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面试官 ： 明天要不来聊聊音讯队列吧？我看你我的项目不少中央都写到 Kafka 了
候选者：嗯嗯
面试官 ： 那你简略阐明下你应用 Kafka 的场景吧
候选者：应用音讯队列的目标总的来说能够有三种状况：解耦、异步和削峰
候选者：比方举我我的项目的例子吧，我当初保护一个音讯治理平台零碎，对外提供接口给各个业务方调用
候选者：他们调用接口之后，实际上『不是同步』下发了音讯。
候选者：在接口解决层只是把该条音讯放到了音讯队列上，随后就间接返回后果给接口调用者了。
候选者：这样的益处就是：
候选者：1. 接口的吞吐量会大幅度提高（因为未做真正理论调用，接口 RT 会非常低）【异步】
候选者：2. 即使有大批量的音讯调用接口都不会让零碎受到影响（流量由音讯队列承载）【削峰】
面试官：嗯…
候选者：又比如说，我这边还有个我的项目是广告订单归因工程，次要做的事件就是失去订单数据，给各个业务广告计算对应的佣金。
候选者：订单的数据是从音讯队列里取出的
候选者：这样设计的益处就是：
候选者：1. 交易团队的同学只有把订单音讯写到音讯队列，该订单数据的 Topic 由各个业务方自行生产应用【解耦】【异步】
候选者：2. 即使下单 QPS 猛增，对上游业务无太大的感知（因为上游业务只生产音讯队列的数据，不会间接影响到机器性能）【削峰】
面试官 ：嗯，那我想问下， 你感觉为什么音讯队列能到削峰？
面试官 ：或者换个问法， 为什么 Kafka 能承载这么大的 QPS？
候选者：音讯队列「最外围」的性能就是把生产的数据存储起来，而后给各个业务把数据再读取进去。
候选者：跟咱们解决申请时不一样：在业务解决时可能会调他人的接口，可能会须要去查数据库…等等等一系列的操作才行
候选者：像 Kafka 在「存储」和「读取」这个过程中又做了很多的优化
候选者：举几个例子，比如说：
候选者：咱们往一个 Topic 发送音讯或者读取音讯时，理论外部是多个 Partition 在解决【并行】
候选者：在存储音讯时，Kafka 外部是程序写磁盘的，并且利用了操作系统的缓冲区来进步性能【append+cache】
候选者：在读写数据中也缩小 CPU 拷贝文件的次数【零拷贝】
面试官 ： 嗯，你既然提到缩小 CPU 拷贝文件的次数，能够给我说下这项技术吗？
候选者：嗯，能够的，其实就是零拷贝技术。
候选者：比方咱们失常调用 read 函数时，会产生以下的步骤:
候选者：1. DMA 把磁盘的拷贝到读内核缓存区
候选者：2. CPU 把读内核缓冲区的数据拷贝到用户空间
候选者：失常调用 write 函数时，会产生以下的步骤：
候选者: 1. CPU 把用户空间的数据拷贝到 Socket 内核缓存区
候选者: 2. DMA 把 Socket 内核缓冲区的数据拷贝到网卡
候选者：能够发现实现「一次读写」须要 2 次 DMA 拷贝，2 次 CPU 拷贝。而 DMA 拷贝是省不了的，所谓的零拷贝技术就是把 CPU 的拷贝给省掉
候选者：并且为了防止用户过程间接操作内核，保障内核平安，应用程序在调用零碎函数时，会产生上下文切换（上述的过程一共会产生 4 次）
面试官:…..
候选者：目前零拷贝技术次要有：mmap 和 sendfile，这两种技术会肯定水平下缩小上下文切换和 CPU 的拷贝
候选者：比如说：mmap 是将读缓冲区的地址和用户空间的地址进行映射，实现读内核缓冲区和利用缓冲区共享
候选者：从而缩小了从读缓冲区到用户缓冲区的一次 CPU 拷贝
候选者：应用 mmap 的后一次读写就能够简化为：
候选者：一、DMA 把硬盘数据拷贝到读内核缓冲区。
候选者：二、CPU 把读内核缓存区拷贝至 Socket 内核缓冲区。
候选者：三、DMA 把 Socket 内核缓冲区拷贝至网卡
候选者：因为读内核缓冲区与用户空间做了映射，所以会省了一次 CPU 拷贝
面试官：嗯…
候选者：而 sendfile+DMA Scatter/Gather 则是把读内核缓存区的文件描述符 / 长度信息发到 Socket 内核缓冲区，实现 CPU 零拷贝
候选者：应用 sendfile+DMA Scatter/Gather 一次读写就能够简化为：
候选者：一、DMA 把硬盘数据拷贝至读内核缓冲区。
候选者：二、CPU 把读缓冲区的文件描述符和长度信息发到 Socket 缓冲区。
候选者：三、DMA 依据文件描述符和数据长度从读内核缓冲区把数据拷贝至网卡
候选者：回到 Kafka 上
候选者：从 Producer->Broker，Kafka 是把网卡的数据长久化硬盘，用的是 mmap（从 2 次 CPU 拷贝减至 1 次）
候选者：从 Broker->Consumer，Kafka 是从硬盘的数据发送至网卡，用的是 sendFile（实现 CPU 零拷贝）
面试官：我略微打断下，我还有点事忙，我总结下你说的话吧
面试官：你用 Kafka 的起因是为了异步、削峰、解耦
面试官：Kafka 能这么快的起因就是实现了并行、充分利用操作系统 cache、程序写和零拷贝
面试官：没错吧？
候选者：嗯
面试官：ok，下次持续面吧，我这边有点忙
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