前端小姐姐五万字面试宝典：计算机网络基础
1.计算机网络
(1).TCP 三次握手
- 1.第一次握手：起初两端都处于CLOSED关闭状态，Client将标志位SYN置为1，随机产生一个值seq=x，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得知Client请求建立连接，Server将标志位SYN和ACK都置为1，ack=x+1，随机产生一个值seq=y，并将该数据包发送给Client以确认连接请求，Server进入SYN-RCVD状态，此时操作系统为该TCP连接分配TCP缓存和变量；
- 3.第三次握手：Client收到确认后，检查ack是否为x+1，ACK是否为1，如果正确则将标志位ACK置为1，ack=y+1，并且此时操作系统为该TCP连接分配TCP缓存和变量，并将该数据包发送给Server，Server检查ack是否为y+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和Server就可以开始传输数据。
(2).CDN 原理
CDN的全称是Content Delivery Network，即内容分发网络。CDN的基本原理是广泛采用各种缓存服务器，将这些缓存服务器分布到用户访问相对集中的地区或网络中，在用户访问网站时，利用全局负载技术将用户的访问指向距离最近的工作正常的缓存服务器上，由缓存服务器直接响应
(4).DNS 解析
- 浏览器缓存：浏览器会按照一定的频率缓存 DNS 记录。
- 操作系统缓存：如果浏览器缓存中找不到需要的 DNS 记录，那就去操作系统中找。
- 路由缓存：路由器也有 DNS 缓存。
- ISP 的 DNS 服务器：ISP 是互联网服务提供商(Internet Service Provider)的简称，ISP 有专门的 DNS 服务器应对 DNS 查询请求。
- 根服务器：ISP 的 DNS 服务器还找不到的话，它就会向根服务器发出请求，进行递归查询（DNS 服务器先问根域名服务器.com 域名服务器的 IP 地址，然后再问.baidu 域名服务器，依次类推）
(5).HTTP 常用请求头
可以将http首部分为通用首部，请求首部，响应首部，实体首部
| 协议头 | 说明 |
|---|---|
| Accept | 可接受的响应内容类型（Content-Types）。 |
| Accept-Charset | 可接受的字符集 |
| Accept-Encoding | 可接受的响应内容的编码方式。 |
| Accept-Language | 可接受的响应内容语言列表。 |
| Accept-Datetime | 可接受的按照时间来表示的响应内容版本 |
| Authorization | 用于表示HTTP协议中需要认证资源的认证信息 |
| Cache-Control | 用来指定当前的请求/回复中的，是否使用缓存机制。 |
| Connection | 客户端（浏览器）想要优先使用的连接类型 |
| Cookie | 由之前服务器通过Set-Cookie（见下文）设置的一个HTTP协议Cookie |
| Content-Length | 以8进制表示的请求体的长度 |
| Content-MD5 | 请求体的内容的二进制 MD5 散列值（数字签名），以 Base64 编码的结果 |
| Content-Type | 请求体的MIME类型 （用于POST和PUT请求中） |
| Date | 发送该消息的日期和时间（以RFC 7231中定义的"HTTP日期"格式来发送） |
| Expect | 表示客户端要求服务器做出特定的行为 |
| From | 发起此请求的用户的邮件地址 |
| Host | 表示服务器的域名以及服务器所监听的端口号。如果所请求的端口是对应的服务的标准端口（80），则端口号可以省略。 |
| If-Match | 仅当客户端提供的实体与服务器上对应的实体相匹配时，才进行对应的操作。主要用于像 PUT 这样的方法中，仅当从用户上次更新某个资源后，该资源未被修改的情况下，才更新该资源。 |
| If-Modified-Since | 允许在对应的资源未被修改的情况下返回304未修改 |
| If-None-Match | 允许在对应的内容未被修改的情况下返回304未修改（ 304 Not Modified ），参考 超文本传输协议 的实体标记 |
| If-Range | 如果该实体未被修改过，则向返回所缺少的那一个或多个部分。否则，返回整个新的实体 |
