故事開始。
小李是一個一線的java程序員，做軟件開發(fā)多年，有一天，被邀請去參加一個大廠的面試，面試前他做了各種準備，有軟件原理方面的，軟件設計方面的，還有軟件架構(gòu)方面的知識。并不斷總結(jié)提煉成了一張知識圖譜。想著即使不成功，也是一次不錯的技術交流，至少可以知道目前大廠需要的程序員具備的技能深度和廣度，給自己定定位。下面是技術一面。
小李：你好，我是李x,今年y歲，做一線開發(fā)z年，我來面試。
大廠牛逼架構(gòu)師：你好，小李。我是a廠的面試官b,我來給你面試。直接開門見山了。問題1，簡單說一下軟件研發(fā)的過程？
小李：按照軟件工程的瀑布模型.
軟件研發(fā)分為可行性分析，需求分析，概要設計，詳細設計，編碼，測試，發(fā)布，交付，維護，下線等節(jié)點。但是這些流程比較重，往往當軟件開發(fā)完成交付的時候，客戶的需求已經(jīng)發(fā)生了變更，軟件需要重新打回需求分析和概要設計階段開始，導致軟件的工期遠遠超出預期，而且開發(fā)方耗時間耗人力，客戶方并不滿意。
那么怎么破呢？
按照當下流行的敏捷研發(fā)模式，軟件在需求分析階段，按照優(yōu)先級別分批次設定發(fā)布計劃，然后基于發(fā)布計劃規(guī)劃迭代，針對單個小迭代，開發(fā)，測試同一時間點參與，研發(fā)完成立馬發(fā)布交付客戶驗收，客戶快速反饋，針對反饋的問題，及時調(diào)整規(guī)劃的需求，這樣小步快跑，快速迭代的而方式去管理軟件的研發(fā)過程，解決研發(fā)方研發(fā)的時間和人力成本高，客戶還不滿意的難題。
大廠牛逼架構(gòu)師：問題2：系統(tǒng)概要設計階段的非功能需求有哪幾種？
小李：軟件除了實現(xiàn)客戶的基本功能需求之外，還要滿足預設的非功能性需求，好比冰山下的龐大底座，看不見的東西往往最耗費和考驗軟件工程師的功力，對架構(gòu)能力，編碼能力要求比較高。主要包含高性能，安全，高可用等。
高性能
大廠牛逼架構(gòu)師：問題3：簡單介紹一下高性能的指標？你使用過的性能調(diào)優(yōu)方法？以及你的一個性能調(diào)優(yōu)經(jīng)歷？
小李：高性能是軟件系統(tǒng)的核心非功能需求，性能調(diào)優(yōu)是軟件架構(gòu)師的核心職責，一般由高并發(fā)引起性能問題。要進行系統(tǒng)的性能優(yōu)化，必須先進行性能測試。
軟件系統(tǒng)的性能指標如下。
第一，響應時間，即用戶發(fā)出請求到獲得響應的總時間；
第二，并發(fā)數(shù)，即軟件系統(tǒng)可以同時處理的請求數(shù)量,即HPS；
第三，吞吐量，有兩個個基本指標，TPS（每秒處理事物數(shù)）,QPS(每秒處理查詢數(shù))；
第四，操作系統(tǒng)的性能計數(shù)器，比如CPU,內(nèi)存的使用率，磁盤IO，系統(tǒng)負載，對象數(shù)和線程數(shù)量；
性能調(diào)優(yōu)的原動力是提升用戶體驗，比如在異步顯示資源，等待的時候可以轉(zhuǎn)菊花；
性能調(diào)優(yōu)的客觀方法分為7種：
從軟件系統(tǒng)的范圍由大到小分別說明。
1，多數(shù)據(jù)中心，讓用戶訪問離他最近的數(shù)據(jù)中心，可以顯著降低響應時間。
2，使用高配置的硬件，比如更高的cpu，內(nèi)存，對系統(tǒng)進行垂直擴展。
3，操作系統(tǒng)的參數(shù)調(diào)優(yōu)，比如調(diào)大TCP的連接數(shù)，調(diào)小TCP的默認等待時間等；
4，JVM調(diào)優(yōu)，設置合適的jvm的存儲參數(shù)，選擇合適的垃圾回收算法等；
5，軟件系統(tǒng)的依賴組件調(diào)優(yōu)，比如web服務器的配置調(diào)優(yōu)，數(shù)據(jù)庫的調(diào)優(yōu)等；
6，軟件架構(gòu)調(diào)優(yōu)，比如可以引入集群，緩存，消息隊列等；
7，代碼層面的優(yōu)化，比如使用更優(yōu)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，使用線程池連接池，sql語句調(diào)優(yōu)，反應式框架，異步io，設計模式寫出更簡潔易讀的代碼等；
性能調(diào)優(yōu)的流程是：
