32个Java面试必考点（一）-操作系统与计算机网络
操作系统与计算机网络
一，操作系统
进程与线程
区别与联系：
进程是系统资源分配的最小单位，线程是程序执行的最小单位；
进程使用独立的数据空间，线程使用进程的数据空间；
线程调度：
- 时间片轮转调度
2.先来先服务调度
3优先级调度
4多级反馈队列调度
5高响应比优先调度
线程切换的步骤：
（多线程课程中详细讲解）
进程间通信：（Linux下的IPC）
了解六种进程通信方式的原理和适用场景，中间件研发的时候会考察
- Pipe
- MessageQueue（消息队列）
- 共享内存
- UnixSocket
- Signal
- Semaphore
进程间数据共享的场景可以使用共享内存，
进程间数据交换的场景可以使用UnixSocket或者MessageQueue
协程：
协程更轻量化；
是在用户态进行调度；
切换的代价比线程上下文切换的代价低很多；
也可以了解Java的第三方协程框架如kilim和Quasar
Linux常用命令
考察候选人线上排查问题的经验；
awk
top
netstat
grep
less
tail
死锁
内存分页管理与Swap机制
任务队列与CPU Load
死锁,内存分页管理与Swap机制,任务队列与CPU Load在分析线上问题时十分有用，
扩展知识点
- 内存屏障
- 指令乱序
- 分支预测
- CPU亲和性（affinity）
- Netfilter与iptables
二，网络知识
4/7层模型（基础）
待学
TCP协议
1. 三次握手建立链接
2. 四次挥手关闭链接
3. 报文状态标志与链接状态
（在排查网络问题时非常重要，必须要明白协议状态才方便抓包分析）
4. Nagel算法与ACK延迟
（需要了解产生的背景，是要解决小包问题，提高数据载荷比，数据比较敏感，发送频率比较低的场景可以关闭Nagel算法）
5. Keepalive
（长时间没有数据发送的场景下，TCP保持链接可用的机制，Keepalive需要知道开启和关闭的方式）
6. 滑动窗口与流量控制
（需要了解TCP是如何通过滑动窗口机制来实现流量控制的）
TCP协议的特点：
是传输层协议，对应OSI网络模型的第四层传输层，特点是基于链接（点对点），就是传输数据前要建立好链接，然后再进行传输，一旦建立就可以进行双向通信；
传输时基于字节流而不是报文，将数据按照字节大小进行编号，接收端通过ACK确认收到的数据编号，通过这种机制保证数据的有序性和完整性，因此TCP能提供可靠性传输；
还能够提供流量控制能力，通过滑动窗口来控制数据的发送速率，滑动窗口的本质是动态缓冲区，接收端根据自己的处理能力，在TCP的Header中动态调整窗口大小，通过ACK应答包通知给发送端，发送端根据窗口的大小调整发送的速率；
还考虑到了网络问题导致大量重传，进而导致网络问题进一步恶化，因此提供了拥塞控制，主要用到了慢启动，拥塞避免，拥塞发生，快速恢复四个算法；
TCP实现细节
- 8种报文状态
- 滑动窗口工作流程
- KeepAlive的参数设置
- Nagel算法的规则
特定场景下Nagel和ACK延迟机制配合使用会出现延迟40毫秒，超时后才能回复ACK包的问题
三次握手建立连接
面试时需要了解三次握手是建立双向传输链接，需要了解状态变化
SYN洪泛攻击发生的原因就是，Server端收到Client的SYN请求后发送了SYN和ACK包，但是Client不进行回复，导致Server大量的链接处于SYN_RCVD状态，影响其他正常请求的建连，可以通过设置Linux的TCP参数SYNACKRetry。。。=0来加快半连接的回收速度，或者调大MAX_SYNDALog来应对少量的SYN洪泛攻击
四次挥手断连
先发起的一端为Client，TIME_WAIT后需要等待两倍的MSL（最大报文段生成时间）来保证连接的可靠关闭，才会进入CLOSED状态，来保证连接的可靠关闭；
Server收到ACK后直接进入CLOSED状态
面试题：为什么要等待两倍的MSL（最大报文段生成时间）才关闭连接
1.保证TCP全双工连接能可靠关闭
2.保证重复的数据段从网络中消失，防止端口被重用的时候可能会产生数据混淆
面试题：提到断链的问题时，可提到应用中会出现大量的Socket处于TIME_WAIT和LOSE_WAIT状态的问题
一般开启Linux的TCP参数twreues和twresaiqw，能够加快TIME_WAIT状态的回收
而出现大量的CLOSE_WAIT状态一般是被动关闭端的代码bug，没有正确关闭连接导致的
面试题：Client为什么要等待双倍的MSL时间才会关闭连接
- 要保证TCP的全双工连接的可靠关闭；
- 要保证这次连接中重复的数据段能够从网络中消失，防止端口被重用的时候可能产生数据混淆
HTTP
1.协议（）
Method
Header
Cookies
2.UrlEncode
3.状态码（404，503，302）
4.HTTPS（需要了解交互流程）
5.HTTP2（比较新）
多路复用
Stream（流式交互）
流量控制
服务端推送
头部压缩
UDP
非链接
非可靠传输
效率高
QUIC（HTTP3）
是基于UDP协议的，但提供了类似TCP的可靠性保障和流量控制
避免HTTP2的前序包阻塞（HOL阻塞）
零RTT建连
FEC前向纠错