大数据开发（牛客）面试被问频率最高的几道面试题

Posted 2021-09-04 大数据Manor

Hadoop

一、HDFS文件写入和读取过程

可灵活回答：

1）HDFS读写原理（流程）

2）HDFS上传下载流程

3）讲讲（介绍下）HDFS

4）HDFS存储机制

问过的一些公司：

阿里×3，阿里社招，腾讯x2，字节x2，百度，拼多多x2，浩鲸云，小米，流利说，顺丰，网易云音乐×2，有赞×2，祖龙娱乐，360×2，商汤科技，招银网络，深信服，多益，大华，快手，电信云计算，转转，美团x4，shopee×2：回答越详细越好，猿辅导×2，科大讯飞，恒生电子，搜狐，京东，头条，富途

回答这个问题之前，我们先来看下机架感知机制，也就是HDFS上副本存储结点的选择。

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Hadoop3.x副本结点选择：

由上图可知，第一个副本在Client所处的节点上。如果客户端在集群外，随机选一个。

第二个副本在另一个机架的随机一个节点。

第三个副本在第二个副本所在机架的随机节点。

关于HDFS读写流程，这里还是给出两个版本，有助于理解

第一个版本：简洁版

HDFS写数据流程

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1）客户端通过Distributed FileSystem模块向NameNode请求上传文件，NameNode检查目标文件是否已存在，父目录是否存在。

2）NameNode返回是否可以上传。

3）客户端请求第一个 block上传到哪几个datanode服务器上。

4）NameNode返回3个datanode节点，分别为dn1、dn2、dn3。

5）客户端通过FSDataOutputStream模块请求dn1上传数据，dn1收到请求会继续调用dn2，然后dn2调用dn3，将这个通信管道建立完成。

6）dn1、dn2、dn3逐级应答客户端。

7）客户端开始往dn1上传第一个block（先从磁盘读取数据放到一个本地内存缓存），以packet为单位，dn1收到一个packet就会传给dn2，dn2传给dn3；dn1每传一个packet会放入一个应答队列等待应答。

8）当一个block传输完成之后，客户端再次请求NameNode上传第二个block的服务器。（重复执行3-7步）。

HDFS读数据流程

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1）客户端通过Distributed FileSystem向NameNode请求下载文件，NameNode通过查询元数据，找到文件块所在的DataNode地址。

2）挑选一台DataNode（就近原则，然后随机）服务器，请求读取数据。

3）DataNode开始传输数据给客户端（从磁盘里面读取数据输入流，以packet为单位来做校验）。

4）客户端以packet为单位接收，先在本地缓存，然后写入目标文件。

第二个版本：详细版，有助于理解

HDFS写数据流程

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1）Client将FileA按128M分块。分成两块，block1和Block2;

2）Client向nameNode发送写数据请求，如图蓝色虚线①------>。

3）NameNode节点，记录block信息。并返回可用的DataNode，如粉色虚线②------->。

Block1: host2,host1,host6

Block2: host7,host3,host4

4）client向DataNode发送block1；发送过程是以流式写入。

流式写入过程：

（1）将64M的block1按64k的package划分;

（2）然后将第一个package发送给host2;

（3）host2接收完后，将第一个package发送给host1，同时client向host2发送第二个package；

（4）host1接收完第一个package后，发送给host6，同时接收host2发来的第二个package。

（5）以此类推，如图红线实线所示，直到将block1发送完毕。

（6）host2，host1，host6向NameNode，host2向Client发送通知，说“消息发送完了”。如图粉红颜色实线所示。

（7）client收到host2发来的消息后，向namenode发送消息，说我写完了。这样就完成了。如图黄色粗实线。

（8）发送完block1后，再向host7，host3，host4发送block2，如图蓝色实线所示。

（9）发送完block2后，host7，host3，host4向NameNode，host7向Client发送通知，如图浅绿色实线所示。

（10）client向NameNode发送消息，说我写完了，如图黄色粗实线。。。这样就完毕了。

HDFS读数据流程

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1）client向namenode发送读请求。

2）namenode查看Metadata信息，返回fileA的block的位置。

block1：host2，host1，host6

block2：host7，host3，host4

3）block的位置是有先后顺序的，先读block1，再读block2。而且block1去host2上读取；然后block2，去host7上读取。

二、MapReduce工作原理

可灵活回答：

1）MapReduce执行流程

2）对MapReduce的理解

3）MapReduce过程

4）MapReduce的详细过程

5）MapTask和ReduceTask工作机制

6）MapReduce中有没有涉及到排序

问过的一些公司：（美团最爱）

美团×15，阿里×3，字节×6，头条，滴滴，百度，腾讯×4，Shopee，小米，爱奇艺，祖龙娱乐，360×5，商汤科技，网易×5，51×2，星环科技，招银网络，映客直播，字节×2，有赞，58×3，华为x2，创略科技，米哈游，快手，京东×3，趋势科技，海康威视，顺丰，好未来，一点资讯，冠群驰骋，中信信用卡中心，金山云，米哈游，途牛