1，對要調(diào)優(yōu)的軟件系統(tǒng)進行性能測試，工具有很多比如jmeter,loadrunner等，使用多線程的方式模擬用戶并發(fā)訪問系統(tǒng)；
2，觀察軟件系統(tǒng)的性能指標，分析得到產(chǎn)生性能的問題的瓶頸點，需要非常了解整個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，然后解決這個瓶頸點；
3，然后繼續(xù)跑性能測試，對比調(diào)優(yōu)前后的性能指標。如果提高了則結(jié)束，沒有提高則重復1步驟；
安全
大廠牛逼架構(gòu)師：問題4：簡單介紹一下數(shù)據(jù)加密的種類？以及常見的軟件安全漏洞？最后講講實際工作中應該如何保證軟件的系統(tǒng)安全？
小李：軟件系統(tǒng)系統(tǒng)只有被攻擊，數(shù)據(jù)泄漏之后才意識到安全的重要性。
數(shù)據(jù)加密的種類有3種：
1，單向加密，比如常用的md5,一般使用的時候還要加個salt,并增加輸入的密碼復雜性檢查，防止彩虹表破解密碼；
2，對稱加密，常見的比如RSA加密，通過一個秘鑰進行加密和解密，只要秘鑰不泄漏就是安全的；
3，非對稱加密，常見的比如公鑰私鑰對，數(shù)字簽名是非對稱加密的應用，使用私鑰加密獲得密文，發(fā)送出去，只有配對的公鑰才能解密，以此來驗證數(shù)據(jù)來源的合法性。但是性能比較差。
除了數(shù)據(jù)加密，還需要保證數(shù)據(jù)在傳輸過程加密，那就要說到https協(xié)議了，它是結(jié)合使用了對稱加密和非對稱加密，首先使用非對稱加密，產(chǎn)生一個秘鑰，客戶端拿到秘鑰之后，對數(shù)據(jù)進行對稱加密，服務端根據(jù)生成的秘鑰進行數(shù)據(jù)解密。充分保證了數(shù)據(jù)處理的性能和傳輸數(shù)據(jù)的安全。
常見的安全漏洞：
HTTP安全漏洞：
1, SQL注入，解決方法使用Preparestatement替代statement處理傳輸過來的參數(shù)；
2，xss攻擊，上傳攻擊腳本到服務器，別的用戶獲取數(shù)據(jù)的時候會解析這個攻擊腳本，達成攻擊目的，解決方式是字符串轉(zhuǎn)義；
可以通過在網(wǎng)關中增加web防火墻或者在代碼中增加過濾器來處理。
此外還有硬件和操作系統(tǒng)的安全漏洞，使用軟件和組件的安全漏洞等。
實際工作中，應該應該及時升級依賴的軟件和組件的版本，
升級版本一般修復了對應的安全漏洞，此外我們應該在程序中做好參數(shù)過濾，
最后，應該對最終存儲的數(shù)據(jù)和傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行加密，提高黑客攻擊的難度。
高可用
大廠牛逼架構(gòu)師：問題5：簡單說一下如何保證軟件系統(tǒng)的高可用？
小李：高可用即要求軟件系統(tǒng)在各種故障發(fā)生的時候做到可用或者大部分可用，軟件系統(tǒng)的可用率一般采用N個9的方式來衡量。
各種故障都可能影響軟件系統(tǒng)的可用性，比如：
1，自然災害
2，人為原因
3，高并發(fā)訪問
4，硬件故障
5，軟件故障
保證系統(tǒng)的高可用有5種方法：
1，冗余備份，即多準備幾個服務器，比如多個web服務器（故障轉(zhuǎn)移），數(shù)據(jù)庫服務器（多主模式集群）；
2，異地多活，即通過域名的方式，把請求分發(fā)到多個地域的不同機房；
3，限流降級，限流即限制HPS，降級即關閉非核心功能讓出有限資源；
4，失敗隔離：消息隊列削峰填谷，轉(zhuǎn)移寫壓力，隔離失??；
5，運維方法：自動測試，自動監(jiān)控，灰度，預發(fā)布等；
小結(jié)
大廠牛逼架構(gòu)師：
小李架構(gòu)功夫很扎實。簡單的點評一下。
1，不愧是多年的一線開發(fā)人員，軟件研發(fā)流程非常熟悉，而且敏捷研發(fā)模式有一定經(jīng)驗；
2，高性能是非常重要的非功能需求，調(diào)優(yōu)方式7中都答的很到位；
3，安全性也是非常重要的，數(shù)據(jù)加密分類清晰，http的攻擊防護手段有所了解；
4，高可用的手段總結(jié)的很到位；
小李：感謝您的評價，希望有機會合作，為企業(yè)打造數(shù)字化產(chǎn)品帝國。
故事講完。
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