面经——计算机网络

目录

  1. OSI与TCP/IP各层的结构与功能,都有哪些协议?

  2. 三次握手和四次挥手

  3. TCP,UDP 协议的区别

  4. TCP 协议如何保证可靠传输

  5. 在浏览器中输入url地址 ->> 显示主页的过程

  6. URI和URL的区别是什么?

  7. HTTP 和 HTTPS 的区别?

  8. 状态码

  9. HTTP长连接,短连接

  10. HTTP是不保存状态的协议,如何保存用户状态?

  11. Cookie的作用是什么?和Session有什么区别?、

  12. Get与POST的区别

注:题目从牛客 Java部门面经整理而来。
2020秋招面经大汇总!(岗位划分)
在这里插入图片描述


1. OSI与TCP/IP各层的结构与功能,都有哪些协议?

学习计算机网络时我们一般采用折中的办法,也就是中和 OSI 和 TCP/IP 的优点,采用一种只有五层协议的体系结构,这样既简洁又能将概念阐述清楚。

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结合互联网的情况,自上而下地,非常简要的介绍一下各层的作用。

1.1 应用层

应用层(application-layer)的任务是通过应用进程间的交互来完成特定网络应用。应用层协议定义的是应用进程(进程:主机中正在运行的程序)间的通信和交互的规则。对于不同的网络应用需要不同的应用层协议。在互联网中应用层协议很多,如域名系统DNS,支持万维网应用的 HTTP协议,支持电子邮件的 SMTP协议等等。我们把应用层交互的数据单元称为报文。

域名系统

域名系统(Domain Name System缩写 DNS,Domain Name被译为域名)是因特网的一项核心服务,它作为可以将域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库,能够使人更方便的访问互联网,而不用去记住能够被机器直接读取的IP数串。(百度百科)例如:一个公司的 Web 网站可看作是它在网上的门户,而域名就相当于其门牌地址,通常域名都使用该公司的名称或简称。例如上面提到的微软公司的域名,类似的还有:IBM 公司的域名是 www.ibm.com、Oracle 公司的域名是 www.oracle.com、Cisco公司的域名是 www.cisco.com 等。

HTTP协议

超文本传输协议(HTTP,HyperText Transfer Protocol)是互联网上应用最为广泛的一种网络协议。所有的 WWW(万维网) 文件都必须遵守这个标准。设计 HTTP 最初的目的是为了提供一种发布和接收 HTML 页面的方法。(百度百科)

1.2 运输层

运输层(transport layer)的主要任务就是负责向两台主机进程之间的通信提供通用的数据传输服务。应用进程利用该服务传送应用层报文。“通用的”是指并不针对某一个特定的网络应用,而是多种应用可以使用同一个运输层服务。由于一台主机可同时运行多个线程,因此运输层有复用和分用的功能。所谓复用就是指多个应用层进程可同时使用下面运输层的服务,分用和复用相反,是运输层把收到的信息分别交付上面应用层中的相应进程。

运输层主要使用以下两种协议:

  1. 传输控制协议 TCP(Transmission Control Protocol)–提供面向连接的,可靠的数据传输服务。

  2. 用户数据协议 UDP(User Datagram Protocol)–提供无连接的,尽最大努力的数据传输服务(不保证数据传输的可靠性)。

1.3 网络层

在 计算机网络中进行通信的两个计算机之间可能会经过很多个数据链路,也可能还要经过很多通信子网。网络层的任务就是选择合适的网间路由和交换结点, 确保数据及时传送。 在发送数据时,网络层把运输层产生的报文段或用户数据报封装成分组和包进行传送。在 TCP/IP 体系结构中,由于网络层使用 IP 协议,因此分组也叫 IP 数据报 ,简称 数据报

这里要注意:不要把运输层的“用户数据报 UDP ”和网络层的“ IP 数据报”弄混。另外,无论是哪一层的数据单元,都可笼统地用“分组”来表示。

这里强调指出,网络层中的“网络”二字已经不是我们通常谈到的具体网络,而是指计算机网络体系结构模型中第三层的名称.