| If-Unmodified-Since | 仅当该实体自某个特定时间以来未被修改的情况下，才发送回应。 |
| Max-Forwards | 限制该消息可被代理及网关转发的次数。 |
| Origin | 发起一个针对跨域资源共享的请求（该请求要求服务器在响应中加入一个Access-Control-Allow-Origin的消息头，表示访问控制所允许的来源）。 |
| Pragma | 与具体的实现相关，这些字段可能在请求/回应链中的任何时候产生。 |
| Proxy-Authorization | 用于向代理进行认证的认证信息。 |
| Range | 表示请求某个实体的一部分，字节偏移以0开始。 |
| Referer | 表示浏览器所访问的前一个页面，可以认为是之前访问页面的链接将浏览器带到了当前页面。Referer其实是Referrer这个单词，但RFC制作标准时给拼错了，后来也就将错就错使用Referer了。 |
| TE | 浏览器预期接受的传输时的编码方式：可使用回应协议头Transfer-Encoding中的值（还可以使用"trailers"表示数据传输时的分块方式）用来表示浏览器希望在最后一个大小为0的块之后还接收到一些额外的字段。 |
| User-Agent | 浏览器的身份标识字符串 |
| Upgrade | 要求服务器升级到一个高版本协议。 |
| Via | 告诉服务器，这个请求是由哪些代理发出的。 |
| Warning | 一个一般性的警告，表示在实体内容体中可能存在错误。 |
(5).OSI 七层模型
应用层：文件传输，常用协议HTTP，snmp,FTP ,
表示层：数据格式化，代码转换，数据加密，
会话层：建立，解除会话
传输层：提供端对端的接口，tcp,udp
网络层：为数据包选择路由，IP，icmp
数据链路层：传输有地址的帧
物理层：二进制的数据形式在物理媒体上传输数据
(5).TCP和UDP的区别
- 1.UDP
- 1.无连接
- 2.面向报文，只是报文的搬运工
- 3.不可靠，没有拥塞控制
- 4.高效，头部开销只有8字节
- 5.支持一对一、一对多、多对多、多对一
- 6.适合直播、视频、语音、会议等实时性要求高的
- 2.TCP
- 1.面向连接：传输前需要先连接
- 2.可靠的传输
- 3.流量控制：发送方不会发送速度过快，超过接收方的处理能力
- 4.拥塞控制：当网络负载过多时能限制发送方的发送速率
- 5.不提供时延保障
- 6.不提供最小带宽保障
(6).为什么三次握手四次挥手
- 1.四次挥手
- 1.因为是双方彼此都建立了连接，因此双方都要释放自己的连接，A向B发出一个释放连接请求，他要释放链接表明不再向B发送数据了，此时B收到了A发送的释放链接请求之后，给A发送一个确认，A不能再向B发送数据了，它处于FIN-WAIT-2的状态，但是此时B还可以向A进行数据的传送。此时B向A 发送一个断开连接的请求，A收到之后给B发送一个确认。此时B关闭连接。A也关闭连接。
- 2.为什么要有TIME-WAIT这个状态呢，这是因为有可能最后一次确认丢失，如果B此时继续向A发送一个我要断开连接的请求等待A发送确认，但此时A已经关闭连接了，那么B永远也关不掉了，所以我们要有TIME-WAIT这个状态。
- 当然TCP也并不是100%可靠的。
- 1.三次握手：为了防止已失效的连接请求报文段突然又传送到了服务端，因而产生错误
(7).websocket和ajax的区别是什么，websocket的应用场景有哪些
WebSocket的诞生本质上就是为了解决HTTP协议本身的单向性问题：请求必须由客户端向服务端发起，然后服务端进行响应。这个Request-Response的关系是无法改变的。对于一般的网页浏览和访问当然没问题，一旦我们需要服务端主动向客户端发送消息时就麻烦了，因为此前的TCP连接已经释放，根本找不到客户端在哪。 为了能及时从服务器获取数据，程序员们煞费苦心研究出来的各种解决方案其实都是在HTTP框架下做的妥协，没法子，浏览器这东西只支持HTTP，我们有什么办法。所以大家要么定时去轮询，要么就靠长连接——客户端发起请求，服务端把这个连接攥在手里不回复，等有消息了再回，如果超时了客户端就再请求一次——其实大家也懂，这只是个减少了请求次数、实时性更好的轮询，本质没变。
WebSocket就是从技术根本上解决这个问题的：看名字就知道，它借用了Web的端口和消息头来创建连接，后续的数据传输又和基于TCP的Socket几乎完全一样，但封装了好多原本在Socket开发时需要我们手动去做的功能。比如原生支持wss安全访问（跟https共用端口和证书）、创建连接时的校验、从数据帧中自动拆分消息包等等。
