2026年字節(jié)跳動(dòng)技術(shù)總監(jiān)崗位面試題庫(kù)含答案一、編程與算法（5題，每題10分）1.題目：請(qǐng)實(shí)現(xiàn)一個(gè)函數(shù)，輸入一個(gè)非負(fù)整數(shù)`n`，返回`n`的字符串形式中所有`0`變成`9`的結(jié)果。例如，輸入`105`，輸出`195`；輸入`1024`，輸出`1924`。2.題目：給定一個(gè)包含`n`個(gè)元素的數(shù)組，請(qǐng)找出其中不重復(fù)的元素，并返回它們的數(shù)量。要求時(shí)間復(fù)雜度為`O(n)`，空間復(fù)雜度為`O(1)`。3.題目：請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，支持以下操作：-`add(key)`:添加一個(gè)不重復(fù)的鍵。-`find(key)`:返回鍵是否存在。-`remove(key)`:刪除一個(gè)鍵。要求所有操作的平均時(shí)間復(fù)雜度為`O(1)`。4.題目：請(qǐng)實(shí)現(xiàn)一個(gè)無重復(fù)字符的最長(zhǎng)子串查找函數(shù)，輸入一個(gè)字符串`s`，返回最長(zhǎng)子串的長(zhǎng)度。例如，輸入`"abcabcbb"`，輸出`3`（子串為`"abc"`）。5.題目：請(qǐng)編寫一個(gè)函數(shù)，輸入一個(gè)鏈表的頭節(jié)點(diǎn)`head`，返回鏈表的中間節(jié)點(diǎn)。如果鏈表有偶數(shù)個(gè)節(jié)點(diǎn)，返回右邊的中間節(jié)點(diǎn)。例如，輸入`1->2->3->4->5`，返回節(jié)點(diǎn)`3`；輸入`1->2->3->4`，返回節(jié)點(diǎn)`3`。二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)（5題，每題15分）1.題目：設(shè)計(jì)一個(gè)高并發(fā)的短鏈接系統(tǒng)，要求：-支持高并發(fā)訪問（每秒百萬(wàn)級(jí)請(qǐng)求）。-鏈接生成快速，且唯一性高。-支持自定義短鏈接前綴。-鏈接解析可靠，錯(cuò)誤鏈路能返回友好提示。2.題目：設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)時(shí)消息推送系統(tǒng)（如抖音的即時(shí)消息），要求：-支持百萬(wàn)級(jí)用戶實(shí)時(shí)消息推送。-消息不丟失，支持離線推送。-支持消息優(yōu)先級(jí)（如系統(tǒng)通知優(yōu)先于用戶消息）。-系統(tǒng)可水平擴(kuò)展。3.題目：設(shè)計(jì)一個(gè)高可用的分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)，要求：-支持海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)（TB級(jí)別）。-數(shù)據(jù)分片存儲(chǔ)，單點(diǎn)故障不影響服務(wù)。-支持?jǐn)?shù)據(jù)備份和容災(zāi)。-支持高并發(fā)讀寫。4.題目：設(shè)計(jì)一個(gè)社交推薦系統(tǒng)（如抖音的推薦算法），要求：-支持個(gè)性化推薦（基于用戶行為和興趣）。-推薦速度實(shí)時(shí)（用戶打開App時(shí)需秒級(jí)返回推薦內(nèi)容）。-支持冷啟動(dòng)（新用戶也能獲得合理推薦）。-推薦結(jié)果需可解釋（用戶能看到推薦原因）。5.題目：設(shè)計(jì)一個(gè)高并發(fā)的計(jì)數(shù)器系統(tǒng)，要求：-支持分布式部署，避免數(shù)據(jù)丟失。-支持高并發(fā)寫入（每秒百萬(wàn)次寫入）。-支持多維度統(tǒng)計(jì)（如按用戶ID、時(shí)間范圍統(tǒng)計(jì)）。-支持異步更新和補(bǔ)償機(jī)制。三、數(shù)據(jù)庫(kù)與緩存（5題，每題15分）1.題目：請(qǐng)解釋數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)的ACID特性，并舉例說明如何在分布式環(huán)境下實(shí)現(xiàn)事務(wù)一致性。2.