面试准备之Java网络

http 响应码 301 和 302 代表的是什么？有什么区别？

301，302 都是 HTTP 状态的编码，都代表着某个 URL 发生了转移。

区别：

• 301 redirect: 301 代表永久性转移(Permanently Moved)。
  
• 302 redirect: 302 代表暂时性转移(Temporarily Moved )。

forward 和 redirect 的区别？

Forward 和 Redirect 代表了两种请求转发方式：直接转发和间接转发(重定向)。

直接转发方式（Forward）:

1.是服务器内部的重定向，服务器直接访问目标地址的 url 网址，把里面的东西读取出来，但是客户端并不知道，因此用 forward 的话，客户端浏览器的网址是不会发生变化的。

2.关于 request: 由于在整个定向的过程中用的是同一个 request，因此 forward 会将 request 的信息带到被重定向的 jsp 或者 servlet 中使用。

间接转发方式（Redirect）:

1.是客户端的重定向，是完全的跳转。即服务器返回的一个 url 给客户端浏览器，然后客户端浏览器会重新发送一次请求，到新的 url 里面，因此浏览器中显示的 url 网址会发生变化。

2.因为这种方式比 forward 多了一次网络请求，因此效率会低于 forward。

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，好比我们的身份证号。
• URL(Uniform Resource Location) 是统一资源定位符，可以提供该资源的路径，好比我们的家庭住址。它是一种具体的 URI，即 URL 可以用来标识一个资源，而且还指明了如何定位到这个资源。

简述 tcp 和 udp 的区别？

• TCP 是面向有连接的通讯协议，经过三次握手建立连接，会话结束后四次挥手；UDP 是无连接的。
• TCP 协议保证数据按序发送，按序到达，提供超时重传保证可靠性；但 UDP 不保证按序到达，甚至不保证到达，只是努力交付，即便是按序发送的序列，也不保证按序到达。
• TCP 协议所需资源多，TCP 首部需 20 个字节；UDP 首部只需 8 个字节。
• TCP 是一对一的连接；UDP 则可以支持一对一、一对多、多对多的通信。
• TCP 是面向字节流的服务；UDP 是面向报文的服务。

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。

简要介绍三次握手和四次挥手

(1) 第一次握手：建立连接时，客户端 A 发送 SYN 包(SYN=j)到服务器 B，并进入 SYN_SEND 状态，等待服务器 B 确认。

(2) 第二次握手：服务器 B 收到 SYN 包，必须确认客户 A 的 SYN(ACK=j+1)，同时自己也发送一个 SYN 包(SYN=k)，即 SYN+ACK 包，此时服务器 B 进入 SYN_RECV 状态。

(3) 第三次握手：客户端 A 收到服务器 B 的 SYN＋ACK 包，向服务器 B 发送确认包 ACK(ACK=k+1)，此包发送完毕，客户端 A 和服务器 B 进入 ESTABLISHED 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。

由于 TCP 连接是全双工的，因此每个方向都必须单独进行关闭。这个原则是当一方完成它的数据发送任务后就能发送一个 FIN 来终止这个方向的连接。收到一个 FIN 只意味着这一方向上没有数据流动，一个 TCP 连接在收到一个 FIN 后仍能发送数据。首先进行关闭的一方将执行主动关闭，而另一方执行被动关闭。

（1）客户端A发送一个FIN，用来关闭客户A到服务器B的数据传送(报文段4)。

（2）服务器B收到这个FIN，它发回一个ACK，确认序号为收到的序号加1(报文段5)。和SYN一样，一个FIN将占用一个序号。

（3）服务器B关闭与客户端A的连接，发送一个FIN给客户端A(报文段6)。

（4）客户端A发回ACK报文确认，并将确认序号设置为收到序号加1(报文段7)。

推荐阅读：

• TCP三次握手四次挥手详解
  
• 两张动图-彻底明白TCP的三次握手与四次挥手

为什么建立连接协议是三次握手，而关闭连接却是四次握手呢？

这是因为服务端的 LISTEN 状态下的 SOCKET 当收到 SYN 报文的连接请求后，它可以把 ACK 和 SYN(ACK起应答作用，而SYN起同步作用)放在一个报文里来发送。但关闭连接时，当收到对方的 FIN 报文通知时，它仅仅表示对方没有数据发送给你了；但未必你所有的数据都全部发送给对方了，所以你可能未必会马上会关闭 SOCKET,也即你可能还需要发送一些数据给对方之后，再发送 FIN 报文给对方来表示你同意现在可以关闭连接了，所以它这里的 ACK 报文和 FIN 报文多数情况下都是分开发送的。

