分布式【RPC 常见面试题】-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了分布式【RPC 常见面试题】。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

一、注册中心

策略：服务注册原理、注册中心结构、zookeeper的原理、几个注册中心的区别、分布式算法、分布式事务。

项目细节：服务注册、服务发现、服务注销、监听机制

介绍一下服务注册中心怎么做的？

（1）服务发现：
- 服务注册/反注册：保存服务提供者和服务调用者的信息
- 服务订阅/取消订阅：服务调用者订阅服务提供者的信息，最好有实时推送的功能
- 服务路由（可选）：具有筛选整合服务提供者的能力。
（2）服务配置（不包括其它无关配置）：
- 配置订阅：服务提供者和服务调用者订阅微服务相关的配置
- 配置下发（可选）：主动将配置推送给服务提供者和服务调用者
（3）服务健康检测
- 检测服务提供者的健康情况
一个注册中心,至少需要具备哪些条件?

（项目中RPC服务注册中心需要注意什么?）

（如果让你设计一个服务注册中心，怎么设计？）

服务注册接口：服务提供者通过调用服务注册接口来完成服务注册。

服务反注册接口：服务提供者通过调用服务反注册接口来完成服务注销。

心跳汇报接口：服务提供者通过调用心跳汇报接口完成节点存活状态上报。

服务订阅接口：服务消费者通过调用服务订阅接口完成服务订阅，获取可用的服务提供者节点列表。

服务变更查询接口：服务消费者通过调用服务变更查询接口，获取最新的可用服务节点列表。

服务查询接口：查询注册中心当前注册了哪些服务信息。

服务修改接口：修改注册中心中某一服务的信息。
注册中心单机还是分布式的，其中一个挂了怎么办？一致性，可靠性怎么保证的？超时控制，加锁和管道支持并发，单机（考虑了多机情况
常用的服务注册中心, 注册中心的差异
为什么用Zookeeper做注册中心？(优点，与其他选型对比下)

（使用zookeeper有什么好处？）

（说一下zookeeper，为什么使用zookeeper，不选其他注册中心？）

（了解Nacos和Zookeeper的区别吗？）

（为什么不选择Redis作为注册中心？（zookeeper临时节点自动宕机自动清除））

（为什么要用Zookeeper（服务注册、发现））

（Zookeeper和Eureka分别是满足CAP中的哪些）
集群一般有几个节点，为什么？

5个，宕机后选举要大于一半成为leader。
socket过程中发生的系统调用
zookeeper服务发现
zookeeper服务容灾？zookeeper服务节点挂掉之后，怎么删除它？

容灾：在集群若干台故障后，整个集群仍然可以对外提供可用的服务。

一般配置奇数台去构成集群，以避免资源的浪费。

三机房部署是最常见的、容灾性最好的部署方案。

删除：使用临时节点，会话失效，节点自动清除。
Zookeeper有几种角色？

群首（leader），追随者（follower），观察者（observer）
CAP理论解释下？P是什么？
- 一致性（Consistency）多个副本之间的数据一致性
- 可用性（Availability）在合理规定的时间内，是否能返回一个明确的结果。
- 分区容错性（Partition tolerance）在分区故障下，仍然可以对外提供正常的服务。
  
  一个分布式系统在以上三个特性中：最多满足其中的两个特性。
Zookeeper集群节点宕机了怎么发现剔除的？

发现：watcher机制

剔除：临时节点？
服务熔断和服务降级有什么区别？

**服务熔断：**如果某个目标服务调用慢或者有大量超时，此时，熔断该服务的调用，对于后续调用请求，不在继续调用目标服务，直接返回，快速释放资源。如果目标服务情况好转则恢复调用。

**服务降级：**当服务器压力剧增的情况下，根据当前业务情况及流量对一些服务和页面有策略的降级，以此释放服务器资源以保证核心任务的正常运行。
zookeeper原理？羊群效应，怎么解决，解决之后又有什么问题，又怎么解决，纯粹搞成了循环依赖了。zab协议，具体说来。