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1）准备一个200M的文件，submit中对原始数据进行切片；

2）客户端向YARN提交信息，YARN开启一个MrAppmaster，MrAppmaster读取客户端对应的信息，主要是job.split，然后根据切片个数（这里2个）开启对应数量的MapTask（2个）；

3）MapTask通过InputFormat去读取数据（默认按行读取），K是偏移量，V是一行内容，数据读取后交给Mapper，然后根据用户的业务需求对数据进行处理；

4）数据处理之后输出到环型缓冲区（默认100M），环型缓冲区一边是存数据，一边存的是索引（描述数据的元数据）。环型缓冲区存储数据到达80%后进行反向溢写，并对数据进行分区、排序；

5）再对分区且区内有序的文件进行归并排序 ，然后存储到磁盘；

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6）当所有MapTask任务完成后，启动相应数量的ReduceTask，并告知ReduceTask处理数据范围（数据分区）。注意：不是必须等到所有MapTask结束后才开始，可以自行配置。

7）ReduceTask开启后，ReduceTask主动从MapTask对应的分区拉取数据；

8）再对ReduceTask拉取过来的数据进行一个全局合并排序；

9）顺序读取数据，按key分，key相同的数据进入同一个Reducer，一次读取一组数据；

10）Reducer处理完数据，通过OutPutFormat往外写数据，形成对应文件。

简洁版：面试可手写

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Zookeeper

Zookeeper的选举机制

可灵活回答：

1）Zookeeper的选举策略

2）Zookeeper的选举过程

3）Zookeeper的Leader选举是如何实现的

问过的一些公司：

阿里，字节x2，腾讯，贝壳，网易，去哪儿

1）半数机制：集群中半数以上机器存活，集群可用。所以Zookeeper适合安装奇数台服务器。

2）Zookeeper虽然在配置文件中并没有指定Master和Slave。但是，Zookeeper工作时，是有一个节点为Leader，其他则为Follower，Leader是通过内部的选举机制临时产生的。

3）选举过程

假设有五台服务器组成的Zookeeper集群，它们的id从1-5，同时它们都是最新启动的，也就是没有历史数据，在存放数据量这一点上，都是一样的。假设这些服务器依序启动，来看看会发生什么。

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（1）服务器1启动，发起一次选举。服务器1投自己一票。此时服务器1票数一票，不够半数以上（3票），选举无法完成，服务器1状态保持为LOOKING；

（2）服务器2启动，再发起一次选举。服务器1和2分别投自己一票并交换选票信息：此时服务器1发现服务器2的ID比自己目前投票推举的（服务器1）大，更改选票为推举服务器2。此时服务器1票数0票，服务器2票数2票，没有半数以上结果，选举无法完成，服务器1，2状态保持LOOKING

（3）服务器3启动，发起一次选举。此时服务器1和2都会更改选票为服务器3。此次投票结果：服务器1为0票，服务器2为0票，服务器3为3票。此时服务器3的票数已经超过半数，服务器3当选Leader。服务器1，2更改状态为FOLLOWING，服务器3更改状态为LEADING；

（4）服务器4启动，发起一次选举。此时服务器1，2，3已经不是LOOKING状态，不会更改选票信息。交换选票信息结果：服务器3为3票，服务器4为1票。此时服务器4服从多数，更改选票信息为服务器3，并更改状态为FOLLOWING；

（5）服务器5启动，同4一样当小弟。

Hive

Hive的内部表和外部表的区别

问过的一些公司：

字节，阿里社招，快手，美团x2，蘑菇街x2，祖龙娱乐，作业帮x2，360，小米，竞技世界，猿辅导，冠群驰骋，好未来，富途

内部表（managed table）：未被external修饰

外部表（external table）：被external修饰

区别：

1）内部表数据由Hive自身管理，外部表数据由HDFS管理；

2）内部表的数据存储位置是hive.metastore.warehouse.dir，默认位置：/user/hive/warehouse，外部表数据的存储位置由自己制定（如果没有LOCATION，Hive将在HDFS上的/user/hive/warehouse文件夹下以外部表的表名创建一个文件夹，并将属于这个表的数据存放在这里）；

