面试python语法题

1 高级解包操作 a，b，*rr = range(10)
2 KeyWord only arguments 限定关键字参数
3 Chained expections 抛出异常不丢失栈信息
4 一切返回迭代器 range map zip dict.values
5 yield from 链接子生成器
6 aysncio内置库 async/await 原生协程支持异步编程
7 新的内置库enum mock asyncio ipaddress concurrent.futures等

8 可变对象（bool/int/float/tuple/str/frozenset）不可变对象（list/set/dict）
9 位置参数和关键字参数

10 Cpython GIL（Global Interpreter Lock）
Cpython解释器的内存管理并不是线程安全；
保护多线程情况下对Python对象的访问；
使用简单的锁机制避免多个线程同时执行字节码；

11 区分CPU和IO密集程序
CPU密集可用多进程+线程池
IO密集使用多线程/协程
cython扩展器（不是cpython）

12 服务的优化措施
数据结构与算法优化
数据库层：索引优化/慢查询消除/批量操作减少IO/NoSQL
网络IO：批量操作/pipline操作减少IO
缓存：内存数据库 redis/memcached
异步：asyncio/celery
并发：gevent/多线程

13 生成器Generator
生成值的函数；
函数有yield即成生成器函数；
生成器可挂起执行并保持当前执行状态

基于生成器的协程：
通过yield暂停执行和产出数据；
同时支持send()向生成器发送数据和throw()向生成器抛出异常

协程装饰器（避免每次用send(None)启动）
python3.5引入async/await支持原生协程（native coroutine ）

14 网络IO中的pipeline 例子

15 collection模块的数据结构和底层原理：
deque实现queue和stack结构；
counter-计数器；
OrderedDict-有序的字典；
defaultdict-带有默认值的字典；

16 哈希冲突和扩容；
dict支持快速查找使用哈希表作为底层结构；
平均查找时间复杂度O(1)；
CPython解释器使用二次探查解决哈希冲突问题；

17 LRUCache的实现原理（4.1）

18 算法常考：
冒泡/快速/归并/堆排序(heapq)；
线性查找/二分查找；

19 数据结构常考：
链表/队列/栈/二叉树/堆(用代码实现)；
用内置结构实现高级数据结构，内置的list/deque实现栈；
Leetcode或剑指offer的常见题；

20 链表：删除/增加结点、合并两个有序链表
21 二叉树：镜像/层序遍历
22 栈与队列：用栈实现队列/用python的list或deque实现栈和队列
23 堆(完全二叉树)：合并多个有序数组或链表；TopK问题；
24 字符串：翻转字符串/判断数字是否是回文数
25 反转单链表(循环/递归)

26 OOP
组合&继承；类变量&实例变量；classmethod & staticmethod
元类(meta class)创造类，类创造实例；
27 装饰器

28 创建型设计模式
工厂模式（Factory）：解决对象创建问题
构造模式（Builder）：控制复杂对象的创建
原型模式（Prototype）：通过原型的克隆创建新的实例
单例模式（Borg/Singleton）：一个类只能创建一个对象
对象池模式（Pool）：预先分配同一类型的一组实例
惰性计算模式（Lazy Evaluation）：延迟计算（property）

29 结构型设计模式
装饰器模式（Decorator）：无需子类化扩展对象功能
代理模式（Proxy）：把一个对象的操作代理到另一个对象----组合
适配器模式（Adapter）：通过间接层适配统一的接口---待练习
外观模式（Facade）：简化复杂对象的访问问题
享元模式（Flyweight）：通过对象复用池改善资源利用，如连接池
Model-View-Controller（MVC）：解耦展示逻辑和业务逻辑

30 学习行为型设计模式
迭代器模式（Iterator）：通过统一的接口迭代对象（next和iter）
观察者模式（Observer）：对象发生改变时，观察者执行相应动作（回调）
策略模式（Strategy）：针对不同规模输入使用不同的策略

