02-数据库与中间件面试速查

阶段：面试篇 ｜ 用法：遮住答案自测，能独立说出 3 条以上要点再打勾；冲刺期每天过一遍

使用说明

• 格式：- [ ] **Q：xxx？** —— 一句话核心答案 ｜ 详见《对应指南文件名》；一句话只是提醒，打勾标准是能展开说 3 条以上要点；
• 本文件覆盖数据库、中间件、网络、操作系统四大块——它们与 Java 八股共同构成一面/二面的主力题源；
• 先看下方”板块频率与追问链速览”排优先级：MySQL 与 Redis 出现频率最高，建议每天至少各过一遍；
• MQ 按”作用 → 可靠性 → 不丢不重”一条线连着记，别孤立背每个组件的特性；
• 网络与操作系统偏”概念 + 排查”：三次握手、epoll、零拷贝要与 IO 模型篇对照着理解，不要死背；
• 本清单与《01-Java高频八股速查》交替着过，避免同一板块刷久了疲劳效率下降；
• 场景类题目（分库分表、秒杀、限流）的完整设计思路见《02-高并发系统设计》。

板块频率与追问链速览

自测清单

MySQL（20 题）

面试形式：必考板块，从一道索引题出发能连追问十分钟；“你项目里加过什么索引、为什么”是标准衔接。

• Q：为什么用 B+ 树而不是 B 树/哈希/红黑树？ —— 矮胖 3 层可存千万级数据、叶子链表支持范围查询；哈希不支持范围，红黑树/AVL 树太高 IO 次数多 ｜ 详见《索引-事务-锁与调优》
• Q：聚簇索引与二级索引的区别？ —— 聚簇索引叶子存整行数据（InnoDB 必有，默认主键），二级索引叶子存主键值 ｜ 详见《索引-事务-锁与调优》
• Q：什么是回表？ —— 用二级索引只拿到主键，还要回聚簇索引再查一次整行；查询列都在索引里则免回表 ｜ 详见《索引-事务-锁与调优》
• Q：什么是覆盖索引？ —— 查询所需列全部包含在索引中，无需回表；是”只查需要的列”与联合索引设计的核心依据 ｜ 详见《索引-事务-锁与调优》
• Q：最左前缀原则？ —— 联合索引 (a,b,c) 必须从 a 开始连续命中才走索引，遇到范围查询后索引列失效 ｜ 详见《索引-事务-锁与调优》
• Q：索引失效的常见场景？ —— 索引列上函数/运算、隐式类型转换、前导 % 模糊、or 连接非索引列、违反最左前缀、优化器认为全表更快 ｜ 详见《索引-事务-锁与调优》
• Q：explain 主要看哪些字段？ —— type（至少 range，理想 ref/const）、key（实际用的索引）、rows（预估扫描行数）、Extra（出现 Using filesort/Using temporary 要优化）｜ 详见《索引-事务-锁与调优》
• Q：ACID 分别靠什么实现？ —— 原子性靠 undo log、持久性靠 redo log、隔离性靠锁+MVCC、一致性是前三者共同保障的结果 ｜ 详见《索引-事务-锁与调优》
• Q：四种隔离级别？ —— 读未提交 → 读已提交（解决脏读）→ 可重复读（InnoDB 默认，解决不可重复读）→ 串行化；InnoDB 的 RR 用 MVCC+间隙锁基本杜绝幻读 ｜ 详见《索引-事务-锁与调优》
• Q：MVCC 的原理？ —— 隐藏字段 trx_id/roll_pointer + undo log 版本链 + ReadView 可见性判断；RC 每次查询生成 ReadView，RR 事务内复用第一次的 ｜ 详见《索引-事务-锁与调优》
• Q：三大日志的作用？ —— redo log 保证崩溃恢复（WAL、循环写）、undo log 支持回滚与 MVCC、binlog 用于主从复制与数据恢复（Server 层、追加写）｜ 详见《索引-事务-锁与调优》
• Q：redo log 和 binlog 的区别？ —— 层级（InnoDB vs Server）、形态（循环写 vs 追加写）、用途（崩溃恢复 vs 复制/恢复）都不同；两阶段提交保证两者一致 ｜ 详见《索引-事务-锁与调优》
• Q：InnoDB 有哪些锁？ —— 行锁（记录锁/间隙锁/临键锁）、表锁、意向锁；行锁是加在索引上的，无索引条件更新会升级为全表扫描锁住大量记录 ｜ 详见《索引-事务-锁与调优》
• Q：慢 SQL 怎么排查优化？ —— 慢查询日志定位 → explain 分析执行计划 → 优化索引/改写 SQL/覆盖索引 → 数据量太大再考虑分库分表 ｜ 详见《索引-事务-锁与调优》
• Q：分库分表怎么拆？ —— 先垂直（按业务拆库、大字段拆表）再水平（按分片键散列行）；分片键要满足高频查询条件且分布均匀 ｜ 详见《索引-事务-锁与调优》
• Q：分库分表带来哪些问题？ —— 跨片 join/分页/聚合困难、跨库事务、全局唯一 ID、扩容数据迁移；能用缓存/ES 撑住就别急着拆 ｜ 详见《02-高并发系统设计》
• Q：深分页怎么优化？ —— LIMIT 1000000,10 要扫描并丢弃前 100 万行；改成游标（WHERE id > 上次最大值）、子查询先定位 id、或覆盖索引 ｜ 详见《索引-事务-锁与调优》
• Q：inner join / left join / right join 的区别？ —— inner 取两表交集；left 保留左表全部行、右表无匹配补 NULL；right 相反 ｜ 详见《MySQL基础与SQL实战》
• Q：char 与 varchar 的区别？ —— char 定长、空间换性能、适合定长数据（手机号/MD5）；varchar 变长、多 1~2 字节长度头，按实际长度存储 ｜ 详见《MySQL基础与SQL实战》
• Q：drop、delete、truncate 的区别？ —— drop 删表结构与数据；delete 逐行删、可回滚、可带 where；truncate 清空全表重置自增，属 DDL 不可回滚 ｜ 详见《MySQL基础与SQL实战》