羊群效应：
ZAB算法讲一下（讲了ZAB是paxos的改版，Mysql是paxos、redis sentinel是raft、zookeeper是ZAB、ZAB的具体实现）
zk的分布式算法zab，如果选举的时候zxid都相同呢？（比较SID）
dubbo 怎么注册到zookeeper以及 dubbo 协议，zookeeper协议，
zookeeper的节点类型?（持久，临时，顺序）
分布式数据一致性协议都知道哪些（2PC 3PC Paxos）
Raft了不了解
分布式事务的几种解决方案（2PC，3PC，TCC，基于消息，然后顺带讲了一下优缺点）分布式事务的几种方式吧（2pc、3pc、tcc、基于消息）以及区别
Zookeeper 是如何保证一致性的？

zookeeper 的一致性，为了防止单机挂掉，zookeeper维护了一个集群，实现自身的高可用。

重点回答zookeeper的ZAB协议

事务的顺序一致性：全局唯一事务ID,ZXID
你知道Zookeeper的分布式锁实现方式吗？（临时节点，如果服务器挂了，锁会自己消失）
ZooKeeper的作用？

项目答：注册中心。

扩展答：

1.数据发布/订阅

2.自动化的DNS服务

3.数据库复制处理

4.基于zookeeper分布式系统机器间的通信方式

5.命名服务

6.集群管理（监控、控制）

7.Master选举

8.分布式锁

9.分布式队列
zookeeper有什么特性，讲一下（临时节点、持久节点、ZAB）
服务下线还有没有别的实现方法（这就算引导了，结合前面的问题，使用临时节点）

zookeeper宕机与dubbo直连的情况？

zookeeper注册中心宕机–>dubbo直连,可以调服务

zookeeper宕机了，消费者可以通过本地缓存通信调提供者的服务

现象：zookeeper注册中心宕机，还可以消费dubbo暴露的服务。
原因：健壮性

监控中心宕掉不影响使用，只是丢失部分采样数据
数据库宕掉后，注册中心仍能通过缓存提供服务列表查询，但不能注册新服务
注册中心对等集群，任意一台宕掉后，将自动切换到另一台
注册中心全部宕掉后，服务提供者和服务消费者仍能通过本地缓存通讯
服务提供者无状态，任意一台宕掉后，不影响使用
服务提供者全部宕掉后，服务消费者应用将无法使用，并无限次重连等待服务提供者恢复

任何一个请求(流量)过来都会打到注册中心么?（不会，第一次会，有本地缓存）
有一大批流量总是被打到一个实例上面,这个实例的兄弟实例分到的流量很少,怎么办?

(通过合理负载均衡)
有一个实例挂了怎么办?

（zookeeper心跳检测更新列表并利用watcher机制发给服务消费者）
注册中心怎么进行心跳检测
注册中心对于服务端掉线时怎么处理

(移出ip链表，发送给服务消费者，等待服务器上线，重新连接)
服务端用的哪个类监听的（ServerSocket）
自己实现的定时器是啥？
RPC心跳怎么实现的？

是服务端给服务注册中心心跳还是服务端给客户端心跳？

服务调用方怎么知道服务不可用了？

(zookeeper的心跳检测+更新ip列表+watcher发送给服务调用方)：注册中心发送

(利用netty的IdleStateHandler实现心跳服务)：客户端给服务端发送PING消息
怎么实现的类似本地调用？

本地知道类名+服务名，直接调用
如果是你如何设计一个nacos ，rpc如何调用。
如果注册中心服务器宕机怎么保证高可用？

高可用：通过设置减少系统不能提供服务的时间。

在zookeeper主要考虑***容灾和扩容***两方面提高高可用。
服务的地址怎么知道？(注册中心)
服务注册信息的拆分要怎么做?
服务注册中心的功能除了放在额外的服务器上实现还能放在哪里？怎么实现?
RPC服务注册、服务发现、服务注销怎么做的？

服务注册怎么进行服务注销监听?

RPC项目zookeeper怎么实现注册、发现的？（临时节点存储ip+端口+负载均衡策略）
了解过zookeeper的问题吗?

（崩溃恢复无法提供服务、写的性能瓶颈是一个问题、选举过程速度缓慢、无法进行有效的权限控制）

二、序列化与反序列化以及协议

JSON：

JSON 进行序列化的额外空间开销比较大，对于大数据量服务这意味着需要巨大的内存和磁盘开销；
JSON 没有类型，但像 Java 这种强类型语言，需要通过反射统一解决，所以性能不会太好（比如反序列化时先反序列化为String类，要自己通过反射还原）。

Kryo：

使用变长的int和long保证这种基本数据类型序列化后尽量小
需要传入完整类名或者利用 register() 提前将类注册到Kryo上，其类与一个int型的ID相关联，序列中只存放这个ID，因此序列体积就更小
不是线程安全的，要通过ThreadLocal或者创建Kryo线程池来保证线程安全
不需要实现Serializable接口
字段增、减，序列化和反序列化时无法兼容
必须拥有无参构造函数

