Android 面试准备进行曲(网络基础篇) v1.1

- [前言](#前言)
  • 网络基础
    • 网络协议的体系结构
    • TCP和UDP
    • TCP特性
    • 拥塞控制和流量控制
    • TCP 握手
    • TCP 挥手
    • HTTP
    • HTTP 发展之路
    • HTTP 和 HTTPS区别
    • 访问URL 过程

update time 2019年11月28日 15:27:20 / 添加 假目录。哪位大佬有比较好的可以供他人查看的好目录

CSDN地址 (尴尬 暂时还没有学会整目录 -,-)

前言

在总结完 前两章的Android 基础知识后,我发现自己的Java 基础方面相当的薄弱(当然这个是我一直都有的软肋,这次暴漏的更加明显)所以临时总结 添加一篇基础知识,包含的内容:常问的基础面试题+重点知识点。写完这一篇文章后,后续会主要总结和阅读 我经常使用的第三方工具 的源码解析 例如:Okhttp ,rxjava 等的简单源码理解和剖析。本人三年小白,还在不断摸索中成长,文章有不对的地方劳烦指出,本人将改正学习,加油

重点顺序 参考博客 厘米大佬 nb

网络基础

网络协议的体系结构

物理层
数据链路层:逻辑链路控制LLC、媒体接入控制MAC
网络层:IP协议、地址解析协议ARP、逆地址解析协议RARP、因特网控制报文协议ICMP
传输层:传输控制协议TCP、用户数据报协议UDP
应用层:文件传输协议FTP、远程登录协议TELNET、超文本传输协议HTTP、域名系统DNS、简单邮件协议SMTP、简单网络管理协议SNMP

Android 面试准备进行曲(网络基础篇) v1.1_第1张图片
在这里插入图片描述

TCP和UDP

  • TCP传输控制协议:面向连接;使用全双工的可靠信道;提供可靠的服务,即无差错、不丢失、不重复且按序到达;拥塞控制、流量控制、超时重发、丢弃重复数据等等可靠性检测手段;面向字节流;每条TCP连接只能是点到点的;用于传输可靠性要求高的数据,协议上来说没有长度限制(但是使用中还是不建议过长数据传输)

  • UDP用户数据报协议:UDP 本身不提供确认,序列号,超时重传等机制,有长度限制,无连接;使用不可靠信道;尽最大努力交付,即不保证可靠交付;无拥塞控制等;面向报文;支持一对一、一对多、多对一和多对多的交互通信;用于传输可靠性要求不高的数据(举例场景:包总量较少的通信(DNS、SNMP),即时通信,广播、多播)

TCP特性

  1. TCP 提供一种面向连接的、可靠的字节流服务
  2. 仅有两方进行彼此通信。不能广播和多播
  3. TCP 使用校验和,确认和重传机制来保证可靠传输
  4. TCP 给数据分节进行排序,并使用累积确认保证数据的顺序不变和非重复
  5. TCP 使用滑动窗口机制来实现流量控制,通过动态改变窗口的大小进行拥塞控制

注意:TCP 并不能保证数据一定会被对方接收到。TCP 能够做到的是,如果有可能,就把数据递送到接收方,否则就(通过放弃重传并且中断连接这一手段)通知用户。因此它所能提供的是数据的可靠递送或故障的可靠通知。

拥塞控制和流量控制

  • 拥塞控制:对网络中的路由和链路传输进行速度限制,避免网络过载;包含四个过程:慢启动、拥塞避免、快重传和快恢复
  • 流量控制 :对点和点/发送方和接收方之间进行速度匹配,由于接收方的应用程序读取速度不一定很迅速,加上缓存有限,因此需要避免发送速度过快;相关技术:TCP滑动窗口、回退N针协议

TCP 握手

参考GitBook
建立一个 TCP 连接时,需要客户端和服务器总共发送3个包。三次握手的目的是连接服务器指定端口,建立 TCP 连接,并同步连接双方的序列号和确认号,交换 TCP 窗口大小信息。

第一次握手(SYN=1, seq=x):

客户端发送一个 TCP 的 SYN 标志位置1的包,指明客户端打算连接的服务器的端口,以及初始序号 X,保存在包头的序列号(Sequence Number)字段里。

发送完毕后,客户端进入 SYN_SEND 状态。

第二次握手(SYN=1, ACK=1, seq=y, ACKnum=x+1):

服务器发回确认包(ACK)应答。即 SYN 标志位和 ACK 标志位均为1。服务器端选择自己 ISN 序列号,放到 Seq 域里,同时将确认序号(Acknowledgement Number)设置为客户的 ISN 加1,即X+1。 发送完毕后,服务器端进入 SYN_RCVD 状态。

第三次握手(ACK=1,ACKnum=y+1)

客户端再次发送确认包(ACK),SYN 标志位为0,ACK 标志位为1,并且把服务器发来 ACK 的序号字段+1,放在确定字段中发送给对方,并且在数据段放写ISN的+1

发送完毕后,客户端进入 ESTABLISHED 状态,当服务器端接收到这个包时,也进入 ESTABLISHED 状态,TCP 握手结束。

Android 面试准备进行曲(网络基础篇) v1.1_第2张图片
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TCP 挥手