Redis（15 题）

面试形式：与 MySQL 并列的必考板块；缓存三问题 + 一致性 + 分布式锁是固定三连，答好了会追问集群。

• Q：Redis 为什么快？ —— 纯内存操作 + 命令执行单线程（无锁无切换）+ epoll IO 多路复用 + 针对场景优化的数据结构 ｜ 详见《01-Redis》
• Q：五种基本类型与使用场景？ —— String 缓存/计数/分布式锁，Hash 对象属性，List 队列/时间线，Set 去重/抽奖/交并集，ZSet 排行榜/延迟队列 ｜ 详见《01-Redis》
• Q：RDB 与 AOF 怎么选？ —— RDB 快照恢复快、可能丢最后一次快照后的数据；AOF 追加日志丢得少但文件大；4.0 混合持久化（RDB 底座+AOF 增量）兼得 ｜ 详见《01-Redis》
• Q：过期删除策略？ —— 惰性删除（访问时检查）+ 定期删除（随机抽检）组合，内存超限再触发淘汰策略 ｜ 详见《01-Redis》
• Q：内存淘汰策略？ —— 默认 noeviction 写报错；缓存场景用 allkeys-lru，含过期集合维度有 volatile-lru/lfu 等 8 种 ｜ 详见《01-Redis》
• Q：缓存穿透及解决？ —— 查询不存在的数据每次都打穿到 DB；空值缓存、布隆过滤器、入口参数校验 ｜ 详见《01-Redis》
• Q：缓存击穿及解决？ —— 单个热点 key 过期瞬间大量请求直击 DB；互斥锁重建、逻辑过期不删 key、热点数据不过期 ｜ 详见《01-Redis》
• Q：缓存雪崩及解决？ —— 大量 key 同时失效或 Redis 宕机；TTL 加随机值、多级缓存、集群高可用、限流降级兜底 ｜ 详见《01-Redis》
• Q：缓存与数据库一致性？ —— Cache Aside 先更新 DB 再删除缓存 + 失败重试；要求更高用延迟双删；终极方案 canal 订阅 binlog 异步删缓存 ｜ 详见《01-Redis》
• Q：用 Redis 写分布式锁要注意什么？ —— SET key uniqueValue NX EX 原子加锁；value 存唯一标识防误删；解锁用 Lua 校验后删除 ｜ 详见《01-Redis》
• Q：Redisson 分布式锁的原理？ —— Lua 加解锁 + Hash 结构记录持有线程与重入次数；看门狗默认 30 秒锁、每 10 秒续期，解决业务超时锁先过期 ｜ 详见《01-Redis》
• Q：主从复制的流程？ —— 首次全量同步（主库生成 RDB 传给从库）+ 复制缓冲区增量，之后命令异步传播；读写分离依赖它 ｜ 详见《01-Redis》
• Q：哨兵的作用？ —— 监控主库、通知运维、自动故障转移（选新主）、充当配置中心；至少 3 个哨兵节点防止误判与脑裂 ｜ 详见《01-Redis》
• Q：Cluster 集群的原理？ —— 16384 个槽位按 CRC16 分片到各主节点，客户端请求错位收 MOVED 重定向；gossip 协议通信，主从自动切换 ｜ 详见《01-Redis》
• Q：大 key 与热 key 怎么处理？ —— 大 key：拆分成多个 key、用 UNLINK 异步删除、避免集合过大；热 key：本地缓存兜底、副本打散、限流 ｜ 详见《01-Redis》

