基础知识（一）网络和java相关

OSI七层模型与五层网络模型：

（1）OSI七层模型

OSI中的层功能 TCP/IP协议族

应用层 文件传输，电子邮件，文件服务，虚拟终端 TFTP，HTTP，SNMP，FTP，SMTP，DNS，Telnet

表示层 数据格式化，代码转换，数据加密没有协议

会话层 解除或建立与别的接点的联系没有协议

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，RIP，OSPF，BGP，IGMP

数据链路层 传输有地址的帧以及错误检测功能 SLIP，CSLIP，PPP，ARP，RARP，MTU

物理层 以二进制数据形式在物理媒体上传输数据 ISO2110，IEEE802，IEEE802.2

（2）TCP/IP五层模型的协议

物理层：中继器、集线器、还有我们通常说的双绞线也工作在物理层

数据链路层：网桥（现已很少使用）、以太网交换机（二层交换机）、网卡（其实网卡是一半工作在物理层、一半工作在数据链路层）

网络层：路由器、三层交换机

传输层：四层交换机、也有工作在四层的路由器

HTTP 通信过程：

1.tcp建立链接(三次握手)

2.浏览器发送请求命令

3.浏览器发送请求头消息

4.服务器应答

5.服务器回应头信息

6.服务器发送数据

7.断开tcp链接（四次挥手）

三次握手和四次挥手：TCP三次握手详解及释放连接过程 - 老王子的博客 - 博客园

握手

1.客户端到服务器，syn=1 ACK=0 seq=x

2.服务器到客户端，syn=1 ack=x+1 seq=x ACK=1

3.客户端到服务器，ACK=1 seq=x+1 ack=y+1

挥手

1.第一次挥手：Client发送一个FIN，用来关闭Client到Server的数据传送，Client进入FIN_WAIT_1状态。

2.第二次挥手：Server收到FIN后，发送一个ACK给Client，确认序号为收到序号+1（与SYN相同，一个FIN占用一个序号），Server进入CLOSE_WAIT状态。等待2MSL时间。

3.第三次挥手：Server发送一个FIN，用来关闭Server到Client的数据传送，Server进入LAST_ACK状态。

4.第四次挥手：Client收到FIN后，Client进入TIME_WAIT状态，接着发送一个ACK给Server，确认序号为收到序号+1，Server进入CLOSED状态，完成四次挥手。

http请求包括：请求行，请求头，空行，数据

http相应包括：响应行，相应头和相应体

http请求头主要内容：

accept：浏览器处理内容类型

accept-charset：浏览器显示的字符集

accept-encoding：浏览器处理的编码

accept-language：浏览器当前设置的语言

connection：浏览器和服务器建立的链接类型

cookie：当前页面的cookie设置

host：当前页面所在区域

reference：url

user-agent：浏览器当前用户代理字符串

http响应头主要内容：

date：发送时间

server：服务器名字

connection：服务器和客户端链接类型

content-type：文档类型（text、application、voice、message、video等）

cache-control：http缓存

http与https比较以及http版本变化：

https为密文传递信息，安全通道，等于http+ssl，端口号为443

http为明文传递信息，端口号为80

http1.0 的keep-alive保持长链接，http1.1默认支持长链接，支持只发送header，host域，多建立链接，请发请求。

http常见的异常码：常见的http异常状态码 - qq_37819347的博客 - CSDN博客

400系列为请求错误

500系列为服务器错误

https连接过程,握手过程

建立服务器443端口连接

SSL握手：随机数，证书，密钥，加密算法

发送加密请求

发送加密响应

关闭SSL

关闭TCP

网络请求流程：

1.dns解析域名

2.tcp三次挥手建立链接

3.建立链接

4.浏览器发起http链接请求

5.服务器相应请求

6.浏览器解析加载

get、post、put比较：

GET：向特定的资源发出请求。

POST：向指定资源提交数据进行处理请求（例如提交表单或者上传文件）。数据被包含在请求体中。POST请求可能会导致新的资源的创建和/或已有资源的修改。（创建和更新两个作用）

PUT：向指定资源位置上传其最新内容。（主要用于更新某一内容）

get通过url传递参数，post放在requestbody中，get相比post更不安全，get只能在url编码，产生一个tcp数据包，把header和post一起发出去。post 产生两个数据包，先发送header-----服务器相应-----发送data----服务相应，get由于通过url传递参数，有长度限制。

udp与tcp：

udp：非面向链接、传输不可靠、应用场合数量较多、链接速度快，可能丢包、不保证顺序、数据报文模式、多用于语音、视频

tcp：面向链接、传输可靠、应用场合较少、速度慢、保证数据正确和顺序、采用数据流模式

常用协议：

应用层：ftp、http、telent、ntp、smtp

传输层：tcp、udp

网络层：IP 、ARP、 PAPR

java锁：

保证一个线程访问object，其他线程对object同步。同步代码块时，获得这个object的对象锁，代码块访问都会阻塞。

volatile：

volatile标志的变量，当线程修改了变量的值，其他线程可以立即知道该变量的改变。然而对于普通变量来说，当一个线程修改了变量，需要先将变量写回主内存，其他线程从主内存读取变量后才对该线程可见。似乎从以上的描述可以推导出只要使用volatile修饰的变量就可以保证该变量在多线程环境下操作是安全的，因为它对于所有线程的工作内存都是可见的也就是说一致的。

