哒哒哒哒哒，还冒着蓝火。

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第一种不用说了，好一点的面试官可能会引导你，会问一些提示性的问题，一步一步地带你渐入佳境，当然你要是胸中无点滴，那还是没救的，场面就异常地尴尬。

第二种会把面试官整蒙了，或许你真的懂很多，很多细节也都清晰，但是你不能一股脑儿的都抛出来，这会显得你抓不住重点。

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## **面试官也是人** ##

这点其实很关键，很多把面试官当成一个莫得感情的提问机器人，觉得他无所不能可以完全 get 到你的点，殊不知你引以为傲的细节回答，他可能觉得你在说蛇皮。

是人就会有感情，就需要交流，好的面试官会把控整体进度，从拉家常开始，让场子热起来再一步一步的深挖。

当然也有一些面试官比较弱，这时候就需要你来特意地流出一点空白，来让面试官涂鸦，让面试官感觉你这人就很舒服，你这波就稳了。

当然即使面对着把控全场的面试官你也得主动出击，每个人都有自己的擅长点，你需要引导面试官来询问你的长处。

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## **正确的回答姿势** ##

正确的回答姿势是 BFS（广度优先搜索） 而不是 DFS （深度优先搜索），什么意思呢？

就是我们需要先从大局上讲出需要设计的东西的重点，然后再等待面试官的继续提问，深挖。

我们需要揣摩面试官的心理，从他的提问可以看出他想要知道的重点是哪个方向的。

比如就拿 HashMap 来说，你简单的把获取、写入、冲突处理、扩容啥的都说了，然后等待面试官接下来的提问，有可能会往线程安全方面深入，也有可能会往扩容方向再挖，比如引出 Redis 的 hash 扩容等等。

所以说给面试官留提问的机会，抓住他的喜好或者说熟知的方向回答，这样如果你答得好，相互之间谈的来，面试官会对你高度认可。

而且在说各设计要点的时候也要注意停顿，要留机会给面试官插话，让面试官充分参与你的设计。

还是拿 HashMap 作为例子，比如你说了获取、写入、冲突之后稍作停顿，这时候大概率面试官还会问还有吗？让面试官有参与感，让他感觉经过他的引导这个设计才逐步地完善。

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当然如果不问也没事，你停顿下继续说就行。

让面试成为一场技术交流，这是面试的最高境界，相信面试完了之后双方都会有意犹未尽的感觉，惺惺相惜就是这么来的。

但是这种场景也不是这么容易碰到的，首先你和面试官得有相同方向的喜好，比如你对 JVM 有很深入的研究，而面试官对存储方面有很深入的研究，JVM 懂的不深，这样就碰不出火花了。

所以说会有很多人碰到这么个情况：我面这个公司一面挂，另一家公司面面超神，这都是很正常的。

当然你要是说你全能，那当我没说。

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## **小结一下面试技巧** ##

首先要正确的看待面试官，你和面试官是同等的，不要一来就低声下气的。

其次回答问题需要抓住重点，不要一股脑儿的把你知道的都说了，要留白待面试官提问。

要把控面试的节奏，往自己熟知的方向上引。

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## **如何写个消息中间件** ##

接下来咱们再看看如何写个消息中间件。

首先我们需要明确地提出消息中间件的几个重要角色，分别是生产者、消费者、Broker、注册中心。

简述下消息中间件数据流转过程，无非就是生产者生成消息，发送至 Broker，Broker 可以暂缓消息，然后消费者再从 Broker 获取消息，用于消费。

而注册中心用于服务的发现包括：Broker 的发现、生产者的发现、消费者的发现，当然还包括下线，可以说服务的高可用离不开注册中心。

然后开始简述实现要点，可以同通信讲起：各模块的通信可以基于 Netty 然后自定义协议来实现，注册中心可以利用 zookeeper、consul、eureka、nacos 等等，也可以像 RocketMQ 自己实现简单的 namesrv （这一句话就都是关键词）。

为了考虑扩容和整体的性能，采用分布式的思想，像 Kafka 一样采取分区理念，一个 Topic 分为多个 partition，并且为保证数据可靠性，采取多副本存储，即 Leader 和 follower，根据性能和数据可靠的权衡提供异步和同步的刷盘存储。

并且利用选举算法保证 Leader 挂了之后 follower 可以顶上，保证消息队列的高可用。

也同样为了提高消息队列的可靠性利用本地文件系统来存储消息，并且采用顺序写的方式来提高性能。

可根据消息队列的特性利用内存映射、零拷贝进一步的提升性能，还可利用像 Kafka 这种批处理思想提高整体的吞吐。

至此就差不多了，该说的要点说的都差不多了，面试官心里已经想，这人好像有点东西。

![format_png 2][]之后可以深挖的点就很多了，比如提到的 Netty，各种注册中心就能问很多，比如各注册中心之间的选型对比等。

你还提到了选举算法，所以可能会问 Bully 算法、Raft 算法、ZAB 算法等等。

你还提到了分区，可能会问这个分区和 RocketMQ 的队列有什么不同啊？具体分区要怎么实现？

然后你提到顺序写，可能会问为什么要顺序写啊？你说的内存映射和零拷贝又是什么啊？那你知道 RocketMQ 和 Kafka 用了哪个吗?

当然还有可能问各种细节，比如消息的写入如何存储、消息的索引如何生成等等，来深挖看你有没有看过消息中间件的源码。

可以问的还很多，这篇文章我也不可能每个点都延伸开说，这些知识点还是得靠大家日积月累和平日的多加思考。

当然日后的文章可以写一写今天提到的一些点，比如 Netty、选举算法啊，多种注册中心对比啊啥的。

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## **面试官想问的是什么** ##

再回到这个面试题，其实面试官想问的就是大方向上的设计，包括整体的架构、数据的流转和一些特性的把握，所以对于这个问题他想听到的就是那些重点，而不是那些细节。

而继续的深挖取决于你回答这个问题时提出的各个关键词，对于面试官自身而言熟悉的词一抓到，他就已经知道下一步要问你什么了。

所以在回答面试官的时候不仅要 get 到他的点，还得为之后的回答铺路，不会说的点不要提，擅长的点多提提。

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## **最后** ##

之前我已经提到了，这篇文章的重点其实不在于如何回答写一个消息中间件，而在于面试的技巧。

因为面试题千千万，而技巧掌握了那么千千万的面试题都适用。

我还想提一下关于面试的一些个人看法，我个人是面试驱动学习型选手，我学习的动力就是面试，我享受面试官问我啥我都嘴角一翘微微一笑的那种不羁。

但是我不提倡那种纯粹背面试题的做法，学习是一个日积月累的过程，就像我每篇文末说的，从一点点到亿点点，又像我每篇开头都会提的，每个时代，都不会亏待会学习的人。

我的面试驱动不仅仅是说为了面试而学习，还要以面试场景来学习，什么意思呢？

学任何一种东西，都模拟一个面试官在你前面，让他从各种角度向你提问，驱动你全方位的理解一个知识点，这才是我说的面试驱动学习型选手。

所以如果你看过我之前的文章会发现我经常会提出为什么呢，然后再作答。

还有一点要注意，动手能力，这很关键。

Talk is cheap, show me the code。

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