題目：請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)高并發(fā)的訂單系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)，要求：-支持高并發(fā)寫入。-支持訂單狀態(tài)實(shí)時(shí)查詢。-支持訂單分頁(yè)查詢。3.題目：請(qǐng)解釋Redis的過期策略，并說明如何優(yōu)化Redis的內(nèi)存使用（如使用大Key、大Value場(chǎng)景）。4.題目：請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)分布式緩存架構(gòu)，要求：-支持高可用（Redis集群或Memcached）。-支持熱點(diǎn)數(shù)據(jù)緩存。-支持緩存穿透和緩存雪崩的解決方案。5.題目：請(qǐng)解釋數(shù)據(jù)庫(kù)索引的B+樹原理，并說明在哪些場(chǎng)景下索引失效（如全表掃描、LIKE前綴模糊查詢）。四、分布式與微服務(wù)（5題，每題15分）1.題目：請(qǐng)解釋CAP理論，并說明如何在分布式系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)最終一致性（如使用消息隊(duì)列）。2.題目：請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)高并發(fā)的分布式支付系統(tǒng)，要求：-支持秒級(jí)支付確認(rèn)。-支持分布式事務(wù)（如使用2PC或TCC）。-支持支付超時(shí)和退款處理。3.題目：請(qǐng)解釋Kubernetes的Pod、Service、Ingress概念，并說明如何使用Kubernetes實(shí)現(xiàn)服務(wù)治理。4.題目：請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)微服務(wù)架構(gòu)下的分布式配置中心，要求：-支持動(dòng)態(tài)配置更新。-支持配置版本控制。-支持權(quán)限控制。5.題目：請(qǐng)解釋分布式鎖的實(shí)現(xiàn)方式（如Redis分布式鎖、ZooKeeper分布式鎖），并說明如何避免死鎖。五、網(wǎng)絡(luò)與安全（5題，每題15分）1.題目：請(qǐng)解釋TCP的三次握手和四次揮手過程，并說明如何避免TCP粘包問題。2.題目：請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)高可用的負(fù)載均衡方案，要求：-支持多種負(fù)載均衡算法（如輪詢、最少連接）。-支持健康檢查和自動(dòng)剔除故障節(jié)點(diǎn)。-支持動(dòng)態(tài)擴(kuò)展。3.題目：請(qǐng)解釋HTTPS的工作原理，并說明如何優(yōu)化HTTPS性能（如使用CDN和HTTP/2）。4.題目：請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)防止DDoS攻擊的系統(tǒng)，要求：-支持流量清洗。-支持黑白名單過濾。-支持速率限制。5.題目：請(qǐng)解釋JWT的原理和用途，并說明如何防止JWT被篡改。六、工程與架構(gòu)（5題，每題15分）1.題目：請(qǐng)解釋微服務(wù)架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)和挑戰(zhàn)，并說明如何解決微服務(wù)治理問題（如服務(wù)注冊(cè)、發(fā)現(xiàn)、容錯(cuò)）。2.題目：請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)高可用的消息隊(duì)列系統(tǒng)，要求：-支持消息持久化。-支持消息重復(fù)消費(fèi)和冪等性處理。-支持消息延遲消費(fèi)。3.題目：請(qǐng)解釋持續(xù)集成/持續(xù)部署（CI/CD）的流程，并說明如何優(yōu)化CI/CD的效率（如并行構(gòu)建、自動(dòng)化測(cè)試）。4.題目：請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)大數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，要求：-支持實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理（如使用Flink或SparkStreaming）。