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七牛云后端实习面经
计算机网络
1、TCP/UDP区别？
- 连接性：
- TCP是面向连接的协议，通信双方在数据传输前需要建立连接，传输完成后需要释放连接。
- UDP是无连接的协议，通信双方在传输数据时不需要建立连接，也不需要释放连接。
- 可靠性：
- TCP提供可靠的数据传输，它通过序列号、确认应答和重传机制等方式保证数据的可靠性和完整性。
- UDP不提供可靠性保证，数据包可能会丢失或者乱序，不保证数据的可靠性和完整性。
- 数据包：
- TCP发送的数据是以数据流的形式进行传输的，没有数据边界，因此可以保证数据的顺序性和完整性。
- UDP发送的数据是以数据包的形式进行传输的，每个数据包是独立的，因此可能会出现乱序或丢失。
- 开销：
- TCP的连接管理和数据确认机制会增加一定的开销，因此在传输效率上可能略逊于UDP。
- UDP的开销相对较小，因为它不需要进行连接管理和数据确认，适合一些实时性要求较高的应用场景。
- 应用场景：
- TCP适用于对数据可靠性要求较高的应用，如文件传输、网页浏览等。
- UDP适用于对实时性要求较高、数据量较小、丢失少影响不大的应用，如音视频流媒体、在线游戏等。
2、TCP三次握手，四次挥手流程？
TCP三次握手建立连接的流程：
- 客户端向服务器发送连接请求：
- 客户端发送一个SYN（同步）标志位置为1的TCP数据包，以及一个随机的初始序列号（ISN）。
- 客户端进入SYN_SENT状态，等待服务器的确认。
- 服务器接收连接请求并回复：
- 服务器收到客户端的SYN包后，会返回一个确认应答，其中将SYN和ACK标志位置为1，同时也包含一个随机的初始序列号。
- 服务器进入SYN_RCVD状态，等待客户端的确认。
- 客户端发送确认：
- 客户端收到服务器的确认后，会再次发送一个确认，其中将ACK标志位置为1，同时确认号设置为服务器发送的序列号加1。
- 客户端和服务器都进入ESTABLISHED状态，连接建立完成，可以开始传输数据。
TCP四次挥手断开连接的流程：
客户端发送连接释放报文FIN：
客户端发送一个FIN标志位置为1的TCP数据包，表示客户端已经没有数据要发送了，但仍然可以接收数据。
服务器接收连接释放报文FIN，并回复确认：
服务器收到客户端的FIN后，会发送一个ACK确认报文，确认收到了客户端的FIN。
服务器发送连接释放报文FIN：
服务器发送一个FIN标志位置为1的TCP数据包，表示服务器也没有数据要发送了。
客户端接收连接释放报文FIN，并回复确认：
- 客户端收到服务器的FIN后，会发送一个ACK确认报文，确认收到了服务器的FIN。
- 客户端和服务器进入CLOSED状态，连接彻底关闭。
3、TCP为什么要三次握手，两次不行吗？
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。
如果只有两次握手，假设客户端发送的连接请求因网络问题延迟，但是连接请求最终到达了服务端，服务端接收到了连接请求并发送了确认，此时客户端并没有收到服务端的确认，由于网络问题，服务端的确认也没有到达客户端，客户端认为连接未建立。然后客户端重新发送连接请求，建立连接，但是服务端已经认为这是一个新的连接请求，于是建立了两个连接。这就导致了已失效的连接请求报文段突然又传送到了服务端，产生了错误。
防止已失效的连接请求报文段突然又传送到了客户端，因而产生错误。
类似于上述情况，如果只有两次握手，服务端发送的连接确认最终由于网络问题延迟到达客户端，但是客户端已经认为连接已经建立，于是开始传输数据。但是服务端并不知道连接已经建立，也就不会接收客户端发送的数据，这样就会导致数据的丢失。
防止服务器资源浪费。
通过三次握手，服务器可以确认客户端的确是有意向与其建立连接，从而避免了无效的连接请求对服务器资源的浪费。
4、为什么要四次挥手？
确保数据完整性：
在关闭连接之前，双方都可能还有数据需要发送，因此需要两次的FIN和ACK来确认彼此的数据已经发送完毕，才能最终关闭连接。
避免半关闭状态：
TCP是全双工通信，双方都可以同时发送和接收数据。在关闭连接时，需要确保双方都能正常完成数据的传输和接收，避免出现半关闭状态，即一方关闭了连接而另一方仍在发送数据。
保证可靠性：
TCP要求数据的可靠传输，四次挥手可以确保连接的可靠关闭，防止数据的丢失或不完整。
5、为什么要等待2MSL？
确保连接的彻底关闭：
在TCP连接的关闭过程中，有可能会出现最后一个ACK丢失的情况。如果在关闭连接后立即释放资源，而最后一个ACK丢失了，那么服务器将无法知道客户端已经收到了其发送的FIN，也就无法确定连接已经彻底关闭。因此，等待2MSL的时间，可以确保即使最后一个ACK丢失，也能够在一定时间内收到重发的ACK，从而保证连接的彻底关闭。
保证连接的唯一性：
等待2MSL的时间可以保证当前连接的所有报文段在网络中消失。这样可以确保下一个新的连接不会被之前的连接报文段混淆。
避免旧报文段对新连接的影响：
在网络中，可能会存在一些延迟、拥塞等问题，导致一些旧的报文段在网络中滞留。等待2MSL的时间可以确保之前的连接的所有报文段在网络中都已经被丢弃，避免对新连接产生影响。
6、如果客户端发生错误，服务器端会主动结束TCP连接吗？
在TCP协议中，如果客户端发生错误导致连接异常终止，通常情况下服务器端会检测到连接的异常，并主动关闭连接。这种情况下，服务器端会执行TCP的四次挥手过程来正常关闭连接。