换句话说，原本我们在浏览器里只能使用HTTP协议，现在有了Socket，还是个更好用的Socket。
了解了WebSocket的背景和特性之后，就可以回答它能不能取代AJAX这个问题了：
对于服务器与客户端的双向通信，WebSocket简直是不二之选。如果不是还有少数旧版浏览器尚在服役的话，所有的轮询、长连接等方式早就该废弃掉。那些整合多种双向推送消息方式的库（如http://Socket.IO、SignalR）当初最大的卖点就是兼容所有浏览器版本，自动识别旧版浏览器并采取不同的连接方式，现在也渐渐失去了优势——所有新版浏览器都兼容WebSocket，直接用原生的就行了。说句题外话，这点很像jQuery，在原生js难用时迅速崛起，当其他库和原生js都吸收了它的很多优势时，慢慢就不那么重要了。但是，很大一部分AJAX的使用场景仍然是传统的请求-响应形式，比如获取json数据、post表单之类。这些功能虽然靠WebSocket也能实现，但就像在原本传输数据流的TCP之上定义了基于请求的HTTP协议一样，我们也要在WebSocket之上重新定义一种新的协议，最少也要加个request id用来区分每次响应数据对应的请求吧。
……但是，何苦一层叠一层地造个新轮子呢？直接使用AJAX不是更简单、更成熟吗？
另外还有一种情况，也就是传输大文件、图片、媒体流的时候，最好还是老老实实用HTTP来传。如果一定要用WebSocket的话，至少也专门为这些数据专门开辟个新通道，而别去占用那条用于推送消息、对实时性要求很强的连接。否则会把串行的WebSocket彻底堵死的。
所以说，WebSocket在用于双向传输、推送消息方面能够做到灵活、简便、高效，但在普通的Request-Response过程中并没有太大用武之地，比起普通的HTTP请求来反倒麻烦了许多，甚至更为低效。
每项技术都有自身的优缺点，在适合它的地方能发挥出最大长处，而看到它的几个优点就不分场合地全方位推广的话，可能会适得其反。
我们自己在开发能与手机通信的互联网机器人时就使用了WebSocket，效果很好。但并不是用它取代HTTP，而是取代了原先用于通信的基于TCP的Socket。
优点是：
原先在Socket连接后还要进行一些复杂的身份验证，同时要阻止未验证的连接发送控制指令。现在不需要了，在建立WebSocket连接的url里就能携带身份验证参数，验证不通过可以直接拒绝，不用设置状态；
原先自己实现了一套类似SSL的非对称加密机制，现在完全不需要了，直接通过wss加密，还能顺便保证证书的可信性；
原先要自己定义Socket数据格式，设置长度与标志，处理粘包、分包等问题，现在WebSocket收到的直接就是完整的数据包，完全不用自己处理；
前端的nginx可以直接进行转发与负载均衡，部署简单多了
(8).TCP/IP的网络模型
- 1.TCP/IP模型是一系列网络协议的总称，这些协议的目的是使得计算机之间可以进行信息交换，
- 2.TCP/IP模型四层架构从下到上分别是链路层，网络层，传输层，应用层
- 3.链路层的作用是负责建立电路连接，是整个网络的物理基础，典型的协议包括以太网，ADSL等，
- 4.网络层负责分配地址和传送二进制数据，主要协议是IP协议，
- 5.传输层负责传送文本数据，主要协议是TCP
- 7.应用层负责传送各种最终形态的数据，是直接与用户信息打交道的层，主要协议是http，ftp等
2.HTTP协议
(1).常见的请求方法
HTTP 1.0
- 1.GET：从指定的资源请求数据
- 2.POST：向指定的资源提交要被处理的数据，例如
- 1.提交表单
- 2.将消息发布到公告板，新闻组，邮件列表，博客或类似的文章组；
- 3.HEAD
- 1.类似于get请求，只不过返回的响应中没有具体的内容，只有头部
- 2.只请求资源的首部
- 3.检查超链接的有效性
- 4.检查网页是否被修改
HTTP1.1
- 1.PUT：替换或创建指定资源
- 2.DELETE：对指定资源进行删除
HTTP2.0
- 1.OPTIONS： 用于获取目的资源所支持的通信选项，比如说服务器支持的请求方式等等。
- 2.TRACE：实现沿通向目标资源的路径的消息环回（loop-back）测试 ，提供了一种实用的 debug 机制。
- 3.CONNECT
所有通用服务器必须支持GET和HEAD方法。所有其他方法都是可选的。