消息队列（12 题）

面试形式：围绕”不丢消息、不重复消费、保证顺序”三问展开，项目里用过 MQ 才答得出体感。

• Q：消息队列的三大作用？ —— 异步（缩短响应时间）、解耦（生产者消费者互不依赖）、削峰（洪峰进队列匀速消费）｜ 详见《02-RabbitMQ》
• Q：RabbitMQ 的四种交换机？ —— direct 精确匹配、fanout 广播、topic 通配符匹配、headers 按头部匹配；业务路由多用 topic ｜ 详见《02-RabbitMQ》
• Q：RabbitMQ 如何保证消息不丢？ —— 三段：生产者 confirm 确认、交换机/队列/消息持久化、消费者手动 ack，任一环节失败可重发 ｜ 详见《02-RabbitMQ》
• Q：死信队列是什么？ —— 消息被拒绝/过期/队列满时路由到 DLX；用途是异常消息兜底，以及 TTL+死信实现延迟队列 ｜ 详见《02-RabbitMQ》
• Q：Kafka 为什么快？ —— 顺序写磁盘+页缓存、零拷贝 sendfile、批量发送与压缩、分区并行消费 ｜ 详见《03-Kafka》
• Q：Kafka 的 ACK 机制？ —— 0 不等待、1 主分区落盘即确认、all（-1）等 ISR 全部确认；可靠性要求高用 all + retries ｜ 详见《03-Kafka》
• Q：ISR 是什么？ —— 与 leader 保持同步的副本集合（含 leader），落后超过阈值被踢出；all ACK 只等 ISR 成员，兼顾可靠与性能 ｜ 详见《03-Kafka》
• Q：消费组与 rebalance？ —— 组内消费者分摊分区且一个分区只归一个消费者；成员增减触发重平衡，期间会停止消费且可能重复消费 ｜ 详见《03-Kafka》
• Q：Kafka 怎么保证消息顺序？ —— 只保证分区内有序；需要顺序的业务按 key 路由到同一分区，消费端单线程处理该分区 ｜ 详见《03-Kafka》
• Q：RocketMQ 事务消息的原理？ —— 半消息（消费者不可见）→ 执行本地事务 → 提交/回滚半消息；Broker 定时回查事务状态兜底 ｜ 详见《04-RocketMQ》
• Q：重复消费怎么办（幂等）？ —— MQ 是至少一次投递，重复不可避免；消费端用唯一业务键 + 去重表/Redis SETNX/状态机校验实现幂等 ｜ 详见《04-RocketMQ》
• Q：RabbitMQ/Kafka/RocketMQ 怎么选型？ —— RabbitMQ 低延迟、功能全、适合中小业务；Kafka 吞吐王、适合日志与大数据；RocketMQ 电商业务（事务/延迟/顺序消息全支持）｜ 详见《04-RocketMQ》