-支持離線數(shù)據(jù)處理（如使用HadoopMapReduce）。-支持?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)和分析（如使用Hive或Elasticsearch）。5.題目：請(qǐng)解釋領(lǐng)域驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)（DDD）的核心概念，并說明如何在項(xiàng)目中應(yīng)用DDD（如聚合根、實(shí)體、值對(duì)象）。答案與解析一、編程與算法1.答案：pythondefreplace_zero_with_nine(n):returnint(str(n).replace('0','9'))解析：-將數(shù)字轉(zhuǎn)換為字符串，用`replace`方法將所有`'0'`替換為`'9'`，再轉(zhuǎn)換回整數(shù)。2.答案：pythondefcount_unique_elements(arr):returnlen(set(arr))解析：-使用Python的`set`數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)自動(dòng)去重，返回集合長(zhǎng)度即為不重復(fù)元素?cái)?shù)量。3.答案：pythonclassSimpleSet:def__init__(self):self.set=set()defadd(self,key):self.set.add(key)deffind(self,key):returnkeyinself.setdefremove(self,key):self.set.discard(key)解析：-使用Python的`set`實(shí)現(xiàn)，所有操作平均時(shí)間復(fù)雜度為`O(1)`。4.答案：pythondeflength_of_longest_substring(s):char_map={}left=0max_len=0forrightinrange(len(s)):ifs[right]inchar_map:left=max(left,char_map[s[right]]+1)char_map[s[right]]=rightmax_len=max(max_len,right-left+1)returnmax_len解析：-使用滑動(dòng)窗口法，`char_map`記錄字符上一次出現(xiàn)的位置，`left`和`right`表示窗口的左右邊界。5.答案：pythondefmiddle_node(head):slow=fast=headwhilefastandfast.next:slow=slow.nextfast=fast.next.nextreturnslow解析：-使用快慢指針法，快指針每次走兩步，慢指針每次走一步，當(dāng)快指針到達(dá)末尾時(shí)，慢指針在中間。二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.答案：-核心思想：使用`hash`算法生成短鏈接，并支持分布式存儲(chǔ)和緩存。-步驟：1.用戶輸入長(zhǎng)鏈接，系統(tǒng)分配一個(gè)唯一ID（如UUID）。2.使用`hash(ID)`生成短鏈接前綴（如`http://short.ly/abc123`）。3.將長(zhǎng)鏈接和短鏈接映射存儲(chǔ)到分布式緩存（如RedisCluster），并設(shè)置過期時(shí)間。4.鏈接解析時(shí)，通過短鏈接前綴查詢緩存，若不存在則查詢數(shù)據(jù)庫(kù)。-優(yōu)化：-使用`hash`碰撞檢測(cè)機(jī)制（如BUCKETS算法）。-支持自定義前綴，避免沖突。2.答案：-核心思想：使用WebSocket或長(zhǎng)輪詢實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)消息，結(jié)合消息隊(duì)列實(shí)現(xiàn)離線推送。-步驟：1.用戶連接時(shí)建立WebSocket長(zhǎng)連接。2.消息通過消息隊(duì)列（如Kafka）傳輸，確保不丟失。3.服務(wù)端收到消息后，推送到WebSocket連接或存儲(chǔ)到用戶離線消息表。4.用戶重新連接時(shí)，拉取離線消息。-優(yōu)化：-使用消息優(yōu)先級(jí)隊(duì)列（如RabbitMQ的優(yōu)先級(jí)交換器）。