Java基础杂文

本文涉及的产品
云数据库 RDS MySQL,集群系列 2核4GB
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RDS MySQL Serverless 基础系列,0.5-2RCU 50GB
简介: 这段内容介绍了HTTPS无法解决的问题,包括网络延迟、数据包大小、并发请求限制和性能影响。接着解释了双亲委派模型,这是一种类加载机制,通过将加载请求逐级向上委托给父类加载器来完成。最后,详细对比了TCP和UDP两种传输层协议的区别,以及`select`的原理及其缺点,如频繁的用户态与内核态间的数据拷贝和遍历操作带来的性能损耗。

哪些问题是HTTPS无法解决的

1.网络延迟:HTTPS是基于TCP协议的,因此会受到TCP握手和TLS挥手带来的时间延迟,会导致加载的页面时间变长。

 

2.数据包大小:由于HTTPS相对于HTTP的头部信息相对较大,而HTTPS无法对头部信息进行压缩,因此每个请求的数据包相对来说比较大。

3.并发请求限制:在早期的HTTP/1.1中,每个HTTPS链接同一时间只能处理一个请求,但随着HTTP/2引入了多路复用,但还是在一些请求中无法解决并发访问的限制。

 

4.性能影响:HTTPS的加密和解密过程需要消耗CPU的资源,会降低处理器的响应速度。


什么是双亲委派模型

所谓的双亲委派模型就是如果一个类加载器收到了类加载的请求,它首先不会自己去尝试加载这个类,而是把这个请求委派给父类加载器去完成,每一个层次的类加载器都是如此。

因此所有的加载请求最终都应该传送到顶层的启动类加载器中,只有当父加载器反馈自己无法完成这个加载请求(它的搜索范围中没有找到所需的类)时,子加载器才会尝试自己去加载。

image.png


TCP协议与UDP协议有什么区别

标准回答

首先UDP协议和TCP协议都是运输层协议,都是为应用层程序服务,都具有复用(不同的应用层协议可以共用UDP协议和TCP协议)和分用(将数据报解析之后分发给不同的应用层程序)的功能。UDP提供面向无连接基于数据报的不可靠传输,TCP提供面向连接基于字节流的可靠传输。UDP在很多实时性要求高的场景有很好的表现,而TCP在要求数据准确、对速度没有硬性要求的场景有很好的表现。

 

加分回答

具体的区别详细描述可以是:

UDP协议:面向无连接(不需要三次握手和四次挥手)、尽最大努力交付、面向报文(每次收发都是一整个报文段)、没有拥塞控制不可靠(只管发不管过程和结果)、支持一对一、一对多、多对一和多对多的通信方式、首部开销很小(8字节)。优点是快,没有TCP各种机制,少了很多首部信息和重复确认的过程,节省了大量的网络资源。缺点是不可靠不稳定,只管数据的发送不管过程和结果,网络不好的时候很容易造成数据丢失。又因为网络不好的时候不会影响到主机数据报的发送速率,这对很多实时的应用程序很重要,因为像语音通话、视频会议等要求源主机要以恒定的速率发送数据报,允许网络不好的时候丢失一些数据,但不允许太大的延迟,UDP很适合这种要求。

TCP协议:是TCP/IP体系中非常复杂的一个协议,面向连接(需要三次握手四次挥手)、单播(只能端对端的连接)、可靠交付(有大量的机制保护TCP连接数据的可靠性)、全双工通讯(允许双方同时发送信息,也是四次挥手的原由)、面向字节流(不保留数据报边界的情况下以字节流的方式进行传输,这也是长连接的由来。)、头部开销大(最少20字节)。优点是可靠、稳定,有确认、窗口、重传、拥塞控制机制,在数据传完之后,还会断开连接用来节约系统资源。缺点是慢,效率低,占用系统资源高,在传递数据之前要先建立连接,这会消耗时间,而且在数据传递时,确认机制、重传机制、拥塞机制等都会消耗大量的时间,而且要在每台设备上维护所有的传输连接。在要求数据准确、对速度没有硬性要求的场景有很好的表现,比如在FTP(文件传输)、HTTP/HTTPS(超文本传输),TCP很适合这种要求。


select的原理和缺点

select 是 一种 IO 多路复用技术,它的主旨思想是:

首先要构造一个关于文件描述符的列表,将要监听的文件描述符添加到该列表中,这个文件描述符的列表数据类型为 fd_set,它是一个整型数组,总共是 1024 个比特位,每一个比特位代表一个文件描述符的状态。比如当需要 select 检测时,这一位为 0 就表示不检测对应的文件描述符的事件,为 1 表示检测对应的文件描述符的事件。

调用 select() 系统调用,监听该列表中的文件描述符的事件,这个函数是阻塞的,直到这些描述符中的一个或者多个进行 I/O 操作时,该函数才返回,并修改文件描述符的列表中对应的值,0 表示没有检测到该事件,1 表示检测到该事件。函数对文件描述符的检测的操作是由内核完成的。

select() 返回时,会告诉进程有多少描述符要进行 I/O 操作,接下来遍历文件描述符的列表进行 I/O 操作。

select 的缺点:

每次调用select,都需要把 fd 集合从用户态拷贝到内核态,这个开销在 fd 很多时会很大;

同时每次调用 select 都需要在内核遍历传递进来的所有 fd,这个开销在 fd 很多时也很大;

select 支持的文件描述符数量太小了,默认是 1024(由 fd_set 决定);

文件描述符集合不能重用,因为内核每次检测到事件都会修改,所以每次都需要重置;

每次 select 返回后,只能知道有几个 fd 发生了事件,但是具体哪几个还需要遍历文件描述符集合进一步判断。

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