31.TCP报头格式，UDP报头格式，TCP/UDP区别

TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）是面向连接的协议，也就是说，在收发数据前，必须和对方建立可靠的连接。

图一.png

TCP首部格式
序号 ：用于对字节流进行编号，例如序号为 301，表示第一个字节的编号为 301，如果携带的数据长度为 100 字节，那么下一个报文段的序号应为 401。
确认号 ：期望收到的下一个报文段的序号。例如 B 正确收到 A 发送来的一个报文段，序号为 501，携带的数据长度为 200 字节，因此 B 期望下一个报文段的序号为 701，B 发送给 A 的确认报文段中确认号就为 701。
数据偏移 ：指的是数据部分距离报文段起始处的偏移量，实际上指的是首部的长度。
确认 ACK ：当 ACK=1 时确认号字段有效，否则无效。TCP 规定，在连接建立后所有传送的报文段都必须把 ACK 置 1。
同步 SYN ：在连接建立时用来同步序号。当 SYN=1，ACK=0 时表示这是一个连接请求报文段。若对方同意建立连接，则响应报文中 SYN=1，ACK=1。
终止 FIN ：用来释放一个连接，当 FIN=1 时，表示此报文段的发送方的数据已发送完毕，并要求释放运输连接。
窗口 ：窗口值作为接收方让发送方设置其发送窗口的依据。之所以要有这个限制，是因为接收方的数据缓存空间是有限的。

UDP（User Data Protocol，用户数据报协议）是一个非连接的协议，传输数据之前源端和终端不建立连接，当它想传送时就简单地去抓取来自应用程序的数据，并尽可能快地把它扔到网络上。在发送端，UDP传送数据的速度仅仅是受应用程序生成数据的速度、计算机的能力和传输带宽的限制。

图二.png

首部字段只有 8 个字节，包括源端口、目的端口、长度、检验和。12 字节的伪首部是为了计算检验和临时添加的。
区别：
TCP：面向连接，提供可靠的服务，有流量控制，拥塞控制，无重复、无丢失、无差错，面向字节流(把应用层传下来的报文看成字节流，把字节流组织成大小不等的数据块)，只能是点对点，首部 20 字节，全双工。
UDP：无连接，尽最大努力交付，没有拥塞控制，面向报文(对于应用程序传下来的报文不合并也不拆分，只是添加 UDP 首部)，支持一对一、一对多、多对多，首部 8 字节。

32.TCP三次握手、四次挥手

TCP握手协议
在TCP/IP协议中,TCP协议提供可靠的连接服务,采用三次握手建立一个连接.
第一次握手：建立连接时,客户端发送syn包(syn=j)到服务器,并进入SYN_SEND状态,等待服务器确认；
SYN：同步序列编号(Synchronize Sequence Numbers)
第二次握手：服务器收到syn包,必须确认客户的SYN（ack=j+1）,同时自己也发送一个SYN包（syn=k）,即SYN+ACK包,此时服务器进入SYN_RECV状态；
第三次握手：客户端收到服务器的SYN＋ACK包,向服务器发送确认包ACK(ack=k+1),此包发送完毕,客户端和服务器进入ESTABLISHED状态,完成三次握手.
完成三次握手,客户端与服务器开始传送数据
A与B建立TCP连接时：首先A向B发SYN（同步请求），然后B回复SYN搜索+ACK（同步请求应答），最后A回复ACK确认，这样TCP的一次连接（三次握手）的过程就建立了！
一、TCP报文格式

图三.png

（E）SYN：发起一个新连接。
（F）FIN：释放一个连接。
需要注意的是：
（A）不要将确认序号Ack与标志位中的ACK搞混了。
（B）确认方Ack=发起方Req+1，两端配对。
二、三次握手
所谓三次握手（Three-Way Handshake）即建立TCP连接，就是指建立一个TCP连接时，需要客户端和服务端总共发送3个包以确认连接的建立。在socket编程中，这一过程由客户端执行connect来触发，整个流程如下图所示：