Hessian：

使用固定长度存储int和long
将所有类字段信息都放入序列化字节数组中，直接利用字节数组进行反序列化，不需要其他参与，因为存的东西多处理速度就会慢点。
把复杂对象的所有属性存储在一个Map中进行序列化。所以在父类、子类存在同名成员变量的情况下，Hessian序列化时，先序列化子类，然后序列化父类，因此反序列化结果会导致子类同名成员变量被父类的值覆盖
需要实现Serializable接口
兼容字段增、减，序列化和反序列化
必须拥有无参构造函数
Java 里面一些常见对象的类型不支持，比如：
- Linked 系列，LinkedHashMap、LinkedHashSet 等；
- Locale 类，可以通过扩展 ContextSerializerFactory 类修复；
- Byte/Short 反序列化的时候变成 Integer。

Protobuf：

序列化后体积相比 JSON、Hessian 小很多
IDL 能清晰地描述语义，所以足以帮助并保证应用程序之间的类型不会丢失，无需类似XML 解析器；
序列化反序列化速度很快，不需要通过反射获取类型；
打包生成二进制流
预编译过程不是必须的

策略：几个序列化协议的区别以及优缺点、Kryo的原理和安全性、两个接口区别。

项目细节：在项目怎么定义序列化协议，怎么定义序列化相关的类以及项目序列化的细节，

序列化和反序列化有什么作用

（1）实现了数据的持久化：永久性保存对象，保存对象的字节序列到本地文件或者数据库中；
（2）序列化实现远程通：通过序列化以字节流的形式使对象在网络中进行传递和接收；
（3）通过序列化在进程间传递对象；
Serializable和Externalizable懂吗？（不知道Externalizable）

1、Serializable序列化时不会调用默认的构造器，而Externalizable序列化时会调用默认构造器的！

2、Serializable：一个对象想要被序列化，它的类就要实现此接口，这个对象的所有属性都可以被序列化和反序列化来保存、传递。

Externalizable：自定义序列化可以控制序列化的过程和决定哪些属性不被序列化。

3、使用Externalizable时，必须按照写入时的确切顺序读取所有字段状态。否则会产生异常。
serializable关键字的作用（实现原理）？几种序列化协议？ProtoBuff的优点？
序列化传输？
有没有阅读过序列化（Java Serialization、Fastjson）之后的数据

RPC 不同序列化协议了解吗？优缺点是？各种序列号协议的特点？序列化方式有哪几个，区别是什么，自己写过吗？

优点	缺点
Kryo	速度快，序列化后体积小	跨语言支持较复杂
Hessian	默认支持跨语言	较慢
Protostuff	速度快，基于protobuf	需静态编译
Protostuff-Runtime	无需静态编译，但序列化前需预先传入schema	不支持无默认构造函数的类，反序列化时需用户自己初始化序列化后的对象，其只负责将该对象进行赋值
Java	使用方便，可序列化所有类	速度慢，占空间

为什么选用ProtoBuff？
为什么选KRYO序列化？（面试官提示了压缩)，java 的压缩算法
序列化怎么做的（序列化怎么实现）？Kryo原理了解吗？
你说到你自定义了一个简单协议，自定义的协议头里包括哪些内容，多少字节，各自的作用是什么（魔数，消息长度，请求id，消息类型）
由RPC项目问到了序列化反序列化，问到了对象有一个属性是对象引用，怎么序列化。
如何实现编解码及序列化？
那你这个序列化还是针对Java语言的，如何实现跨语言的序列化或者RPC框架？

