网络通信是Java后端面试的核心领域，涵盖TCP/IP、HTTP、网络编程等知识点。
1. TCP三次握手过程及原因？
- 第一次：客户端发送SYN=1, seq=x 给服务端，进入SYN_SENT状态。
- 第二次：服务端回复SYN=1, ACK=1, seq=y, ack=x+1，进入SYN_RCVD状态。
- 第三次：客户端发送ACK=1, seq=x+1, ack=y+1，双方进入ESTABLISHED状态。
为什么三次？：确认双方都有发送和接收能力。防止历史连接请求导致服务端资源浪费（两次握手会导致旧的SYN到达服务端时误建连接）。
2. TCP四次挥手过程？
- 第一次：主动方发送FIN=1, seq=u，进入FIN_WAIT_1。
- 第二次：被动方回复ACK=1, ack=u+1，进入CLOSE_WAIT。主动方进入FIN_WAIT_2。
- 第三次：被动方发送FIN=1, seq=w，进入LAST_ACK。
- 第四次：主动方回复ACK=1, ack=w+1，进入TIME_WAIT，等待2MSL后关闭。被动方关闭。
TIME_WAIT存在原因：确保最后一个ACK到达被动方；让旧连接的报文在网络中消亡。
3. TCP和UDP的区别？
- 连接：TCP面向连接（三次握手），UDP无连接。
- 可靠性：TCP可靠传输（确认、重传、序号、流量控制、拥塞控制），UDP不可靠。
- 有序性：TCP保证有序，UDP不保证。
- 速度：TCP较慢（头部20字节），UDP快（头部8字节）。
- 场景：TCP用于文件传输、HTTP；UDP用于视频直播、DNS、游戏。
4. HTTP和HTTPS的区别？
- 端口：HTTP默认80，HTTPS默认443。
- 安全性：HTTP明文传输，HTTPS使用TLS/SSL加密。
- 证书：HTTPS需要CA证书，HTTP不需要。
- 性能：HTTPS多了TLS握手开销，但HTTP/2和会话复用已大幅优化。
- HTTPS握手：TCP三次握手后还需TLS握手，协商加密算法、交换密钥、验证证书。
5. HTTP状态码及含义？
- 1xx信息：100 Continue。
- 2xx成功：200 OK，201 Created，204 No Content。
- 3xx重定向：301永久重定向，302临时重定向，304 Not Modified。
- 4xx客户端错误：400 Bad Request，401 Unauthorized，403 Forbidden，404 Not Found，429 Too Many Requests。
- 5xx服务端错误：500 Internal Server Error，502 Bad Gateway，503 Service Unavailable，504 Gateway Timeout。
6. TCP流量控制和拥塞控制的区别？
- 流量控制：端到端，通过滑动窗口控制发送速度，防止接收方处理不过来。利用ACK报文中的窗口大小字段。
- 拥塞控制：全局性，防止网络过载。算法包括：慢启动（指数增长）、拥塞避免（线性增长）、快重传（3个重复ACK）、快恢复。
7. 从浏览器输入URL到页面展示的全过程？
- DNS解析：浏览器缓存→系统缓存→路由器缓存→ISP DNS→递归查询，获取IP。
- TCP连接：三次握手建立连接。
- TLS握手（HTTPS）：协商加密算法、验证证书、交换密钥。
- 发送HTTP请求：构造请求报文（方法、URL、头部、body）。
- 服务器处理：接收请求→路由分发→业务处理→查询数据库→生成响应。
- 接收响应：浏览器解析HTML→构建DOM树→解析CSS→构建渲染树→布局→绘制。
- 连接关闭：根据Connection头部决定保持或关闭。
8. TCP粘包/拆包问题及解决方案？
TCP是流式协议，没有消息边界，导致粘包（多个消息合并）和拆包（一个消息被拆分）。
- 固定长度：每条消息固定长度。
- 分隔符：用特殊字符作为消息边界，如换行符。
- 长度字段：消息头中包含长度字段（最常用），如Netty的LengthFieldBasedFrameDecoder。
9. select、poll、epoll的区别？
- select：使用fd_set（1024限制），每次遍历所有fd，O(n)，内核到用户空间拷贝fd_set。
- poll：用链表代替数组，无数量限制，但仍O(n)遍历。
- epoll：基于事件驱动，红黑树管理fd，就绪链表返回活跃fd，O(1)。支持水平触发(LT)和边缘触发(ET)。
Java NIO的Selector在Linux底层就是epoll实现。Netty也基于epoll实现高性能网络通信。
10. 长连接和短连接的区别？
- 短连接：每次请求都建立TCP连接，完成后断开。早期HTTP/1.0默认方式。
- 长连接：Connection: keep-alive，一个TCP连接可发多个请求。HTTP/1.1默认开启。
- 对比：长连接减少握手开销，但服务端需保持连接，占用资源。可通过心跳包保活。
- WebSocket：全双工长连接，服务端可主动推送，适合实时通信。