java中常见同步与异步集合类型：

同步：vector、HashTable、properties、stack、ConcurrentHashMap等

异步：ArrayList、HashMap等

hashcode作用：

创建类型对应散列表，两个相同的对象hashcode值相等,equal返回为true。

解决hash冲突：解决Hash冲突的几种方法 - qq_35124535的博客 - CSDN博客

hash构造最为常用且简单的为除留余数法：哈希表长为m，p为小于等于m的最大素数，则哈希函数为

h（k）=k % p ，其中%为模p取余运算。

若产生冲突可采用如下的两种常用方法：

开放定址法

这种方法也称再散列法，其基本思想是：当关键字key的哈希地址p=H（key）出现冲突时，以p为基础，产生另一个哈希地址p1，如果p1仍然冲突，再以p为基础，产生另一个哈希地址p2，…，直到找出一个不冲突的哈希地址pi ，将相应元素存入其中。这种方法有一个通用的再散列函数形式：

线性探测再散列

这种方法的特点是：冲突发生时，顺序查看表中下一单元，直到找出一个空单元或查遍全表。

==和equal：

基本数据类型（也称原始数据类型）：byte,short,char,int,long,float,double,boolean。他们之间的比较，应用双等号（==）,比较的是他们的值。

复合数据类型（类）：当他们用（==）进行比较的时候，比较的是他们在内存中的存放地址（确切的说，是堆内存地址）。

注：对于第二种类型，除非是同一个new出来的对象，他们的比较后的结果为true，否则比较后结果为false。因为每new一次，都会重新开辟堆内存空间。

在Object类中定义了一个equals的方法，这个方法的初始行为是比较对象的内存地址，但在一些类库当中这个方法被复写了，如String、Integer、Date。在这些类当中equals有其自身的实现，而不再是比较类在堆内存中的存放地址了。

所以说，对于复合数据类型之间进行equals比较，在没有覆写equals方法的情况下，他们之间的比较还是内存中的存放位置的地址值，跟双等号（==）的结果相同；

String、StringBuffer与StringBuilder的区别:String,StringBuffer与StringBuilder的区别?? - Java天空 - CSDN博客

StringBuffer 字符串变量（线程安全）

StringBuilder 字符串变量（非线程安全）

String

简要的说， String 类型和 StringBuffer 类型的主要性能区别其实在于 String 是不可变的对象, 因此在每次对 String 类型进行改变的时候其实都等同于生成了一个新的 String 对象，然后将指针指向新的 String 对象，所以经常改变内容的字符串最好不要用 String ，因为每次生成对象都会对系统性能产生影响，特别当内存中无引用对象多了以后， JVM 的 GC 就会开始工作，那速度是一定会相当慢的。

而如果是使用 StringBuffer 类则结果就不一样了，每次结果都会对 StringBuffer 对象本身进行操作，而不是生成新的对象，再改变对象引用。所以在一般情况下我们推荐使用 StringBuffer ，特别是字符串对象经常改变的情况下。而在某些特别情况下， String 对象的字符串拼接其实是被 JVM 解释成了 StringBuffer 对象的拼接，所以这些时候 String 对象的速度并不会比 StringBuffer 对象慢，而特别是以下的字符串对象生成中， String 效率是远要比 StringBuffer 快的.

思考：String 为什么要设计成不可变的？答案就在上面文字中。

StringBuffer

Java.lang.StringBuffer线程安全的可变字符序列。一个类似于 String 的字符串缓冲区，但不能修改。虽然在任意时间点上它都包含某种特定的字符序列，但通过某些方法调用可以改变该序列的长度和内容。

可将字符串缓冲区安全地用于多个线程。可以在必要时对这些方法进行同步，因此任意特定实例上的所有操作就好像是以串行顺序发生的，该顺序与所涉及的每个线程进行的方法调用顺序一致。

StringBuffer 上的主要操作是 append 和 insert 方法，可重载这些方法，以接受任意类型的数据。每个方法都能有效地将给定的数据转换成字符串，然后将该字符串的字符追加或插入到字符串缓冲区中。append 方法始终将这些字符添加到缓冲区的末端；而 insert 方法则在指定的点添加字符。

java.lang.StringBuilde

java.lang.StringBuilder一个可变的字符序列是5.0新增的。此类提供一个与 StringBuffer 兼容的 API，但不保证同步。该类被设计用作 StringBuffer 的一个简易替换，用在字符串缓冲区被单个线程使用的时候（这种情况很普遍）。如果可能，建议优先采用该类，因为在大多数实现中，它比 StringBuffer 要快。两者的方法基本相同。