- 1.安全性：在此规范定义的请求方法中，GET，HEAD，OPTIONS和TRACE方法被定义为安全的
- 2.幂等性：PUT，DELETE和安全Method是幂等的。
- 3.可缓存性：GET, HEAD, and POST。但大多数是只实现GET和HEAD可缓存
- 1.表示浏览器是会自动缓存的，以应用于后续请求。除非response中有相关策略
(2).GET 和 POST 的区别
- 1.get参数通过url传递，post放在request body中。
- 2.get请求在url中传递的参数是有长度限制的，而post没有。
- 3.get比post更不安全，因为参数直接暴露在url中，所以不能用来传递敏感信息。
- 4.get请求只能进行url编码，而post支持多种编码方式
- 5.get请求会浏览器主动cache，而post支持多种编码方式。
- 6.get请求参数会被完整保留在浏览历史记录里，而post中的参数不会被保留。
- 7.GET和POST本质上就是TCP链接，并无差别。但是由于HTTP的规定和浏览器/服务器的限制，导致他们在应用过程中体现出一些不同。
(3).HTTP 状态码
- 1xx (Informational): 收到请求，正在处理
- 2xx (Successful): 该请求已成功收到，理解并接受
- 3xx (Redirection): 重定向
- 4xx (Client Error): 该请求包含错误的语法或不能为完成
- 5xx (Server Error): 服务器错误
(4).301 和 302 有什么具体区别
- 301：永久移动，请求的网页已永久移动到新的位置，服务器返回此响应，会自动将请求者转到新位置
- 302：历史移动，服务器目前从不同位置的网页响应请求，但请求者应继续使用原有位置来继续以后的请求，
3.操作系统
(1).进程和线程的区别
- 1.进程，是并发执行的程序在执行过程中分配和管理资源的基本单位，是一个动态概念，竞争计算机系统资源的基本单位。
- 2.线程，是进程的一部分，一个没有线程的进程可以被看作是单线程的。线程有时又被称为轻权进程或轻量级进程，也是 CPU 调度的一个基本单位。
一个程序至少有一个进程，一个进程至少有一个线程，资源分配给进程，同一个进程下所有线程共享该进程的资源
(2).线程的哪些资源共享，哪些资源不共享
- 1.共享的资源有
- 1.堆：由于堆是在进程空间中开辟出来的，所以它是理所当然地被共享的；因此new出来的都是共享的（16位平台上分全局堆和局部堆，局部堆是独享的）
- 2.全局变量：它是与具体某一函数无关的，所以也与特定线程无关；因此也是共享的
- 3.静态变量：虽然对于局部变量来说，它在代码中是“放”在某一函数中的，但是其存放位置和全局变量一样，存于堆中开辟的.bss和.data段，是共享的
- 4.文件等公用资源：这个是共享的，使用这些公共资源的线程必须同步。Win32 提供了几种同步资源的方式，包括信号、临界区、事件和互斥体。
- 2.独享的资源有
- 1.栈：栈是独享的
- 2寄存器：这个可能会误解，因为电脑的寄存器是物理的，每个线程去取值难道不一样吗？其实线程里存放的是副本，包括程序计数器PC
(3).进程间的通信方式有哪些
- 1.无名管道：半双工的通信方式，数据只能单向流动且只能在具有亲缘关系的进程间使用
- 2.高级管道：将另一个程序当作一个新的进程在当前程序进程中启动，则这个进程算是当前程序的子进程，
- 3.有名管道，：也是半双工的通信方式，但是允许没有亲缘进程之间的通信
- 4.消息队列：消息队列是有消息的链表，存放在内核中，并由消息队列标识符标识，消息队列克服了信号传递信息少，管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限的缺点
- 5.信号量：信号量是一个计数器，可以用来控制多个进程对共享资源的访问，它常作为一种锁机制，防止某进程正在访问共享资源时，其他进程也访问该资源，
- 6.信号：用于通知接受进程某个事件已经发生
- 7.共享内存：共享内存就是映射一段能被其他进程所访问的内存。这段共享内存由一个进程创建，但是多个进程可以访问，共享内存是最快的IPC 方式，往往与其他通信机制配合使用
- 8.套接字：可用于不同机器之间的进程通信
六、前端进阶
作者：何时夕
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来源：掘金
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