最近阿粉的同事們?cè)跍?zhǔn)備面試，其中也有收到offer的幾個(gè)不錯(cuò)的人，畢竟疫情穩(wěn)定了，而阿粉在電話面試的時(shí)候，被問(wèn)到關(guān)于HTTP協(xié)議的內(nèi)容的時(shí)候，卻顯得有點(diǎn)麻木了，為什么呢?因?yàn)樘茁诽盍?，讓阿粉猝不及防呀?/p>

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面試官：你了解TCP/IP協(xié)議么?說(shuō)實(shí)話在阿粉聽(tīng)到這個(gè)問(wèn)題的時(shí)候，阿粉的第一想法就是，我回答了這個(gè)問(wèn)題，接下來(lái)肯定還有一個(gè)三次握手和四次揮手等著我，但是還是得回答呀，于是阿粉就開(kāi)始作答了。

阿粉開(kāi)始作答：TCP/IP協(xié)議雖然會(huì)放在一起說(shuō)，但是他們其實(shí)呢是屬于兩個(gè)不同的協(xié)議。

• IP協(xié)議：IP協(xié)議實(shí)際上是用來(lái)查找地址的，而它對(duì)應(yīng)的層級(jí)也是網(wǎng)絡(luò)層，也可以稱(chēng)之為網(wǎng)際互聯(lián)層，區(qū)別不大，叫法不同而已。
• TCP協(xié)議：TCP協(xié)議是用來(lái)規(guī)范傳輸規(guī)則的，和IP協(xié)議是不同的，而它對(duì)應(yīng)的層級(jí)是傳輸層，而這樣的話，也就是IP去尋找地址，把所有的傳輸任務(wù)都交給TCP，而TCP這時(shí)候就相當(dāng)于一個(gè)快遞員的身份出現(xiàn)并且存在。

面試官：那你說(shuō)說(shuō)什么是三次握手，什么是四次揮手吧

1. 三次握手

大家看這個(gè)圖，圖是來(lái)自于百度搜索，而且百度上有各種各樣的圖，當(dāng)你看到圖的時(shí)候第一時(shí)間肯定是看不懂的，也就是只能通過(guò)這個(gè)畫(huà)的標(biāo)志的“線”來(lái)進(jìn)行分析，其實(shí)這僅僅只是一個(gè)方面。

那么我們就來(lái)根據(jù)圖來(lái)解析一下這個(gè)圖中都代表了什么意思，圖中存在著兩個(gè)序號(hào)和三個(gè)不同的標(biāo)志位其中有大小寫(xiě)容易混淆的呦。

序號(hào)：

• seq：sequence number 的縮寫(xiě)，直譯的話，序號(hào)，對(duì)沒(méi)錯(cuò)，它就是序號(hào)，你沒(méi)有翻譯錯(cuò)，相信自己，而這個(gè)seq表示的則是自己傳遞的序號(hào)，TCP在傳輸?shù)臅r(shí)候，其中的每一個(gè)字節(jié)，都會(huì)有一個(gè)序號(hào)，發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)候，會(huì)把第一個(gè)數(shù)據(jù)的第一個(gè)序號(hào)發(fā)送給對(duì)方，就是我們所看到的第一步，而接收的這一方面，會(huì)按照這個(gè)序號(hào)來(lái)檢查是否是一個(gè)連接完整的數(shù)據(jù)，如果說(shuō)你數(shù)據(jù)是完整的，那么好，我們可以繼續(xù)下一步，如果你不是完整的，那就重新傳送唄，而這樣的話也能保證數(shù)據(jù)的完整性不被破壞。

• ack：注意，這是小寫(xiě)的ack，也就是acknoledgement number的縮寫(xiě)，而他表示的是確認(rèn)號(hào)，這個(gè)要和ACK(確認(rèn)位)進(jìn)行區(qū)分，接收端這時(shí)候用它來(lái)給發(fā)送端返回成功接收消息的數(shù)據(jù)信息，而這時(shí)候，它的值就是表明，我現(xiàn)在想接收下一個(gè)數(shù)據(jù)包了，而這個(gè)值就是下一個(gè)數(shù)據(jù)包的開(kāi)始的序號(hào)，而這個(gè)ack所代表的的值的序號(hào)前面的數(shù)據(jù)都已經(jīng)接收成功了。

• ACK：確認(rèn)位，確認(rèn)位來(lái)了，只有當(dāng)ACK=1的時(shí)候ack才會(huì)起到自己應(yīng)該起的作用，而在我們第一次發(fā)起請(qǐng)求的時(shí)候，因?yàn)闆](méi)有需要我們確認(rèn)的接收的數(shù)據(jù)，所以這個(gè)時(shí)候的ACK就是0，而正常通信的情況下，ACK就1.