图四.png

图2 TCP三次握手
（1）第一次握手：Client将标志位SYN置为1，随机产生一个值seq=J，并将该数据包发送给Server，Client进入SYN_SENT状态，等待Server确认。
（2）第二次握手：Server收到数据包后由标志位SYN=1知道Client请求建立连接，Server将标志位SYN和ACK都置为1，ack=J+1，随机产生一个值seq=K，并将该数据包发送给Client以确认连接请求，Server进入SYN_RCVD状态。
（3）第三次握手：Client收到确认后，检查ack是否为J+1，ACK是否为1，如果正确则将标志位ACK置为1，ack=K+1，并将该数据包发送给Server，Server检查ack是否为K+1，ACK是否为1，如果正确则连接建立成功，Client和Server进入ESTABLISHED状态，完成三次握手，随后Client与Server之间可以开始传输数据了。
SYN攻击：
在三次握手过程中，Server发送SYN-ACK之后，收到Client的ACK之前的TCP连接称为半连接（half-open connect），此时Server处于SYN_RCVD状态，当收到ACK后，Server转入ESTABLISHED状态。SYN攻击就是Client在短时间内伪造大量不存在的IP地址，并向Server不断地发送SYN包，Server回复确认包，并等待Client的确认，由于源地址是不存在的，因此，Server需要不断重发直至超时，这些伪造的SYN包将产时间占用未连接队列，导致正常的SYN请求因为队列满而被丢弃，从而引起网络堵塞甚至系统瘫痪。SYN攻击时一种典型的DDOS攻击，检测SYN攻击的方式非常简单，即当Server上有大量半连接状态且源IP地址是随机的，则可以断定遭到SYN攻击了，使用如下命令可以让之现行：
#netstat -nap | grep SYN_RECV

三、四次挥手
三次握手耳熟能详，四次挥手估计就，所谓四次挥手（Four-Way Wavehand）即终止TCP连接，就是指断开一个TCP连接时，需要客户端和服务端总共发送4个包以确认连接的断开。在socket编程中，这一过程由客户端或服务端任一方执行close来触发，整个流程如下图所示：

图4 TCP四次挥手
由于TCP连接时全双工的，因此，每个方向都必须要单独进行关闭，这一原则是当一方完成数据发送任务后，发送一个FIN来终止这一方向的连接，收到一个FIN只是意味着这一方向上没有数据流动了，即不会再收到数据了，但是在这个TCP连接上仍然能够发送数据，直到这一方向也发送了FIN。首先进行关闭的一方将执行主动关闭，而另一方则执行被动关闭，上图描述的即是如此。
（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。
（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。
上面是一方主动关闭，另一方被动关闭的情况，实际中还会出现同时发起主动关闭的情况，具体流程如下图：

图五.png

图5 同时挥手
流程和状态在上图中已经很明了了，在此不再赘述，可以参考前面的四次挥手解析步骤。
四、附注
关于三次握手与四次挥手通常都会有典型的面试题，在此提出供有需求的XDJM们参考：
（1）三次握手是什么或者流程？四次握手呢？答案前面分析就是。
（2）为什么建立连接是三次握手，而关闭连接却是四次挥手呢？
这是因为服务端在LISTEN状态下，收到建立连接请求的SYN报文后，把ACK和SYN放在一个报文里发送给客户端。而关闭连接时，当收到对方的FIN报文时，仅仅表示对方不再发送数据了但是还能接收数据，己方也未必全部数据都发送给对方了，所以己方可以立即close，也可以发送一些数据给对方后，再发送FIN报文给对方来表示同意现在关闭连接，因此，己方ACK和FIN一般都会分开发送。

33.junit用法，before,beforeClass,after, afterClass的执行顺序

JUnit4使用Java5中的注解（annotation），以下是JUnit4常用的几个annotation：
@Before：初始化方法 对于每一个测试方法都要执行一次（注意与BeforeClass区别，后者是对于所有方法执行一次）
@After：释放资源 对于每一个测试方法都要执行一次（注意与AfterClass区别，后者是对于所有方法执行一次）
@Test：测试方法，在这里可以测试期望异常和超时时间
@Test(expected=ArithmeticException.class)检查被测方法是否抛出ArithmeticException异常
@Ignore：忽略的测试方法
@BeforeClass：针对所有测试，只执行一次，且必须为static void
@AfterClass：针对所有测试，只执行一次，且必须为static void
一个JUnit4的单元测试用例执行顺序为：
@BeforeClass -> @Before -> @Test -> @After -> @AfterClass;

