手撕分布式技术：限流、通讯、缓存，全部一锅端走送给你

Dear 丶 2023-09-23 12:49 120阅读 0赞

前些日子听很多朋友说面试跪在分布式，所以今天特地来总结一波分布式技术专题面试，限流、通讯、缓存：Nginx+ZooKeeper+ActiveMQ+Kafka+RabbitMQ+memcached+MongoDB+Redis等，带你一锅端，我们一起手撕分布式！  
注意：下面分享的**全部分布式专题面试+解析**  
**01 分布式限流：Nginx+ZooKeeper**  
**1.1 分布式限流之Nginx**

*  请解释一下什么是 Nginx?
 *  请列举 x Nginx 的一些特性。
 *  请列举 x Nginx 和 和 Apache 之间的不同点
 *  请解释 x Nginx 如何处理 P HTTP 请求。
 *  在 x Nginx 中，如何使用未定义的服务器名称来阻止处理请求?
 *  使用 “ 反向代理服务器 ”
 *  请列举 x Nginx 服务器的最佳用途。
 *  请解释 x Nginx 服务器上的 r Master 和 和 r Worker 进程分别是什么?
 *  请解释你如何通过不同于 0 80 的端口开启 Nginx?
 *  请解释是否有可能将 x Nginx 的错误替换为 2 502 错误？
 *  在 x Nginx 中，解释如何在 L URL 中保留双斜线? ?
 *  请解释 e ngx\_http\_upstream\_module 的作用是什么?
 *  请解释什么是 K C10K 问题?
 *  请陈述 s stub\_status 和 和 r sub\_filter 指令的作用是什么?
 *  解释 x Nginx 是否支持将请求压缩到上游?
 *  解释如何在 x Nginx 中获得当前的时间?
 *  用 x Nginx 服务器解释s -s 的目的是什么?
 *  解释如何在 x Nginx 服务器上添加模块?

**分布式限流之Nginx的答案解析如下：**

![format_png][]

分布式限流之Nginx的答案解析  
**1.2 分布式限流之ZooKeeper**

*  ZooKeeper 是什么？
 *  ZooKeeper 提供了什么？
 *  Zookeeper 文件系统
 *  四种类型的 znode
 *  Zookeeper 通知机制
 *  Zookeeper 做了什么？
 *  zk 的命名服务（文件系统）
 *  zk 的配置管理（文件系统、通知机制）
 *  Zookeeper 集群管理（文件系统、通知机制）
 *  Zookeeper 分布式锁（文件系统、通知机制）
 *  获取分布式锁的流程
 *  Zookeeper 队列管理（文件系统、通知机制）
 *  Zookeeper 数据复制
 *  Zookeeper 工作原理
 *  zookeeper 是如何保证事务的顺序一致性的？
 *  Zookeeper 下 Server 工作状态
 *  zookeeper 是如何选取主 leader 的？
 *  分布式通知和协调
 *  机器中为什么会有 leader？
 *  zk 节点宕机如何处理？
 *  Zookeeper 同步流程
 *  zookeeper 负载均衡和 nginx 负载均衡区别
 *  zookeeper watch 机制

**分布式限流之ZooKeeper的答案解析如下**

![format_png 1][]

分布式限流之ZooKeeper的答案解析  
**02 分布式通讯：ActiveMQ+Kafka+RabbitMQ**  
**2.1 分布式通讯之ActiveMQ**

*  什么是 ActiveMQ?
 *  ActiveMQ 服务器宕机怎么办？
 *  丢消息怎么办？
 *  持久化消息非常慢
 *  消息的不均匀消费。
 *  死信队列。
 *  ActiveMQ 中的消息重发时间间隔和重发次数吗？

**分布式通讯之ActiveMQ的答案解析如下：**

![format_png 2][]