为什么 TIME_WAIT 状态还需要等 2MSL 后才能返回到 CLOSED 状态？

MSL（Maximum Segment Lifetime），又叫报文最大生存时间，TCP允许不同的实现可以设置不同的MSL值。它指的是任何报文在网络上存在的最长时间，超过这个时间报文将被丢弃。

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，站在服务器的角度来看，我已经发送了FIN+ACK报文请求断开连接了，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。

关于 MSL 推荐阅读：www.cnblogs.com/zhangkele/p…

为什么不能用两次握手进行连接？

为了实现可靠数据传输， TCP 协议的通信双方， 都必须维护一个序列号， 以标识发送出去的数据包中， 哪些是已经被对方收到的。 三次握手的过程即是通信双方相互告知序列号起始值， 并确认对方已经收到了序列号起始值的必经步骤。

如果只是两次握手， 至多只有连接发起方的起始序列号能被确认， 另一方选择的序列号则得不到确认。

如果已经建立了连接，但是客户端突然出现故障了怎么办？

TCP还设有一个保活计时器，显然，客户端如果出现故障，服务器不能一直等下去，白白浪费资源。服务器每收到一次客户端的请求后都会重新复位这个计时器，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。

什么是TCP粘包？ socket 中造成粘包的原因是什么？ 哪些情况会发生粘包现象？

TCP 粘包通俗来讲，就是发送方发送的多个数据包，到接收方后粘连在一起，导致数据包不能完整的体现发送的数据。

导致 TCP 粘包的原因，可能是发送方的原因，也有可能是接受方的原因。

发送方由于 TCP 需要尽可能高效和可靠，所以 TCP 协议默认采用 Nagle 算法，以合并相连的小数据包，再一次性发送，以达到提升网络传输效率的目的。但是接收方并不知晓发送方合并数据包，而且数据包的合并在 TCP 协议中是没有分界线的，所以这就会导致接收方不能还原其本来的数据包。

接收方 TCP 是基于“流”的。网络传输数据的速度可能会快过接收方处理数据的速度，这时候就会导致，接收方在读取缓冲区时，缓冲区存在多个数据包。在 TCP 协议中接收方是一次读取缓冲区中的所有内容，所以不能反映原本的数据信息。

一般的解决方案大概下面几种：

• 发送定长包。如果每个消息的大小都是一样的，那么在接收方只要累计接收数据，直到数据等于一个定长的数值就将它作为一个消息。
• 包尾加上\r\n 标记。FTP 协议正是这么做的。但问题在于如果数据正文中也含有\r\n，则会误判为消息的边界。
• 包头加上包体长度。包头是定长的 4 个字节，说明了包体的长度。接收方先接收包体长度，依据包体长度来接收包体。

OSI与TCP/IP各层的结构与功能,都有哪些协议?

• 应用层：网络服务与最终用户的一个接口。
• 表示层：数据的表示、安全、压缩。
• 会话层：建立、管理、终止会话。
• 传输层：定义传输数据的协议端口号，以及流控和差错校验。
• 网络层：进行逻辑地址寻址，实现不同网络之间的路径选择。
• 数据链路层：建立逻辑连接、进行硬件地址寻址、差错校验等功能。
• 物理层：建立、维护、断开物理连接。

