《互联网大厂研发岗必考：计算机基础高频面试题精析（附答案攻略）》
【导语】
在互联网大厂研发岗面试中，计算机基础知识是决定成败的关键环节。本文精选操作系统、网络、数据结构等核心领域的高频面试题，提供参考答案与深度解读，助你构建系统性知识框架！
一、操作系统篇
1. 进程与线程的区别是什么？
参考答案：
- 定义：进程是资源分配的最小单位，线程是CPU调度的最小单位
- 资源隔离：进程间内存独立，线程共享进程内存
- 切换开销：线程切换只需保存寄存器，进程切换需切换页表、堆栈等
- 通信方式：进程用IPC（管道/信号量等），线程直接读写共享内存
解读建议：
- 延伸问题：协程与线程的区别？（协程用户态调度，无内核切换开销）
- 理解Linux的线程实现（通过轻量级进程LWP）
- 推荐阅读《操作系统导论》进程调度章节
2. 什么是虚拟内存？如何实现？
参考答案：
虚拟内存通过分页机制将物理内存与磁盘空间结合，使进程拥有连续虚拟地址空间。关键实现：
- 分页机制：将内存划分为固定大小页（如4KB）
- 页表映射：记录虚拟页到物理页/磁盘的映射关系
- 缺页中断：访问未加载页时触发中断加载
- 页面置换算法：LRU、FIFO等管理物理页
延伸考点：
- 为什么需要TLB？加速虚拟地址转换
- 写时复制（Copy-on-Write）如何优化fork性能
二、计算机网络篇
1. TCP三次握手与四次挥手过程
参考答案：
三次握手（建立连接）：
- Client→SYN=1, seq=x
- Server→SYN=1, ACK=1, seq=y, ack=x+1
- Client→ACK=1, seq=x+1, ack=y+1
四次挥手（断开连接）：
- A→FIN=1
- B→ACK=1
- B→FIN=1
- A→ACK=1
深度解析：
- 为什么需要三次握手？防止历史连接初始化
- TIME_WAIT状态的作用？（确保最后一个ACK到达，默认2MSL）
- 实际开发中如何处理大量TIME_WAIT连接？（调整内核参数或使用SO_REUSEADDR）
2. HTTP与HTTPS的核心区别
参考答案：
| 维度 | HTTP | HTTPS |
|---|---|---|
| 协议层 | 应用层 | HTTP + SSL/TLS |
| 端口 | 80 | 443 |
| 安全性 | 明文传输 | 加密传输（对称+非对称加密） |
| 证书 | 无需证书 | 需要CA证书 |
延伸问题：
- HTTPS握手过程（ClientHello→ServerHello→证书验证→密钥协商）
- 如何理解混合加密体系？（RSA交换对称密钥，AES加密数据）
三、数据结构与算法篇
1. 如何实现LRU缓存？
参考答案：
数据结构组合：
- 双向链表：维护访问顺序，头部最新，尾部最旧
- 哈希表：快速定位节点位置
操作复杂度：
- get操作：O(1) 哈希查找到节点后移动到链表头
- put操作：O(1) 若存在更新值并移动，否则新增节点（需淘汰尾部节点）
代码示例（Python）：
class LRUCache:
def __init__(self, capacity):
self.cache = OrderedDict()
self.cap = capacity
def get(self, key):
if key not in self.cache: return -1
self.cache.move_to_end(key)
return self.cache[key]
def put(self, key, value):
if key in self.cache:
self.cache.move_to_end(key)
self.cache[key] = value
if len(self.cache) > self.cap:
self.cache.popitem(last=False)
2. 二叉树层次遍历的两种实现方式
参考答案：
- BFS队列实现：
def levelOrder(root):
res = []
q = deque([root])
while q:
level = []
for _ in range(len(q)):
node = q.popleft()
level.append(node.val)
if node.left: q.append(node.left)
if node.right: q.append(node.right)
res.append(level)
return res
- DFS递归实现：
def levelOrder(root):
res = []
def dfs(node, level):
if not node: return
if len(res) == level:
res.append([])
res[level].append(node.val)
dfs(node.left, level+1)
dfs(node.right, level+1)
dfs(root, 0)
return res
四、数据库原理篇
1. 事务的ACID特性如何实现？
参考答案：
- 原子性：Undo Log记录修改前状态，回滚时逆向操作
- 隔离性：锁机制 + MVCC多版本并发控制
- 持久性：Redo Log先写日志后落盘，崩溃恢复时重放
- 一致性：由前三者共同保证
延伸考点：
- MVCC实现原理（版本链 + ReadView）
- 不同隔离级别解决的问题（脏读/不可重复读/幻读）
五、进阶综合题
1. 设计微信消息系统要考虑哪些技术点？
参考答案框架：
- 消息可靠投递：ACK机制 + 消息重试
- 海量消息存储：分库分表（按用户ID哈希）
- 实时推送：长连接 + WebSocket
- 离线消息：Redis缓存未读消息
- 消息去重：唯一ID + 幂等设计
- 扩展性：微服务架构拆分消息路由/存储/推送模块
【学习建议】
- 体系化学习：推荐《计算机系统导论》《算法导论》等经典教材
- 实践驱动：通过MIT 6.828（操作系统）、CMU 15-445（数据库）等课程实验巩固理论
- 面试模拟：在LeetCode/牛客网进行场景化刷题
- 技术追踪：关注Linux内核、Redis等开源项目更新
【结语】
计算机基础如同内功心法，需要持续修炼。建议将本文题目作为自查清单，发现知识盲点后针对性突破。关注Newton哥，获取更多大厂面试深度解析！
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