Elasticsearch/ZooKeeper/Nacos（12 题）

面试形式：ES 问倒排索引与和 MySQL 的分工；ZK/Nacos 问 AP/CP 与服务发现原理，JD 提到才深挖。

• Q：什么是倒排索引？ —— 分词后建立”词项 → 文档列表”的映射，查询按词直达文档，FST 结构压缩词典，这是全文检索快的根本 ｜ 详见《05-Elasticsearch》
• Q：ES 和 MySQL 的分工？ —— MySQL 是事务主存（写入源），ES 做检索与聚合的查询副本；各司其职而非互相替代 ｜ 详见《05-Elasticsearch》
• Q：match 与 term 的区别？ —— match 对查询词分词后做全文匹配打分；term 不分词做精确匹配；bool 组合 must/should/filter（filter 不算分且可缓存）｜ 详见《05-Elasticsearch》
• Q：ES 的深分页问题？ —— from+size 每个分片都要取 from+size 条排序，默认限制 1 万；翻页深用 search_after 游标，全量导出用 scroll ｜ 详见《05-Elasticsearch》
• Q：text 和 keyword 类型的区别？ —— text 分词、参与相关性打分，用于全文搜索；keyword 不分词、整体匹配，用于精确过滤与聚合排序 ｜ 详见《05-Elasticsearch》
• Q：MySQL 数据怎么同步到 ES？ —— 主流用 canal 监听 binlog → 发 MQ → 消费写入 ES，解耦且不侵入业务；代码双写是简易方案但有一致性风险 ｜ 详见《05-Elasticsearch》
• Q：ZooKeeper 的应用场景？ —— 分布式锁、注册中心、配置中心、Master 选举；本质是基于”文件系统 + Watcher”的协调服务 ｜ 详见《06-ZooKeeper与Nacos》
• Q：Watcher 机制的特点？ —— 一次性触发（触发后需重新注册）、轻量（只推事件类型不推数据）、顺序性（客户端先收到事件再看到新数据）｜ 详见《06-ZooKeeper与Nacos》
• Q：临时节点与顺序节点？ —— 临时节点随会话断开自动删除（服务发现/锁的基石）；顺序节点由 ZK 追加序号保证全局有序（锁排队）｜ 详见《06-ZooKeeper与Nacos》
• Q：ZAB 协议做了什么？ —— 崩溃恢复（按 zxid/epoch 选主）+ 消息广播（类似两阶段提交、过半即提交）；因此 ZK 是 CP 系统 ｜ 详见《06-ZooKeeper与Nacos》
• Q：Nacos 的 AP 与 CP 怎么选？ —— 临时实例走 Distro 协议（AP，默认），持久实例与配置中心走 Raft（CP）；服务发现一般用 AP 保可用 ｜ 详见《06-ZooKeeper与Nacos》
• Q：注册中心的服务发现原理？ —— 服务启动时注册地址 → 消费者订阅并拉取列表缓存本地 → 心跳续约剔除失效实例 → 变更推送更新本地缓存 ｜ 详见《06-ZooKeeper与Nacos》