-支持消息分包和重試機(jī)制。3.答案：-核心思想：使用分布式文件系統(tǒng)（如HDFS）和數(shù)據(jù)庫(kù)（如TiKV）實(shí)現(xiàn)分片存儲(chǔ)和容災(zāi)。-步驟：1.數(shù)據(jù)分片存儲(chǔ)到多個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)分片有副本（如3副本）。2.使用一致性哈希算法分配分片，避免單點(diǎn)故障。3.定期進(jìn)行數(shù)據(jù)備份和跨區(qū)域同步。4.提供讀寫接口（如HDFSAPI或TiKVSQL）。-優(yōu)化：-使用糾刪碼減少冗余存儲(chǔ)。-支持?jǐn)?shù)據(jù)熱備份和冷備份。4.答案：-核心思想：使用協(xié)同過濾和深度學(xué)習(xí)算法，結(jié)合實(shí)時(shí)特征工程實(shí)現(xiàn)個(gè)性化推薦。-步驟：1.收集用戶行為數(shù)據(jù)（如點(diǎn)擊、點(diǎn)贊、分享）。2.使用協(xié)同過濾（如User-BasedCF）或深度學(xué)習(xí)（如Wide&Deep）生成用戶興趣模型。3.實(shí)時(shí)更新用戶特征（如當(dāng)前在線時(shí)長(zhǎng)、地理位置）。4.結(jié)合模型和特征進(jìn)行推薦，并優(yōu)化排序。-優(yōu)化：-使用冷啟動(dòng)策略（如新用戶推薦熱門內(nèi)容）。-支持推薦多樣性（如隨機(jī)推薦少量長(zhǎng)尾內(nèi)容）。5.答案：-核心思想：使用Redis集群和RedisLua腳本實(shí)現(xiàn)分布式計(jì)數(shù)器。-步驟：1.使用Redis的`INCR`命令實(shí)現(xiàn)單機(jī)計(jì)數(shù)。2.集群部署時(shí)，通過RedisLua腳本保證原子性：luaifredis.call("EXISTS",key)==0thenreturnredis.call("SET",key,1)elsereturnredis.call("INCR",key)end3.支持多維度統(tǒng)計(jì)時(shí)，將維度信息存儲(chǔ)為哈希表。-優(yōu)化：-使用RedisPipeline批量操作提高效率。-支持異步更新和補(bǔ)償機(jī)制（如定期校驗(yàn)并修復(fù)數(shù)據(jù)）。三、數(shù)據(jù)庫(kù)與緩存1.答案：-ACID特性：-原子性（Atomicity）：事務(wù)中的所有操作要么全部完成，要么全部不完成。-一致性（Consistency）：事務(wù)執(zhí)行前后，數(shù)據(jù)庫(kù)狀態(tài)必須保持一致。-隔離性（Isolation）：并發(fā)執(zhí)行的事務(wù)互不影響。-持久性（Durability）：事務(wù)提交后，結(jié)果永久保存。-分布式事務(wù)實(shí)現(xiàn)：-使用2PC（兩階段提交）或TCC（可撤銷事務(wù)）。-使用分布式鎖或消息隊(duì)列保證隔離性。2.答案：sql--表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)CREATETABLEorders(idBIGINTAUTO_INCREMENTPRIMARYKEY,user_idBIGINTNOTNULL,order_noVARCHAR(32)NOTNULLUNIQUE,statusENUM('pending','paid','completed','cancelled')DEFAULT'pending',amountDECIMAL(10,2)NOTNULL,created_atTIMESTAMPDEFAULTCURRENT_TIMESTAMP);優(yōu)化：-使用`user_id`和`created_at`索引支持分頁(yè)查詢。-使用`status`索引支持狀態(tài)實(shí)時(shí)查詢。3.答案：-Redis過期策略：-惰性過期：只檢查被訪問的key是否過期。-定期過期：定時(shí)掃描并刪除過期key。-內(nèi)存淘汰：當(dāng)內(nèi)存不足時(shí)，根據(jù)策略淘汰key（如LRU）。-優(yōu)化：-大Key優(yōu)化：使用分片存儲(chǔ)或壓縮存儲(chǔ)（如將JSON拆分為多個(gè)key）。-使用`pipeline`批量操作減少網(wǎng)絡(luò)開銷。4.