客户端发生错误，服务器端的处理流程：
客户端异常终止：
如果客户端发生错误导致连接异常终止，例如客户端崩溃或者网络故障，客户端将无法继续发送数据或者接收数据，连接就会出现异常。
服务器端检测到异常：
服务器端会定期发送心跳包或者检测连接状态，如果服务器端在一定时间内没有收到客户端的响应或者确认，就会认为连接出现异常。
服务器端主动关闭连接：
- 服务器端检测到连接异常后，会立即或者在一段时间后（根据具体实现而定）发起TCP的四次挥手过程，正常关闭连接。
- 服务器端会发送一个FIN标志位置为1的TCP数据包，表示服务器端已经没有数据要发送了，但仍然可以接收数据。
- 客户端接收到服务器端的FIN后，会发送一个ACK确认报文，确认收到了服务器端的FIN。
- 客户端发送一个FIN标志位置为1的TCP数据包，表示客户端也没有数据要发送了。
- 服务器端接收到客户端的FIN后，会发送一个ACK确认报文，确认收到了客户端的FIN。
连接彻底关闭：
客户端和服务器端都进入CLOSED状态，连接彻底关闭，释放资源。
7、http和https的区别？
安全性：
- HTTP是明文传输的，数据在传输过程中是未加密的，可能被窃听和篡改。
- HTTPS通过SSL/TLS协议进行加密，可以确保数据在传输过程中的机密性和完整性，有效防止数据被窃听和篡改。
连接方式：
- HTTP默认使用80端口进行通信。
- HTTPS默认使用443端口进行通信。
证书：
- HTTPS需要服务器端使用SSL证书，用于验证服务器的身份，确保连接的安全性。
- HTTP不需要使用SSL证书。
性能：
HTTPS由于加密解密的过程会增加数据传输的时间和占用的CPU资源，因此可能会比HTTP略慢一些。
SEO：
Google搜索引擎在搜索排名时会更偏向于HTTPS网站，认为HTTPS网站更加安全可靠。
使用场景：
- HTTP适用于对安全性要求不高的场景，如普通的网页浏览、信息传输等。
- HTTPS适用于对数据安全性要求较高的场景，如在线支付、个人信息传输等。
C++
1、new和malloc的区别？
- 语法：
new是C++的关键字，直接调用new时，返回的是对象的指针。malloc是C标准库函数，调用时需要包含头文件<cstdlib>，返回的是void*类型的指针，需要进行强制类型转换。
- 类型安全：
new在分配内存时会调用对象的构造函数，可以自动执行对象的初始化。malloc只是简单地分配内存，不会调用任何构造函数，需要手动初始化分配的内存。
- 内存大小：
new操作符可以根据类型的大小自动计算所需的内存大小。malloc需要手动计算所需的内存大小，并传递给malloc函数。
- 返回值：
new操作符返回的是对象的指针，可以直接使用。malloc返回的是void*类型的指针，需要进行类型转换后才能使用。
- 异常处理：
new在分配内存失败时会抛出std::bad_alloc异常。malloc在分配内存失败时返回NULL，需要手动检查返回值来判断分配是否成功。
- 兼容性：
new是C++的关键字，不适用于C语言。malloc是C标准库函数，可以在C和C++中使用。
2、new的流程？
检查所需分配的内存大小：
在使用
new操作符时，编译器首先会根据类型的大小计算需要分配的内存大小。调用
operator new函数分配内存：new操作符会调用全局的operator new函数来分配内存。这个函数通常位于<new>头文件中，它会接收需要分配的内存大小作为参数，并返回分配的内存地址。调用构造函数进行初始化：
分配完内存后，
new操作符会调用对象的构造函数来初始化这块内存。如果是简单类型（如int、float等）的对象，构造函数会执行相应的初始化操作；如果是类类型的对象，构造函数会执行类的构造过程。返回指向对象的指针：
new操作符最终会返回指向分配的内存的指针，该指针指向的内存已经被初始化为一个对象。异常处理：
如果内存分配失败，
new操作符会抛出std::bad_alloc异常，表示内存分配失败。使用对象：
得到指向对象的指针后，可以使用该指针来访问和操作对象。
调用
operator delete函数释放内存：当对象不再需要时，应该使用
delete操作符来释放内存。delete操作符会调用operator delete函数来释放之前分配的内存。
3、堆和栈的区别？
- 分配方式：
- 栈是一种连续的内存空间，由操作系统自动分配和释放，用于存储函数的参数值、局部变量等。
- 堆是一种不连续的内存空间，由程序员手动分配和释放，用于存储动态分配的数据，如通过
new和malloc分配的内存。
- 分配效率：
- 栈的分配和释放由系统自动管理，分配和释放速度较快。
- 堆的分配和释放由程序员手动管理，分配和释放速度相对较慢。
- 大小限制：
- 栈的大小通常比较小，由系统限制，一般用于存储函数调用时的临时数据。
- 堆的大小通常比较大，受系统总体内存的限制，可以动态地申请和释放内存。
- 生命周期：
- 栈上的数据的生命周期由其所在函数的调用和返回决定，函数返回时，栈上的数据会自动释放。
- 堆上的数据的生命周期由程序员手动控制，需要手动释放，否则会造成内存泄漏。
- 碎片问题：
- 栈是连续的内存空间，不会出现内存碎片问题。
- 堆是不连续的内存空间，由于动态分配和释放，容易出现内存碎片问题。
- 数据存储：
- 栈上存储的是局部变量、函数参数等，是一种临时存储方式。
- 堆上存储的是动态分配的数据，需要手动管理其生命周期。