集合：

三个主要接口：

set：不包含重复内容

list：有序集合

map：键值对形式存储

经常对比的HashMap与HashTable

HashMap：允许key和value为null，为非同步的单线程（不安全线程），可以转化为LinkHashMap遍历，提供了对key的set遍历。

Hashmap实现原理：HashMap是一个散列集合,其底层是数组+链表结构,主体部分是个长度很长的数组,主体 : Entry数组(实际存key,value的对象),链表 : 通过next方法指向链表下一个结点

HashTable：key和value部允许为null，是同步安全的线程，存储内容顺序不可知，提供了对key的Enumeration遍历方式。

较为新的集合：sparseArray省内存，进行了压缩操作，key必须为整型，使用二分查找法进行查寻。

关于object类：

object提供了：clone，getclass，equals，tostring，notify/notifyall，wait，finalize等方法，其中wait释放了当前操作对象的控制，wait是object提供的方法，而sleep是thread提供的方法，要区分对待。

JVM体系：

1.类型加载：加载.class文件。

类加载机制：查找导入class文件，二进制数据合并到jre中，校验正确性，给静态量分配空间，将符号变为引用，对类静态部分进行初始化。

java对象的引用包括：Java的四种引用方式 - 空谷幽澜 - 博客园

强引用，软引用，弱引用，虚引用

强引用：是指创建一个对象并把这个对象赋给一个引用变量。强引用有引用变量指向时永远不会被垃圾回收，JVM宁愿抛出OutOfMemory错误也不会回收这种对象。

软引用：如果一个对象具有软引用，内存空间足够，垃圾回收器就不会回收它；

弱引用：也是用来描述非必需对象的，当JVM进行垃圾回收时，无论内存是否充足，都会回收被弱引用关联的对象。在java中，用java.lang.ref.WeakReference类来表示。

虚引用和前面的软引用、弱引用不同，它并不影响对象的生命周期。在java中用java.lang.ref.PhantomReference类表示。如果一个对象与虚引用关联，则跟没有引用与之关联一样，在任何时候都可能被垃圾回收器回收。

2.执行引擎：执行字节码文件。

3.运行时数据区域：方法区，堆区，java栈，寄存器，本地方法栈。

方法区和堆区为共享：

方法区存放：类信息，常量，静态量

堆区：主要存放对象

java栈，本地方法栈和程序计数器为私有：

java栈：基本类型，局部变量

本地方法栈：native方法

程序计数器：执行字节码行号指示器

java读取文件：

1.FileInputStream/ FileOutputStram 字节流

2.FileReader/ FileWrite 字符流

3.BufferedReader/BufferedWrite 带缓冲区

速度比较：3>2>1

IO操作是通过object.OutputStream的流机制实现的通常分为三类：

BIO：同步阻塞

NIO：同步非阻塞

AIO：异步阻塞

Error和Exception的简单比较：

Error：不可控制，系统级的错误引发，被系统捕捉。

Exception：可控和不可控都有，大多数由于人的原因导致引发，在应用程序级别被处理，常见的exception分类为RuntimeException和非RuntimeException。

接口和抽象类的简单比较：

接口：interface 名定义，主要包括：抽象方法，全局常量，普通方法，static部分，权限为public，接口不允许接抽象类，可extend一个父接口。

抽象类：abstract class 名定义，主要包括：构造方法，普通方法，静态方法，全局常量，成员变量等，权限为任意，但类不能用final修饰，因为final修饰的类不能被继承，故抽象类不能采用。

使用方面：两者必须定义子类，子类必须重写抽象方法，通过子类向上转型获取抽象类或者接口的对象。同等情况下优先考虑使用接口，接口使用的意图：进行标注的设定，表示一种操作能力，暴露远程方法视图。

内部类和外部类的调用:

a)内部类可以直接调用外部类的包括private的成员变量，使用外部类引用的this关键字即可

b)外部类调用内部类需要建立内部类对象；

GC回收策略较为复杂参考：Java垃圾回收（GC）机制详解 - 平凡希 - 博客

线程池：

ThreadPoolExecutor参数：

int CorePoolSize 核心线程数最大值

int MaximumPoolPize 线程总数最大值（线程总数=核心线程数+非核心线程数）

long keepAlive Time 非核心线程闲置超时时长

Blocking Queue<Runnable> workQueue 任务队列

Thread Factory 线程工厂（创建线程的方式）

Rejected ExceptionHandler 抛出异常的handler

常见的四种线程池：

1.CacheThreadPool 可缓存的线程池：线程无限制，又空闲则复用，无空闲则常见，主要减少了频繁的创建和销毁线程，减少了系统的开销。

ExecutorService cachedThreadPool=Executors.newCachedThreadPool()

2.FixedThreadPool 定长线程池：控制最大的并发，超出等待。

ExecutorService fixedThreadPool=Executors.newFixedThreadPool(int nThreads)

3,ScheduledThreadPool 支持定时及周期执行任务

ExecutorService scheduledThreadPool=Executors.newScheduledThreadPool()

//延迟三秒执行

ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5);

scheduledThreadPool.schedule(new Runnable() {

public void run() {

System.out.println("delay 3 seconds");

}

},3, TimeUnit.SECONDS);

//延迟1秒后3秒为周期执行