互联网是由大量的异构(heterogeneous)网络通过路由器(router)相互连接起来的。互联网使用的网络层协议是无连接的网际协议(Intert Protocol)和许多路由选择协议,因此互联网的网络层也叫做网际层或IP层。


2. 三次握手和四次挥手


1. TCP 三次握手

所谓三次握手(Three-Way Handshake)即建立TCP连接,就是指建立一个TCP连接时,需要客户端和服务端总共发送3个包以确认连接的建立。在socket编程中,这一过程由客户端执行connect来触发,整个流程如下图所示:
在这里插入图片描述

  1. 第一次握手:Client将标志位SYN置为1,随机产生一个值seq=J,并将该数据包发送给Server,Client进入SYN_SENT状态,等待Server确认。

  2. 第二次握手:Server收到数据包后由标志位 SYN=1 知道Client请求建立连接,Server将标志位SYN和ACK都置为1,ack=J+1,随机产生一个值 seq=K,并将该数据包发送给Client以确认连接请求,Server进入 SYN_RCVD 状态。

  3. 第三次握手:Client收到确认后,检查ack是否为J+1,ACK是否为1,如果正确则将标志位ACK置为1,ack=K+1,并将该数据包发送给Server,Server检查ack是否为K+1,ACK是否为1,如果正确则连接建立成功,Client和Server进入ESTABLISHED状态,完成三次握手,随后Client与Server之间可以开始传输数据了。


2. 为什么要三次握手?两次不行么?为什么?

三次握手的目的是建立可靠的通信信道,简单来说就是数据的发送与接收,而三次握手最主要的目的就是双方确认自己与对方的发送与接收是正常的。

  1. 第一次握手:Client 什么都不能确认;Server 确认了对方发送正常

  2. 第二次握手:Client 确认了:自己发送、接收正常,对方发送、接收正常;Server 确认了:自己接收正常,对方发送正常

  3. 第三次握手:Client 确认了:自己发送、接收正常,对方发送、接收正常;Server 确认了:自己发送、接收正常,对方发送接收正常

所以三次握手就能确认双发收发功能都正常,缺一不可。

如果采用两次握手,那么只要服务器发送确认数据包就会建立连接,但由于此时客户端并未响应服务器端请求,那么此时服务器端就会一直在等待客户端,这样服务器端就白白浪费了一定的资源。若采用握手,服务器端没有收到来自客户端的再次确认,则就会知道客户端并没有要求建立请求,就不会浪费服务器的资源。


3. 为什么要传回 SYN?

接收端传回发送端所发送的 SYN 是为了告诉发送端,我接收到的信息确实就是你所发送的信号了。

SYN 是 TCP/IP 建立连接时使用的握手信号。在客户机和服务器之间建立正常的 TCP 网络连接时,客户机首先发出一个 SYN 消息,服务器使用 SYN-ACK 应答表示接收到了这个消息,最后客户机再以ACK(Acknowledgement[汉译:确认字符,在数据通信传输中,接收站发给发送站的一种传输控制字符。它表示确认发来的数据已经接受无误。 ])消息响应。这样在客户机和服务器之间才能建立起可靠的TCP连接,数据才可以在客户机和服务器之间传递。


4. 传了 SYN,为什么还要传 ACK?

双方通信无误必须是两者互相发送信息都无误。传了 SYN,证明发送方到接收方的通道没有问题,但是接收方到发送方的通道还需要 ACK 信号来进行验证。


5. 四次挥手

四次挥手(Four-Way Wavehand)即终止TCP连接,就是指断开一个TCP连接时,需要客户端和服务端总共发送4个数据包以确认连接的断开。在socket编程中,这一过程由客户端或服务端任一方执行close来触发,整个流程如下图所示:在这里插入图片描述
由于TCP连接时全双工的,因此,每个方向都必须要单独进行关闭,这一原则是当一方完成数据发送任务后,发送一个FIN来终止这一方向的连接,收到一个FIN只是意味着这一方向上没有数据流动了,即不会再收到数据了,但是在这个TCP连接上仍然能够发送数据,直到这一方向也发送了FIN。首先进行关闭的一方将执行主动关闭,而另一方则执行被动关闭,上图描述的即是如此。

  1. 第一次挥手:Client发送一个FIN,用来关闭Client到Server的数据传送,Client进入FIN_WAIT_1状态。

  2. 第二次挥手:Server收到FIN后,发送一个ACK给Client,确认序号为收到序号+1(与SYN相同,一个FIN占用一个序号),Server进入CLOSE_WAIT状态。

  3. 第三次挥手:Server发送一个FIN,用来关闭Server到Client的数据传送,Server进入LAST_ACK状态。

  4. 第四次挥手:Client收到FIN后,Client进入TIME_WAIT状态,接着发送一个ACK给Server,确认序号为收到序号+1,Server进入CLOSED状态,完成四次挥手。


6. 为什么要四次挥手

任何一方都可以在数据传送结束后发出连接释放的通知,待对方确认后进入半关闭状态。当另一方也没有数据再发送的时候,则发出连接释放通知,对方确认后就完全关闭了TCP连接。

7. 为什么客户端最后还要等待2MSL?

