2020校招面试

GoCN

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· 2020-09-10

个人情况

岗位：后台 golang 开发
公司：字节 shopee 拼多多百度阿里快手都有
途径：提前批内推
学历：某 985 大三
实习情况：一段小厂实习
项目和准备：实习时候做的是一个分布式存储系统以及一个 kv 数据库，这也是面试的重点

计算机网络

1，tcp 中 timewait 状态的作用，为什么要等待两个 msl

2，tcp 中三次挥手开启连接，四次握手关闭连接的流程

3，聊聊 tcp 的滑动窗口

4，ssl 建立过程

5，输入一个 url 的过程

6，大文件传输

1，答：为了确认被动关闭端接受到最后一个ack，避免主动关闭端重新在相同端口启动连接后发送syn后被动关闭端认为上一个连接没有完全关闭，进而返回rst终止连接

2，答：就是那个著名的连接建立图

3，答：滑动窗口由接受窗口和拥塞窗口中的最小值，然后就是reno的慢启动，拥塞控制，快速重传三个步骤。然后我还谈了谈cubic算法。

4，答：很详细的描述。从客户端发送clienthello包括ssl版本，对称算法，第一个不重数，mac算法，公钥算法。重点是一共生成了三个不重复数，从主密钥解出了四个密钥，两个用于会话加密，两个用于mac加密。为什么是两个呢，因为一个用于客户端到服务器的会话加密，另一个用于服务器到客户端的会话加密。这里要提醒证书机制并不是完全安全的，因此有EXPECT_CT这个浏览器的头，防止证书颁发机构被劫持。

5，答：从dns从浏览器，操作系统host文件解析。到http的hsts连接建立过程（302，307等状态码），到浏览器缓存etag，以及dom树和css树解析，绘图和渲染，js事件循环https://juejin.im/post/6844903922084085773。

6，答：文件分块。服务端返回206表示部分数据，416表示范围出错。添加一个Range header表示发送的数据的范围。

linux io

首先需要对 linux 五种 io 模型和 epoll 有一定的了解，这里推荐一篇文章https://juejin.im/post/5c725dbe51882575e37ef9ed。

在传输文件的时候，有 sendfile 语意，用于高效的传输文件。

减少了内核上下文切换以及 cpu 复制的损耗。

这里引用一篇文章https://juejin.im/post/6844903949359644680#heading-17。

在 go 语言里头，当我们使用 io.copy 的时候，会判断目标是否实现 readerFrom 接口。

如果实现了就会调用 readerFrom，那么 readerFrom 和普通磁盘 io 的区别在哪呢？

// copyBuffer is the actual implementation of Copy and CopyBuffer.
// if buf is nil, one is allocated.
func copyBuffer(dst Writer, src Reader, buf []byte) (written int64, err error) {
    // If the reader has a WriteTo method, use it to do the copy.
    // Avoids an allocation and a copy.
    if wt, ok := src.(WriterTo); ok {
        return wt.WriteTo(dst)
    }
    // Similarly, if the writer has a ReadFrom method, use it to do the copy.
    if rt, ok := dst.(ReaderFrom); ok {
        return rt.ReadFrom(src)
    }

在 go 语言里头，tcpconn 实现了这个接口。我们会发现它会用 splice 和 sendfile 两个系统调用去获取数据。如果 sendfile 系统也不支持，那么就会做一个优雅降级的处理，转换为普通的 io.Copy（隐藏 readerFrom 接口）。

func (c *TCPConn) readFrom(r io.Reader) (int64, error) {
   if n, err, handled := splice(c.fd, r); handled {
      return n, err
   }
   if n, err, handled := sendFile(c.fd, r); handled {
      return n, err
   }
   return genericReadFrom(c, r)
}

