我遇到过的最好的工程面试问题，第 1 部分 – Arthur O’Dwyer – 主要是关于 C++ 的内容

我已经有一段时间没有接受软件工程面试了。 但我仍然记得我最喜欢的面试问题。 那是在 2013 年左右的 MemSQL 会议上。（他们 甚至没有保留他们的名字，所以我认为他们不再依赖这个特定的面试问题。 我并不因为揭露它而感到难过。 这是一个很棒的故事，我给人们讲过很多次； 我以前从未写过博客。）

好的，所以这本身不是一个“问题”；而是一个“问题”。 这是一个编程挑战。 我忘记了他们为此付出了多少时间。 假设三个小时，算上解释问题的时间。

由于 MemSQL 是一家数据库公司，因此这是一个数据库挑战。

介绍内存缓存

你知道 memcached？ 不？ 嗯，它是内存中的键值存储。 （请在此处阅读其“关于”页面。）让我们下载它的代码并构建它，以便我可以向您展示它的作用。

您可能需要 brew install libevent 也许还需要一些其他东西才能成功构建 memcached。 弄清楚这一点并不会太困难； 但无论如何，与环境的争论并不是测试的一部分。 您可以假设受访者已经获得了访问 Linux 机器的权限，并且所有正确的依赖项都已就位。

为了获得真实的 2013 年体验，让我们绕过 GitHub 仓库
并解压当代源代码发行版：

curl -O https://memcached.org/files/memcached-1.4.15.tar.gz
tar zxvf memcached-1.4.15.tar.gz
cd memcached-1.4.15
./configure
make

现在我们已经构建了 memcached 可执行的。 让我们开始运行：

我们可以通过默认的memcached端口11211与服务器通信。它的协议基本上是纯文本，所以我们可以使用普通的旧协议 telnet
与它交谈。 （如果你没有 telnet 不再，替换单词 nc -c 为了 telnet.)

$ telnet 127.0.0.1 11211
Trying 127.0.0.1...
Connected to localhost.
Escape character is '^]'.

玩转 memcached

memcached 是一个键值存储。 这意味着我们可以告诉它记住一些东西（键和值之间的关联），然后再次请求该键，它会告诉我们它记住的值。 在 memcached 中，键始终是 ASCII 字符串，值始终是任意字节流（这意味着您必须手动指定它们的长度）。 例如，在您的 telnet 会话中输入以下内容：

set fullname 0 3600 10
John Smith

这告诉 memcached 记住字符串键之间的关联 fullname
和 10 字节值 John Smith。 该行上的其他数字是“标志”值（0）与字节流值一起记住； 和过期超时（3600）以秒为单位，之后 memcached 将忘记此关联。 不管怎样，当你输入这两行之后，memcached 将会响应：

现在您可以检索值 fullname 通过在同一个 telnet 会话中输入：

memcached 将响应：

VALUE fullname 0 10
John Smith
END

您可以覆盖与关联的值 fullname 通过发行另一个
set fullname 命令。 您还可以要求memcached以某些方式修改该值； 例如，有专门的命令 append 和 prepend。

append fullname 0 3600 6
-Jones
STORED
get fullname
VALUE fullname 0 16
John Smith-Jones
END

当然如果你想追加 -Jones 到 fullname 从客户端程序中，您 可以 做这样的事情：

# pip install python-memcached
import memcache
mc = memcache.Client(['127.0.0.1:11211'])
v = mc.get('fullname')    # get the old value from memcached
v += '-Jones'             # append -Jones
mc.set('fullname', v)     # set the new value into memcached

但是memcached的专用优势 append 命令是保证执行的 原子地。 如果您有多个客户端连接到同一个 memcached 服务器，并且它们都尝试同时附加到同一个密钥，则
get/set 版本可能会导致其中一些更新丢失，而 append
你放心，他们都会被查到的。

另一个以原子方式执行的专用命令是 incr：

set age 0 3600 2
37
STORED
incr age 1

memcached 以后增量值响应：

由于存在多个客户端，此响应很有用。 如果您单独发出
get age 命令，您可能只有在其他几个客户端完成自己的更新后才能看到新值。 如果您打算将该值用作序列号、SQL 主键或类似的东西，那么有一种方法可以查看递增的值，这是非常好的 原子地。

当然，memcached 也会记住增加的值：

get age
VALUE age 0 2
38
END

请注意 37 和 38 仍然以字节串的形式存储和返回； 它们作为原子操作的一部分从 ASCII 解码为整数，然后再解码回来。 如果你尝试 incr 一个非整数值，你会得到一个错误：

incr fullname 1
CLIENT_ERROR cannot increment or decrement non-numeric value

最后，请注意 incr 是一个成熟的加法运算：您可以递增（或 decr）通过任何正值，而不仅仅是通过 1。

incr age 10
48
decr age 10
38
incr age -1
CLIENT_ERROR invalid numeric delta argument

顺便说一句，当您与 memcached 通信完毕并想要终止连接时，您可以键入 memcached 命令 quit。 （如果您正在使用 nc -c, Ctrl+D 也有效。 或者，只需转到终端窗口 memcached 服务器正在运行，请按 Ctrl+C 将其关闭。）

挑战：修改 memcached

通过其 incr 和 decr 命令，memcached 提供了一种内置方法来原子地将 (k) 添加到数字上。 但它不提供其他算术运算； 特别是，不存在“原子乘以(k)”运算。

您的编程挑战： 添加一个 mult 命令到 memcached。

完成后，我应该能够远程登录到您的 memcached 客户端并运行如下命令

你有三个小时的时间。 去！

剧透及分析请参见
“我遇到过的最好的工程面试问题，第 2 部分。”