前端八股文笔记大全

前端开发面试必背八股文

day 1

OSI 模型和 TCP/IP 模型

理解 OSI 模型共有 7 层，能够说明是哪 7 层。
能够粗浅描述每一层的基本功能和职责
对于某些层，熟悉一些常见的协议，比如网络层的 IP，传输层的 TCP 和 UDP。

osi模型是iso组织提出的一个计算机网络之间相互通信的模型，从下往上包括7个层次：
应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层

osi模型更加系统，tcp/ip协议更加偏向实际，我们通常最常用的是tcp/ip协议。
而tcp/ip协议只有四层，分别是：

应用层：对应osi模型当中的应用层、表示层、会话层，指的是应用程序和用户的交互接口，比如http（网页浏览）、ftp（文件传输），这一层我们是不用去关心数据是如何传输的，就像寄快递的时候不需要关心快递是如何运输的传输层：对应osi的传输层，负责端到端的传输，传输协议有tcp，提供安全可靠的传输，确保数据传输的正确和完整性；udp协议，提供无连接的传输，及时性的传输

网络层：对应osi的网络层，协议是ip协议，负责数据包的路由和转发

掌握程度：
● 状态码：能够根据1xx、2xx、3xx、4xx、5xx分类描述状态码，并对每个类别中的常见状态码能够解释其含义和使用场景。
● 缓存：知道3xx状态码中的重定向是如何工作的。
● 进阶：能够结合实际案例来讨论状态码的使用。

什么是强缓存和协商缓存

● 基本概念：区分强缓存和协商缓存的概念，并解释它们的不同用途。
● 工作流程: 能够描述浏览器和服务器在强缓存和协商缓存中如何交互。
● HTTP头部字段: 知道实现强缓存和协商缓存的HTTP头部字段，如 Cache-Control, Last-Modified, ETag, If-Modified-Since, If-None-Match。
● 性能优化: 理解缓存机制如何提高Web应用的性能和用户体验。

首先客户端发送请求给服务端，请求包括版本号、一个随机数和客户端的加密方法
收到请求后，紧接着服务器确认双方使用的加密方法、给出数字证书和一个随机数
客户端会确认数字证书是否有效，并生成一个新的随机数，用数字证书里的公钥加密后发给服务端，并且还会提供前面所有内容的哈希值，给服务器校验
服务器使用自己的私钥解密发过来的随机数
客户端和服务端根据约定的加密方法，使用前面使用的三个随机数，生成对话密钥，通过这个密钥来加密通话

TCP和UDP的区别

tcp是面向连接的协议，而udp是无连接的
tcp能够确保数据的传输完整性，而udp可能出现丢包
tcp有拥塞控制机制，根据网络状况调整传输速度，而udp没有拥塞控制，通常发送速度恒定
tcp有数据连接，拥塞控制等等，性能开销大，而udp的性能开销小
tcp的报文头部包括序列号、确认号等信息，而udp报文的头部相对简单

day 6

TCP连接如何确保可靠性

掌握程度： ● 能够清晰地描述TCP协议的工作原理和关键特性。 ● 理解TCP如何通过各种机制确保数据传输的可靠性。 ○ 连接管理：三次握手，四次挥手 ○ 差错控制：序列号和确认应答机制 ○ 超时重传机制 ○ 流量控制 ○ 拥塞控制 ● 知道TCP的流量控制和拥塞控制对于网络性能的影响。

tcp通过差错控制（序列号、确认应答、数据校验）、超时重传、流量控制、拥塞控制，保证数据的可靠性和效率

序列号：每个tcp段都有一个序列号，确保数据包的顺序是正确的
数据校验；tcp使用校验和来检测数据有没有错，如果有，接收端就会丢弃数据包，等待重传
确认应答：接收方发送ack确认应答收到的数据，如果发送方在一定时间里没有收到确认，就会重新发送数据
超时重传：发送方在发送数据的时候，后开启一个定时器，在这个定时器的时间里没有收到ack报文，就会进行重传，达到一定次数还没有成功，就会放弃，并且发送一个复位信号
流量控制：通过滑动窗口进行流量控制，确保接收方能够处理发送方的数据量
拥塞控制：tcp通过算法如慢启动、拥塞避免、快重传、快速修复控制发送速率，防止网络拥塞

TCP 拥塞控制机制

掌握程度：
● 能够解释为什么需要拥塞控制，即动态调整数据的发送速率，防止网络过载，保证网络的稳定和高效。
● 掌握拥塞控制的主要算法
○ 慢启动：开始时，发送窗口大小逐渐增加，直到达到一个阈值。
○ 拥塞避免：超过阈值后，窗口大小增长速度减慢，采用线性增长。
○ 快重传：当接收方检测到失序的包时，立即发送重复确认，触发发送方进行重传。
○ 快恢复：在快重传后，不立即回到慢启动状态，而是尝试继续以当前窗口大小发送。

拥塞控制机制主要是四种：

慢启动：一开始拥塞窗口的值不会太大，会逐渐增加发送窗口的大小，实现指数级增长，主要是测试网络的拥塞程度
拥塞避免：慢启动达到慢启动的阈值，来到拥塞避免阶段，拥塞窗口会线性增长，控制发送速率避免引起网络拥塞
快速重传；接收方在收到一个失序的报文后，就会立即发出重复确认，发送方连续三次收到重复确认，就会重传对方没有收到的片段
快速恢复：快速重传后就会进入快速恢复的阶段，这个阶段会将慢启动的阈值设置为当前窗口的一半，拥塞窗口大小设置为慢启动阈值加上未被快速重传的数据快的量