普通的磁盘 io 传输。

一，发起 read 系统调用，从用户态切换到内核态。

二，cpu 通过控制 dma，将数据从硬件缓冲区 copy 到内核缓冲区。再将内核缓冲区的数据 copy 到用户缓冲区。

三，系统调用结束，从内核态切换为用户态。

四，发起 write 系统调用，同上。

整个操作两次 cpu copy，两次 dma copy，四次上下文切换，两次系统调用。

sendfile

一，sendfile 系统调用，从用户态切换到内核态

二，数据从硬件缓冲区通过 dma copy 复制到内核缓冲区；网卡的硬件缓冲区直接从磁盘对应数据的内核缓冲区读取数据

三，sendfile 调用结束，从内核态切换为用户态

整个过程两次 dma copy，两次上下文切换，0 次 cpu copy，一个系统调用。

socket

而关于 tcp 这块，socket 编程也需要了解，下面我们就来看看 go 中 socket 编程的流程。

net.dialTcp 是如何包装 linux 系统调用的 socket 的。

客户端

使用 socket 建立连接

linux 操作系统把各种 tcp，udp 连接抽象化成 socket，而 go 通过调用 linux 系统调用来建立连接。linux 中一切节文件，SYS_SOCKET 返回的一个数字就代表着文件的进程打开文件描述符的句柄。type 表示 socket 类型，我们建立一个 tcp 连接，就使用的是 SOCK_STREAM，表示一个流式连接；proto 表示协议，IPPROTO_TCP 表示连接传输协议。domain 表示协议域，AF_INET、AF_INET6 表示 ip4，ip6 的协议。

func socket(domain int, typ int, proto int) (fd int, err error) {
   r0, _, e1 := RawSyscall(SYS_SOCKET, uintptr(domain), uintptr(typ), uintptr(proto))
   fd = int(r0)
   if e1 != 0 {
      err = errnoErr(e1)
   }
   return
}

将 socket 注册为 nonblock 和 closeonexec 形式。当我们向 socket 读取数据的时候，是从设备缓冲区到内核缓冲区再到用户缓冲区，而 nonblock 会当设备缓冲区中数据没有准备好时返回一个 EAGAIN 错误。closeonexec 可以参考这篇文章https://blog.csdn.net/ljxfblog/article/details/41680115

syscall.CloseOnExec(s)
syscall.SetNonblock(s, true)

在 epoll 注册 socket。当向 socket 写入数据的时候，首先使用系统调用 write，如果返回 eagain 错误，则休眠当前 goroutine，等待 epoll 唤醒。
注册为 nodelay（禁止 nigle 算法）
dodialtcp 用于建立一条 tcp 连接，包括本端地址和外目标地址。internetsocket 就是完成我们之前所说的事。之后的错误处理主要是因为，当建立连接时如果没有源端口，那么就会随机选择一个端口，由于 tcp 能够同时建立连接；那么很可能出现一条连接，目的端口和接受端口一致而且目的地址和接受地址一样的情况。我们这里就是为了避免出现这种情况


func (sd *sysDialer) doDialTCP(ctx context.Context, laddr, raddr *TCPAddr) (*TCPConn, error) {
   fd, err := internetSocket(ctx, sd.network, laddr, raddr, syscall.SOCK_STREAM, 0, "dial", sd.Dialer.Control)

   // TCP has a rarely used mechanism called a 'simultaneous connection' in
   // which Dial("tcp", addr1, addr2) run on the machine at addr1 can
   // connect to a simultaneous Dial("tcp", addr2, addr1) run on the machine
   // at addr2, without either machine executing Listen. If laddr == nil,
   // it means we want the kernel to pick an appropriate originating local
   // address. Some Linux kernels cycle blindly through a fixed range of
   // local ports, regardless of destination port. If a kernel happens to
   // pick local port 50001 as the source for a Dial("tcp", "", "localhost:50001"),
   // then the Dial will succeed, having simultaneously connected to itself.
   // This can only happen when we are letting the kernel pick a port (laddr == nil)
   // and when there is no listener for the destination address.
   // It's hard to argue this is anything other than a kernel bug. If we
   // see this happen, rather than expose the buggy effect to users, we
   // close the fd and try again. If it happens twice more, we relent and
   // use the result. See also:
   // https://golang.org/issue/2690
   // https://stackoverflow.com/questions/4949858/
   //
   // The opposite can also happen: if we ask the kernel to pick an appropriate
   // originating local address, sometimes it picks one that is already in use.
   // So if the error is EADDRNOTAVAIL, we have to try again too, just for
   // a different reason.
   //
   // The kernel socket code is no doubt enjoying watching us squirm.
   for i := 0; i < 2 && (laddr == nil || laddr.Port == 0) && (selfConnect(fd, err) || spuriousENOTAVAIL(err)); i++ {
      if err == nil {
         fd.Close()
      }
      fd, err = internetSocket(ctx, sd.network, laddr, raddr, syscall.SOCK_STREAM, 0, "dial", sd.Dialer.Control)
   }