34.两个Integer的引用对象传给一个swap方法在方法内部交换引用，返回后，两个引用的值是否会发现变化

不会，因为java中只有值传递，没有引用传递。

35.Hashcode()和equals(), 明白背后的原理，包括hashcode()的用法，各自的区别，如何，何时覆盖，为何覆盖

hashCode的方法是native的,equals是比较地址的，说明两个对象的想等是用equals来比较的。equals相等，表示两个对象想等，hashcode一定相等，equals不等，hashcode可能想等，hash冲突，但这并不违背hash原则，但是冲突还是少的好，这样可以提高效率，hashmap不需要额外交一个链接表来关联。需要重写equals的时候覆盖，java中有很多集合就是需要覆盖的

36.区别new String()和"" 申明的字符串的区别,String不变量，堆上创建，何时栈上创建，传递变量时候的按值传递

new String() 先在堆中创建对象，然后栈中的引用指向创建的对象. 和 string s =“”; 先在栈中创建引用，然后去常量池中去找这个string，如果没有则创建一个，否则直接指向引用,下次的话，直接引用，无需创建。

37.集合，collection，array。 set, list, queue这些接口间的区别

arraylist的实现和linkedlist的实现区别，HashMap, HashTable。涉及到各种效率问题等题目
set,list,queue是继承collection是集合类的子类，array是数组容器.set不可重复,list可以重复，队列是先进先出。arrayList是线性表，单向列表，linkedlist是双向列表插入,删除快，查找慢，随机访问慢

38.什么是泛型、为什么要使用以及泛型擦除

Java在编译期间范型会被擦除。 Java中的范型是在编译器这个层次来实现。在Java生成字节码是不包括范型类型信息的，在编译期会去掉，这个过程就是范型擦除。
那既然被擦除了，ArrayList<Integer> 为何只能添加int类型的?
java是先检查代码中的范型类型，编译之前检查就不会有问题了

39.异常的种类：

ERROR ,Exception,RuntimeException.一般分为checked异常和runtime异常
Unchecked Exception和Checked Exception，各列举几个
checked exception : Java.lang.ClassNotFoundException Java.lang.NoSuchMetodException java.io.IOException
unchecked exception:Java.lang.NullPointerException Java.lang.IndexOutOfBoundsException

40 ..java 8 中的hashMap有什么改变，说说hashMap 的底层实现原理

变化1:java8 用数组+链表+红黑树的方式来记录键值
变化2:java8 重写了resize()方法，解决了链表循环问题
变化3:hash算法的改进.直接右移16位
底层实现和原理:
hashmap其实是一种数组+链表+红黑树的数据结构，在put操作中，通过内部定义算法寻址找到数组下标，将数据直接放入此数组元素中，若通过算法得到该数组的元素已经有元素了(即hash冲突) 就遍历链表，将新的元素放在链表的尾部，若这个链表的长度大于8，就转成红黑树。红黑树的作用，就是能够进行元素的快速查找。用node<K,V>来存储值，当hash冲突时，node中的next就会指向链表的下一个元素。
为什么要引入红黑树:在jdk1.7时，通过hash算法寻址，能够高效的找到对应的下标，随着数据的增长，hash碰撞越来越多，在get元素的时候就原来越慢，这个时候红黑树的出现，就解救了这种情况
解析一下map put方法的流程
在扩容resize()操作中，因无需重新计算hash值，同时均匀将链表冲突的元素均匀分布到新的数组中。这设计实在是巧妙。

41.为什么数组比链表随机访问速度会快很多呢？

数组是顺序存储，在内存中是一个整块,数组元素的定位分为两步：第一步，计算下标i*数组元素大小求出偏移地址；第二步：数组首地址+偏移地址就是元素i的地址;链表的内存不是连续的，只能一个一个查找，速度自然慢很多了

42.int 和Integer有什么区别，从虚拟机的层面解读

1.首先 int 是基本类型，Integer是int的包装类.int 占四个字节，而Integer是对象
2.在虚拟机中，int的对象是直接分配在栈中的，Integer是new出来的对象，是分配在堆中的
3.java会对，1-127之间的数字进行缓存，也就是说 Integer i1 =new Integer(127) Integer i2 = 127 i1==i2 // true

43.String，StringBuffer，StringBuild的解读

String 是final类，不能被继承，String s= ‘hello’+’world’,相当于创建了两个对象，创建之后就不可改变，存放常量池中，effective java 建议，如果是用string来拼字符串的话，要慎用，因为内存中会出现很多对象，内容多了之后会造成，内存溢出，通常可以用StringBuild来替代，StringBuffer因为是线程安全的，所以如果没有线程安全问题，就可以考虑用StringBuild来做