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Java 岗大厂面试百日冲刺 - 日积月累,每日三题【Day6】 —

作者:Java高工P7
  • 2021 年 11 月 11 日
  • 本文字数:3925 字

    阅读完需:约 13 分钟

四次挥手即终止 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。


由于 TCP 连接是全双工的,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。



四次挥手理论流程


  • 中断连接端可以是客户端,也可以是服务器端。

  • 第一次挥手:客户端发送一个 FIN=M,用来关闭客户端到服务器端的数据传送,客户端进入 FIN_WAIT_1 状态。意思是说"我客户端没有数据要发给你了",但是如果你服务器端还有数据没有发送完成,则不必急着关闭连接,可以继续发送数据。

  • 第二次挥手:服务器端收到 FIN 后,先发送 ack=M+1,告诉客户端,你的请求我收到了,但是我还没准备好,请继续你等我的消息。这个时候客户端就进入 FIN_WAIT_2 状态,继续等待服务器端的 FIN 报文。

  • 第三次挥手:当服务器端确定数据已发送完成,则向客户端发送 FIN=N 报文,告诉客户端,好了,我这边数据发完了,准备好关闭连接了。服务器端进入 LAST_ACK 状态。

  • 第四次挥手:客户端收到 FIN=N 报文后,就知道可以关闭连接了,但是他还是不相信网络,怕服务器端不知道要关闭,所以发送 ack=N+1 后进入 TIME_WAIT 状态,如果 Server 端没有收到 ACK 则可以重传。服务器端收到 ACK 后,就知道可以断开连接了。客户端等待了 2MSL 后依然没有收到回复,则证明服务器端已正常关闭,那好,我客户端也可以关闭连接了。最终完成了四次握手。


深入追问:



追问 1:为什么连接的时候是三次握手,关闭的时候却是四次握手?

因为当 Server 端收到 Client 端的 SYN 连接请求报文后,可以直接发送 SYN+ACK 报文。其中 ACK 报文是用来应答的,SYN 报文是用来同步的。但是关闭连接时,当 Server 端收到 FIN 报文时,很可能并不会立即关闭 SOCKET,所以只能先回复一个 ACK 报文,告诉 Client 端,“你发的 FIN 报文我收到了”。只有等到我 Server 端所有的报文都发送完了,我才能发送 FIN 报文,因此不能一起发送。故需要四步握手。

追问 2: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。






面试题 2:常见的 HTTP 状态码有哪些?


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正经回答:




HTTP 状态码表示客户端 HTTP 请求的返回结果、标识服务器处理是否正常、表明请求出现的错误等。


状态码的类别:


| 状态码 | 原因 |


| --- | --- |


| 1XX | Informational(信息性状态码) 接受的请求正在处理 |


| 2XX | Success(成功状态码) 请求正常处理完毕 |


| 3XX | Redirection(重定向状态码) 需要进行附加操作以完成请求 |


| 4XX | Client Error(客户端错误状态码) 服务器无法处理请求 |


| 5XX | Server Error(服务器错误状态码) 服务器处理请求出错 |


| 状态码 | 原因 |


| --- | --- |


| 2XX | 成功(这系列表明请求被正常处理了) |


| 200 | OK,表示从客户端发来的请求在服务器端被正确处理 |


| 204 | No content,表示请求成功,但响应报文不含实体的主体部分 |


| 206 | Partial Content,进行范围请求成功 |


| 状态码 | 原因 |


| --- | --- |


| 3XX | 重定向(表明浏览器要执行特殊处理) |


| 301 | moved permanently,永久性重定向,表示资源已被分配了新的 URL |


| 302 | found,临时性重定向,表示资源临时被分配了新的 URL |


| 303 | see other,表示资源存在着另一个 URL,应使用 GET 方法获取资源 |


| 304 | not modified,表示服务器允许访问资源,但请求未满足条件的情况(与重定向无关) |


| 307 | temporary redirect,临时重定向,和 302 含义类似,但是期望客户端保持请求方法不变向新的地址发出请求 |


| 状态码 | 原因 |


| --- | --- |


| 4XX | 客户端错误 |


| 400 | bad request,请求报文存在语法错误 |


| 401 | unauthorized,表示发送的请求需要有通过 HTTP 认证的认证信息 |


| 403 | forbidden,表示对请求资源的访问被服务器拒绝,可在实体主体部分返回原因描述 |


| 404 | not found,表示在服务器上没有找到请求的资源 |


| 状态码 | 原因 |


| --- | --- |


| 5XX | 服务器错误 |


| 500 | internal sever error,表示服务器端在执行请求时发生了错误 |


| 501 | Not Implemented,表示服务器不支持当前请求所需要的某个功能 |


| 503 | service unavailable,表明服务器暂时处于超负载或正在停机维护,无法处理请求 |






面试题 3:先说说 GET 和 POST 请求有哪些区别吧?