Java

RPC框架要想跨语言，本质是在解决序列化/反序列化的跨语言问题

三、Netty

策略：BIO、NIO、AIO三者区别

1.TCP 的粘包的概念是对的吗（面试官：TCP 是面向字节流的，所以这个概念本身是一个伪概念，本身就是可以粘的。但是这种现象还是要解决的）

简述AIO、BIO、NIO的具体使用、区别及原理
BIO，NIO，AIO的痛点，怎么优化?
IO/NIO/AIO区别？介绍Reactor，介绍Proactor？

为什么BIO比NIO性能差？简单讲讲区别？

假设有100个连接，采用NIO的方式要服务端要分配几个线程，采用BIO的方式呢？

为啥要用异步IO不用多线程，不是一样可以加速吗？
说说你对Netty的认识？
NIO中Channel的作用
NIO的设计架构？JDK中NIO有哪些重要组件？
为什么选用Netty来做通信框架？还知道其他网络通信框架？
Netty怎么实现高性能的？Netty高性能主要依赖了哪些特性？Netty为什么快（基于NIO+零拷贝）Netty为啥效率高（零拷贝，线程模型）
netty bytebuf工作原理，和NIO里buffer区别？
除了Netty还知道哪些网络传输框架吗？
为什么大多数rpc框架都用netty（聊了下Netty的特点）？你为什么会用到Netty?
同步、异步调用方式的具体实现
Netty使用场景
Netty的线程模型
RPC过程网络上发生了什么
RPC多个请求是在一个连接完成的吗
Netty服务调用如何变成同步的？（不知道）（回答netty中的Reactor模型）

Netty异步编程怎么做的？
基于Netty实现通信，使用了哪些TCP优化参数？

你说网络通信使用的Netty，你都通过那些设置对Netty进行过调优（我表示Netty的bootstrap的option设置基本都是模仿Netty官方案例搞的，然后他问了我backlog是什么意思）
tcp粘包

粘包半包怎么解决的（LineBased和LengthBased,我是用的是LineBased）

为什么要使用LineBased，怎么分割的（/r/n，当时没有考虑太多，觉得这个比较简单）
Netty解决粘包的几种方式

Netty 拆包粘包的实质，Netty线程池中的线程建立连接之后，这条连接是不是始终于这个请求，对于Netty来说是不是只占用服务端的一个套接字，了解zero copy嘛

项目中如何解决粘包、拆包的问题（基于字符或者基于长度）

你这个报文传输的时候会不会遇到报文粘连的情况？如何解决？
Netty底层原理
Netty中的select过程
零拷贝讲讲（mmap优化，sendfile）
Netty的两个线程池，为什么两个，有什么区别，具体说来。

Netty初始化的时候需要初始化两个线程池，你能简单说一说吗？
怎么实现保持长连接的（Netty保证的，应该是使用了TCP的长连接特性）
如何实现心跳保持（IDLE编解码器监听事件）
多少个线程，为什么这么设置？（netty自带的，默认CPU*2）

四、负载均衡

策略：负载均衡算法（四种）、负载均衡器设置、负载均衡作用

项目实现：

项目中负载均衡怎么实现的（看项目代码）

怎么实现负载均衡策略的（我只做了最简单的轮询、加权、随机，通过在zookeeper中配置，然后将引用按照权重将Channel的引用加入到一个List当中）

先设置一个负载均衡接口LoadBalancer，然后用继承接口得到轮询、随机两个类，然后在NacosServiceDiscovery设置一个loadBalancer属性及它的函数，

在SocketTestClient的创建client时传入loadBalancer参数到SocketClient类中，serviceDiscovery

测试类中

SocketClient client = new SocketClient(CommonSerializer.KRYO_SERIALIZER, new RoundRobinLoadBalancer());

构造函数

serviceDiscovery = new NacosServiceDiscovery(loadBalancer);

NacosServiceDiscovery中

public NacosServiceDiscovery(LoadBalancer loadBalancer){
if (loadBalancer == null){
this.loadBalancer = new RandomLoadBalancer();
}else {this.loadBalancer = loadBalancer;}}

lookupService方法调用

Instance instance = loadBalancer.select(instances);

项目中负载均衡算法用到那些

轮询、随机
解释一下什么是负载均衡？

指将负载（工作任务）进行平衡、分摊到多个操作单元上进行运行

之后结合算法回答
负载均衡了解哪些(dubbo的四种策略说了下（轮询、随机、一致性哈希、最小活跃数）

(1) RandomLoadBalance:随机负载均衡。随机的选择一个。是Dubbo的默认负载均衡策略(Dubbo 中的随机负载是按照权重设置随机概率)。

(2) RoundRobinLoadBalance:轮询负载均衡。轮询选择一个(Dubbo中有权重的概念，按公约后的权重设置轮询比率)。

问题：存在慢的提供者请求的问题，比如：第二胎机器很慢，但没挂，当请求调到第二台时就卡在那，久而久之，所有请求都卡在调到第二台上

(3) LeastActiveLoadBalance:最少活跃调用数，相同活跃数的随机。活跃数指调用前后计数差。

好处：使慢的 Provider 收到更少请求，因为越慢的 Provider 的调用前后计数差会越大。

(4) ConsistentHashLoadBalance:一致性哈希负载均衡。一致性hash：添加删除机器前后映射关系一致，当然，不是严格一致。实现的关键是环形Hash空间。将数据和机器都hash到环上，数据映射到顺时针离自己最近的机器中。