• SYN：同步位,而同步位的作用就是用于建立連接時(shí)同步序號(hào)，而剛連接的時(shí)候，說(shuō)ACK是0，那么ack就不起作用，這時(shí)候SYN就來(lái)說(shuō)，你看沒(méi)我你們不行了把，要你們有何用，當(dāng)接收端接收到SYN=1的報(bào)文的時(shí)候，就會(huì)將ack設(shè)置為接收到的seq+1的值，這也是大家在看百度上提供的內(nèi)容的時(shí)候看到的，各種seq=k，ACK=k+1,這玩意就是這么來(lái)的，這時(shí)候ack的值就是根據(jù)SYN來(lái)直接設(shè)置的，這樣你才能正常的進(jìn)行傳輸，而SYN有時(shí)候會(huì)被面試官問(wèn)到為什么在前兩次握手的時(shí)候都是1呢?其實(shí)這是因?yàn)閭鬏敂?shù)據(jù)的雙方的ack都是要一個(gè)初始值的，不然你還怎么傳輸，還怎么玩。

• FIN：終止位，這個(gè)在本圖中，并沒(méi)有完全的體現(xiàn)，在四次揮手的時(shí)候就能完全的體現(xiàn)出來(lái)了。而它則是用來(lái)在數(shù)據(jù)傳輸都完成之后來(lái)釋放連接的。

那么關(guān)于這個(gè)圖，我們?cè)趺唇o面試官說(shuō)呢?

(1) 第一次握手(SYN=1, seq=x)：

客戶端發(fā)送一個(gè) TCP 的 SYN 標(biāo)志位置1的包，指明客戶端打算連接的服務(wù)器的端口，以及初始序號(hào) X,保存在包頭的序列號(hào)(Sequence Number)字段里。

發(fā)送完畢后，客戶端進(jìn)入 SYN_SEND 狀態(tài)。

(2) 第二次握手(SYN=1, ACK=1, seq=y, ACKnum=x+1):

服務(wù)器發(fā)回確認(rèn)包(ACK)應(yīng)答。即 SYN 標(biāo)志位和 ACK 標(biāo)志位均為1。服務(wù)器端選擇自己 ISN 序列號(hào)，放到 Seq 域里，同時(shí)將確認(rèn)序號(hào)(Acknowledgement Number)設(shè)置為客戶的 ISN 加1，即X+1。發(fā)送完畢后，服務(wù)器端進(jìn)入 SYN_RCVD 狀態(tài)。

(3) 第三次握手(ACK=1，ACKnum=y+1)

客戶端再次發(fā)送確認(rèn)包(ACK)，SYN 標(biāo)志位為0，ACK 標(biāo)志位為1，并且把服務(wù)器發(fā)來(lái) ACK 的序號(hào)字段+1，放在確定字段中發(fā)送給對(duì)方，并且在數(shù)據(jù)段放寫(xiě)ISN的+1

發(fā)送完畢后，客戶端進(jìn)入 ESTABLISHED 狀態(tài)，當(dāng)服務(wù)器端接收到這個(gè)包時(shí)，也進(jìn)入 ESTABLISHED 狀態(tài)，TCP 握手結(jié)束。

你如果這么說(shuō)，面試官有可能還會(huì)問(wèn)，你這也太官方了，能不能說(shuō)說(shuō)你的理解，那么你可以用一個(gè)實(shí)際上的例子來(lái)給他說(shuō)一下，

阿粉：雞丁，嘿，我是阿粉，你聽(tīng)的到我說(shuō)話么?

