2026年技術(shù)總監(jiān)技術(shù)面試題庫含答案一、編程能力測試（共5題，每題20分，總分100分）題目1（Java編程，20分）題目：請用Java實(shí)現(xiàn)一個線程安全的計(jì)數(shù)器類`SafeCounter`，要求：1.支持原子性自增操作2.支持獲取當(dāng)前計(jì)數(shù)值3.使用至少兩種不同的線程安全實(shí)現(xiàn)方式（如synchronized、volatile、Atomic類等）4.編寫測試代碼驗(yàn)證線程安全性答案：javaimportjava.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;importjava.util.concurrent.locks.Lock;importjava.util.concurrent.locks.ReentrantLock;publicclassSafeCounter{//方式一：使用AtomicInteger實(shí)現(xiàn)privateAtomicIntegeratomicCounter=newAtomicInteger(0);//方式二：使用synchronized實(shí)現(xiàn)privateintsyncCounter=0;privatefinalLocklock=newReentrantLock();//原子性自增方法一publicintincrementAtomic(){returnatomicCounter.incrementAndGet();}//原子性自增方法二publicintincrementSync(){synchronized(this){return++syncCounter;}}//獲取當(dāng)前計(jì)數(shù)值一publicintgetAtomicValue(){returnatomicCounter.get();}//獲取當(dāng)前計(jì)數(shù)值二publicintgetSyncValue(){synchronized(this){returnsyncCounter;}}//測試方法publicstaticvoidmain(String[]args)throwsInterruptedException{finalSafeCountercounter=newSafeCounter();//測試Atomic版本線程安全性Thread[]threads=newThread[100];for(inti=0;i<threads.length;i++){threads[i]=newThread(()->{for(intj=0;j<1000;j++){counter.incrementAtomic();}});}//啟動所有線程for(Threadt:threads){t.start();}//等待所有線程完成for(Threadt:threads){t.join();}//驗(yàn)證結(jié)果if(counter.getAtomicValue()==100000){System.out.println("Atomic版本測試通過");}else{System.out.println("Atomic版本測試失敗");}//重置計(jì)數(shù)器counter.atomicCounter.set(0);//測試Synchronized版本線程安全性for(inti=0;i<threads.length;i++){threads[i]=newThread(()->{for(intj=0;j<1000;j++){counter.incrementSync();}});}//啟動所有線程for(Threadt:threads){t.start();}//等待所有線程完成for(Threadt:threads){t.join();}//驗(yàn)證結(jié)果if(counter.getSyncValue()==100000){System.out.println("Synchronized版本測試通過");}else{System.out.println("Synchronized版本測試失敗");}}}題目2（算法設(shè)計(jì)，20分）題目：設(shè)計(jì)一個高效的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，支持以下操作：1.在O(1)時間復(fù)雜度內(nèi)插入元素2.在O(1)時間復(fù)雜度內(nèi)刪除元素3.在O(logn)時間復(fù)雜度內(nèi)查找元素4.在O(n)時間復(fù)雜度內(nèi)計(jì)算所有元素的累加和答案：可以使用以下數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組合實(shí)現(xiàn)：1.使用哈希表（HashMap）實(shí)現(xiàn)O(1)的插入和刪除2.使用平衡二叉搜索樹（如紅黑樹）實(shí)現(xiàn)O(logn)的查找3.