好处：当某一台提供者挂时，原本该发往该提供者的请求，基于虚拟节点，平摊到其他提供者，不会引起剧烈变动
RPC调用中使用随机算法和轮转算法做负载均衡的优缺点

优点：实现简单，水平扩展方便

缺点：因为相同的请求会被落到不同的机器上，浪费内存啊，内存有限，Cache会被淘汰，频繁淘汰，当然使得命中率低下啊。
dubbo负载均衡算法，一致性哈希的实现？

1.问简单的话，用4.(4)

2.难的话源码
Dubbo为什么推荐基于随机的负载均衡？

1.实现简单，水平扩展方便

2.在一个截面上碰撞的概率高，但调用越大分布越均匀，而且按概率使用权重后也比较均匀，有利于动态调整提供者权重
负载均衡作用

（1）根据集群中每个节点的负载情况将用户请求转发到合适的节点上, 以避免单点压力过大的问题

（2）负载均衡可实现集群高可用及伸缩性

高可用：某个节点故障时，负载均衡器会将用户请求转发到其他节点,从而保证所有服务持续可用.

伸缩性：根据系统整体负载情况，可以很容易地添加或移除节点。
如何设计负载均衡器

负载均衡器工作原理有两大方法：
1. 接收客户端请求，将请求转发给集群中的各台服务器处理，服务器将处理结果返回给负载均衡器，负载均衡器将处理结果转发给相应的客户端。
2. 接收客户端请求，将请求转发给集群中的各台服务器处理，服务器将处理结果直接返回给相应的客户端。
负载均衡如何保证健壮性？

（采用心跳机制检测宕机节点。）
一个服务可能有多台机器可以调用?（利用负载均衡算法）

五、RPC 和 HTTP

RPC 有没有可能会用 HTTP 协议？（有，如 grpc 就是 HTTP2.0）
RPC 和 HTTP的对比？为什么要用 RPC？

1、传输协议：

RPC：基于HTTP协议，TCP协议

HTTP：基于HTTP协议

2、传输效率：

RPC：(1)使用自定义的TCP协议，请求报文体积更小，

(2)使用HTTP2协议，也可以很好的减小报文体积，提高传输效率

HTTP：(1)基于http1.1的协议，请求中会包含很多无用的内容，

(2)基于HTTP2.0，那么简单的封装下可以作为一个RPC来使用，这时标准的RPC框架更多的是服务治理。

3、性能消耗：

RPC：可以基于thrift实现高效的二进制传输

HTTP：大部分是基于JSON实现的，字节大小和序列化耗时都比thrift要更消耗性能

4、负载均衡：

RPC：基本自带了负载均衡策略

HTTP：需要配置Nginx、HAProxy配置

5、服务治理：（下游服务新增，重启，下线时如何不影响上游调用者）

RPC：能做到自动通知，不影响上游

HTTP：需要事先通知，如修改NGINX配置。
RPC 传输速度比 HTTP 更快吗？

不一定，但一般会快。取决于序列化协议和传输协议，

比如二进制编码肯定比 JSON 节省体积，自定义 tcp 协议/HTTP2.0 比 tcp/HTTP1.1 要快
用的TCP还是HTTP2传输的？

自己项目、DUBBO：TCP

grpc：http2.0
HTTP 和 RPC 的关系? RPC 和 HTTP 的区别?
为什么spring cloud用的是http

HTTP Restful本身轻量，易用，适用性强，可以很容易的跨语言，跨平台，或者与已有系统交互，

目前很多大型项目多语言共存，http是最通用的协议，可以很好地解决跨语言跨平台兼容性
为什么我们要使用RPC而不是使用HTTP？
你这个RPC框架是基于HTTP请求的吗？

不是，基于TCP
RPC 是用的时候连一次，还是连一次后就长连接？

自己的RPC是长连接（Netty 中提供了 IdleStateHandler 类专门用于处理心跳，所以是长连接

没有这个，默认一般是短连接）

（这个被问过好几次，我猜是长连接，有大佬知道吗）文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-772006.html