3）删除内部表会直接删除元数据（metadata）及存储数据；删除外部表仅仅会删除元数据，HDFS上的文件并不会被删除；

4）对内部表的修改会将修改直接同步给元数据，而对外部表的表结构和分区进行修改，则需要修复（MSCK REPAIR TABLE table_name;）

Flume

Flume的source、channel、sink分别都有哪些

可灵活回答：

1）Flume的source、channel、sink分别用的什么类型的？

2）Flume的Kafka sink

3）Flume分为哪几块？

4）channel的类型

问过的一些公司：

阿里x2，腾讯，字节，快手x2，流利说，创略科技，宇信科技，猿辅导，转转，bigo，多益，富途x2

Flume组成架构如下图

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Agent

Agent是一个JVM进程，它以事件的形式将数据从源头送至目的。

Agent主要由Source、Channel、Sink3个部分组成。

Source

Source是负责接收数据到Flume Agent的组件。

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Channel

Channel是位于Source和Sink之间的缓冲区。因此，Channel允许Source和Sink运作在不同的速率上。Channel是线程安全的，可以同时处理几个Source的写入操作和几个Sink的读取操作。

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Sink

Sink不断地轮询Channel中的事件且批量地移除它们，并将这些事件批量写入到存储或索引系统、或者被发送到另一个Flume Agent。

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Kafka

Kafka是如何实现高吞吐的

可灵活回答：

1）Kafka为什么低延迟高吞吐？

2）Kafka高吞吐的原因

3）Kafka为什么高可用、高吞吐？

4）Kafka如何保证高吞吐量？

问过的一些公司：

蘑菇街x2，腾讯，美团x2，猿辅导，转转，小鹏汽车，京东，字节，网易

Kafka是分布式消息系统，需要处理海量的消息，Kafka的设计是把所有的消息都写入速度低容量大的硬盘，以此来换取更强的存储能力，但实际上，使用硬盘并没有带来过多的性能损失。

kafka主要使用了以下几个方式实现了超高的吞吐率。

1）顺序读写

kafka的消息是不断追加到文件中的，这个特性使kafka可以充分利用磁盘的顺序读写性能，顺序读写不需要硬盘磁头的寻道时间，只需很少的扇区旋转时间，所以速度远快于随机读写。

Kafka官方给出了测试数据(Raid-5，7200rpm)：

顺序 I/O: 600MB/s

随机 I/O: 100KB/s

2）零拷贝

先简单了解下文件系统的操作流程，例如一个程序要把文件内容发送到网络。

这个程序是工作在用户空间，文件和网络socket属于硬件资源，两者之间有一个内核空间。

在操作系统内部，整个过程为：

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在 Linux kernel2.2 之后出现了一种叫做"零拷贝(zero-copy)"系统调用机制，就是跳过“用 户缓冲区”的拷贝，建立一个磁盘空间和内存的直接映射，数据不再复制到“用户态缓冲区” 。

系统上下文切换减少为 2 次，可以提升一倍的性能。

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3）文件分段

kafka的队列topic被分为了多个区partition，每个partition又分为多个段segment，所以一个队列中的消息实际上是保存在N多个片段文件中

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通过分段的方式，每次文件操作都是对一个小文件的操作，非常轻便，同时也增加了并 行处理能力

4）批量发送

Kafka允许进行批量发送消息，先将消息缓存在内存中，然后一次请求批量发送出去，比如可以指定缓存的消息达到某个量的时候就发出去，或者缓存了固定的时间后就发送出去 ，如100 条消息就发送，或者每5秒发送一次，这种策略将大大减少服务端的I/O次数

5）数据压缩

Kafka 还支持对消息集合进行压缩，Producer可以通过GZIP或Snappy格式对消息集合进行压缩，压缩的好处就是减少传输的数据量，减轻对网络传输的压力，Producer压缩之后，在 Consumer需进行解压，虽然增加了CPU的工作，但在对大数据处理上，瓶颈在网络上而不是 CPU，所以这个成本很值得。

HBase

HBase的rowkey设计原则

可灵活回答：

1）HBase如何设计rowkey？

2）你HBase的rowkey为什么这么设计？有什么优缺点？

3）Hbase rowKey设置讲究

问过的一些公司：

阿里x3，腾讯x2，美团x3，顺丰，360，小米x4，富途，蘑菇街，陌陌x2，美团，冠群驰骋，携程x2，vivo

HBase中，表会被划分为1…n个Region，被托管在RegionServer中。Region二个重要的属性：StartKey与EndKey表示这个Region维护的rowKey范围，当我们要读/写数据时，如果rowKey落在某个start-end key范围内，那么就会定位到目标region并且读/写到相关的数据。

