Nicht-Hauptfach, Entwickler überleben

#14. Häufige technische Interviewinhalte für Einsteiger

[Bereiche des Hauptspeichers]

• Codebereich: Der Bereich, in dem der Quellcode des Programms gespeichert wird. Die CPU greift auf die im Codebereich gespeicherten Befehle (Quelle, Funktionen, Kontrollanweisungen) zu und verarbeitet sie. Wenn beispielsweise ein in C geschriebenes Programm ausgeführt wird, befindet sich der Quellcode dieses Programms im Codebereich.
• Datenbereich: Der Bereich, in dem globale Variablen und statische Variablen gespeichert werden. Dieser Bereich wird mit dem Start des Programms zugewiesen und bleibt bis zum Ende des Programms bestehen. Wenn beispielsweise ein in C geschriebenes Programm ausgeführt wird, werden globale Variablen oder statische Variablen, die in diesem Programm deklariert sind, im Datenbereich gespeichert.
• Stackbereich: Der temporäre Speicherbereich, der vom Programm verwendet wird. Lokale Variablen und Parameter, die mit dem Aufruf der Funktion zusammenhängen, werden gespeichert. Dieser Bereich wird beim Aufruf der Funktion zugewiesen und beim Ende der Funktion zerstört. Wenn beispielsweise eine in C geschriebene Funktion aufgerufen wird, werden die lokalen Variablen oder Parameter, die in dieser Funktion verwendet werden, dem Stackbereich zugewiesen.
• Heap-Bereich: Der Bereich, in dem der Benutzer dynamisch Speicherplatz zuweist und freigibt. Wenn beispielsweise in C der Befehl malloc() verwendet wird, um dynamisch Speicherplatz zuzuweisen, wird der zugewiesene Speicherbereich im Heap-Bereich gespeichert.

[Datenstrukturen]

• Stack: Eine Datenstruktur, die nach dem LIFO-Prinzip (Last-In, First-Out) funktioniert. Wenn beispielsweise ein Computer die Schaltfläche "Zurück" verwendet, ist dies dem Stack ähnlich. Die zuvor besuchten Seiten werden im Stack gespeichert, und wenn Sie die Schaltfläche "Zurück" drücken, wird die zuletzt gespeicherte Seite abgerufen und angezeigt.
• Queue: Eine Datenstruktur, die nach dem FIFO-Prinzip (First-In, First-Out) funktioniert. Wenn beispielsweise in einer Bank eine Warteschlange gebildet wird, ist dies der Queue ähnlich. Die zuerst eintreffende Person wird zuerst bearbeitet, und die zuletzt eintreffende Person wird zuletzt bearbeitet.
• Baum: Eine Datenstruktur, die Daten in einer hierarchischen Struktur darstellt. Wenn beispielsweise der DOM-Baum von HTML einem Baum ähnelt. Die Struktur einer HTML-Seite wird durch einen Baum dargestellt, der bei der HTML-Tag- Wurzel beginnt und die Unterknoten nacheinander darstellt.
• Heap: Eine der Binärbaumstrukturen, die in Max-Heap und Min-Heap unterteilt ist. Wenn beispielsweise in einer Prioritätswarteschlange die Daten mit der höchsten Priorität an der Wurzel des Heaps stehen und die Daten mit der zweit-höchsten Priorität als Unterknoten stehen, ist dies ein Beispiel für einen Max-Heap.

[RDBMS und NoSQL]

• RDBMS: Eine Datenbank, die Daten strukturiert gemäß einem strengen Schema definiert und verwaltet. Daten können verteilt gespeichert werden und sind einfach zu ändern. Zum Beispiel sind MySQL, Oracle und MS-SQL typische Beispiele für RDBMS.
• NoSQL: Eine Datenbank, die Daten gemäß einem flexiblen Schema speichert und verwaltet. Es eignet sich gut für die Verarbeitung und Speicherung von großen Datenmengen und bietet eine hohe Skalierbarkeit. Zum Beispiel sind MongoDB, Cassandra und HBase typische Beispiele für NoSQL.

[Prozedurale und objektorientierte Programmierung]

• Prozedurale Programmierung: Eine Programmiertechnik, bei der die sequentielle Verarbeitung im Vordergrund steht. Sprachen wie C und Pascal sind prozedurale Sprachen.
• Objektorientierte Programmierung: Eine Methode zur Verarbeitung von Daten und Prozeduren logisch zusammen, basierend auf dem Konzept des Objekts (Object). Sprachen wie Java, C++ und Python sind objektorientierte Sprachen. Wenn beispielsweise ein Auto-Simulationsprogramm ein Auto als Objekt darstellt, werden die Attribute, die ein Auto besitzt (Farbe, Beschleunigung usw.), als Daten und die Funktionen, die ein Auto ausführt (Fahren, Anhalten usw.), als Methoden dargestellt.