MSL(Maximum Segment Lifetime:最长报文段寿命),TCP允许不同的实现可以设置不同的MSL值。

第一,保证客户端发送的最后一个ACK报文能够到达服务器,因为这个ACK报文可能丢失,站在服务器的角度看来,我已经发送了FIN+ACK报文请求断开了,客户端还没有给我回应,应该是我发送的请求断开报文它没有收到,于是服务器又会重新发送一次,而客户端就能在这个2MSL时间段内收到这个重传的报文,接着给出回应报文,并且会重启2MSL计时器。

第二,防止类似与“三次握手”中提到了的“已经失效的连接请求报文段”出现在本连接中。客户端发送完最后一个确认报文后,在这个2MSL时间中,就可以使本连接持续的时间内所产生的所有报文段都从网络中消失。这样新的连接中不会出现旧连接的请求报文。

8. 为什么建立连接是三次握手,关闭连接确是四次挥手呢?

  1. 建立连接的时候, 服务器在LISTEN状态下,收到建立连接请求的SYN报文后,把ACK和SYN放在一个报文里发送给客户端。

  2. 而关闭连接时,服务器收到对方的FIN报文时,仅仅表示对方不再发送数据了但是还能接收数据,而自己也未必全部数据都发送给对方了,所以己方可以立即关闭,也可以发送一些数据给对方后,再发送FIN报文给对方来表示同意现在关闭连接,因此,己方ACK和FIN一般都会分开发送,从而导致多了一次。


3. TCP,UDP 协议的区别

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UDP 在传送数据之前不需要先建立连接,远地主机在收到 UDP 报文后,不需要给出任何确认。虽然 UDP 不提供可靠交付,但在某些情况下 UDP 确是一种最有效的工作方式(一般用于即时通信),比如: QQ 语音、 QQ 视频 、直播等等

TCP 提供面向连接的服务。在传送数据之前必须先建立连接,数据传送结束后要释放连接。 TCP 不提供广播或多播服务。由于 TCP 要提供可靠的,面向连接的传输服务(TCP的可靠体现在TCP在传递数据之前,会有三次握手来建立连接,而且在数据传递时,有确认、窗口、重传、拥塞控制机制,在数据传完后,还会断开连接用来节约系统资源),这一难以避免增加了许多开销,如确认,流量控制,计时器以及连接管理等。这不仅使协议数据单元的首部增大很多,还要占用许多处理机资源。TCP 一般用于文件传输、发送和接收邮件、远程登录等场景。

使用TCP的协议有哪些?使用UDP的协议有哪些?

运行于TCP协议之上的协议:

  1. HTTP协议:超文本传输协议,用于普通浏览

  2. HTTPS协议:安全超文本传输协议,身披SSL外衣的HTTP协议

  3. FTP协议:文件传输协议,用于文件传输

  4. POP3协议:邮局协议,收邮件使用

  5. SMTP协议:简单邮件传输协议,用来发送电子邮件

  6. Telent协议:远程登陆协议,通过一个终端登陆到网络

  7. SSH协议:安全外壳协议,用于加密安全登陆,替代安全性差的Telent协议

运行于UDP协议之上的协议:

  1. DHCP协议:动态主机配置协议,动态配置IP地址

  2. NTP协议:网络时间协议,用于网络时间同步

  3. BOOTP协议:引导程序协议,DHCP协议的前身,用于无盘工作站从中心服务器上获取IP地址


4. TCP 协议如何保证可靠传输

  1. 应用数据被分割成 TCP 认为最适合发送的数据块。

  2. TCP 给发送的每一个包进行编号,接收方对数据包进行排序,把有序数据传送给应用层。

  3. 校验和: TCP 将保持它首部和数据的检验和。这是一个端到端的检验和,目的是检测数据在传输过程中的任何变化。如果收到段的检验和有差错,TCP 将丢弃这个报文段和不确认收到此报文段。

  4. TCP 的接收端会丢弃重复的数据。

  5. 流量控制: TCP 连接的每一方都有固定大小的缓冲空间,TCP的接收端只允许发送端发送接收端缓冲区能接纳的数据。当接收方来不及处理发送方的数据,能提示发送方降低发送的速率,防止包丢失。TCP 使用的流量控制协议是可变大小的滑动窗口协议。 (TCP 利用滑动窗口实现流量控制)

  6. 拥塞控制: 当网络拥塞时,减少数据的发送。

  7. ARQ协议: 也是为了实现可靠传输的,它的基本原理就是每发完一个分组就停止发送,等待对方确认。在收到确认后再发下一个分组。

  8. 超时重传: 当 TCP 发出一个段后,它启动一个定时器,等待目的端确认收到这个报文段。如果不能及时收到一个确认,将重发这个报文段。

4.1 ARQ协议

自动重传请求(Automatic Repeat-reQuest,ARQ)是OSI模型中数据链路层和传输层的错误纠正协议之一。它通过使用确认和超时这两个机制,在不可靠服务的基础上实现可靠的信息传输。如果发送方在发送后一段时间之内没有收到确认帧,它通常会重新发送。ARQ包括停止等待ARQ协议和连续ARQ协议。