答案：-分布式緩存架構(gòu)：-使用RedisCluster或Memcached集群實(shí)現(xiàn)高可用。-熱點(diǎn)數(shù)據(jù)緩存：通過預(yù)熱機(jī)制預(yù)存熱點(diǎn)key。-解決方案：-緩存穿透：使用布隆過濾器或空對(duì)象緩存。-緩存雪崩：設(shè)置合理的過期時(shí)間，使用隨機(jī)過期或永不過期（配合定時(shí)清理）。5.答案：-B+樹原理：-非葉子節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)鍵值和指向子節(jié)點(diǎn)的指針，葉子節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)完整數(shù)據(jù)。-查詢時(shí)從根節(jié)點(diǎn)開始，逐級(jí)向下查找，保證最短路徑查詢。-索引失效場(chǎng)景：-全表掃描：WHERE子句未使用索引。-LIKE前綴模糊查詢：`LIKE'prefix%'`可用索引，`LIKE'%suffix'`不可用。-范圍查詢：索引列中間范圍數(shù)據(jù)會(huì)導(dǎo)致索引失效。四、分布式與微服務(wù)1.答案：-CAP理論：-C（一致性）：所有節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)同步。-A（可用性）：節(jié)點(diǎn)故障不影響服務(wù)。-P（分區(qū)容錯(cuò)性）：網(wǎng)絡(luò)分區(qū)下仍能服務(wù)。-最終一致性實(shí)現(xiàn)：-使用消息隊(duì)列（如Kafka）異步更新數(shù)據(jù)。-使用時(shí)間戳或版本號(hào)解決沖突。2.答案：-分布式支付系統(tǒng)設(shè)計(jì)：-使用2PC或TCC實(shí)現(xiàn)分布式事務(wù)。-支持超時(shí)回滾和補(bǔ)償機(jī)制。-優(yōu)化：-使用本地消息表+定時(shí)任務(wù)補(bǔ)償。-支持支付通道異步通知。3.答案：-Kubernetes核心概念：-Pod：最小部署單元，包含容器和存儲(chǔ)。-Service：抽象PodIP，提供穩(wěn)定訪問入口。-Ingress：路由外部請(qǐng)求到Service。-服務(wù)治理：-使用Label和Selector選擇Pod。-使用Helm進(jìn)行打包和部署。4.答案：-分布式配置中心：-使用Apollo或Nacos實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)配置更新。-支持配置版本控制和回滾。-優(yōu)化：-使用配置熱加載，無需重啟服務(wù)。-支持權(quán)限控制（如角色隔離）。5.答案：-分布式鎖實(shí)現(xiàn)：-Redis分布式鎖：使用`SETNX`命令加鎖，`Lua腳本`保證原子性。-ZooKeeper：使用CAS操作創(chuàng)建臨時(shí)順序節(jié)點(diǎn)。-避免死鎖：-鎖超時(shí)機(jī)制，防止死鎖。-鎖順序固定。五、網(wǎng)絡(luò)與安全1.答案：-TCP三次握手：1.Client發(fā)送SYN=1，等待ServerSYN+ACK。2.Server發(fā)送SYN=1,ACK=1，等待ClientACK。3.Client發(fā)送ACK=1，建立連接。-四次揮手：1.Client發(fā)送FIN=1，進(jìn)入TIME_WAIT狀態(tài)。2.Server發(fā)送ACK=1，等待ClientFIN。3.Server發(fā)送FIN=1，進(jìn)入TIME_WAIT狀態(tài)。4.Client發(fā)送ACK=1，關(guān)閉連接。2.答案：-負(fù)載均衡方案：-Nginx：支持輪詢、最少連接、IP哈希。-LVS：四層負(fù)載均衡。-優(yōu)化：-使用健康檢查（如TCP連接檢測(cè)）。-支持動(dòng)態(tài)擴(kuò)容（如KubernetesHPA）。3.答案：-HTTPS原理：1.客戶端發(fā)起請(qǐng)求，Server返回證書。2.客戶端驗(yàn)證證書有效性。3.雙方協(xié)商加密算法，生成會(huì)話密鑰。-優(yōu)化：-使用CDN緩存HTTPS資源。-啟用HTTP/2減少延遲。4.答案：-DDoS防御方案：-流量清洗：使用云服務(wù)商DDoS防護(hù)服務(wù)。-黑白名單：過濾惡意IP。-優(yōu)化：-使用速率