在哈希表存儲元素時，同時維護(hù)一個數(shù)組記錄所有插入的元素，用于O(n)的累加和計(jì)算具體實(shí)現(xiàn)如下：javaimportjava.util.HashMap;importjava.util.Map;importjava.util.TreeMap;publicclassEfficientDataStructure{privateMap<Integer,Integer>map=newHashMap<>();privateTreeMap<Integer,Integer>treeMap=newTreeMap<>();privatelong[]elements;privateintsize=0;//插入元素publicvoidinsert(intkey,intvalue){//更新哈希表map.put(key,value);//更新樹形表treeMap.put(key,value);//更新數(shù)組elements=Arrays.copyOf(elements,size+1);elements[size]=key;size++;}//刪除元素publicvoiddelete(intkey){if(!map.containsKey(key))return;//刪除哈希表中的元素map.remove(key);//刪除樹形表中的元素treeMap.remove(key);//更新數(shù)組for(inti=0;i<size;i++){if(elements[i]==key){System.arraycopy(elements,i+1,elements,i,size-i-1);elements[size-1]=0;size--;break;}}}//查找元素publicIntegerfind(intkey){returntreeMap.get(key);}//計(jì)算累加和publiclongsum(){longsum=0;for(inti=0;i<size;i++){sum+=map.get(elements[i]);}returnsum;}}題目3（系統(tǒng)設(shè)計(jì)，20分）題目：設(shè)計(jì)一個支持百萬級用戶的實(shí)時聊天系統(tǒng)，要求：1.支持單聊和群聊2.支持消息離線存儲3.支持消息已讀回執(zhí)4.需要考慮高并發(fā)、高可用和可擴(kuò)展性答案：系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案如下：1.系統(tǒng)架構(gòu)-采用微服務(wù)架構(gòu)，分為以下核心服務(wù)：-用戶服務(wù)：管理用戶信息-實(shí)時通信服務(wù)：處理WebSocket連接和消息轉(zhuǎn)發(fā)-消息存儲服務(wù)：存儲聊天記錄-狀態(tài)同步服務(wù)：處理已讀回執(zhí)等狀態(tài)信息2.核心組件設(shè)計(jì)-實(shí)時通信服務(wù)：-使用WebSocket協(xié)議建立持久連接-采用Node.js或Go語言實(shí)現(xiàn)，支持高并發(fā)連接-使用消息隊(duì)列（如RabbitMQ/Kafka）處理消息轉(zhuǎn)發(fā)-支持房間模式實(shí)現(xiàn)群聊功能-消息存儲服務(wù)：-使用分布式數(shù)據(jù)庫（如Cassandra/LevelDB）存儲消息-消息存儲結(jié)構(gòu)：message_id|user_id|group_id|timestamp|content|read_status-支持分片存儲，按用戶ID或群ID進(jìn)行分區(qū)-提供TTL機(jī)制自動清理過期消息-狀態(tài)同步服務(wù)：-使用Redis存儲用戶在線狀態(tài)和已讀回執(zhí)-已讀回執(zhí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：user_id:group_id->set(read_message_ids)-支持批量更新已讀狀態(tài)-使用Pub/Sub機(jī)制同步狀態(tài)變更3.高可用和可擴(kuò)展性設(shè)計(jì)-負(fù)載均衡：使用Nginx或HAProxy分發(fā)請求-服務(wù)發(fā)現(xiàn)：使用Consul或Eureka實(shí)現(xiàn)服務(wù)注冊與發(fā)現(xiàn)-熔斷限流：使用Hystrix或Sentinel保護(hù)服務(wù)-數(shù)據(jù)備份：定期備份數(shù)據(jù)庫，使用多副本存儲-彈性伸縮：根據(jù)CPU和內(nèi)存使用情況自動伸縮服務(wù)實(shí)例4.技術(shù)選型-后端：Node.js/Go/Java-數(shù)據(jù)庫：Cassandra/LevelDB/Redis-消息隊(duì)列：RabbitMQ/Kafka-緩存：Redis-消息推送：WebSocket+FCM/APNS5.關(guān)鍵考慮點(diǎn)-消息可靠性：使用消息確認(rèn)機(jī)制確保消息送達(dá)-消息順序：確保同一條會話的消息按時間順序到達(dá)-空間效率：使用壓縮算法減小消息存儲空間-網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化：使用WebSocket協(xié)議和二進(jìn)制格式傳輸-安全性：實(shí)現(xiàn)消息加密和防偽造機(jī)制題目4（數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)，20分）題目：設(shè)計(jì)一個電商平臺訂單表，要求：1.支持高并發(fā)寫入2.支持按用戶、時間、商品等多維度查詢3.支持訂單狀態(tài)跟蹤4.支持高可用和容災(zāi)答案：訂單表設(shè)計(jì)如下：1.