停止等待ARQ协议

  • 停止等待协议是为了实现可靠传输的,它的基本原理就是每发完一个分组就停止发送,等待对方确认(回复ACK)。如果过了一段时间(超时时间后),还是没有收到 ACK 确认,说明没有发送成功,需要重新发送,直到收到确认后再发下一个分组;

  • 在停止等待协议中,若接收方收到重复分组,就丢弃该分组,但同时还要发送确认;

优点: 简单
缺点: 信道利用率低,等待时间长

1) 无差错情况:
发送方发送分组,接收方在规定时间内收到,并且回复确认.发送方再次发送。

2) 出现差错情况(超时重传):
停止等待协议中超时重传是指只要超过一段时间仍然没有收到确认,就重传前面发送过的分组(认为刚才发送过的分组丢失了)。因此每发送完一个分组需要设置一个超时计时器,其重传时间应比数据在分组传输的平均往返时间更长一些。这种自动重传方式常称为 自动重传请求 ARQ 。另外在停止等待协议中若收到重复分组,就丢弃该分组,但同时还要发送确认。连续 ARQ 协议 可提高信道利用率。发送维持一个发送窗口,凡位于发送窗口内的分组可连续发送出去,而不需要等待对方确认。接收方一般采用累积确认,对按序到达的最后一个分组发送确认,表明到这个分组位置的所有分组都已经正确收到了。

3) 确认丢失和确认迟到

  • 确认丢失 :确认消息在传输过程丢失。当A发送M1消息,B收到后,B向A发送了一个M1确认消息,但却在传输过程中丢失。而A并不知道,在超时计时过后,A重传M1消息,B再次收到该消息后采取以下两点措施:1. 丢弃这个重复的M1消息,不向上层交付。 2. 向A发送确认消息。(不会认为已经发送过了,就不再发送。A能重传,就证明B的确认消息丢失)。

  • 确认迟到 :确认消息在传输过程中迟到。A发送M1消息,B收到并发送确认。在超时时间内没有收到确认消息,A重传M1消息,B仍然收到并继续发送确认消息(B收到了2份M1)。此时A收到了B第二次发送的确认消息。接着发送其他数据。过了一会,A收到了B第一次发送的对M1的确认消息(A也收到了2份确认消息)。处理如下:1. A收到重复的确认后,直接丢弃。2. B收到重复的M1后,也直接丢弃重复的M1。

连续ARQ协议
连续 ARQ 协议可提高信道利用率。发送方维持一个发送窗口,凡位于发送窗口内的分组可以连续发送出去,而不需要等待对方确认。接收方一般采用累计确认,对按序到达的最后一个分组发送确认,表明到这个分组为止的所有分组都已经正确收到了。

优点: 信道利用率高,容易实现,即使确认丢失,也不必重传。
缺点: 不能向发送方反映出接收方已经正确收到的所有分组的信息。 比如:发送方发送了 5条 消息,中间第三条丢失(3号),这时接收方只能对前两个发送确认。发送方无法知道后三个分组的下落,而只好把后三个全部重传一次。这也叫 Go-Back-N(回退 N),表示需要退回来重传已经发送过的 N 个消息。

4.2 滑动窗口和流量控制

TCP 利用滑动窗口实现流量控制。流量控制是为了控制发送方发送速率,保证接收方来得及接收。 接收方发送的确认报文中的窗口字段可以用来控制发送方窗口大小,从而影响发送方的发送速率。将窗口字段设置为 0,则发送方不能发送数据。

4.3 拥塞控制

在某段时间,若对网络中某一资源的需求超过了该资源所能提供的可用部分,网络的性能就要变坏。这种情况就叫拥塞。拥塞控制就是为了防止过多的数据注入到网络中,这样就可以使网络中的路由器或链路不致过载。拥塞控制所要做的都有一个前提,就是网络能够承受现有的网络负荷。拥塞控制是一个全局性的过程,涉及到所有的主机,所有的路由器,以及与降低网络传输性能有关的所有因素。相反,流量控制往往是点对点通信量的控制,是个端到端的问题。流量控制所要做到的就是抑制发送端发送数据的速率,以便使接收端来得及接收。

为了进行拥塞控制,TCP 发送方要维持一个 拥塞窗口(cwnd) 的状态变量。拥塞控制窗口的大小取决于网络的拥塞程度,并且动态变化。发送方让自己的发送窗口取为拥塞窗口和接收方的接受窗口中较小的一个。