分布式通讯之ActiveMQ的答案解析  
**2.2 分布式通讯之kafka**

*  Kafka 的设计时什么样的呢？
 *  数据传输的事物定义有哪三种？
 *  Kafka 判断一个节点是否还活着有那两个条件？
 *  producer 是否直接将数据发送到 broker 的 leader(主节点)？
 *  Kafa consumer 是否可以消费指定分区消息？
 *  Kafka 消息是采用 Pull 模式，还是 Push 模式？
 *  Kafka 存储在硬盘上的消息格式是什么？
 *  Kafka 高效文件存储设计特点：
 *  Kafka 与传统消息系统之间有三个关键区别
 *  Kafka 创建 Topic 时如何将分区放置到不同的 Broker 中
 *  Kafka 新建的分区会在哪个目录下创建
 *  partition 的数据如何保存到硬盘
 *  kafka 的 ack 机制
 *  Kafka 的消费者如何消费数据
 *  消费者负载均衡策略
 *  数据有序
 *  kafaka 生产数据时数据的分组策略

**分布式通讯之kafka的答案解析如下：**

![format_png 3][]

分布式通讯之kafka的答案解析  
**2.3 分布式通讯之RabbitMQ**

*  RabbitMQ 中的 broker 是指什么？cluster 又是指什么？
 *  什么是元数据？元数据分为哪些类型？包括哪些内容？与 cluster 相关的元数据有哪些？元数据是如何保存的？元数据在 cluster 中是如何分布的？
 *  RAM node 和 disk node 的区别？
 *  RabbitMQ 上的一个 queue 中存放的 message 是否有数量限制？
 *  RabbitMQ 概念里的 channel、exchange 和 queue 这些东东是逻辑概念，还是对应着进程实体？这些东东分别起什么作用？
 *  vhost 是什么？起什么作用？
 *  在单 node 系统和多 node 构成的 cluster 系统中声明 queue、exchange ，以及进行 binding 会有什么不同？
 *  客户端连接到 cluster 中的任意 node 上是否都能正常工作？
 *  cluster 中 node 的失效会对 consumer 产生什么影响？若是在 cluster 中创建了mirrored queue ，这时 node 失效会对 consumer 产生什么影响？
 *  能够在地理上分开的不同数据中心使用 RabbitMQ cluster 么？
 *  为什么 heavy RPC 的使用场景下不建议采用 disk node ？
 *  向不存在的 exchange 发 publish 消息会发生什么？向不存在的 queue 执行consume 动作会发生什么？
 *  routing\_key 和 binding\_key 的最大长度是多少？
 *  RabbitMQ 允许发送的 message 最大可达多大？
 *  什么情况下 producer 不主动创建 queue 是安全的？
 *  “dead letter”queue 的用途？
 *  为什么说保证 message 被可靠持久化的条件是 queue 和 exchange 具有durable 属性，同时 message 具有 persistent 属性才行？
 *  什么情况下会出现 blackholed 问题？
 *  如何防止出现 blackholed 问题？
 *  Consumer Cancellation Notification 机制用于什么场景？
 *  Basic.Reject 的用法是什么？
 *  为什么不应该对所有的 message 都使用持久化机制？
 *  RabbitMQ 中的 cluster、mirrored queue，以及 warrens 机制分别用于解决什么问题？存在哪些问题？

**分布式通讯之RabbitMQ的答案解析如下：**

![format_png 4][]

分布式通讯之RabbitMQ的答案解析  
**03 分布式缓存：memcached+MongoDB+Redis**  
**3.1 分布式缓存之memcached**

*  memcached 是怎么工作的？
 *  memcached 最大的优势是什么？
 *  memcached 和服务器的 local cache （比如 PHP 的 的 APC 、mmap 文件等）相比，有什么优缺点？
 *  memcached 和 和 MySQL 的 的 query cache 相比，有什么优缺点？
 *  memcached 的 的 cache 机制是怎样的？
 *  memcached 如何实现冗余机制？
 *  我需要把 memcached 中的 item 批量导出导入，怎么办？
 *  memcached 如何处理容错的？
 *  如何将 memcached 中 中 item 批量导入导出？
 *  memcached 是如何做身份验证的？
 *  memcached 的多线程是什么？如何使用它们？
 *  memcached 能接受的 key 的最大长度是多少？
 *  memcached 对 对 item 的过期时间有什么限制？
 *  memcached 最大能存储多大的单个 item ？
 *  为什么单个 item 的大小被限制在 1M byte 之内？