TCP 流量控制机制

掌握程度
● 能够解释流量控制的目的。能够清晰地描述TCP流量控制的基本工作原理和关键组件。
● 知道 TCP 是使用滑动窗口机制来实现流量控制，理解TCP滑动窗口协议的工作原理，包括窗口大小的通告和更新
● 知道流量控制与拥塞控制的区别和它们在TCP中的作用。
● 了解TCP报文结构，特别是与流量控制相关的字段。

流量控制就是为了让发送数据的速度不要太快，让接收方来得及接受。tcp使用大小可变的滑动窗口来进行流量控制

当一个连接建立的时候，每一端都有一个缓冲区来保存输入的数据，并且把缓存区的大小发送给另一端
每次数据到达接收方，接收方都会发送确认，包含了剩余的缓存窗口的大小（指出窗口大小的通知叫做窗口通告）
如果接收方应用程序读数据的速度可以和数据到达的速度一样快，就会在确认里发送一个正的窗口通告
如果发送方的操作速度快于接收方，接收的数据就会充满接收方的缓存区，导致接收方通告一个零窗口，发送方收到零窗口通告的时候就是停止发送数据，直到接收方通告一个正的窗口

UDP怎么实现可靠传输

udp不属于连接型协议，无法实现数据的可靠传输，只能通过应用层进行实现，应用层从两个方面来考虑：

提供超时重传
提供确认序列号发送端：在udp定义一个首部，包含时间戳、序列号。时间戳是用于计算往返时间（rtt），从而计算出合适的重传超时时间（rto），通过等-停协议发送数据，即发送后等待确认应答，收到确认后再发送数据。如果在rto时间里没有收到确认报文，就将rto扩大两倍，重新计时接收端：接收到报文后，提取首部的时间戳和序列号。在发送确认应答，在应答里添加首部，里面包括获取的时间戳和序列号。根据确认序列号对已收到的数据进行排序，丢掉重复的数据报。

day 8

三次握手

掌握程度：
● 能够清晰地描述TCP三次握手的每个步骤和目的。
● 理解序列号和确认号的重要性，以及它们在建立连接中的作用。
● 扩展：知道三次握手过程中可能存在的安全问题，如SYN洪泛攻击，以及如何防范。

首先客户端向服务端发送一个syn报文，并且指明客户端的初始序列号isn
服务端收到syn报文后，发送一个syn-ack报文，并且将客户端的isn号+1作为自己的ack值
客户端收到ack报文后，也会发送一个ack报文，同样也是将服务端的isn号+1作为自己的ack值

通过三次握手，确认了客户端和服务端的发送和接收能力都正常。第一次握手确认了客户端到服务端的发送能力，第二次握手确认了服务端到客户端的发送能力，第三次是确认客户端收到了服务端发送的ack和syn报文。

如果使用四次握手，会造成资源的浪费；如果使用两次握手，则被动关闭方在发送ack报文后立即关闭连接

四次挥手的过程

掌握程度： ● 能够清晰地描述TCP四次挥手的每个步骤和原因。 ● 知道TIME-WAIT状态的重要性和2MSL等待期的作用。

如果是客户端先发起关闭请求

客户端会发送一个fin报文，报文里会指定一个序列号
服务器收到fin之后，会发送一个ack报文，并且把客户端序列号+1作为ack报文的值
如果服务器也想断开连接了，就会向客户端发送fin报文，并且指定一个序列号
客户端收到fin报文后就会发送一个ack报文，并且将fin报文的序列号+1作为ack的值

HTTP的Keep-Alive是什么？TCP 的 Keepalive 和 HTTP 的 Keep-Alive 是一个东西吗？

掌握程度：
● 能够清晰地解释HTTP的Keep-Alive和TCP的Keepalive的概念及其目的。知道HTTP的Keep-Alive如何通过HTTP头启用，以及TCP的Keepalive如何通过系统设置或编程接口配置。
● 理解两者在网络通信中的作用和区别。
○ HTTP的Keep-Alive是一种机制，允许客户端和服务器在单个TCP连接上发送多个HTTP请求和响应，而不是每个请求/响应后都关闭连接。
○ TCP的Keepalive用于检测和清除死TCP连接。

day 9

DNS 查询过程

掌握程度：
● 了解 DNS 概念及其作用
● 能够清晰地描述DNS查询的基本过程，包括递归查询和迭代查询。
● 知道DNS查询可能涉及的不同层级的DNS服务器。

CDN 是什么

掌握程度：
● 能够清晰地描述CDN的概念、工作原理和主要优势。
● 理解CDN的关键组件和缓存策略。
● 知道CDN在提高网站性能和用户体验方面的作用。

Cookie和Session是什么？有什么区别？

掌握程度：
● 能够清晰地描述Cookie和Session的定义、存储位置、生命周期、大小限制和安全性。
● 理解Cookie和Session的使用场景和它们在Web应用中的不同作用。
● 能够讨论Cookie和Session的安全性问题以及如何提高它们的安全性。
扩展：
● 结合案例讨论Cookie和Session的使用
● 了解如何通过设置HttpOnly、Secure标志，以及使用SameSite属性来提高Cookie的安全性。