第一次挥手(FIN=1,seq=x)

假设客户端想要关闭连接,客户端发送一个 FIN 标志位置为1的包,表示自己已经没有数据可以发送了,但是仍然可以接受数据。

发送完毕后,客户端进入 FIN_WAIT_1 状态。

第二次挥手(ACK=1,ACKnum=x+1)

服务器端确认客户端的 FIN 包,发送一个确认包,表明自己接受到了客户端关闭连接的请求,但还没有准备好关闭连接。

发送完毕后,服务器端进入 CLOSE_WAIT 状态,客户端接收到这个确认包之后,进入 FIN_WAIT_2 状态,等待服务器端关闭连接。

第三次挥手(FIN=1,seq=y)

服务器端准备好关闭连接时,向客户端发送结束连接请求,FIN 置为1。

发送完毕后,服务器端进入 LAST_ACK 状态,等待来自客户端的最后一个ACK。

第四次挥手(ACK=1,ACKnum=y+1)

客户端接收到来自服务器端的关闭请求,发送一个确认包,并进入 TIME_WAIT状态,等待可能出现的要求重传的 ACK 包。

服务器端接收到这个确认包之后,关闭连接,进入 CLOSED 状态。

客户端等待了某个固定时间(两个最大段生命周期,2MSL,2 Maximum Segment Lifetime)之后,没有收到服务器端的 ACK ,认为服务器端已经正常关闭连接,于是自己也关闭连接,进入 CLOSED 状态。

Android 面试准备进行曲(网络基础篇) v1.1_第3张图片
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HTTP

HTTP 协议构建于 TCP/IP 协议之上,是一个应用层协议,默认端口号是 80,HTTP 是无连接无状态的。

HTTP 定义了与服务器交互的不同方法,最基本的方法有4种,分别是GET,POST,PUT,DELETE。URL全称是资源描述符,对应着对这个资源的查,增,改,删4个操作。

重点说下 GET/POST :

  • GET:当客户端要从服务器中读取某个资源时使用GET;一般用于获取/查询资源信息;GET参数通过URL传递,传递的参数是有长度限制,不能用来传递敏感信息

  • POST:当客户端给服务器提供信息较多时可以使用POST;POST会附带用户数据,一般用于更新资源信息;POST将请求参数封装在HTTP 请求数据中,可以传输大量数据,传参方式比GET更安全

状态码:
HTTP 响应与 HTTP 请求相似,HTTP响应也由3个部分构成,分别是:

  • 状态行
    响应头(Response Header)
    响应正文
    状态行由协议版本、数字形式的状态代码、及相应的状态描述,各元素之间以空格分隔。

  • 常见的状态码有如下几种:
    1xx:表示服务器已接收了客户端请求,客户端可继续发送请求
    2xx:表示服务器已成功接收到请求并进行处理
    3xx:表示服务器要求客户端重定向
    4xx:表示客户端的请求有非法内容
    400 Bad Request:表示客户端请求有语法错误,不能被服务器所理解
    401 Unauthonzed:表示请求未经授权,该状态代码必须与 WWW-Authenticate 报头域一起使用
    403 Forbidden:表示服务器收到请求,但是拒绝提供服务,通常会在响应正文中给出不提供服务的原因
    404 Not Found:请求的资源不存在,例如,输入了错误的URL
    5xx:表示服务器未能正常处理客户端的请求而出现意外错误
    500 Internal Server Error:表示服务器发生不可预期的错误,导致无法完成客户端的请求
    503 Service Unavailable:表示服务器当前不能够处理客户端的请求,在一段时间之后,服务器可能会恢复正常

HTTP 发展之路

  • HTTP1.0默认使用短连接,HTTP1.1开始默认使用长连接
    HTTP1.1增加更多的请求头和响应头来改进和扩充HTTP1.0的功能,比如身份认证、状态管理和Cache缓存等
  • HTTP2.0的协议解析决定采用二进制格式,实现方便且健壮,不同于HTTP1.x的解析是基于文本,HTTP2.0 可以主动服务端推送:

HTTP 和 HTTPS区别

  • HTTP(超文本传输协议):运行在TCP之上;传输的内容是明文;端口是80

  • HTTPS(安全为目标的HTTP):运行在SSL/TLS之上,SSL/TLS运行在TCP之上;传输的内容经过加密;端口是443

访问URL 过程

在浏览器地址栏键入URL后:

  1. 浏览器向DNS服务器请求解析该URL中的域名所对应的IP地址
  2. 解析出IP地址后,根据该IP地址和默认端口80,和服务器建立TCP连接
  3. 浏览器发出读取文件的HTTP请求,该请求报文作为TCP三次握手的第三个报文的数据发送给服务器
  4. 服务器对浏览器请求作出响应,并把对应的html文本发送给浏览器
  5. 释放TCP连接,若connection模式为close,则服务器主动关闭TCP连接,客户端被动关闭连接,释放TCP连接;若connection模式为keepalive,则该连接会保持一段时间,在该时间内可以继续接收请求
  6. 客户端将服务器响应的html文本解析并显示

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