   if err != nil {
      return nil, err
   }
   return newTCPConn(fd), nil
}

服务器

使用 socket 建立一条连接，使用 listen 将 socket 注册为 listen 状态，bind 系统调用绑定端口
通过 accept 从 socket 接受连接。accept 首先通过系统调用 accept 等待连接，如果返回 eagain 错误则 epoll 等待。如果是 connectaborted 错误，则重试。connectionaborted 表示 tcp“三次握手” 后，又发送了一个 rst 中断连接。
对于通过 accept 接受到的连接，也仅仅是一个 int 类型的 fd，我们要通过 epoll 包装连接。
然后设置 keepalive 为默认的 15s 间隔。keepalive 设置原则可以参考这里https://github.com/golang/go/issues/23459keepcnt 的不同，因此我们将 keepalive 设置为 15s，在 keepcnt 最大为 9 的 linux 系统上，超时事件为 150s。主要为了适应不同操作系统上 < 3min。

func (ln *TCPListener) accept() (*TCPConn, error) {
   fd, err := ln.fd.accept()
   if err != nil {
      return nil, err
   }
   tc := newTCPConn(fd)
   if ln.lc.KeepAlive >= 0 {
      setKeepAlive(fd, true)
      ka := ln.lc.KeepAlive
      if ln.lc.KeepAlive == 0 {
         ka = defaultTCPKeepAlive
      }
      setKeepAlivePeriod(fd, ka)
   }
   return tc, nil
}

学习经验

书籍推荐《计算机网络-自顶向下》。

一些业界比较新的算法也要会：cubic，bbr，quic。quic 推荐这篇文章https://zhuanlan.zhihu.com/p/32553477bbr 推荐这篇文章 https://www.jianshu.com/p/08eab499415a。，

tcp 的一些 option 字段要了解：sack，timestamp。

关于学习 http 中繁琐的 header，这里推荐使用 chrome 浏览器观察 GitHub 的 http 连接建立的过程，观察使用了哪些 header，如何使用 cookie 的（ps：可以学到很多的浏览器安全比如 xss 等知识）

而很多知识比如说 socket 的连接建立其实光看博客很抽象化，最好去看看 go 语言内部的源码。而往往在看 go 源码的时候又会顺藤摸瓜学习到很多知识。

面试经验

一，一些重要的数据结构题还是要背一背的，不然面试官说让你写一个堆排序，事实上是让你写一个 for 循环的，考虑到 int 类型溢出的排序，这里没有提前的准备，很难当场写好。

二，有些问题可能你觉得自己专门准备过，准备好滔滔不绝显示能力。但很多时候面试官不喜欢你说的太多，因为说的太多很像背面经。。。因此首先要简略的回答出重点，再看看面试官的反应如何，考虑是否需要详细的说。

三，针对项目，要准备的非常深，详细到重要参数的大小，为什么这样设置？当然，实际上很多参数其实也没有个明确标准。。。比如我做存储项目的时候，要在一个目录下存储很多大文件，然后文件分片成 256kb。。。面试官就问为什么分片成 256kb，为什么不能分片成 4kb 或者 16kb？？当时就懵了，后面网上查了查，发现创作者也是照着其他开源软件的标准设置的。。。

四，总有一些问题你从来就没见过的。遇见不要慌，说回自己熟悉的领域。比如说面试官曾经问我 c++ 里头怎么做 io 隔离？当时想了半天也没弄明白到底什么是 io 隔离，所以我感觉 go 中没有这个问题。于是我就只好说抱歉我不懂 c++，但我可以谈谈 go 语言是如何封装 linux 系统文件系统调用，我们项目是如何处理文件的读写。。。然后在我们这种情况下，应该是不存在 io 隔离的问题等等。最后也顺利过了面试。

最后，希望每个 gopher 都能在求职季收获自己满意的 offer。

目前Gopher China大会已开启。关于大会商务合作，请联系联系司徒小姐姐：18516100522 ❤️

关于大会报名，请点击“阅读原文”进入活动页面。但由于目前信息不够齐备，也请保持对我们的关注，后续会揭开更多惊喜。

最后，希望每位开发者永远保持不断提升自己的动力，因为无论外界如何，技术实力就是我们的底气。