「面试题」那些年与面试官交手过的HTTP问题

童欧巴
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从淡黄的长裙和蓬松的头发我察觉到，面前坐着的这位女面试官属实是有点东西。我的自我介绍也变得声情并茂起来。Skr~~~ 在此期间，小姐姐面无改色的看着我的简历。不过无所谓，这些都不重要。

还是咱们的原定计划，把面试官引到了咱们最擅长的领域。

你觉得自己最擅长的是什么？

HTTP 协议吧，我还算比较了解。

0.那你说一下OSI 网络分层模型是怎样分层的？

应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层

application layer、presentation layer、session layer、transport layer、network layer、data link layer、physical layer

1.TCP/IP 网络分层模型是怎样分层的？

应用层、传输层、网际层、链接层

application layer、transport layer、internet layer、link layer

2.TCP 和 UDP 区别？

TCP 和 UDP 都是传输层的协议，但二者有着截然不同的基因。

TCP：

  • 面向连接
  • 面向字节流
  • 有状态
  • 保证可靠交付
  • 具备拥塞控制
  • 点对点传播
  • 有序

UDP：

  • 无连接
  • 面向数据报
  • 无状态
  • 不保证可靠交付
  • 不具备拥塞控制
  • 广播、多播
  • 无序

3.TCP 的三次握手和四次挥手简单说一下

三次握手

  • 1.客户端主动发起 SYN

  • 2.服务端收到并返回 SYN 以及 ACK 客户端的 SYN

  • 3.客户端收到服务端的 SYN 和 ACK 后，发送 ACK 的 ACK 给服务端，服务端收到后连接建立

  • Client -> SYN -> Server

  • Server -> SYN/ACK -> Client

  • Client -> ACK -> Server

四次挥手

  • 1.客户端发送 FIN 给服务端

  • 2.服务端收到后发送 ACK 给客户端

  • 3.服务端发送 FIN 给客户端

  • 4.客户端收到后，发送 ACK 的 ACK 给服务端，服务端关闭，客户端等待 2MSL 后关闭

  • Client -> FIN -> Server

  • Server -> ACK -> Client

  • Server -> FIN -> Client

  • Client -> ACK -> Server -> CLOSED

  • Client -> 2MSL 的时间 -> CLOSED

4.什么是HTTP协议？

(小白回答版)

HTTP 就是超文本传输协议呀，它的英文是 HyperText Transfer Protocol。

敲黑板！

(罗剑锋老师的完美回答版)

HTTP 是一个在计算机世界里专门在两点之间传输文字、图片、音频、视频等超文本数据的约定和规范。

(面试官：理解的不错)

5.你知道哪些 HTTP 的请求方法？

  • GET 获取资源 (幂等)
  • POST 新增资源
  • HEAD 获取HEAD元数据 (幂等)
  • PUT 更新资源 (带条件时幂等)
  • DELETE 删除资源 (幂等)
  • CONNECT 建立 Tunnel 隧道
  • OPTIONS 获取服务器支持访问资源的方法 (幂等)
  • TRACE 回显服务器收到的请求，可以定位问题。(有安全风险)

6.说一下HTTP/0.9、HTTP/1.0、HTTP/1.1、HTTP/2、HTTP/3各版本之间的区别？

请移步我的另一篇专栏

7.说一下你对HTTPS的了解

HTTPS 就是在 HTTP 和 TCP 协议中间加入了 SSL/TLS 安全套接层。

结合非对称加密和对称加密的各自优点，配合证书。既保证了安全性，也保证了传输效率。

目前应用最广泛的是TLS1.2，实现原理如下：

  • 1.Client 发送 random1+对称加密套件列表+非对称加密套件列表
  • 2.Server 收到信息， 选择 对称加密套件+非对称加密套件 并和 random2+证书(公钥在证书中) 一起返回
  • 3.Client 验证证书有效性，并用 random1+random2 生成 pre-master 通过服务器公钥加密+浏览器确认 发送给 Server
  • 4.Server 收到 pre-master，根据约定的加密算法对 random1+random2+pre-master（解密）生成 master-secret，然后发送服务器确认
  • 5.Client 收到生成同样的 master-secert，对称加密秘钥传输完毕

TLS1.3 则简化了握手过程，完全握手只需要一个消息往返，提升了性能。不仅如此，还对部分不安全的加密算法进行了删减。

8.你所谓的约定的加密算法应该是 ECDHE 椭圆算法吧？HTTP 传输消息都是明文的，黑客完全可以作为中间人劫持消息，再利用 ECDHE 算法，这样不就将密钥*解了吗？

ECDHE 算法利用了椭圆曲线和离散对数等思想，按照当下的计算机算力，很难在短时间进行*解。且每次握手时生成的都是一对临时的公钥和私钥，这样就保证每次的密钥对也不同。