**分布式缓存之memcached的答案解析如下：**

![format_png 5][]

分布式缓存之memcached的答案解析  
**3.2 分布式缓存之MongoDB**

*  你说的 NoSQL 数据库是什么意思?NoSQL 与 RDBMS 直接有什么区别?为什么要使用和不使用NoSQL 数据库?说一说 NoSQL 数据库的几个优点?
 *  NoSQL 数据库有哪些类型?
 *  MySQL 与 MongoDB 之间最基本的差别是什么?
 *  你怎么比较 MongoDB、CouchDB 及 CouchBase?
 *  MongoDB 成为最好 NoSQL 数据库的原因是什么?
 *  32 位系统上有什么细微差别?
 *  journal 回放在条目(entry)不完整时(比如恰巧有一个中途故障了)会遇到问题吗?
 *  分析器在 MongoDB 中的作用是什么?
 *  名字空间(namespace)是什么?
 *  如果用户移除对象的属性，该属性是否从存储层中删除?
 *  能否使用日志特征进行安全备份?
 *  允许空值 null 吗?
 *  更新操作立刻 fsync 到磁盘?
 *  如何执行事务/加锁?
 *  为什么我的数据文件如此庞大?
 *  启用备份故障恢复需要多久?
 *  什么是 master 或 primary?
 *  什么是 secondary 或 slave?
 *  我必须调用 getLastError 来确保写操作生效了么?
 *  我应该启动一个集群分片(sharded)还是一个非集群分片的 MongoDB 环境?
 *  分片(sharding)和复制(replication)是怎样工作的?
 *  数据在什么时候才会扩展到多个分片(shard)里?
 *  当我试图更新一个正在被迁移的块(chunk)上的文档时会发生什么?
 *  如果在一个分片(shard)停止或者很慢的时候，我发起一个查询会怎样?
 *  我可以把 moveChunk 目录里的旧文件删除吗?
 *  我怎么查看 Mongo 正在使用的链接?
 *  如果块移动操作(moveChunk)失败了，我需要手动清除部分转移的文档吗?
 *  如果我在使用复制技术(replication)，可以一部分使用日志(journaling)而其他部分则不使用吗?
 *  当更新一个正在被迁移的块（Chunk）上的文档时会发生什么？
 *  MongoDB 在 A:\{B,C\}上建立索引，查询 A:\{B,C\}和 A:\{C,B\}都会使用索引吗？
 *  如果一个分片（Shard）停止或很慢的时候，发起一个查询会怎样？
 *  MongoDB 支持存储过程吗？如果支持的话，怎么用？
 *  如何理解 MongoDB 中的 GridFS 机制，MongoDB 为何使用 GridFS 来存储文件？

**分布式缓存之MongoDB的答案解析如下：**

![format_png 6][]

分布式缓存之MongoDB的答案解析  
**3.3 分布式缓存之Redis**  
redis 简介  
为什么要用 redis /为什么要用缓存（高性能、高并发）  
为什么要用 redis 而不用 map/guava 做缓存?  
redis 和 memcached 的区别  
redis 常见数据结构以及使用场景分析（**String、Hash、List、Set、Sorted Set**）  
redis 设置过期时间  
redis 内存淘汰机制（**MySQL里有2000w数据，Redis中只存20w的数据，如何保证Redis中的数据都是热点数据？**）  
redis 持久化机制（**怎么保证 redis 挂掉之后再重启数据可以进行恢复**）  
redis 事务  
Redis 常见异常及解决方案（**缓存穿透、缓存雪崩、缓存预热、缓存降级**）  
分布式环境下常见的应用场景（**分布式锁、分布式自增 ID**）  
Redis 集群模式（**主从模式、哨兵模式、Cluster 集群模式**）  
如何解决 Redis 的并发竞争 Key 问题  
如何保证缓存与数据库双写时的数据一致性？  
**分布式缓存之Redis的答案解析如下：**

![format_png 7][]

分布式缓存之Redis的答案解析  
**最后**  
以上分享的全部分布式技术专题+解析  
还有更多资料分享如下：JAVA核心知识整理

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JAVA核心知识整理

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