31 函数式编程
map/reduce/filter；
闭包：绑定外部作用域的变量的函数，每次运行外部函数会重新创建闭包，即使程序离开外部作用域，如果闭包仍可见，绑定变量不会销毁；

32 文件/目录操作命令
chown/chmod/chgrp；
ls/rm/cd/cp/mv/touch/rename/ln(软链接和硬链接)等；
locate/find/grep定位查找和搜索；
编辑器vi/nano；
查看文件cat/head/tail；
交互式查看文件more/less；

33 网络操作命令
ifconfig查看网卡信息
lsof/netstat查看端口信息
ssh/scp远程登录/复制
tcpdump抓包

注意：
kill执行原理
free内存泄漏

34 线程同步&线程安全
互斥量（锁）：互斥机制防止多个线程同时访问公共变量；
信号量（Semphare）：控制同一时刻多个线程访问同一个资源的线程数；
事件（信号）：通过通知的方式保持多个线程同步；

35 进程通信IPC（Inter-Process Communication）
管道/匿名管道/有名管道（pipe）；
信号（signal）；
消息队列（Message）；
共享内存（share memory）；
信号量（Semaphore）；
套接字（Socket）：最常用，web应用；

36 python使用多进程
GIL，CPU密集程序；
multiprocessing多进程模块；

37 操作系统内存管理机制
分页机制：逻辑地址划分为固定大小的页(Page)，物理地址划分为同样大小的帧(Frame)，通过页表对应逻辑地址和物理地址；
分段机制：数据共享与保护/动态链接；段内部连续分配，段和段之间是离散分配；

38 垃圾回收机制原理
引用计数为主（缺点：循环引用无法解决）；
引入标记清除和分代回收解决引用计数的问题；
引用计数为主+标记清除和分代回收为辅；

40 浏览器输入url中间经历的过程
DNS查询；TCP握手；HTTP请求；反向代理nginx；uwsgi/gunicom；web app响应（flask/tornado）；TCP挥手；

41 HTTP/TCP/网络编程

42 并发编程IO多路复用
操作系统提供的同时监听多个socket的机制；
python3的selectors模块；

43 python并发网络库
Tornado框架：
底层基于Linux多路复用；
通过协程或回调实现异步编程；
Gevent：
基于轻量级绿色线程（greenlet）实现并发；
monkey patch 修改socket为非阻塞；
配合gunicorn和gevent部署作为wsgi server；
《gevent程序员指南》
Asyncio：
基于协程实现的内置并发网络库；
协程+事件循环；

44 练习题：异步爬虫

45 WSGI和常见web框架
什么是WSGI，经常用uwsgi/gunicorn部署Django/flask应用；
Django/Flask/Tornado对比；
web框架的组成：
中间件，用于请求前和请求后的处理(如，日志记录)；
路由，表单验证，权限认证，ORM，视图函数，模板渲染，序列化；
第三方插件：Redis连接，RESTful支持等；

46 什么是Gunicorn
Python WSGI HTTP Server；
纯python编写的高性能的WSGI Server；
pre-fork预先分配多个worker进程处理请求(master-slave)；
多种worker支持：Sync/Async(Gevent)/Tornado/AsyncIO；

47 系统设计：
定义系统架构、模块、接口和数据满足特定需求的过程；
如短网址服务、评论服务、Feed流服务、抢红包服务；
微服务架构按照业务拆分，需要单独设计一个系统服务；

48 后端技术组件：
消息队列、缓存、数据库、框架；

49 系统设计三大要素：
使用场景和限制条件：使用场景、用户量、并发qps(峰值qps和平均qps)；
数据存储设计：设计数据表/字段/类型/数据增长速度，数据库选型(关系型或NoSQL)，优化/索引/缓存；
算法模块设计：接口设计、使用算法/模型，不同实现方式的优劣对比；
延伸考点：扩展、容错；