Java知识复习（二十）计算机网络

一、OSI参考模型和TCP/IP概念模型

• OSI定义了网络互连的七层框架（物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层）
• TCP/IP四层协议（数据链路层、网络层、传输层、应用层）

二、TCP和UDP

• TCP是面向连接的协议，发送数据前要先建立连接(发送方和接收方的成对的两个之间必须建 立连接)，TCP提供可靠的服务，也就是说，通过TCP连接传输的数据不会丢失，没有重复，并且按顺序到达
• UDP是无连接的协议，发送数据前不需要建立连接，是没有可靠性的协议。因为不需要建立连接所以可以在在网络上以任何可能的路径传输，因此能否到达目的地，到达目的地的时间以及内容的正确性都是不能被保证的。
• 对某些实时性要求比较高的情况使用UDP，比如游戏，媒体通信，实时直播，即使出现传输错误也可以容忍；其它大部分情况下，HTTP都是用TCP，因为要求传输的内容可靠，不出现丢失的情况

三、从输入址到获得页面的过程

• 浏览器查询 DNS，获取域名对应的IP地址:具体过程包括浏览器搜索自身的DNS缓存、搜索操作系统的DNS缓存、读取本地的Host文件和向本地DNS服务器进行查询等。对于向本地DNS服务器进行查询，如果要查询的域名包含在本地配置区域资源中，则返回解析结果给客户机，完成域名解析(此解析具有权威性)；如果要查询的域名不由本地DNS服务器区域解析，但该服务器已缓存了此网址映射关系，则调用这个IP地址映射，完成域名解析（此解析不具有权威性）。如果本地域名服务器并未缓存该网址映射关系，那么将根据其设置发起递归查询或者迭代查询；
• 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；
• TCP/IP链接建立起来后，浏览器向服务器发送HTTP请求；
• 服务器接收到这个请求，并根据路径参数映射到特定的请求处理器进行处理，并将处理结果及相应的视图返回给浏览器；
• 浏览器解析并渲染视图，若遇到对js文件、css文件及图片等静态资源的引用，则重复上述步骤并向服务器请求这些资源；
• 浏览器根据其请求到的资源、数据渲染页面，最终向用户呈现一个完整的页面。

四、TCP的三次握手

具体描述：

• 第一次握手：Client将SYN置1，随机产生一个初始序列号seq发送给Server，进入SYN_SENT状态；
• 第二次握手：Server收到Client的SYN=1之后，知道客户端请求建立连接，将自己的SYN置1，ACK置1，产生一个acknowledge number=sequence number+1，并随机产生一个自己的初始序列号，发送给客户端；进入SYN_RCVD状态；
• 第三次握手：客户端检查acknowledge number是否为序列号+1，ACK是否为1，检查正确之后将自己的ACK置为1，产生一个acknowledge number=服务器发的序列号+1，发送给服务器；进入ESTABLISHED状态；服务器检查ACK为1和acknowledge number为序列号+1之后，也进入ESTABLISHED状态；完成三次握手，连接建立。

简单来说：

• 第一次：喂喂喂，你听得到我说话不？
• 第二次：我听得到，你听得到我说话不？
• 第三次：我也听得到，那我们开始来谈正事咯

其实质就是在建立可靠连接时，确认双方收发功能都正常，缺一不可

五、TCP的四次挥手

具体描述：

• 第一次挥手：Client将FIN置为1，发送一个序列号seq给Server；进入FIN_WAIT_1状态；
• 第二次挥手：Server收到FIN之后，发送一个ACK=1，acknowledge number=收到的序列号+1；进入CLOSE_WAIT状态。此时客户端已经没有要发送的数据了，但仍可以接受服务器发来的数据。
• 第三次挥手：Server将FIN置1，发送一个序列号给Client；进入LAST_ACK状态；
• 第四次挥手：Client收到服务器的FIN后，进入TIME_WAIT状态；接着将ACK置1，发送一个acknowledge number=序列号+1给服务器；服务器收到后，确认acknowledge number后，变为CLOSED状态，不再向客户端发送数据。客户端等待2*MSL（报文段最长寿命）时间后，也进入CLOSED状态。完成四次挥手。

简单来说：

• 第一次：我话说完了，我要挂电话咯
• 第二次：好的，不过你等会儿，我还没说完
• 第三次：好了，我说完了，你挂电话吧
• 第四次：行，我挂电话了，你也挂吧

其实质就是在断开连接前，确定双方数据收发完毕，最后才断开。

六、什么是Socket

• Socket通常用来实现客户方和服务方的连接。网络上的两个程序通过一个双向的通讯连接实现数据的交换，这个双向链路的一端称为一个Socket，一个Socket由一个IP地址和一个端口号唯一确定。

七、什么是Http协议

• Http协议是对客户端和服务器端之间数据之间实现可靠性的传输文字、图片、音频、视频等超文本数据的规范，格式简称为“超文本传输协议”
• Http协议属于应用层，及用户访问的第一层就是http