那怎么快速精准的定位到我们想要操作的数据，就在于我们的rowkey的设计了。

设计原则如下：

1、rowkey长度原则

Rowkey是一个二进制码流，Rowkey的长度被很多开发者建议说设计在10~100个字节，不过建议是越短越好，不要超过16个字节。

原因如下：

1）数据的持久化文件HFile中是按照Key Value 存储的，如果Rowkey过长比如100个字节，1000万列数据光Rowkey就要占用100*1000 万=10亿个字节，将近1G数据，这会极大影响 HFile的存储效率；

2）MemStore将缓存部分数据到内存，如果 Rowkey字段过长内存的有效利用率会降低，系统将无法缓存更多的数据，这会降低检索效率。因此Rowkey的字节长度越短越好；

3）目前操作系统是都是64位系统，内存8字节对齐。控制在16个字节，8字节的整数倍利用操作系统的最佳特性。

2、rowkey散列原则

如果Rowkey是按时间戳的方式递增，不要将时间放在二进制码的前面，建议将Rowkey的高位作为散列字段，由程序循环生成，低位放时间字段，将会提高数据均衡分布在每个Regionserver实现负载均衡的几率。如果没有散列字段，首字段直接是时间信息将产生所有新数据都在一个 RegionServer上堆积的热点现象，这样在做数据检索的时候负载将会集中在个别 RegionServer，降低查询效率。

3、rowkey唯一原则

必须在设计上保证其唯一性。rowkey是按照字典顺序排序存储的，因此，设计rowkey的时候，要充分利用这个排序的特点，将经常读取的数据存储到一块，将最近可能会被访问的数据放到一块。

Spark

Spark数据倾斜问题+解决方案

问过的一些公司：

字节跳动x8，安恒信息，顺丰，腾讯，网易云音乐x2，小米，祖龙娱乐，商汤科技，阿里，米哈游，快手，百度社招，触宝，多益，贝壳，ebayx2，京东，嘉云数据

1、数据倾斜

数据倾斜指的是，并行处理的数据集中，某一部分（如Spark或Kafka的一个Partition）的数据显著多于 其它部分，从而使得该部分的处理速度成为整个数据集处理的瓶颈

数据倾斜俩大直接致命后果

1）数据倾斜直接会导致一种情况：Out Of Memory

2）运行速度慢

主要是发生在Shuffle阶段。同样Key的数据条数太多了。导致了某个key(下图中的80亿条)所在的Task数 据量太大了。远远超过其他Task所处理的数据量

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一个经验结论是：一般情况下，OOM的原因都是数据倾斜

2、如何定位数据倾斜

数据倾斜一般会发生在shuffle过程中。很大程度是使用可能会触发shuffle操作的算子：distinct、groupByKey、reduceByKey、aggregateByKey、join、cogroup、repartition等。

查看任务->查看Stage->查看代码

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也可从以下几种情况考虑：

1）是不是有OOM情况出现，一般是少数内存溢出的问题

2）是不是应用运行时间差异很大，总体时间很长

3）需要了解你所处理的数据Key的分布情况，如果有些Key有大量的条数，那么就要小心数据倾斜的问题

4）一般需要通过Spark Web UI和其他一些监控方式出现的异常来综合判断

5）看看代码里面是否有一些导致Shuffle的算子出现

3、数据倾斜的几种典型情况

3.1 数据源中的数据分布不均匀，Spark需要频繁交互

3.2 数据集中的不同Key由于分区方式，导致数据倾斜

3.3 JOIN操作中，一个数据集中的数据分布不均匀，另一个数据集较小（主要）

3.4 聚合操作中，数据集中的数据分布不均匀（主要）

3.5 JOIN操作中，两个数据集都比较大，其中只有几个Key的数据分布不均匀

3.6 JOIN操作中，两个数据集都比较大，有很多Key的数据分布不均匀

3.7 数据集中少数几个key数据量很大，不重要，其他数据均匀

4、数据倾斜的处理方法

4.1 数据源中的数据分布不均匀，Spark需要频繁交互

解决方案：避免数据源的数据倾斜

实现原理：通过在Hive中对倾斜的数据进行预处理，以及在进行kafka数据分发时尽量进行平均分配。这种方案从根源上解决了数据倾斜，彻底避免了在Spark中执行shuffle类算子，那么肯定就不会有数据倾斜的问题了。