TCP的拥塞控制采用了四种算法,即 慢开始 、 拥塞避免 、快重传 和 快恢复。在网络层也可以使路由器采用适当的分组丢弃策略(如主动队列管理 AQM),以减少网络拥塞的发生。

  • 慢开始: 慢开始算法的思路是当主机开始发送数据时,如果立即把大量数据字节注入到网络,那么可能会引起网络阻塞,因为现在还不知道网络的符合情况。经验表明,较好的方法是先探测一下,即由小到大逐渐增大发送窗口,也就是由小到大逐渐增大拥塞窗口数值。cwnd初始值为1,每经过一个传播轮次,cwnd加倍。

  • 拥塞避免: 拥塞避免算法的思路是让拥塞窗口cwnd缓慢增大,即每经过一个往返时间RTT就把发送方的cwnd加1.

  • 快重传与快恢复: 在 TCP/IP 中,快速重传和恢复(fast retransmit and recovery,FRR)是一种拥塞控制算法,它能快速恢复丢失的数据包。没有 FRR,如果数据包丢失了,TCP 将会使用定时器来要求传输暂停。在暂停的这段时间内,没有新的或复制的数据包被发送。有了 FRR,如果接收机接收到一个不按顺序的数据段,它会立即给发送机发送一个重复确认。如果发送机接收到三个重复确认,它会假定确认件指出的数据段丢失了,并立即重传这些丢失的数据段。有了 FRR,就不会因为重传时要求的暂停被耽误。  当有单独的数据包丢失时,快速重传和恢复(FRR)能最有效地工作。当有多个数据信息包在某一段很短的时间内丢失时,它则不能很有效地工作。


5. 在浏览器中输入url地址 ->> 显示主页的过程

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总体来说分为以下几个过程:

  1. DNS解析

  2. TCP连接

  3. 发送HTTP请求

  4. 服务器处理请求并返回HTTP报文

  5. 浏览器解析渲染页面

  6. 连接结束

1. DNS解析

DNS解析的过程就是寻找哪台机器上有你需要资源的过程。当你在浏览器中输入一个地址时,例如www.baidu.com,其实不是百度网站真正意义上的地址。互联网上每一台计算机的唯一标识是它的IP地址,但是IP地址并不方便记忆。用户更喜欢用方便记忆的网址去寻找互联网上的其它计算机,也就是上面提到的百度的网址。所以互联网设计者需要在用户的方便性与可用性方面做一个权衡,这个权衡就是一个网址到IP地址的转换,这个过程就是DNS解析。它实际上充当了一个翻译的角色,实现了网址到IP地址的转换。网址到IP地址转换的过程是如何进行的?

DNS解析是一个递归查询的过程。

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上述图片是查找www.google.com的IP地址过程。首先在本地域名服务器中查询IP地址,如果没有找到的情况下,本地域名服务器会向根域名服务器发送一个请求,如果根域名服务器也不存在该域名时,本地域名会向com顶级域名服务器发送一个请求,依次类推下去。直到最后本地域名服务器得到google的IP地址并把它缓存到本地,供下次查询使用。从上述过程中,可以看出网址的解析是一个从右向左的过程: com -> google.com -> www.google.com。但是你是否发现少了点什么,根域名服务器的解析过程呢?事实上,真正的网址是www.google.com.,并不是我多打了一个.,这个.对应的就是根域名服务器,默认情况下所有的网址的最后一位都是.,既然是默认情况下,为了方便用户,通常都会省略,浏览器在请求DNS的时候会自动加上,所有网址真正的解析过程为: . -> .com -> google.com. -> www.google.com.。

DNS优化

了解了DNS的过程,可以为我们带来哪些?上文中请求到google的IP地址时,经历了8个步骤,这个过程中存在多个请求(同时存在UDP和TCP请求,为什么有两种请求方式,请自行查找)。如果每次都经过这么多步骤,是否太耗时间?如何减少该过程的步骤呢?那就是DNS缓存。

DNS缓存

DNS存在着多级缓存,从离浏览器的距离排序的话,有以下几种: 浏览器缓存,系统缓存,路由器缓存,IPS服务器缓存,根域名服务器缓存,顶级域名服务器缓存,主域名服务器缓存。

在你的chrome浏览器中输入:chrome://dns/,你可以看到chrome浏览器的DNS缓存。

系统缓存主要存在/etc/hosts(Linux系统)中:
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2. TCP连接

浏览器获得域名对应的IP地址以后,浏览器向服务器请求建立链接,发起三次握手;