雞?。撼吵成?，聽(tīng)到了，除了你我還能認(rèn)識(shí)誰(shuí)。

阿粉：你聽(tīng)的到你還不趕緊回復(fù)，怪不得你沒(méi)有女朋友呢。那我們?cè)倮^續(xù)交流一下吧。

而這三次的對(duì)話過(guò)程就是通俗的三次握手，期間對(duì)話三次，以此來(lái)確定兩個(gè)方向上的數(shù)據(jù)傳輸通道是否正常。

2. 四次揮手

那么四次揮手怎么來(lái)回答呢?

(1)第一次揮手(FIN=1，seq=x)

假設(shè)客戶端想要關(guān)閉連接，客戶端發(fā)送一個(gè) FIN 標(biāo)志位置為1的包，表示自己已經(jīng)沒(méi)有數(shù)據(jù)可以發(fā)送了，但是仍然可以接受數(shù)據(jù)。

發(fā)送完畢后，客戶端進(jìn)入 FIN_WAIT_1 狀態(tài)。

(2) 第二次揮手(ACK=1，ACKnum=x+1)

服務(wù)器端確認(rèn)客戶端的 FIN 包，發(fā)送一個(gè)確認(rèn)包，表明自己接受到了客戶端關(guān)閉連接的請(qǐng)求，但還沒(méi)有準(zhǔn)備好關(guān)閉連接。

發(fā)送完畢后，服務(wù)器端進(jìn)入 CLOSE_WAIT 狀態(tài)，客戶端接收到這個(gè)確認(rèn)包之后，進(jìn)入 FIN_WAIT_2 狀態(tài)，等待服務(wù)器端關(guān)閉連接。

(3) 第三次揮手(FIN=1，seq=y)

服務(wù)器端準(zhǔn)備好關(guān)閉連接時(shí)，向客戶端發(fā)送結(jié)束連接請(qǐng)求，F(xiàn)IN 置為1。

發(fā)送完畢后，服務(wù)器端進(jìn)入 LAST_ACK 狀態(tài)，等待來(lái)自客戶端的最后一個(gè)ACK。

(4) 第四次揮手(ACK=1，ACKnum=y+1)

客戶端接收到來(lái)自服務(wù)器端的關(guān)閉請(qǐng)求，發(fā)送一個(gè)確認(rèn)包，并進(jìn)入 TIME_WAIT狀態(tài)，等待可能出現(xiàn)的要求重傳的 ACK 包。

服務(wù)器端接收到這個(gè)確認(rèn)包之后，關(guān)閉連接，進(jìn)入 CLOSED 狀態(tài)。

客戶端等待了某個(gè)固定時(shí)間(兩個(gè)最大段生命周期，2MSL，2 Maximum Segment Lifetime)之后，沒(méi)有收到服務(wù)器端的 ACK ，認(rèn)為服務(wù)器端已經(jīng)正常關(guān)閉連接，于是自己也關(guān)閉連接，進(jìn)入 CLOSED 狀態(tài)。兩次后會(huì)重傳直到超時(shí)。如果多了會(huì)有大量半鏈接阻塞隊(duì)列。

那么怎么去通俗的給面試官說(shuō)呢?

阿粉：雞丁呀，我要說(shuō)的都說(shuō)完了，你還有啥事么?

雞?。耗阏f(shuō)的我都明白了，但是別斷，我還有要囑咐你的，給我找女朋友的事情。

雞丁：xxxxx，我說(shuō)完了。

阿粉，行啦，別BB了，記住了，掛了把。

如果面試官問(wèn)你的時(shí)候，你這么回答的話，既有官方的解釋?zhuān)€有本身自己的理解，那么這個(gè)問(wèn)題就已經(jīng)算是差不多了，

而面試官顯然不可能會(huì)這么放過(guò)你，肯定再給你來(lái)個(gè)雷，為啥是三次握手，而是四次揮手呢?為啥不是三次呢?