方案优点：实现起来简单便捷，效果还非常好，完全规避掉了数据倾斜，Spark作业的性能会大幅度提升。

方案缺点：治标不治本，Hive或者Kafka中还是会发生数据倾斜。

适用情况：在一些Java系统与Spark结合使用的项目中，会出现Java代码频繁调用Spark作业的场景，而且对Spark作业的执行性能要求很高，就比较适合使用这种方案。将数据倾斜提前到上游的Hive ETL，每天仅执行一次，只有那一次是比较慢的，而之后每次Java调用Spark作业时，执行速度都会很快，能够提供更好的用户体验。

总结：前台的Java系统和Spark有很频繁的交互，这个时候如果Spark能够在最短的时间内处理数据，往往会给前端有非常好的体验。这个时候可以将数据倾斜的问题抛给数据源端，在数据源端进行数据倾斜的处理。但是这种方案没有真正的处理数据倾斜问题

4.2 数据集中的不同Key由于分区方式，导致数据倾斜

解决方案1：调整并行度

实现原理：增加shuffle read task的数量，可以让原本分配给一个task的多个key分配给多个task，从而让每个task处理比原来更少的数据。

方案优点：实现起来比较简单，可以有效缓解和减轻数据倾斜的影响。

方案缺点：只是缓解了数据倾斜而已，没有彻底根除问题，根据实践经验来看，其效果有限。

实践经验：该方案通常无法彻底解决数据倾斜，因为如果出现一些极端情况，比如某个key对应的数据量有100万，那么无论你的task数量增加到多少，都无法处理。

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解决方案2：

自定义Partitioner（缓解数据倾斜）

适用场景：大量不同的Key被分配到了相同的Task造成该Task数据量过大。

解决方案：使用自定义的Partitioner实现类代替默认的HashPartitioner，尽量将所有不同的Key均匀分配到不同的Task中。

优势：不影响原有的并行度设计。如果改变并行度，后续Stage的并行度也会默认改变，可能会影响后续Stage。

劣势：适用场景有限，只能将不同Key分散开，对于同一Key对应数据集非常大的场景不适用。效果与调整并行度类似，只能缓解数据倾斜而不能完全消除数据倾斜。而且需要根据数据特点自定义专用的Partitioner，不够灵活。

4.3 JOIN操作中，一个数据集中的数据分布不均匀，另一个数据集较小（主要）

解决方案：

Reduce side Join转变为Map side Join

适用场景：在对RDD使用join类操作，或者是在Spark SQL中使用join语句时，而且join操作中的一个RDD或表的数据量比较小（比如几百M），比较适用此方案。

实现原理：普通的join是会走shuffle过程的，而一旦shuffle，就相当于会将相同key的数据拉取到一个shuffle read task中再进行join，此时就是reduce join。但是如果一个RDD是比较小的，则可以采用广播小RDD全量数据+map算子来实现与join同样的效果，也就是map join，此时就不会发生shuffle操作，也就不会发生数据倾斜。

优点：对join操作导致的数据倾斜，效果非常好，因为根本就不会发生shuffle，也就根本不会发生数据倾斜。

缺点：适用场景较少，因为这个方案只适用于一个大表和一个小表的情况。

4.4 聚合操作中，数据集中的数据分布不均匀（主要）

解决方案：两阶段聚合（局部聚合+全局聚合）

适用场景：对RDD执行reduceByKey等聚合类shuffle算子或者在Spark SQL中使用group by语句进行分组聚合时，比较适用这种方案

实现原理：将原本相同的key通过附加随机前缀的方式，变成多个不同的key，就可以让原本被一个task处理的数据分散到多个task上去做局部聚合，进而解决单个task处理数据量过多的问题。接着去除掉随机前缀，再次进行全局聚合，就可以得到最终的结果。具体原理见下图。

优点：对于聚合类的shuffle操作导致的数据倾斜，效果是非常不错的。通常都可以解决掉数据倾斜，或者至少是大幅度缓解数据倾斜，将Spark作业的性能提升数倍以上。

缺点：仅仅适用于聚合类的shuffle操作，适用范围相对较窄。如果是join类的shuffle操作，还得用其他的解决方案

将相同key的数据分拆处理

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4.5 JOIN操作中，两个数据集都比较大，其中只有几个Key的数据分布不均匀

解决方案：为倾斜key增加随机前/后缀

适用场景：两张表都比较大，无法使用Map侧Join。其中一个RDD有少数几个Key的数据量过大，另外一个RDD的Key分布较为均匀。

解决方案：将有数据倾斜的RDD中倾斜Key对应的数据集单独抽取出来加上随机前缀，另外一个RDD每条数据分别与随机前缀结合形成新的RDD（笛卡尔积，相当于将其数据增到到原来的N倍，N即为随机前缀的总个数），然后将二者Join后去掉前缀。然后将不包含倾斜Key的剩余数据进行Join。最后将两次Join的结果集通过union合并，即可得到全部Join结果。

