网络编程面试相关内容

1.什么是网络编程

网络编程的本质是多台计算机之间的数据交换。数据传递本身没有多大的难度，不就是把一个设备中的数据发送给其他设备，然后接受另外一个设备反馈的数据。现在的网络编程基本上都是基于请求/响应方式的，也就是一个设备发送请求数据给另外一个，然后接收另一个设备的反馈。在网络编程中，发起连接程序，也就是发送第一次请求的程序，被称作客户端(Client)，等待其他程序连接的程序被称作服务器(Server)。客户端程序可以在需要的时候启动，而服务器为了能够时刻相应连接，则需要一直启动。

例如以打电话为例，首先拨号的人类似于客户端，接听电话的人必须保持电话畅通类似于服务器。连接一旦建立以后，就客户端和服务器端就可以进行数据传递了，而且两者的身份是等价的。在一些程序中，程序既有客户端功能也有服务器端功能，最常见的软件就是QQ、微信这类软件了。

2.网络协议是什么

在计算机网络要做到井井有条的交换数据，就必须遵守一些事先约定好的规则，比如交换数据的格式、是否需要发送一个应答信息。这些规则被称为网络协议。

3.为什么要对网络协议分层

简化问题难度和复杂度。由于各层之间独立，我们可以分割大问题为小问题。

灵活性好。当其中一层的技术变化时，只要层间接口关系保持不变，其他层不受影响。

易于实现和维护。

促进标准化工作。分开后，每层功能可以相对简单地被描述

4.计算机网络体系结构（OSI七层模型）

5.什么是TCP/IP和UDP

TCP/IP即传输控制/网络协议，是面向连接的协议，发送数据前要先建立连接(发送方和接收方的成对的两个之间必须建立连接)，TCP提供可靠的服务，也就是说，通过TCP连接传输的数据不会丢失，没有重复，并且按顺序到达。

UDP它是属于TCP/IP协议族中的一种。是无连接的协议，发送数据前不需要建立连接，是没有可靠性的协议。因为不需要建立连接所以可以在在网络上以任何可能的路径传输，因此能否到达目的地，到达目的地的时间以及内容的正确性都是不能被保证的。

6.TCP与UDP区别：

TCP是面向连接的协议，发送数据前要先建立连接，TCP提供可靠的服务，也就是说，通过TCP连接传输的数据不会丢失，没有重复，并且按顺序到达；

UDP是无连接的协议，发送数据前不需要建立连接，是没有可靠性；

TCP通信类似于于要打个电话，接通了，确认身份后，才开始进行通行；

UDP通信类似于学校广播，靠着广播播报直接进行通信。

TCP只支持点对点通信，UDP支持一对一、一对多、多对一、多对多；

TCP是面向字节流的，UDP是面向报文的；面向字节流是指发送数据时以字节为单位，一个数据包可以拆分成若干组进行发送，而UDP一个报文只能一次发完。

TCP首部开销（20字节）比UDP首部开销（8字节）要大

UDP 的主机不需要维持复杂的连接状态表

7. TCP和UDP的应用场景：

对某些实时性要求比较高的情况使用UDP，比如游戏，媒体通信，实时直播，即使出现传输错误也可以容忍；

其它大部分情况下，HTTP都是用TCP，因为要求传输的内容可靠，不出现丢失的情况

8. 形容一下TCP和UDP

TCP通信可看作打电话：

李三(拨了个号码)：喂，是王五吗？王五：哎，您谁啊？李三：我是李三，我想给你说点事儿，你现在方便吗？王五：哦，我现在方便，你说吧。甲：那我说了啊？乙：你说吧。 (连接建立了，接下来就是说正事了…)

UDP通信可看为学校里的广播：

播音室：喂喂喂！全体操场集合

9.从输入址到获得页面的过程?