即使大费力气*解了一次的密钥，之前的历史消息也不会受到影响，保证了前向安全。

当然，TLS 协议的安全性受限于当下最快的计算机运行速度，理论上绝对安全的是量子通讯传递密钥。

(面试官：小伙子有点东西)

(基操，勿6)

9.说一说你对DNS的理解？

DNS (Domain Name System)是互联网中的重要基础设施，负责对域名的解析工作，为了保证高可用、高并发和分布式，它设计成了树状的层次结构。

由根DNS服务器、顶级域 DNS 服务器和权威 DNS 服务器组成。

解析顺序是首先从浏览器缓存、操作系统缓存以及本地 DNS 缓存 (/etc/hosts) 逐级查找，然后从本地 DNS 服务器、根 DNS、顶级 DNS 以及权威 DNS层层递归查询。

还可以基于域名在内网、外网进行负载均衡。

不过传统的 DNS 有很多问题(解析慢、更新不及时)，HTTPDNS 通过客户端 SDK 和服务端配合，直接通过 HTTP 调用解析 DNS 的方式，可以绕过传统 DNS 这些缺点，实现智能调度。

(面试官：小伙子理解的挺细啊)

10.说一说你对 CDN 的理解？

CDN（Content Delivery Network）就是内容分发网络。

为了突破现实生活中的光速、传输距离等物理限制，CDN 投入了大量资金，在全球范围内各大枢纽城市建立机房，部署大量高存储高带宽的节点，构建跨运营商、跨地域的专用高速传输网络。

其中分为中心节点、区域节点、边缘节点等，在用户接入网络后，首先通过全局负载均衡 (Global Sever Load Balance)，简称 GSLB 算法负责调度，找到离用户最合适的节点。然后通过 HTTP 缓存代理技术进行缓存，缓存命中就返回给用户，否则就回源站去取。CDN 擅长缓存静态资源(图片、音频等)，当然也支持动态内容的缓存。

11.说一说你对 WebSocket 的理解？

WebSocket 是一种基于 TCP 的轻量级网络通信协议。和 HTTP/2 一样，都是为了解决 HTTP 某些方面的缺陷而诞生的。不过解决方式略有不同，HTTP/2 针对的是“队头阻塞 ”，WebSocket 针对的是“请求-应答”的通信模式。

我们知道“请求-应答”是半双工的通信模式，不具备服务器推送能力。这就限制了 HTTP 在实时通信领域的发展。虽然可以使用轮询来不停的向服务器发送 HTTP 请求，但是缺点也很大，反复的无效请求占用了大量的带宽和 CPU 资源。所以，WebSocket 应运而生。

WebSocket 是一个全双工通信协议，具备服务端主动推送的能力。本质上是对 TCP 做了一层包装，让它可以运行在浏览器环境里。

看过我这篇专栏的同学们一定知道，Webpack 的热更新中就利用了这种协议。当然，在即时通讯、游戏以及可视化大屏展示等领域中也都有着 WebSocket 的身影。

(关于 WebSocket 的过多细节这里不再展开，后续有机会在专栏中详细介绍，感兴趣的同学们可以先自行学习）

12.HTTP 的缓存策略知道吗？

强缓存

服务器使用 Cache-Control 来设置缓存策略，常用 max-age 来表示资源的有效期。

(这里的 max-age 的时间计算起点是响应报文的创建时刻，而不是客户端收到报文的时刻。)

(浏览器也可以发送 Cache-Control 字段，使用 max-age=0 或 no-cache 来刷新数据)

如果想更精确的控制缓存策略，还可以使用 Cache-Control 的其他属性：

  • no-store：不允许缓存 (用于秒杀页面等变化频率非常高的场景)
  • no-cache：可以缓存，使用前必须要去服务端验证是否过期，是否是最新版本
  • must-revalidate：如果缓存不过期就可以继续使用，过期了就必须去服务端验证

协商缓存

验证资源是否失效就需要使用条件请求。常用的是 If-Modified-Since 和 If-None-Match，收到 304 状态码就可以复用缓存里的资源。

(If-None-Match 比 If-Modified-Since 优先级更高)

验证资源是否被修改的条件有两个 Last-modified 和 ETag (ETag 比 Last-modified 的精确度更高)，需要预先在服务端的响应报文里设置，配合条件请求使用。

13.HTTP 如何进行内容协商？

内容协商就是每个 URI 指向的资源可以是任何事物，可以有很多不同的表述。对于文档来说，可以有不同的语言、不同的媒体格式，并针对不同的浏览器提供不同的压缩编码。

  • 主动式内容协商
    • 客户端在请求头部中提出需要的表述形式，服务器根据其来进行特定表述
  • 响应式内容协商
    • 服务端返回 300 或者 406，由客户端选择一种表述