优势：相对于Map侧Join，更能适应大数据集的Join。如果资源充足，倾斜部分数据集与非倾斜部分数据集可并行进行，效率提升明显。且只针对倾斜部分的数据做数据扩展，增加的资源消耗有限。

劣势：如果倾斜Key非常多，则另一侧数据膨胀非常大，此方案不适用。而且此时对倾斜Key与非倾斜Key分开处理，需要扫描数据集两遍，增加了开销。

注意：具有倾斜Key的RDD数据集中，key的数量比较少

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4.6 JOIN操作中，两个数据集都比较大，有很多Key的数据分布不均匀

解决方案：随机前缀和扩容RDD进行join

适用场景：如果在进行join操作时，RDD中有大量的key导致数据倾斜，那么进行分拆key也没什么意义。

实现思路：将该RDD的每条数据都打上一个n以内的随机前缀。同时对另外一个正常的RDD进行扩容，将每条数据都扩容成n条数据，扩容出来的每条数据都依次打上一个0~n的前缀。最后将两个处理后的RDD进行join即可。和上一种方案是尽量只对少数倾斜key对应的数据进行特殊处理，由于处理过程需要扩容RDD，因此上一种方案扩容RDD后对内存的占用并不大；而这一种方案是针对有大量倾斜key的情况，没法将部分key拆分出来进行单独处理，因此只能对整个RDD进行数据扩容，对内存资源要求很高。

优点：对join类型的数据倾斜基本都可以处理，而且效果也相对比较显著，性能提升效果非常不错。

缺点：该方案更多的是缓解数据倾斜，而不是彻底避免数据倾斜。而且需要对整个RDD进行扩容，对内存资源要求很高。

实践经验：曾经开发一个数据需求的时候，发现一个join导致了数据倾斜。优化之前，作业的执行时间大约是60分钟左右；使用该方案优化之后，执行时间缩短到10分钟左右，性能提升了6倍。

注意：将倾斜Key添加1-N的随机前缀，并将被Join的数据集相应的扩大N倍（需要将1-N数字添加到每一条数据上作为前缀）

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4.7 数据集中少数几个key数据量很大，不重要，其他数据均匀

解决方案：过滤少数倾斜Key

适用场景：如果发现导致倾斜的key就少数几个，而且对计算本身的影响并不大的话，那么很适合使用这种方案。比如99%的key就对应10条数据，但是只有一个key对应了100万数据，从而导致了数据倾斜。

优点：实现简单，而且效果也很好，可以完全规避掉数据倾斜。

缺点：适用场景不多，大多数情况下，导致倾斜的key还是很多的，并不是只有少数几个。

实践经验：在项目中我们也采用过这种方案解决数据倾斜。有一次发现某一天Spark作业在运行的时候突然OOM了，追查之后发现，是Hive表中的某一个key在那天数据异常，导致数据量暴增。因此就采取每次执行前先进行采样，计算出样本中数据量最大的几个key之后，直接在程序中将那些key给过滤掉。

说下RDD的宽依赖和窄依赖

可灵活回答：

1）Spark的宽依赖和窄依赖，为什么要这么划分？

问过的一些公司：

字节x7，小米x5，阿里x4，快手x3，美团x2，妙盈科技，头条x2，网易云，蘑菇街，京东x3，海康，抖音，米哈游，顺丰x2，360，拼多多，腾讯x2，作业帮社招，猿辅导，ebay

RDD和它依赖的parent RDD(s)的关系有两种不同的类型，窄依赖（narrow dependency）和宽依赖（wide dependency）

1）窄依赖指的是每一个parent RDD的Partition最多被子RDD的一个Partition使用

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2）宽依赖指的是多个子RDD的Partition会依赖同一个parent RDD的Partition

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Flink

Flink的Exactly Once语义怎么保证

可灵活回答：

1）Flink怎么保证精准一次消费？

2）Flink如何实现Exactly Once？

3）Flink如何保证仅一次语义？

4）Flink的端到端Exactly Once？

问过的一些公司：（社招问的也多）

头条x3，一点咨询，字节，微众，陌陌，触宝，网易，贝壳

Flink跟其他的流计算引擎相比，最突出或者做的最好的就是状态的管理。什么是状态呢？比如我们在平时的开发中，需要对数据进行count，sum，max等操作，这些中间的结果(即是状态)是需要保存的，因为要不断的更新，这些值或者变量就可以理解为是一种状态，拿读取kafka为例，我们需要记录数据读取的位置(即是偏移量),并保存offest，这时offest也可以理解为是一种状态。