3. 发送HTTP请求

其实这部分又可以称为前端工程师眼中的HTTP,它主要发生在客户端。发送HTTP请求的过程就是构建HTTP请求报文并通过TCP协议发送到服务器指定端口(HTTP协议80/8080, HTTPS协议443)。HTTP请求报文是由三部分组成: 请求行请求报头请求正文

4. 服务器处理HTTP请求并返回HTTP报文

自然而然这部分对应的就是后端工程师眼中的HTTP。后端从在固定的端口接收到TCP报文开始,这一部分对应于编程语言中的socket。它会对TCP连接进行处理,对HTTP协议进行解析,并按照报文格式进一步封装成HTTP Request对象,供上层使用。这一部分工作一般是由Web服务器去进行。
HTTP响应报文也是由三部分组成: 状态码, 响应报头响应报文

5. 游览器解析渲染页面

浏览器是一个边解析边渲染的过程。首先浏览器解析HTML文件构建DOM树,然后解析CSS文件构建渲染树,等到渲染树构建完成后,浏览器开始布局渲染树并将其绘制到屏幕上。这个过程比较复杂,涉及到两个概念: reflow(回流)和repain(重绘)。DOM节点中的各个元素都是以盒模型的形式存在,这些都需要浏览器去计算其位置和大小等,这个过程称为relow;当盒模型的位置,大小以及其他属性,如颜色,字体,等确定下来之后,浏览器便开始绘制内容,这个过程称为repain。页面在首次加载时必然会经历reflow和repain。reflow和repain过程是非常消耗性能的,尤其是在移动设备上,它会破坏用户体验,有时会造成页面卡顿。所以我们应该尽可能少的减少reflow和repain。

浏览器在解析过程中,如果遇到请求外部资源时,如图像,iconfont,JS等。浏览器将重复1-6过程下载该资源。请求过程是异步的,并不会影响HTML文档进行加载,但是当文档加载过程中遇到JS文件,HTML文档会挂起渲染过程,不仅要等到文档中JS文件加载完毕还要等待解析执行完毕,才会继续HTML的渲染过程。原因是因为JS有可能修改DOM结构,这就意味着JS执行完成前,后续所有资源的下载是没有必要的,这就是JS阻塞后续资源下载的根本原因。CSS文件的加载不影响JS文件的加载,但是却影响JS文件的执行。JS代码执行前浏览器必须保证CSS文件已经下载并加载完毕。

6. 连接结束

6. URI和URL的区别是什么?

  • URI(Uniform Resource Identifier) 是统一资源标志符,可以唯一标识一个资源。

  • URL(Uniform Resource Location) 是统一资源定位符,可以提供该资源的路径。它是一种具体的 URI,即 URL 可以用来标识一个资源,而且还指明了如何 locate 这个资源。

URI的作用像身份证号一样,URL的作用更像家庭住址一样。URL是一种具体的URI,它不仅唯一标识资源,而且还提供了定位该资源的信息。


7. HTTP 和 HTTPS 的区别?

  • 端口 :HTTP的URL由“http://”起始且默认使用端口80,而HTTPS的URL由“https://”起始且默认使用端口443。

  • 安全性和资源消耗: HTTP协议运行在TCP之上,所有传输的内容都是明文,客户端和服务器端都无法验证对方的身份。HTTPS是运行在SSL/TLS之上的HTTP协议,SSL/TLS 运行在TCP之上。所有传输的内容都经过加密,加密采用对称加密,但对称加密的密钥用服务器方的证书进行了非对称加密。所以说,HTTP 安全性没有 HTTPS高,但是 HTTPS 比HTTP耗费更多服务器资源。

  • 费用:https协议需要到ca申请证书,一般免费证书较少,因而需要一定费用。

对称加密:密钥只有一个,加密解密为同一个密码,且加解密速度快,典型的对称加密算法有DES、AES等;
非对称加密:密钥成对出现(且根据公钥无法推知私钥,根据私钥也无法推知公钥),加密解密使用不同密钥(公钥加密需要私钥解密,私钥加密需要公钥解密),相对对称加密速度较慢,典型的非对称加密算法有RSA、DSA等。


8. 状态码

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2XX——表明请求被正常处理了

  1. 200 OK:请求已正常处理。

  2. 204 No Content:请求处理成功,但没有任何资源可以返回给客户端,一般在只需要从客户端往服务器发送信息,而对客户端不需要发送新信息内容的情况下使用。

  3. 206 Partial Content:是对资源某一部分的请求,该状态码表示客户端进行了范围请求,而服务器成功执行了这部分的GET请求。响应报文中包含由Content-Range指定范围的实体内容。