网络（15 题）

面试形式：一面的保留节目，三次握手/四次挥手与 HTTPS 是出现率最高的两道，常加”从 URL 到页面”综合题。

• Q：TCP 和 UDP 的区别？ —— TCP 面向连接、可靠字节流、有流量/拥塞控制；UDP 无连接、不可靠、报文小延迟低（DNS/视频/游戏）｜ 详见《03-IO模型与网络编程》
• Q：为什么三次握手不是两次？ —— 确认双方收发能力都正常，并防止历史重复的 SYN 建立无效连接；两次会导致服务端白白维持半连接 ｜ 详见《03-IO模型与网络编程》
• Q：四次挥手与 TIME_WAIT？ —— 双向各发 FIN+ACK；主动方最后等 2MSL：确保对端收到最后的 ACK、让旧报文在网络中消亡 ｜ 详见《03-IO模型与网络编程》
• Q：TCP 如何保证可靠传输？ —— 序列号+确认应答、超时重传/快速重传、滑动窗口流量控制、拥塞控制（慢启动/拥塞避免/快恢复）｜ 详见《03-IO模型与网络编程》
• Q：常见 HTTP 状态码？ —— 200 成功、301/302 重定向、304 缓存有效、400 参数错、401/403 未认证/无权限、404 不存在、500 服务器错、502/504 网关错误/超时 ｜ 详见《03-IO模型与网络编程》
• Q：HTTP 方法的幂等性？ —— GET/PUT/DELETE 幂等（重复执行效果相同），POST 非幂等；幂等性影响重试设计 ｜ 详见《03-IO模型与网络编程》
• Q：HTTPS 的握手与加密？ —— TCP 之后 TLS 协商套件 → 验证证书（防冒充）→ ECDHE 非对称交换出对称密钥 → 之后对称加密通信；混合加密兼顾安全与性能 ｜ 详见《03-IO模型与网络编程》
• Q：GET 和 POST 的区别？ —— 语义：GET 获取（幂等、参数在 URL、可缓存）vs POST 提交（非幂等、参数在 body）；本质都是 TCP 报文，区别是约定 ｜ 详见《03-IO模型与网络编程》
• Q：TCP 粘包拆包怎么解决？ —— TCP 是字节流没有消息边界；定长协议、分隔符、长度前缀（Netty LengthFieldBasedFrameDecoder）三种方案 ｜ 详见《03-IO模型与网络编程》
• Q：select/poll/epoll 的区别？ —— select 有 1024 上限且每次全量拷贝轮询；poll 无上限仍轮询；epoll 红黑树管理 fd + 就绪链表回调，O(1) 只处理就绪的 ｜ 详见《03-IO模型与网络编程》
• Q：Cookie/Session/Token 的区别？ —— Cookie 存客户端随请求携带；Session 存服务端（集群需共享）；Token（JWT）自包含无状态、天然适合分布式 ｜ 详见《03-IO模型与网络编程》
• Q：JWT 的结构与校验？ —— Header.Payload.Signature，签名防篡改；服务端无状态验证签发方；缺点是无法主动失效（要配黑名单）｜ 详见《03-IO模型与网络编程》
• Q：DNS 的解析过程？ —— 浏览器缓存 → 系统缓存 → 本地 DNS（递归）→ 根/顶级/权威服务器（迭代），最终拿到 IP 并缓存 ｜ 详见《03-IO模型与网络编程》
• Q：HTTP/1.1、2、3 的演进？ —— 1.1 长连接但仍有队头阻塞；2 二进制分帧+多路复用解决 HTTP 层阻塞；3 基于 QUIC/UDP 彻底解决 TCP 层队头阻塞 ｜ 详见《03-IO模型与网络编程》
• Q：从输入 URL 到页面展示发生了什么？ —— DNS 解析 → TCP 三次握手 → TLS 握手 → HTTP 请求 → 服务端处理返回 → 浏览器解析渲染，综合串讲题 ｜ 详见《03-IO模型与网络编程》

操作系统（8 题）

面试形式：题少但与网络相通——死锁、IO 多路复用、零拷贝都会在并发与中间件话题里被顺手问到。

• Q：进程和线程的区别？ —— 进程是资源分配单位（独立地址空间），线程是 CPU 调度单位（共享进程堆与方法区，各自有栈）；线程切换成本更低 ｜ 详见《03-IO模型与网络编程》
• Q：进程间通信方式？ —— 管道、消息队列、共享内存（最快）、信号量、Socket；线程间直接共享内存但要加锁同步 ｜ 详见《03-IO模型与网络编程》
• Q：死锁的四个必要条件？ —— 互斥、请求与保持、不可剥夺、循环等待；破坏任意一个即可预防，工程上常用资源有序申请 ｜ 详见《03-IO模型与网络编程》
• Q：什么是虚拟内存？ —— 每个进程独立的虚拟地址空间，经页表映射到物理内存，缺页中断按需加载；带来隔离与”内存超售”能力 ｜ 详见《03-IO模型与网络编程》
• Q：用户态与内核态？ —— CPU 权限分级；系统调用/中断触发切换并保存上下文，切换有开销，频繁切换是性能杀手（如大量小 IO）｜ 详见《03-IO模型与网络编程》
• Q：IO 多路复用是什么？ —— 一个线程同时监听多个 fd，内核告知就绪后才处理；select/poll/epoll 是三种实现，epoll 是高性能服务的标配 ｜ 详见《03-IO模型与网络编程》
• Q：什么是零拷贝？ —— 数据不经过用户态来回拷贝（sendfile/mmap），减少 CPU 拷贝与上下文切换；Kafka、RocketMQ、Nginx 靠它提速 ｜ 详见《03-IO模型与网络编程》
• Q：fork 是什么？写时复制？ —— Unix 创建子进程的系统调用；COW 让父子先共享物理页，任一方写入时才真正复制，降低创建成本 ｜ 详见《03-IO模型与网络编程》

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