Flink是怎么保证容错恢复的时候保证数据没有丢失也没有数据的冗余呢？checkpoint是使Flink 能从故障恢复的一种内部机制。检查点是 Flink 应用状态的一个一致性副本，包括了输入的读取位点。在发生故障时，Flink 通过从检查点加载应用程序状态来恢复，并从恢复的读取位点继续处理，就好像什么事情都没发生一样。Flink的状态存储在Flink的内部，这样做的好处就是不再依赖外部系统，降低了对外部系统的依赖。在Flink的内部。通过自身的进程去访问状态变量。同时会定期的做checkpoint持久化。把checkpoint存储在一个分布式的持久化系统中。如果发生故障。就会从最近的一次checkpoint中将整个流的状态进行恢复。

下面通过Flink从Kafka中获取数据，来说下怎么管理offest实现exactly-once的。

Apache Flink中实现的Kafka消费者是一个有状态的算子（operator），它集成了Flink的检查点机制，它的状态是所有Kafka分区的读取偏移量。当一个检查点被触发时，每一个分区的偏移量都被存到了这个检查点中。Flink的检查点机制保证了所有operator task的存储状态都是一致的。这里的“一致的”是什么意思呢？意思是它们存储的状态都是基于相同的输入数据。当所有的operator task成功存储了它们的状态，一个检查点才算完成。因此，当从潜在的系统故障中恢复时，系统提供了excatly-once的状态更新语义。

下面我们将一步步地介绍Apache Flink中的 Kafka消费位点是如何做检查点的。在本文的例子中，数据被存在了Flink的JobMaster中。值得注意的是，在POC或生产用例下，这些数据最好是能存到一个外部文件系统（如HDFS或S3）中。

第一步：
如下所示，一个Kafka topic，有两个partition，每个partition都含有 “A”，“B”，“C”，”D”，“E”5条消息。我们将两个partition的偏移量（offset）都设置为0。

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第二步：
Kafka comsumer（消费者）开始从 partition 0 读取消息。消息“A”正在被处理，第一个 consumer 的 offset 变成了1。

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第三步：
消息“A”到达了Flink Map Task。两个 consumer都开始读取他们下一条消息（partition0读取“B”，partition1读取“A”）。各自将offset更新成2和1。同时，Flink的 JobMaster开始在source触发了一个检查点。

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第四步：
接下来，由于source触发了检查点，Kafka consumer创建了它们状态的第一个快照（”offset = 2, 1”），并将快照存到了Flink的 JobMaster 中。Source 在消息“B”和“A”从partition 0 和 1 发出后，发了一个 checkpoint barrier。Checkopint barrier 用于各个 operator task 之间对齐检查点，保证了整个检查点的一致性。消息“A”到达了 Flink Map Task，而上面的 consumer 继续读取下一条消息（消息“C”）。

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第五步：

Flink Map Task收齐了同一版本的全部 checkpoint barrier后，那么就会将它自己的状态也存储到JobMaster。同时，consumer会继续从Kafka读取消息。

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第六步：
Flink Map Task完成了它自己状态的快照流程后，会向Flink JobMaster汇报它已经完成了这个checkpoint。当所有的task都报告完成了它们的状态checkpoint后，JobMaster就会将这个checkpoint标记为成功。从此刻开始，这个 checkpoint就可以用于故障恢复了。值得一提的是，Flink并不依赖Kafka offset从系统故障中恢复。

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故障恢复
在发生故障时（比如，某个worker挂了），所有的operator task会被重启，而他们的状态会被重置到最近一次成功的checkpoint。Kafka source分别从offset 2和1重新开始读取消息（因为这是完成的checkpoint中存的offset）。当作业重启后，我们可以期待正常的系统操作，就好像之前没有发生故障一样。如下图所示：

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Flink的checkpoint是基于Chandy-Lamport算法的分布式一致性快照，如果想更加深入的了解Flink的checkpoint可以去了解一下这个算法。

数据仓库

数据仓库分层（层级划分），每层做什么

问过的一些公司：

字节，阿里x2，爱奇艺，百度x2，网易x3，美团x5，贝壳，keep，马蜂窝x2，转转，滴滴，小米，米哈游，有赞x2，猿辅导，58x2，作业帮社招，字节社招，腾讯社招x2，京东，触宝

CIF 层次架构（信息工厂）通过分层将不同的建模方案引入到不同的层次中，CIF 将数据仓库分为四层，如图所示：

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这里再给一张项目里面的数仓分层架构

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分层优点：复杂问题简单化、清晰数据结构(方便管理)、增加数据的复用性、隔离原始数据(解耦)