浏览器的地址栏输入URL并按下回车。

浏览器查找当前URL是否存在缓存，并比较缓存是否过期。

DNS解析URL对应的IP。

根据IP建立TCP连接（三次握手）。

HTTP发起请求。

服务器处理请求，浏览器接收HTTP响应。

渲染页面，构建DOM树。

关闭TCP连接（四次挥手）。

10. TCP的三次握手

1. 什么是TCP的三次握手

在网络数据传输中，传输层协议TCP是要建立连接的可靠传输，TCP建立连接的过程，我们称为三次握手

第一次握手：建立连接时，客户端发送syn包（seq=x）到服务器，并进入SYN_SENT状态，等待服务器确认；

第二次握手：服务器收到syn包，必须确认客户的SYN（ack=x+1），同时自己也发送一个SYN包（seq=y），即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态；

第三次握手：客户端收到服务器的SYN+ACK包，向服务器发送确认包ACK(ack=y+1），此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED（TCP连接成功）状态，完成三次握手。

完成三次握手，客户端与服务器开始传送数据。

简单来说就是：

1. 客户端向服务端发送SYN

2. 服务端返回SYN,ACK

3. 客户端发送ACK

想象一个场景，亲戚要来你家串门，亲戚就是客户端，你家就是服务端，

亲戚给你打电话问，你在家么？第一次握手

你说，在家。第二次握手

亲戚说，我要去你家找你借钱。。。。。第三次握手

2. 建立连接可以两次握手吗？为什么?

不可以。

因为可能会出现已失效的连接请求报文段又传到了服务器端。 client 发出的第一个连接请求报文段并没有丢失，而是在某个网络结点长时间的滞留了，以致延误到连接释放以后的某个时间才到达server。本来这是一个早已失效的报文段。但 server 收到此失效的连接请求报文段后，就误认为是 client 再次发出的一个新的连接请求。于是就向 client 发出确认报文段，同意建立连接。假设不采用 “三次握手”，那么只要 server 发出确认，新的连接就建立了。由于现在 client 并没有发出建立连接的请求，因此不会理睬 server 的确认，也不会向 server 发送数据。但 server 却以为新的运输连接已经建立，并一直等待 client 发来数据。这样，server 的很多资源就白白浪费掉了。采用 “三次握手” 的办法可以防止上述现象发生。例如刚才那种情况，client 不会向 server 的确认发出确认。server 由于收不到确认，就知道 client 并没有要求建立连接。而且，两次握手无法保证Client正确接收第二次握手的报文（Server无法确认Client是否收到），也无法保证Client和Server之间成功互换初始序列号。

简单的说，两次握手的话有这么一种情况，亲戚A打算给你还钱，给你打电话问你在家吗？但是卡了，你没收到（你内心是想说我在家，哪怕不在家我也要赶紧赶回去啊）；过一会亲戚B打算借你钱，又来打电话问你在家么？你还认为是亲戚A来给你还钱的，于是你说在家在家，结果亲戚B来了，又借走你1w块钱不打算还了，欲哭无泪啊

3. 可以采用四次握手吗？为什么？

这个肯定可以。三次握手都可以保证连接成功了，何况是四次，但是会降低传输的效率。

无非就是你再说一句：好的。没啥用，亲戚该来还是来。

4.第三次握手中，如果客户端的ACK未送达服务器，会怎样？

Server端：由于Server没有收到ACK确认，因此会每隔 3秒重发之前的SYN+ACK（默认重发五次，之后自动关闭连接进入CLOSED状态），Client收到后会重新传ACK给Server。

Client端，会出现两种情况：

1. 在Server进行超时重发的过程中，如果Client向服务器发送数据，数据头部的ACK是为1的，所以服务器收到数据之后会读取 ACK number，进入 establish 状态

2. 在Server进入CLOSED状态之后，如果Client向服务器发送数据，服务器会以RST包应答。

5. 如果已经建立了连接，但客户端出现了故障怎么办？

服务器每收到一次客户端的请求后都会重新复位一个计时器，时间通常是设置为2小时，若两小时还没有收到客户端的任何数据，服务器就会发送一个探测报文段，以后每隔75秒钟发送一次。若一连发送10个探测报文仍然没反应，服务器就认为客户端出了故障，接着就关闭连接。