3XX——表明浏览器需要执行某些特殊的处理以正确处理请求

  1. 301 Moved Permanently:资源的uri已更新,你也更新下你的书签引用吧。永久性重定向,请求的资源已经被分配了新的URI,以后应使用资源现在所指的URI。

  2. 302 Found:资源的URI已临时定位到其他位置了,姑且算你已经知道了这个情况了。临时性重定向。和301相似,但302代表的资源不是永久性移动,只是临时性性质的。换句话说,已移动的资源对应的URI将来还有可能发生改变。

  3. 303 See Other:资源的URI已更新,你是否能临时按新的URI访问。该状态码表示由于请求对应的资源存在着另一个URL,应使用GET方法定向获取请求的资源。303状态码和302状态码有着相同的功能,但303状态码明确表示客户端应当采用GET方法获取资源,这点与302状态码有区别。
    当301,302,303响应状态码返回时,几乎所有的浏览器都会把POST改成GET,并删除请求报文内的主体,之后请求会自动再次发送。

  4. 304 Not Modified:资源已找到,但未符合条件请求。该状态码表示客户端发送附带条件的请求时(采用GET方法的请求报文中包含If-Match,If-Modified-Since,If-None-Match,If-Range,If-Unmodified-Since中任一首部)服务端允许请求访问资源,但因发生请求未满足条件的情况后,直接返回304.。

  5. 307 Temporary Redirect:临时重定向。与302有相同的含义。

4XX——表明客户端是发生错误的原因所在

  1. 400 Bad Request:服务器端无法理解客户端发送的请求,请求报文中可能存在语法错误。

  2. 401 Unauthorized:该状态码表示发送的请求需要有通过HTTP认证(BASIC认证,DIGEST认证)的认证信息。

  3. 403 Forbidden:不允许访问那个资源。该状态码表明对请求资源的访问被服务器拒绝了。(权限,未授权IP等)

  4. 404 Not Found:服务器上没有请求的资源。路径错误等。

5XX——服务器本身发生错误

  1. 500 Internal Server Error:貌似内部资源出故障了。该状态码表明服务器端在执行请求时发生了错误。也有可能是web应用存在bug或某些临时故障。

  2. 503 Service Unavailable:抱歉,我现在正在忙着。该状态码表明服务器暂时处于超负载或正在停机维护,现在无法处理请求。

9. HTTP长连接,短连接

在HTTP/1.0中默认使用短连接。也就是说,客户端和服务器每进行一次HTTP操作,就建立一次连接,任务结束就中断连接。当客户端浏览器访问的某个HTML或其他类型的Web页中包含有其他的Web资源(如JavaScript文件、图像文件、CSS文件等),每遇到这样一个Web资源,浏览器就会重新建立一个HTTP会话。

而从HTTP/1.1起,默认使用长连接,用以保持连接特性。使用长连接的HTTP协议,会在响应头加入这行代码:

Connection:keep-alive1

在使用长连接的情况下,当一个网页打开完成后,客户端和服务器之间用于传输HTTP数据的TCP连接不会关闭,客户端再次访问这个服务器时,会继续使用这一条已经建立的连接。Keep-Alive不会永久保持连接,它有一个保持时间,可以在不同的服务器软件(如Apache)中设定这个时间。实现长连接需要客户端和服务端都支持长连接。

HTTP协议的长连接和短连接,实质上是TCP协议的长连接和短连接。
HTTP长连接、短连接究竟是什么?


10. HTTP是不保存状态的协议,如何保存用户状态?

HTTP 是一种不保存状态,即无状态(stateless)协议。也就是说 HTTP 协议自身不对请求和响应之间的通信状态进行保存。那么我们保存用户状态呢?Session 机制的存在就是为了解决这个问题,Session 的主要作用就是通过服务端记录用户的状态。典型的场景是购物车,当你要添加商品到购物车的时候,系统不知道是哪个用户操作的,因为 HTTP 协议是无状态的。服务端给特定的用户创建特定的 Session 之后就可以标识这个用户并且跟踪这个用户了(一般情况下,服务器会在一定时间内保存这个 Session,过了时间限制,就会销毁这个Session)。

在服务端保存 Session 的方法很多,最常用的就是内存和数据库(比如是使用内存数据库redis保存)。既然 Session 存放在服务器端,那么我们如何实现 Session 跟踪呢?大部分情况下,我们都是通过在 Cookie 中附加一个 Session ID 来方式来跟踪。

Cookie 被禁用怎么办?