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正经回答:




  1. GET 请求在 URL 中传送的参数是有长度限制的,而 POST 没有。

  2. GET 比 POST 更不安全,因为参数直接暴露在 URL 上,所以不能用来传递敏感信息。而 POST 数据不会显示在 URL 中。是放在 Request body 中。

  3. 对参数的数据类型,GET 只接受 ASCII 字符,而 POST 没有限制。

  4. GET 请求参数会被完整保留在浏览器历史记录里;相反,POST 请求参数也不会被浏览器保留。

  5. GET 请求只能进行 url 编码(application/x-www-form-urlencoded),而 POST 支持多种编码方式。

  6. GET 请求会被浏览器主动缓存,而 POST 不会,除非手动设置。

  7. GET 在浏览器回退时是无害的,而 POST 会再次提交请求。


深入追问:



追问 1:那 Get 请求有 Request body 么?如果有的话参数可以像 Post 请求一样放在里面么?

其实吧,GET 和 POST 在本质上没有区别,都是 HTTP 协议中的两种发送请求的方法。而 HTTP 呢,是基于 TCP/IP 的关于数据如何


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在万维网中如何通信的协议。


万维网:简称 WWW,是 World Wide Web 的简称,也称为 Web、3W 等


HTTP 的底层是 TCP/IP。所以 GET 和 POST 的底层也是 TCP/IP,也就是说,GET/POST都是TCP链接。


GET和POST能做的事情是一样一样的。你要给GET加上request body,给POST带上url参数,技术上是完全行的通的。


  • 举个例子吧:


TCP 就像汽车,我们用 TCP 来运输数据,它很可靠,从来不会发生丢件少件的现象。


但是如果路上跑的全是看起来一模一样的汽车,那这个世界看起来是一团混乱,送急件的汽车可能被前面满载货物的汽车拦堵在路上,整个交通系统一定会瘫痪。



为了避免这种情况发生,交通规则 HTTP 诞生了。HTTP 给汽车运输设定了好几个服务类别,包括 GET, POST, PUT 等等,


HTTP 规定,当执行 GET 请求的时候,要给汽车贴上 GET 的标签(设置 method 为 GET),而且要求把传送的数据放在车顶上(url 中)以方便记录。


如果是 POST 请求,就要在车上贴上 POST 的标签,并把货物放在车厢里(request body 中)。


当然,你也可以在用 GET 的时往车厢内偷偷藏点货物,但这并不不光彩;也可以在 POST 的时候在车顶上也放一些数据,也会让人觉得傻乎乎的。



HTTP 只是个行为准则,而 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。

追问 2:那你刚才说的 URL 中传送参数的长度限制在 Get 和 Post 中都是怎么样的呢?

其实在 Web 中啊,还有另一个重要的角色:运输公司。


不同的浏览器 Client 端(发起 http 请求)和服务器 server 端(接受 http 请求)就是不同的运输公司。


虽然理论上,你可以在车顶上无限的堆货物(url 中无限加参数)。但是运输公司可不傻,装货和卸货也是有很大成本的,他们会限制单次运输量来控制风险,数据量太大对浏览器和服务器都是很大负担。


业界不成文的规定是:(大多数)浏览器通常都会限制url长度在2K个字节,而(大多数)服务器最多处理64K大小的url。


超过的部分,恕不处理。如果你用 GET 服务,在 request body 偷偷藏了数据,不同服务器的处理方式也是不同的,有些服务器会帮你卸货,读出数据,有些服务器直接忽略。


所以,虽然 GET 可以带 request body,却不能保证一定能被接收到。



??我之前处理过一个 bug,用户反应查询没有响应,同事查了日志后才发现有几个参数都是 undefined,很奇怪,最后发现原来是因为 Get 请求第一个查询参数太长了,导致 URL 后面的部分服务器无法接收 ,后来把请求改成 post,将参数放在 request body 后就可以了。

追问 3:那么你知道 Get、Post 请求发送的数据包有什么不同吗?

嗯嗯,是这样的,GET 请求时产生一个 TCP 数据包;POST 请求时产生两个 TCP 数据包。


  • GET:浏览器会把 http header 和 data 一并发送出去,服务器响应 200(返回数据);

  • POST:浏览器先发送 header,服务器响应 100 continue,浏览器再发送 data,服务器响应 200 OK(返回数据)。


就像是 GET 只需要汽车跑一趟就把货送到了,而 POST 得跑两趟,第一趟,先去和服务器打个招呼“老铁,我等下要送一批货来,你们准备接收一下哈”,然后再回头把货送过去。


因为 POST 需要两步,理论上时间上消耗的要多一点,看起来 GET 比 POST 更有效。但并不是,后来发现原来是个坑。在我看来:


  1. GET 与 POST 都有自己的语义,不能随便混用。


  1. 据研究,在网络环境好的情况下,发一次包的时间和发两次包的时间差别基本可以无视。而在网络环境差的情况下,两次包的 TCP 在验证数据包完整性上,有非常大的优点。


  1. 并不是所有浏览器都会在 POST 中发送两次包,Firefox 就只发送一次。我去年用 Chrome 浏览器测试发现也是只发送一次,所以我认为 Get、POST 性能差可以人为忽略。

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