6.初始序列号是什么？

TCP连接的一方A，随机选择一个32位的序列号（Sequence Number）作为发送数据的初始序列号（Initial Sequence Number，ISN），比如为1000，以该序列号为原点，对要传送的数据进行编号：1001、1002...三次握手时，把这个初始序列号传送给另一方B，以便在传输数据时，B可以确认什么样的数据编号是合法的；同时在进行数据传输时，A还可以确认B收到的每一个字节，如果A收到了B的确认编号（acknowledge number）是2001，就说明编号为1001-2000的数据已经被B成功接受。

11.四次挥手

1.什么是四次挥手

1. 第一次挥手：Client将FIN置为1，发送一个序列号seq给Server；进入FIN_WAIT_1状态；

2. 第二次挥手：Server收到FIN之后，发送一个ACK=1，acknowledge number=收到的序列号+1；

进入CLOSE_WAIT状态。此时客户端已经没有要发送的数据了，但仍可以接受服务器发来的数据。

3. 第三次挥手：Server将FIN置1，发送一个序列号给Client；进入LAST_ACK状态；

4. 第四次挥手：Client收到服务器的FIN后，进入TIME_WAIT状态；接着将ACK置1，发送一个

acknowledge number=序列号+1给服务器；服务器收到后，确认acknowledge number后，变为

CLOSED状态，不再向客户端发送数据。客户端等待2*MSL（报文段最长寿命）时间后，也进入

CLOSED状态。完成四次挥手。

2.用现实理解三次握手的具体细节TCP的四次挥手

亲戚来你家借钱了，亲戚说给我钱，我要走了。第一次挥手

你说好的，我去拿钱。第二次挥手

你把钱交给了亲戚，说拿钱走吧第三次挥手

亲戚说，我走了哈，拜拜第四次挥手

你内心（mmp，赶紧的走吧）

3.为什么不能把服务器发送的ACK和FIN合并起来，变成三次挥手？

因为服务器收到客户端断开连接的请求时，可能还有一些数据没有发完，这时先回复ACK，表示接

收到了断开连接的请求。等到数据发完之后再发FIN，断开服务器到客户端的数据传送。

因为我只是答应了借你钱，还没去拿钱给你呢

4.如果第二次挥手时服务器的ACK没有送达客户端，会怎样？

客户端没有收到ACK确认，会重新发送FIN请求。

亲戚借钱，你假装没听见，不说话，亲戚肯定再问你一遍啊

5.客户端TIME_WAIT状态的意义是什么？

第四次挥手时，客户端发送给服务器的ACK有可能丢失，TIME_WAIT状态就是用来重发可能丢失的

ACK报文。如果Server没有收到ACK，就会重发FIN，如果Client在2*MSL的时间内收到了FIN，就

会重新发送ACK并再次等待2MSL，防止Server没有收到ACK而不断重发FIN。 MSL(Maximum

Segment Lifetime)，指一个片段在网络中最大的存活时间，2MSL就是一个发送和一个回复所需的

最大时间。如果直到2MSL，Client都没有再次收到FIN，那么Client推断ACK已经被成功接收，则

结束TCP连接。

你把钱给了亲戚，亲戚没说要走，你心里发毛不？是不是还会问问，钱都给你了，咋还不走？

12. 什么是Socket

网络上的两个程序通过一个双向的通讯连接实现数据的交换，这个双向链路的一端称为一个Socket。Socket通常用来实现客户方和服务方的连接。Socket是TCP/IP协议的一个十分流行的编程界面，一个Socket由一个IP地址和一个端口号唯一确定。