推荐阅读：www.cnblogs.com/yunzhongnia…

【1】物理层：主要定义物理设备标准，如网线的接口类型、光纤的接口类型、各种传输介质的传输速率等。它的主要作用是传输比特流（就是由1、0转化为电流强弱来进行传输,到达目的地后在转化为1、0，也就是我们常说的数模转换与模数转换），这一层的数据叫做比特。

【2】数据链路层：负责物理传输的准备。在物理层提供比特流服务的基础上，建立相邻结点之间的数据链路，通过差错控制提供数据帧（Frame）在信道上无差错的传输，并进行各电路上的动作系列。数据链路层在不可靠的物理介质上提供可靠的传输。该层的作用包括：物理地址寻址、数据的成帧、流量控制、数据的检错、重发等。在这一层，数据的单位称为帧（frame）。数据链路层协议的代表包括：SDLC、HDLC、PPP、STP、帧中继等。MAC地址和交换机在这一层。

【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。网络层将数据链路层提供的帧组成数据包，包中封装有网络层包头，其中含有逻辑地址信息- -源站点和目的站点地址的网络地址。如 果你在谈论一个IP地址，那么你是在处理第3层的问题，这是“数据包”问题，而不是第2层的“帧”。IP是第3层问题的一部分，此外还有一些路由协议和地 址解析协议（ARP）。有关路由的一切事情都在这第3层处理。地址解析和路由是3层的重要目的。网络层还可以实现拥塞控制、网际互连等功能。在这一层，数据的单位称为数据包（packet）。网络层协议的代表包括：IP、IPX、RIP、OSPF等。负责管理网络地址、定位设备、决定路由，路由器工作在这层。包括用户数据包，路由更新包。

【4】运输层：OSI中最重要的一层，负责分割组合数据，实现端到端的逻辑连接。第4层的数据单元也称作数据包（packets）。但是，当你谈论TCP等具体的协议时又有特殊的叫法，TCP的数据单元称为段 （segments）而UDP协议的数据单元称为“数据报（datagrams）”。这个层负责获取全部信息，因此，它必须跟踪数据单元碎片、乱序到达的 数据包和其它在传输过程中可能发生的危险。第4层为上层提供端到端（最终用户到最终用户）的透明的、可靠的数据传输服务。所为透明的传输是指在通信过程中 传输层对上层屏蔽了通信传输系统的具体细节。传输层协议的代表包括：TCP、UDP、SPX等。

【5】会话层：负责在网络中两个节点间建立、维护、控制会话，区分不同的会话，以及提供单工、半双工、全双工3三种通信模式服务。通过传输层（端口号：传输端口与接收端口）建立数据传输的通路，主要在你的系统之间发起会话或者接受会话请求（设备之间需要互相认识可以是IP也可以是MAC或者是主机名）。NFS、X Windows、RPC都在这一层。

【6】表示层：可确保一个系统的应用层所发送的信息可以被另一个系统的应用层读取。例如，PC程序与另一台计算机进行通信，其中一台计算机使用扩展二一十进制交换码（EBCDIC），而另一台则使用美国信息交换标准码（ASCII）来表示相同的字符。如有必要，表示层会通过使用一种通格式来实现多种数据格式之间的转换。这一层主要解决拥护信息的语法表示问题。它将欲交换的数据从适合于某一用户的抽象语法，转换为适合于OSI系统内部使用的传送语法。即提供格式化的表示和转换数据服务。数据的压缩和解压缩， 加密和解密等工作都由表示层负责。

【7】应用层： 是最靠近用户的OSI层，这一层为用户的操作系统或应用程序（例如电子邮件、文件传输和终端仿真）提供网络服务。。应用层协议的代表包括：Telnet、FTP、HTTP、SNMP等。

在浏览器中输入url地址 ->> 显示主页的过程

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

学习链接：segmentfault.com/a/119000000…

状态码

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。

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。

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-alive
复制代码

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 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）的协议。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。那么如何保存用户状态呢？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 的方式来跟踪。

那如果 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。

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 中保存已经登录过的用户信息，下次访问网站的时候，页面可以自动帮你把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。

HTTP 1.0 和 HTTP 1.1 的主要区别是什么?

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。