最常用的就是利用 URL 重写把 Session ID 直接附加在URL路径的后面。


11. Cookie的作用是什么?和Session有什么区别?

Cookie 和 Session都是用来跟踪浏览器用户身份的会话方式,但是两者的应用场景不太一样。

Cookie 一般用来保存用户信息 比如①我们在 Cookie 中保存已经登录过得用户信息,下次访问网站的时候页面可以自动帮你登录的一些基本信息给填了;②一般的网站都会有保持登录也就是说下次你再访问网站的时候就不需要重新登录了,这是因为用户登录的时候我们可以存放了一个 Token 在 Cookie 中,下次登录的时候只需要根据 Token 值来查找用户即可(为了安全考虑,重新登录一般要将 Token 重写);③登录一次网站后访问网站其他页面不需要重新登录。Session 的主要作用就是通过服务端记录用户的状态。 典型的场景是购物车,当你要添加商品到购物车的时候,系统不知道是哪个用户操作的,因为 HTTP 协议是无状态的。服务端给特定的用户创建特定的 Session 之后就可以标识这个用户并且跟踪这个用户了。

Cookie 数据保存在客户端(浏览器端),Session 数据保存在服务器端。

Cookie 存储在客户端中,而Session存储在服务器上,相对来说 Session 安全性更高。如果要在 Cookie 中存储一些敏感信息,不要直接写入 Cookie 中,最好能将 Cookie 信息加密然后使用到的时候再去服务器端解密。


12. HTTP 1.0和HTTP 1.1的主要区别是什么?

这部分回答引用这篇文章 https://mp.weixin.qq.com/s/GICbiyJpINrHZ41u_4zT-A? 的一些内容。

HTTP1.0最早在网页中使用是在1996年,那个时候只是使用一些较为简单的网页上和网络请求上,而HTTP1.1则在1999年才开始广泛应用于现在的各大浏览器网络请求中,同时HTTP1.1也是当前使用最为广泛的HTTP协议。 主要区别主要体现在:

  1. 长连接 : 在HTTP/1.0中,默认使用的是短连接,也就是说每次请求都要重新建立一次连接。HTTP 是基于TCP/IP协议的,每一次建立或者断开连接都需要三次握手四次挥手的开销,如果每次请求都要这样的话,开销会比较大。因此最好能维持一个长连接,可以用个长连接来发多个请求。HTTP 1.1起,默认使用长连接 ,默认开启Connection: keep-alive。 HTTP/1.1的持续连接有非流水线方式和流水线方式 。流水线方式是客户在收到HTTP的响应报文之前就能接着发送新的请求报文。与之相对应的非流水线方式是客户在收到前一个响应后才能发送下一个请求。

  2. 错误状态响应码 :在HTTP1.1中新增了24个错误状态响应码,如409(Conflict)表示请求的资源与资源的当前状态发生冲突;410(Gone)表示服务器上的某个资源被永久性的删除。

  3. 缓存处理 :在HTTP1.0中主要使用header里的If-Modified-Since,Expires来做为缓存判断的标准,HTTP1.1则引入了更多的缓存控制策略例如Entity tag,If-Unmodified-Since, If-Match, If-None-Match等更多可供选择的缓存头来控制缓存策略。

  4. 带宽优化及网络连接的使用 :HTTP1.0中,存在一些浪费带宽的现象,例如客户端只是需要某个对象的一部分,而服务器却将整个对象送过来了,并且不支持断点续传功能,HTTP1.1则在请求头引入了range头域,它允许只请求资源的某个部分,即返回码是206(Partial Content),这样就方便了开发者自由的选择以便于充分利用带宽和连接。


13. Get与POST的区别

  1. 从功能上讲,GET一般用来从服务器上获取资源,POST一般用来更新服务器上的资源;

  2. 从REST服务角度上说,GET是幂等的,即读取同一个资源,总是得到相同的数据,而POST不是幂等的,因为每次请求对资源的改变并不是相同的;进一步地,GET不会改变服务器上的资源,而POST会对服务器资源进行改变;

  3. 从请求参数形式上看,GET请求的数据会附在URL之后,即将请求数据放置在HTTP报文的 请求头 中,以?分割URL和传输数据,参数之间以&相连。特别地,如果数据是英文字母/数字,原样发送;否则,会将其编码为 application/x-www-form-urlencoded MIME 字符串(如果是空格,转换为+,如果是中文/其他字符,则直接把字符串用BASE64加密,得出如:%E4%BD%A0%E5%A5%BD,其中%XX中的XX为该符号以16进制表示的ASCII);而POST请求会把提交的数据则放置在是HTTP请求报文的 请求体 中。

  4. 就安全性而言,POST的安全性要比GET的安全性高,因为GET请求提交的数据将明文出现在URL上,而且POST请求参数则被包装到请求体中,相对更安全。

  5. 从请求的大小看,GET请求的长度受限于浏览器或服务器对URL长度的限制,允许发送的数据量比较小,而POST请求则是没有大小限制的。

Author: victor

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