八、Socket和http的区别

• Socket连接就是所谓的长连接，理论上客户端和服务器端一旦建立起连接将不会主动断掉；
• Socket适用场景：网络游戏，银行持续交互，直播，在线视屏等。
• http连接就是所谓的短连接，即客户端向服务器端发送一次请求，服务器端响应后连接即会断开等待下次连接
• http适用场景：公司OA服务，互联网服务，电商，办公，网站等等等等

九、什么是Http的请求体

• HTTP请求体是我们请求数据时先发送给服务器的数据，毕竟我向服务器那数据，先要表明我要什么吧
• HTTP请求体由：请求行 、请求头、请求数据组成的
• 注意：GET请求没有请求体，只有请求行和请求头

十、http和https的区别

• 其实HTTPS就是从HTTP加上加密处理（一般是SSL安全通信线路）+认证+完整性保护
• http需要拿到ca证书，需要钱的
• 端口不一样，http是80，https443
• http是超文本传输协议，信息是明文传输，https则是具有安全性的ssl加密传输协议。
• http和https使用的是完全不同的连接方式（http的连接很简单，是无状态的；HTTPS 协议是由SSL+HTTP协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议，比http协议安全。）

十一、状态码类别

• 1xx：指示信息–表示请求已接收，正在处理
• 2xx：成功–表示请求已被成功接收、理解、接受
• 3xx：重定向–要完成请求必须进行更进一步的操作
• 4xx：客户端错误–请求有语法错误或请求无法实现
• 5xx：服务器端错误–服务器未能实现合法的请求

十二、GET和POST的区别

• 区别一：get重点在从服务器上获取资源，post重点在向服务器发送数据；
• 区别二：Get传输的数据量小，因为受URL长度限制，但效率较高；Post可以传输大量数据，所以上传文件时只能用Post方式；
• 区别三：get是不安全的，因为get请求发送数据是在URL上，是可见的，可能会泄露私密信息，如密码等；post是放在请求头部的，是安全的

十三、Cookie和Session

• HTTP协议本身是无法判断用户身份。所以需要cookie或者session
• cookie是由Web服务器保存在用户浏览器上的文件（key-value格式），可以包含用户相关的信息。客户端向服务器发起请求，就提取浏览器中的用户信息由http发送给服务器
• session 是浏览器和服务器会话过程中，服务器会分配的一块储存空间给session。
• 服务器默认为客户浏览器的cookie中设置 sessionid，这个sessionid就和cookie对应，浏览器在向服务器请求过程中传输的cookie 包含 sessionid ，服务器根据传输cookie 中的 sessionid 获取出会话中存储的信息，然后确定会话的身份信息。

十四、Cookie和Session的区别

• cookie数据存放在客户端上，安全性较差，session数据放在服务器上，安全性相对更高
• 单个cookie保存的数据不能超过4K，session无此限制信息后，使用自己的私钥进行解密。
• session一定时间内保存在服务器上，当访问增多，占用服务器性能，考虑到服务器性能方面，应当使用cookie。

十五、一对一Socket编程模型

服务器端

public class SocketServer {
    public static void main(String[] args) throws IOException {

        // 端口号
        int port = 7000;
        // 在端口上创建一个服务器套接字
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(port);
        // 监听来自客户端的连接
        Socket socket = serverSocket.accept();

        DataInputStream dis = new DataInputStream(
                new BufferedInputStream(socket.getInputStream()));

        DataOutputStream dos = new DataOutputStream(
                new BufferedOutputStream(socket.getOutputStream()));

        do {
            double length = dis.readDouble();
            System.out.println("服务器端收到的边长数据为：" + length);
            double result = length * length;
            dos.writeDouble(result);
            dos.flush();
        } while (dis.readInt() != 0);

        socket.close();
        serverSocket.close();
    }
}

客户端

public class SocketClient {
    public static void main(String[] args) throws UnknownHostException, IOException {

        int port = 7000;
        String host = "localhost";

        // 创建一个套接字并将其连接到指定端口号
        Socket socket = new Socket(host, port);

        DataInputStream dis = new DataInputStream(
                new BufferedInputStream(socket.getInputStream()));

        DataOutputStream dos = new DataOutputStream(
                new BufferedOutputStream(socket.getOutputStream()));

        Scanner sc = new Scanner(System.in);

        boolean flag = false;

        while (!flag) {

            System.out.println("请输入正方形的边长:");
            double length = sc.nextDouble();

            dos.writeDouble(length);
            dos.flush();

            double area = dis.readDouble();

            System.out.println("服务器返回的计算面积为:" + area);

            while (true) {

                System.out.println("继续计算？(Y/N)");

                String str = sc.next();

                if (str.equalsIgnoreCase("N")) {
                    dos.writeInt(0);
                    dos.flush();
                    flag = true;
                    break;
                } else if (str.equalsIgnoreCase("Y")) {
                    dos.writeInt(1);
                    dos.flush();
                    break;
                }
            }
        }
        socket.close();
    }
}