协商要素

  • 质量因子q：内容的质量、可接受类型的优先级
  • 媒体资源的 MIME 类型
  • 字符编码 (UTF-8)
  • 内容编码 (Accept-Encoding:gzip,deflate,br)
  • 表述语言 (Accept-Language:zh-CN,zh;q=0.9,en-US;q=0.8,en;q=0.7)
  • 国际化与本地化 (i18n,l10n)

14.说一说 HTTP 的重定向

重定向是服务器发起的跳转，要求客户端使用新的 URI 重新发送请求。在响应头字段 Location 中指示了要跳转的 URI。使用 Refresh 字段，还可以实现延时重定向。

301 / 302 是常用的重定向状态码。分别代表永久性重定向和临时性重定向。

除此之外还有：

  • 303：类似于 302，重定向后的请求方法改为 GET 方法
  • 307：类似于 302，含义比 302 更明确，重定向后请求的方法和实体不允许变动
  • 308：类似于 301，代表永久重定向，重定向后请求的方法和实体不允许变动
  • 300：是一个特殊的重定向状态码，会返回一个有多个链接选项的页面，由用户自行选择
  • 304：是一个特殊的重定向状态码，服务端验证过期缓存有效后，要求客户端使用该缓存

15.你知道哪些 HTTP 的常用的首部字段？

(上文中提到过一些，这里只列举一些常用的)

(开始报菜名)

通用首部字段

  • Cache-Control 控制缓存
  • Connection 连接管理
  • Transfor-Encoding 报文主体的传输编码格式
  • Date 创建报文的时间
  • Upgrade 升级为其他协议

请求首部字段

  • Host 请求资源所在的服务器 (唯一一个HTTP/1.1规范里要求必须出现的字段)
  • Accept 客户端或者代理能够处理的媒体类型
  • If-Match 比较实体标记 (ETag)
  • If-None-Match 比较实体标记 (ETag)，与 If-Match 相反
  • If-Modified-Since 比较资源更新时间 (Last-Modified)
  • If-Unmodified-Since 比较资源更新时间 (Last-Modified)， 与 If-Modified-Since 相反
  • Range 实体的字节范围请求
  • User-Agent 客户端信息

响应首部字段

  • Accept-Ranges 能接受的字节范围
  • Location 命令客户端重定向的 URI
  • ETag 能够表示资源唯一资源的字符串
  • Server 服务器的信息

实体首部字段

  • Allow 资源可支持 HTTP 请求方法
  • Last-Modified 资源最后修改时间
  • Expires 实体主体过期时间
  • Content-Language 实体资源语言
  • Content-Encoding 实体编码格式
  • Content-Length 实体大小
  • Content-Type 实体媒体类型

16.你知道哪些 HTTP 状态码？

(上文中提到过一些，这里只列举一些常用的)

(开始报菜名)

1xx

  • 1xx：请求已经接收到，需要进一步处理才能完成，HTTP/1.0 不支持
  • 100 Continue：上传大文件前使用
  • 101 Switch Protocols：协议升级使用
  • 102 Processing：服务器已经收到并正在处理请求，但无响应可用

2xx

  • 2xx：成功处理请求
  • 200 OK：成功返回响应
  • 201 Created：有新资源在服务器端被成功创建
  • 202 Accepted：服务器接受并开始处理请求，但请求未处理完成
  • 206 Partial Content：使用range协议时返回部分响应内容时的响应码

3xx

请查阅上文重定向部分，这里不再赘述。

4xx

  • 4xx：客户端出现错误
  • 400 Bad Request：服务器认为客户端出现了错误，但不明确，一般是 HTTP 请求格式错误
  • 401 Unauthorized：用户认证信息确实或者不正确
  • 403 Forbidden：服务器理解请求的含义，但没有权限执行
  • 407 Proxy Authentication Required：对需要经由代理的请求，认证信息未通过代理服务器的验证
  • 404 Not Found：服务器没有找到对应的资源
  • 408 Request Timeout：服务器接收请求超时

5xx

  • 5xx：服务器端出现错误
  • 500 Internal Server Error：服务器内部错误，且不属于以下错误类型
  • 502 Bad Gateway：代理服务器无法获取到合法响应
  • 503 Service Unavailable：服务器资源尚未准备好处理当前请求
  • 505 HTTP Version Not Supported：请求使用的 HTTP 协议版本不支持

小姐姐拿起桌旁已经凉透的芋泥波波奶茶，喝了一口。

(精神小伙啊)

参考

  • 透视 HTTP 协议 (罗剑锋)
  • 趣谈网络协议 (刘超)
  • Web 协议详解与抓包实战 (陶辉)

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