多点思维导图

面试题

1、项目中如何实现TCP的并发

1）、一般的TCP服务器通信，只能完成一个客户端的操作。要实现多客户端的通信，可使服务器端循环创建并收发客户端的通信。

2）、但仅循环服务器使用的情况，由于accept、send、recv函数都是阻塞函数，必须等上一个任务执行完成后，才能执行下一个任务。

3）、为了解决上述问题，可以采用多进程和多线程的的方式实现多任务并发。

4）、多进程实现原理：

父进程：用于接收客户端的连接请求，并创建子进程。

子进程：只负责和客户端进行通信。

5）、多线程实现原理：

主线程：用于客户端的连接请求，并创建分支线程。

分支线程：只负责和客户端进行通信。

6）、注意资源回收：

子进程结束时，非阻塞形式(waitpid)回收资源。

分支线程创建时，设置分离态，结束时自动回收资源。

2、TCP通信的三次握手、四次挥手过程

三次握手：

1）主机A向主机B发送连接请求

2）主机B向主机A发送同意回复并发送连接请求

3）主机A向主机B发送收到回复

四次挥手：

1）主机A向主机B发送断开请求

2）主机B向主机A发送同意回复

3）主机B向主机A发送断开请求

4）主机A向主机B发送收到回复

TCP/IP协议分层及常见的协议

共有4层

应用层：

HTTP超文本传输协议（万维网的数据通信的基础）

FTP文件传输协议（用于在网络上进行文件传输的一套标准协议，TCP传输）

TFTP简单文件传输协议（用于在网络上进行文件传输的一套标准协议，UDP传输）

SMTP简单邮件传输协议（一种提供可靠且有效的电子邮件传输的协议）

传输层：

TCP传输控制协议（是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议）

UDP用户数据报协议（是一种无连接、不可靠、快速传输的传输层通信协议）

网络层：

IP网际互连协议（能够在多个不同网络间实现信息传输的协议）

ICMP互联网控制信息协议、IGMP互联网组管理

数据链路层：

ARP地址解析协议（通过IP地址获取对放mac地址）

RARP逆向地址解析协议（通过mac地址获取IP地址）

3、UDP传输丢包原因？发生在哪一层？

主要发生在网络层

丢包原因：

1）发送频率过快：UDP的sendto函数不会造成线程阻塞，不会像TCP中的send函数那样，直到数据完全发送才会return回调用函数，它不保证当执行下一条语句时数据是否被发送。

2）发送的报文过大，超过接受者缓存导致丢包。

3）网络连接不稳定

避免方法：

1）发送端控制发送评论。发送时使用usleep(1)延迟1微秒发送，即发送频率不要过快，延迟1微妙发送。

2）增大接受端缓存区。设置socket接收缓冲：

int nRecvBuf=64*1024;//设置为64K

setsockopt(rfd,SOL_SOCKET,SO_RCVBUF,(const char*)&nRecvBuf,sizeof(int));

3）使用可靠的网络连接

4、同步和异步的区别？TCP是同步还是异步？

同步：多任务间有计划顺序的去执行。

异步：多任务间无指向顺序，哪个任务抢到时间片即指向。

TCP为同步，

服务器端任务执行顺序：收到客户端连接---->收到客户端信息---->返回信息到客户端

客户端任务执行顺序：和服务区端建立连接---->先服务器端发送信息---->接收服务器端的返回信息

5、TCP沾包现象？如何避免？

当TCP发送的多个数据包较小且前后间隔时间很短时，两个文件可能会被沾成一个数据包发送。

避免方式：

1）发送数据间间隔一段时间sleep。

2）格式化数据：每条数据有固定的格式（开始符、结束符）

3）发送数据长度：发送每条数据时，将数据长度一起发送。

6、组播和广播的异同

相同点：

1、都是一对多通信，所有接收端都会收到信息；2、都是通过UDP实现；3、都需加入相应的地址组才能接受到信息；4、都分为接收端和发送端；5、信息只能在当前网络中传输，无法通过路由。

不同点：

1、广播占用的网络带宽较大，容易影响通信。组播占用的网络带宽较小；

2、广播使用的地址：网络号+255

        组播使用的地址：D类网络[224.0.0.0~~239.255.255.255]

7、阻塞IO和非阻塞IO的区别

阻塞IO：当程序执行IO操作时，会发生阻塞直到操作完成。

1）针对阻塞IO的系统调用（如read, write）可能因为无法完成而被系统挂起，直到等待的事件发生为止。举例：read和write，通常IO操作都是阻塞I/O的，也就是说当你调用read时，如果没有数据收到，那么线程或者进程就会被挂起，直到收到数据。

2）阻塞IO是同步的，应用程序必须等待IO操作完成。

3）执行IO操作时，线程被阻塞，不能执行其他任务。

4）阻塞IO往往是单线程处理IO请求。

非阻塞IO：允许程序在进行IO操作时继续执行其他任务。

1）针对非阻塞IO的系统调用总是立刻返回，不管事件是否发生，如果事件没有立刻发生就返回-1，并且设置errno。对于accept，recv 和 send，事件未发生时，errno 通常被设置成 EAGAIN。

2）非阻塞IO是同步的，但可以通过设置非阻塞标志来实现异步效果。

3）执行IO操作时，线程不会被阻塞，可以继续处理其他任务。

4）非阻塞IO往往需要使用循环轮询或选择机制来判断IO操作是否就绪。

8、并发和并行的区别

并发：对于单核CPU，通过时间片分配机制，宏观上显示多个任务同时在执行，但微观上，在同一时间片中，只有一个任务在执行。
并行：对于多核CPU，同一个时间片中，会有多个任务在执行。

区别：

1）并行是指两个或者多个事件在同一时刻发生；而并发是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。

2）并行在多核处理器系统中存在，而并发可以在单核处理器和多核处理器系统中都存在。