[Overriding und Overloading]

• Overriding: Eine Methode, mit der eine Methode, die eine Oberklasse besitzt, in einer Unterklasse neu definiert und verwendet wird. Wenn die Unterklasse eine Methode der Oberklasse aufruft, wird die in der Unterklasse neu definierte Methode anstelle der Methode der Oberklasse ausgeführt. Zum Beispiel ist die toString()-Methode in Java ein Beispiel für Overriding.
• Overloading: Die Definition mehrerer Methoden mit demselben Namen, aber mit unterschiedlichen Typen und Anzahlen von Parametern, um auf verschiedene Arten von Aufrufen zu reagieren. Mehrere Methoden mit unterschiedlichen Parametern, aber demselben Namen funktionieren. Zum Beispiel ist die print()-Methode in Java ein Beispiel für Overloading.

[Seitenwechselalgorithmen]

• FIFO: Die älteste Seite, die im physischen Speicher geladen ist, wird ausgetauscht. Das 'Schließen' in der Taskleiste eines Computers ähnelt ebenfalls dem FIFO-Algorithmus. Das zuerst ausgeführte Programm wird zuletzt angezeigt und geschlossen.
• LRU: Die Seite wird ausgetauscht, die am längsten nicht verwendet wurde. Eine 'App-Schließen-App', die alte Apps unter den Apps beendet, die nicht häufig verwendet werden, ähnelt ebenfalls dem LRU-Algorithmus.
• LFU: Die Seite mit der geringsten Anzahl von Referenzen wird ausgetauscht. Wenn beispielsweise ein Browser einen neuen Tab öffnet und der Tab am wenigsten verwendet wird, ähnelt die Funktion 'Tab schließen' ebenfalls dem LFU- Algorithmus.
• MFU: Die Seite mit den meisten Referenzen wird ausgetauscht. Der MFU-Algorithmus wird nicht oft verwendet.

[Prozesse und Threads]

• Prozess: Eine Ausführungseinheit, die vom Betriebssystem zugewiesen wird und ein Programm darstellt. Wenn mehrere Prozesse gleichzeitig ausgeführt werden, werden jedem Prozess separate Speicherbereiche und CPUs zugewiesen.
• Thread: Eine Ausführungseinheit innerhalb eines Prozesses, die die vom Prozess zugewiesenen Ressourcen gemeinsam nutzt und ausgeführt wird. Wenn beispielsweise ein Webbrowser verwendet wird, wird jeder Tab als Thread und nicht als Prozess ausgeführt.

[OSI 7-Schichten]

• Anwendungsschicht: Die Schicht, die den Benutzer mit dem Netzwerk verbindet. Sie enthält Protokolle wie HTTP, FTP und SMTP.
• Präsentationsschicht: Die Schicht, die die Darstellungsform der Daten definiert. Sie enthält Protokolle wie JPEG, MPEG und SSL.
• Sitzungsschicht: Die Schicht, die Sitzungen zwischen zwei Kommunikationssystemen verwaltet.
• Transportschicht: Die Schicht, die für die Datenübertragung verantwortlich ist. Sie enthält Protokolle wie TCP und UDP.
• Netzwerkschicht: Die Schicht, die Routen zum Übertragen von Daten eingerichtet. Sie enthält Protokolle wie IP und ICMP.
• Verknüpfungsschicht: Die Schicht, die Daten über die physische Adresse (MAC-Adresse) überträgt. Sie enthält Protokolle wie Ethernet und Token Ring.
• Physikalische Schicht: Die Schicht, die für die physische Verbindung und die Kommunikation über das Übertragungsmedium verantwortlich ist.

[TCP und UDP]

• TCP: Ein verbindungsorientierter Dienst, der Daten zuverlässig überträgt. Es werden 3-Way-Handshakes und 4-Way- Handshakes verwendet, um Verbindungen herzustellen oder zu trennen. Wenn Sie sich beispielsweise auf einer Website anmelden oder Dateien übertragen, wird TCP verwendet.
• UDP: Ein verbindungsloser Dienst, der keine Signalisierungsverfahren für die Datenübertragung verwendet. Er ist weniger zuverlässig als TCP, aber schneller. Wenn beispielsweise Video-Streaming oder Online-Spiele verwendet werden, wird UDP verwendet, da die schnelle Übertragung wichtig ist.