表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)sqlCREATETABLEorders(order_idBIGINTPRIMARYKEYAUTO_INCREMENT,--訂單IDuser_idBIGINTNOTNULL,--用戶IDproduct_idBIGINTNOTNULL,--商品IDquantityINTNOTNULL,--數(shù)量priceDECIMAL(10,2)NOTNULL,--單價total_priceDECIMAL(10,2)NOTNULL,--總價statusTINYINTNOTNULLDEFAULT0,--訂單狀態(tài)(0待支付,1已支付,2已發(fā)貨,3已完成,4已取消)payment_methodTINYINTNOTNULL,--支付方式(1支付寶,2微信,3銀行卡)payment_timeDATETIME,--支付時間ship_timeDATETIME,--發(fā)貨時間receive_timeDATETIME,--收貨時間cancel_timeDATETIME,--取消時間remarksTEXT,--備注create_timeDATETIMENOTNULLDEFAULTCURRENT_TIMESTAMP,--創(chuàng)建時間update_timeDATETIMENOTNULLDEFAULTCURRENT_TIMESTAMPONUPDATECURRENT_TIMESTAMP,--更新時間INDEXidx_user(user_id),INDEXidx_product(product_id),INDEXidx_status(status),INDEXidx_time(payment_time,create_time),FOREIGNKEY(user_id)REFERENCESusers(user_id),FOREIGNKEY(product_id)REFERENCESproducts(product_id));2.高并發(fā)寫入優(yōu)化-使用分布式數(shù)據(jù)庫（如Cassandra/LevelDB）-設(shè)置合適的寫入緩存大小-采用批量寫入策略-開啟數(shù)據(jù)庫事務(wù)保證數(shù)據(jù)一致性3.多維度查詢優(yōu)化-使用倒排索引優(yōu)化搜索查詢-對時間字段建立索引-使用分區(qū)表按用戶ID或時間范圍分區(qū)-為常用查詢創(chuàng)建物化視圖4.訂單狀態(tài)跟蹤-設(shè)計(jì)狀態(tài)機(jī)管理訂單狀態(tài)變更-每次狀態(tài)變更創(chuàng)建一條狀態(tài)日志-使用Redis緩存最新訂單狀態(tài)-提供狀態(tài)變更通知接口5.高可用和容災(zāi)設(shè)計(jì)-使用主從復(fù)制實(shí)現(xiàn)讀寫分離-配置多副本存儲防止數(shù)據(jù)丟失-定期備份數(shù)據(jù)庫-在不同機(jī)房部署數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)異地容災(zāi)-使用分布式鎖處理訂單狀態(tài)變更6.性能優(yōu)化-使用緩存層（Redis/Memcached）緩存熱點(diǎn)數(shù)據(jù)-對價格等計(jì)算字段進(jìn)行預(yù)計(jì)算-使用異步處理訂單創(chuàng)建等耗時操作-優(yōu)化SQL查詢，避免全表掃描題目5（分布式系統(tǒng)，20分）題目：設(shè)計(jì)一個分布式任務(wù)調(diào)度系統(tǒng)，要求：1.支持跨機(jī)器任務(wù)執(zhí)行2.具備任務(wù)失敗重試機(jī)制3.支持任務(wù)依賴關(guān)系4.需要考慮任務(wù)超時處理和資源隔離答案：分布式任務(wù)調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案如下：1.系統(tǒng)架構(gòu)-采用微服務(wù)架構(gòu)，包含以下核心組件：-任務(wù)注冊中心：管理所有任務(wù)定義-任務(wù)調(diào)度器：負(fù)責(zé)任務(wù)分發(fā)和執(zhí)行-任務(wù)執(zhí)行器：實(shí)際執(zhí)行任務(wù)-任務(wù)監(jiān)控器：跟蹤任務(wù)執(zhí)行狀態(tài)-任務(wù)存儲服務(wù)：持久化任務(wù)數(shù)據(jù)2.核心組件設(shè)計(jì)-任務(wù)注冊中心：-使用etcd或Zookeeper存儲任務(wù)定義-任務(wù)定義包含：task_id|task_name|handler_class|execute_time|retry_count|timeout|dependencies|parameters-提供RESTAPI供調(diào)度器查詢和更新任務(wù)-任務(wù)調(diào)度器：-采用事件驅(qū)動架構(gòu)-使用Cron表達(dá)式或時間窗口定義執(zhí)行時機(jī)-支持多種調(diào)度策略：-立即執(zhí)行-固定延遲-延遲執(zhí)行-定時執(zhí)行-使用Redis訂閱任務(wù)變更事件-任務(wù)執(zhí)行器：-每個任務(wù)實(shí)例運(yùn)行在獨(dú)立進(jìn)程-支持資源限制（CPU/內(nèi)存）-實(shí)現(xiàn)任務(wù)隔離機(jī)制-提供任務(wù)執(zhí)行日志輸出-任務(wù)監(jiān)控器：-使用Prometheus采集任務(wù)指標(biāo)-提供Web界面展示任務(wù)狀態(tài)-支持任務(wù)失敗告警-提供任務(wù)回滾機(jī)制-任務(wù)存儲服務(wù)：-使用分布式數(shù)據(jù)庫存儲任務(wù)執(zhí)行記錄-記錄包