【关于性能优化】15道「私藏」面试题答案及解析

前言
之前我们在社区进行了1场面试题打卡活动，其中针对前端、后端、测试的面试题向大家征集题解；目前该活动已结束，其中涉及的面试题及答案解析列在本文，供大家参考！💥有不同想法的伙伴，欢迎在评论区留言、探讨哦~
本文的主要内容是👇：
后端岗位面试题及答案解析
前端岗位面试题及答案解析
测试岗位面试题及答案解析

后端岗位面试题及答案解析

一、如何面向内存实现一个map数据结构？如何设计存储协议、写入/检索策略？

本题主要考察的点在于存储协议的设计，以及基于写入/检索的需求来优化存储协议；首先需要阐述清楚如何设计存储协议能够实现map结构的正常put/get操作，例如：
1、最简单的回答，使用一个二维对象数组，index 0 作为key，index 1 作为 value，然后一维值每一个元素即是一对KV，记录一个当前的size，put就直接在尾部追加，get则遍历比对key值。

2、进阶一些的，使用一个一维字节数组，然后每一对KV使用一个不定长的存储单元，该存储单元的协议设计为[4字节单元长度][4字节key长度][key内容][value内容]，然后记录一个全局的index标记，put就在尾部追加存储单元，get则遍历比对key值

3、更进阶一些的，下列都属额外加分项：
①如果优化检索效率？例如：针对i,可以利用key散列使用多个二维数组；针对ii，可以利用key散列使用多个字节数组。
②如何支持多线程安全操作？回答copyonwrite；同步锁计算存储长度，并发进行内容写入等答案皆可，并发实现有非常多解决方案。

二、如何面向磁盘实现一个map数据结构？如何设计存储协议、写入/检索策略？

和上一题类似，但是因为基于磁盘，所以你没法直接采用多维对象数组的方式，而是
1、将文件映射成为一个多维数组依然可行，例如最简单的使用一个properties文件，一行一组KV，天然就支持了这个结构。

2、进阶一些的，采用类似上一题中一维字节数组的协议设计，把一个文件映射到内存，或者直接操作文件流皆可，具体方式就按上一题的设计，只是载体发生了变化

3、更进阶一些的，下列都属额外加分项：
①优化检索效率，上一题中提到的方案依然适用，但是载体发生了变化，变为使用多个文件；
②如果支持多线程安全操作？同样可以采取上题中说到的方案，但是因为文件系统的特殊性，copyonwrite策略需要做一些调整，例如做A/B完整备份的方案，在写时临时使用其中一个作为写副本，另一个读，写结束后同步；同步锁计算存储长度，并发内容写入的方案依然适用
③基于磁盘如果额外答道考虑顺序读写相关的优化加分

三、如何高效的实现一个可水平扩展的全局ID生成服务？如何保证全局id的唯一性？

首先需要阐述清楚id的组成策略，最简单的方案：
1、64bit长度的id，16bit机器码 + 16bit计数器 + 32bit时间戳秒值（使用一个业务预设值的差值，而并非UNIX时间戳，以节约空间）

2、需要阐述相关设计针对的业务特性，例如上述设计，16bit机器码支持65536台机器同时构建id而不重复；16bit计数器支持在1秒内最高生成65536个id；也就是这个方案支持最高同时1秒内构建65536*65536个id，即该方案支持