ODS（Operational Data Store）：

操作数据存储层，往往是业务数据库表格的一对一映射，将业务数据库中的表格在 ODS 重新建立，数据完全一致；

DWD（Data Warehouse Detail）：

数据明细层，在 DWD 进行数据的清洗、脱敏、统一化等操作，DWD 层的数据是干净并且具有良好一致性的数据；

DWS（Data Warehouse Service）：

服务数据层（公共汇总层），在DWS层进行轻度汇总，为DM层中的不同主题提供公用的汇总数据；

DM（Data Market）：

数据集市层，DM层针对不同的主题进行统计报表的生成。

其它类型

Scala实现wordcount

问过的一些公司：

网易云，字节x2，第四范式

先来个复杂版的

object WordCount {
def main(args: Array[String]): Unit = {
//定义一个List
val list = List(“java scala java”,“scala python scala”)
//处理原始数据,获取每个word
val words = list.flatMap(.split(" "))
println(words)//List(java, scala, java, scala, python, scala)
//改变格式，为元组（word，1）
val wordOne = words.map((,1))
println(wordOne)//List((java,1), (scala,1), (java,1), (scala,1), (python,1), (scala,1))
//根据（word，1）中的key值 word 进行分组
val wordG = wordOne.groupBy(.1)
println(wordG)//Map(scala -> List((scala,1), (scala,1), (scala,1)), java -> List((java,1), (java,1)), python -> List((python,1)))
//获取map中的value，对value中的tuple的.2(也就是1)进行统计（也就是叠加）
val wordCount = wordG.mapValues(.foldLeft(0)(+._2))
println(wordCount)//Map(scala -> 3, java -> 2, python -> 1)
}
}
一行代码版

import org.apache.spark.rdd.RDD
import org.apache.spark.{SparkConf, SparkContext}

object WorldCount {
def main(args: Array[String]): Unit = {
new SparkContext(new SparkConf().setAppName(“WC”).setMaster(“local”)).textFile("./data/words").flatMap(.split(" ")).map((,1)).reduceByKey(+).foreach(println)
}
}

Saprk Streaming和Flink的区别

可灵活回答：

1）Saprk和Flink的区别

2）Flink和Spark对于批处理的区别？

3）Spark Streaming相比Flink的优劣势

问过的一些公司：

字节x3，阿里x3，爱奇艺x2，嘉云，腾讯，快手，蘑菇街x2，360，中信信用卡，美团社招，贝壳，安恒信息，海康，招银网络，触宝，竞技世界，趋势科技，网易，美团

这个问题是一个非常宏观的问题，因为两个框架的不同点非常之多。但是在面试时有非常重要的一点一定要回答出来：Flink是标准的实时处理引擎，基于事件驱动。而Spark Streaming是微批（Micro-Batch）的模型。

下面我们就分几个方面介绍两个框架的主要区别：

1）从流处理的角度来讲，Spark基于微批量处理，把流数据看成是一个个小的批处理数据块分别处理，所以延迟性只能做到秒级。而Flink基于每个事件处理，每当有新的数据输入都会立刻处理，是真正的流式计算，支持毫秒级计算。由于相同的原因，Spark只支持基于时间的窗口操作（处理时间或者事件时间），而Flink支持的窗口操作则非常灵活，不仅支持时间窗口，还支持基于数据本身的窗口(另外还支持基于time、count、session，以及data-driven的窗口操作)，开发者可以自由定义想要的窗口操作。

2）从SQL 功能的角度来讲，Spark和Flink分别提供SparkSQL和Table APl提供SQL

3）交互支持。两者相比较，Spark对SQL支持更好，相应的优化、扩展和性能更好，而Flink在SQL支持方面还有很大提升空间。

4）从迭代计算的角度来讲，Spark对机器学习的支持很好，因为可以在内存中缓存中间计算结果来加速机器学习算法的运行。但是大部分机器学习算法其实是一个有环的数据流，在Spark中，却是用无环图来表示。而Flink支持在运行时间中的有环数据流，从而可以更有效的对机器学习算法进行运算。

5）从相应的生态系统角度来讲，Spark的社区无疑更加活跃。Spark可以说有着Apache旗下最多的开源贡献者，而且有很多不同的库来用在不同场景。而Flink由于较新，现阶段的开源社区不如Spark活跃，各种库的功能也不如Spark全面。但是Flink还在不断发展，各种功能也在逐渐完善。

总结

上面的是牛客上别人分享的大数据面经里“露脸”率比较高的面试题，但是可能有的牛客上没有的这里就没统计到，基本上也七七八八吧。

原文链接:
https://mp.weixin.qq.com/s/2Dzv8uPlvEZz7d_jgB4WPg