但是，Socket所支持的协议种类也不光TCP/IP、UDP，因此两者之间是没有必然联系的。在Java环

境下，Socket编程主要是指基于TCP/IP协议的网络编程。

socket连接就是所谓的长连接，客户端和服务器需要互相连接，理论上客户端和服务器端一旦建立

起连接将不会主动断掉的，但是有时候网络波动还是有可能的

Socket偏向于底层。一般很少直接使用Socket来编程，框架底层使用Socket比较多，

Socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层，它是一组接口。在设计模式中，Socket

其实就是一个外观模式，它把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口后面，对用户来说，一组简

单的接口就是全部，让Socket去组织数据，以符合指定的协议。

13. Socket通讯的过程

基于TCP：服务器端先初始化Socket，然后与端口绑定(bind)，对端口进行监听(listen)，调用accept阻塞，等待客户端连接。在这时如果有个客户端初始化一个Socket，然后连接服务器(connect)，如果连接成功，这时客户端与服务器端的连接就建立了。客户端发送数据请求，服务器端接收请求并处理请求，然后把回应数据发送给客户端，客户端读取数据，最后关闭连接，一次交互结束。

基于UDP：UDP 协议是用户数据报协议的简称，也用于网络数据的传输。虽然 UDP 协议是一种不太可靠的协议，但有时在需要较快地接收数据并且可以忍受较小错误的情况下，UDP 就会表现出更大的优势。我客户端只需要发送，服务端能不能接收的到我不管

14.什么是Http协议？

Http协议是对客户端和服务器端之间数据之间实现可靠性的传输文字、图片、音频、视频等超文本数据的规范，格式简称为“超文本传输协议”

Http协议属于应用层，及用户访问的第一层就是http

15.http和https的区别？

其实HTTPS就是从HTTP加上加密处理（一般是SSL安全通信线路）+认证+完整性保护区别：

1. http需要拿到ca证书，需要钱的

2. 端口不一样，http是80，https443

3. http是超文本传输协议，信息是明文传输，https则是具有安全性的ssl加密传输协议。

4. http和https使用的是完全不同的连接方式（http的连接很简单，是无状态的；HTTPS 协议是由SSL+HTTP协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议，比http协议安全。）

16.HTTPS工作原理

一、首先HTTP请求服务端生成证书，客户端对证书的有效期、合法性、域名是否与请求的域名一致、证书的公钥（RSA加密）等进行校验；

二、客户端如果校验通过后，就根据证书的公钥的有效，生成随机数，随机数使用公钥进行加密（RSA加密）；

三、消息体产生的后，对它的摘要进行MD5（或者SHA1）算法加密，此时就得到了RSA签名；

四、发送给服务端，此时只有服务端（RSA私钥）能解密。

五、解密得到的随机数，再用AES加密，作为密钥（此时的密钥只有客户端和服务端知道）。

17.http的8中请求方式

1、OPTION：返回给服务器针对特定资源所支持的请求方式，也可以利用向web服务器发送‘*’的请求来测试服务器的功能性。

2、HEADER：是需要向服务器索要与GET一样的请求，但是不返回返回体，这个方法可以在不必传输整个响应内容的情况下，获取包含在响应消息头中的元信息。

3、GET :向指定资源请求数据，一般用来获取，查询资源信息，较不安全，幂等（幂等是对同一URL的多个请求应该返回同样的结果）的，只用来获取数据不会修改数据，其请求显示在url上，会被缓存，对请求长度有限制。和post是常用的提交方式。

4、POST: 向指定资源提交数据进行请求处理，一般用来更新资源信息，非幂等，请求显示在请求体里面，不会被缓存，对请求长度无限制。

5、PUT: 向指定资源上传最新的内容

6、DELETE: 请求服务器器删除Request-URI所标识的资源。

7、TRANCE: 回显服务器收到的请求，主要用于测试或诊断。

8、CONNECT: HTTP1.1预留给可以将连接改为管道方式的服务器

18.什么是对称加密与非对称加密

对称密钥加密是指加密和解密使用同一个密钥的方式，这种方式存在的最大问题就是密钥发送问题，即如何安全地将密钥发给对方；（DES、3DES、IDEA、RC5、RC6等）

而非对称加密是指使用一对非对称密钥，即公钥和私钥，公钥可以随意发布，但私钥只有自己知道。发送密文的一方使用对方的公钥进行加密处理，对方接收到加密信息后，使用自己的私钥进行解密。由于非对称加密的方式不需要发送用来解密的私钥，所以可以保证安全性；但是和对称加密比起来，非常的慢（RSA算法，既能加密，又能实现签名）