這是因?yàn)榉?wù)端在LISTEN狀態(tài)下，收到建立連接請(qǐng)求的SYN報(bào)文后，把ACK和SYN放在一個(gè)報(bào)文里發(fā)送給客戶端。而關(guān)閉連接時(shí)，當(dāng)收到對(duì)方的FIN報(bào)文時(shí)，僅僅表示對(duì)方不再發(fā)送數(shù)據(jù)了但是還能接收數(shù)據(jù)，己方是否現(xiàn)在關(guān)閉發(fā)送數(shù)據(jù)通道，需要上層應(yīng)用來(lái)決定，因此，己方ACK和FIN一般都會(huì)分開(kāi)發(fā)送。所以這時(shí)候揮手的時(shí)候就是四次，而不再是三次了。

那么我們?cè)趺慈ナ謱?xiě)一個(gè)HTTP協(xié)議呢?代碼送上：

public class Server { 
    public static void main(String[] args) throws Exception{ 
        ServerSocketChannel ssc = ServerSocketChannel.open(); 
        ssc.socket().bind(new InetSocketAddress(8080)); 
        ssc.configureBlocking(false); 
        Selector selector = Selector.open(); 
        ssc.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT); 
        while (true){ 
            if (selector.select(3000)==0){ 
                continue; 
            } 
            Iterator<SelectionKey> keyIterator = selector.selectedKeys().iterator(); 
            while (keyIterator.hasNext()){ 
                SelectionKey key = keyIterator.next(); 
                new Thread(new HttpHandler(key)).run(); 
                keyIterator.remove(); 
            } 
        } 
    } 
    private static class HttpHandler implements Runnable{ 
 
        private int bufferSize = 1024; 
        private String localCharset = "UTF-8"; 
        private SelectionKey key; 
        public HttpHandler(SelectionKey key){ 
            this.key=key; 
        } 
 
        public void handleAccept()throws IOException{ 
            SocketChannel clientChannel = ((ServerSocketChannel)key.channel()).accept(); 
            clientChannel.configureBlocking(false); 
            clientChannel.register(key.selector(),SelectionKey.OP_READ, ByteBuffer.allocate(bufferSize)); 
        } 
 
        @Override 
        public void run() { 
            try { 
                if (key.isAcceptable()){ 
                    handleAccept(); 
                } 
                if (key.isReadable()){ 
                    handleRead(); 
                } 
            }catch (IOException e){ 
               e.printStackTrace(); 
            } 
        } 
 
        public void handleRead() throws IOException{ 
            SocketChannel sc = (SocketChannel) key.channel(); 
            ByteBuffer buffer = (ByteBuffer) key.attachment(); 
            buffer.clear(); 
            if (sc.read(buffer)==-1){ 
                sc.close(); 
            }else { 
                buffer.flip(); 
                String receiveString = Charset.forName(localCharset).newDecoder().decode(buffer).toString(); 
                String[] requestMessage = receiveString.split("\r\n"); 
                for (String s:requestMessage) { 
                    System.out.println(s); 
                    if (s.isEmpty()){ 
                        break; 
                    } 
                    String[] firstLine = requestMessage[0].split(" "); 
                    System.out.println(); 
                    System.out.println("Method:\t"+firstLine[0]); 
                    System.out.println("url:\t"+firstLine[1]); 
                    System.out.println("HTTP Version:\t"+firstLine[2]); 
                    System.out.println(); 
 
                    StringBuffer sendString = new StringBuffer(); 
                    sendString.append("HTTP/1.1 200 OK\r\n"); 
                    sendString.append("Content-Type:text/html;charset="+localCharset+"\r\n"); 
                    sendString.append("\r\n"); 
                    sendString.append("<html><head><title>顯示報(bào)文</title></head><body>"); 
                    sendString.append("接受到的請(qǐng)求報(bào)文是：<br/>"); 
                    for (String s1:requestMessage) { 
                        sendString.append(s1+"<br/>"); 
                    } 
                    sendString.append("</body></html>"); 
                    buffer = ByteBuffer.wrap(sendString.toString().getBytes(localCharset)); 
                    sc.write(buffer); 
                    sc.close(); 
                } 
            } 
 
        } 
 
    } 
} 

這是一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)，只是實(shí)現(xiàn)思路，并不是真正的處理請(qǐng)求，而大家也要注意設(shè)置Content-Type的類(lèi)型，不然容易出問(wèn)題的，畢竟長(zhǎng)度是有限制的。