面试题30

01 cpu执行指令过程 02 什么是内存 03 为什么用二进制表示 04 TCP/IP分别在模型的哪一层 05 socket长连接 06 三次握手四次挥手 07 MySQL锁有几种 08 MySQL的char varchar text的区别 09 get和post的区别 10 状态码200/403/404/504

01 cpu执行指令过程

CPU执行指令的过程通常包括以下步骤，这些步骤组成了计算机的指令执行周期： 取指令（Instruction Fetch）：

CPU从内存中的指令存储位置（通常是程序计数器PC指示的位置）读取下一条要执行的指令。

PC的值递增，以指向下一条指令。

解码指令（Instruction Decode）：

CPU解释刚刚取得的指令，以确定它是什么类型的操作以及需要哪些操作数。

CPU还会确定指令的操作码（opcode）以及寻找操作数的位置。

读取操作数（Operand Fetch）：

根据解码的结果，CPU从内存中或寄存器中读取所需的操作数。

操作数通常包括内存地址、寄存器中的值或立即数（常数值）。

执行操作（Execute）：

CPU执行指令中指定的操作，使用读取的操作数。

这可能涉及算术运算、逻辑运算、分支操作等，具体操作根据指令的类型而定。

存储结果（Write Back）：

如果指令产生了结果，CPU将结果写回到寄存器或内存中。

结果可以是算术运算的输出，条件分支的结果，或其他需要保存的信息。

更新程序计数器（Update PC）：

CPU根据指令的执行情况更新程序计数器的值，以指向下一条要执行的指令。

更新可以涉及顺序执行下一条指令，或者根据条件执行分支到不同的指令位置。

这些步骤不断循环，CPU在每个时钟周期内执行一条指令。计算机程序的执行实际上是CPU按照这个指令执行周期不断地执行一系列指令，以完成特定任务。 CPU根据不同的指令和操作类型，可以在不同的功能单元中执行，例如算术逻辑单元（ALU）、浮点运算单元（FPU）和存储单元。 CPU通过不断重复上述过程来执行计算机程序的指令序列，从而实现复杂的计算和数据处理任务。

02 什么是内存

内存（Memory），在计算机科学和信息技术领域，是指计算机用来存储数据和程序的硬件设备或存储器件。它充当了计算机系统的临时工作区，用于保存正在运行的程序、数据和中间结果，以便CPU（中央处理单元）能够快速访问和处理这些信息。内存是计算机的关键组成部分，与存储设备（如硬盘驱动器、固态硬盘等）有所不同，存储设备主要用于永久性地存储数据，而内存用于临时存储数据以供处理。 内存通常分为以下几种类型： 主存储器（Main Memory）：也称为随机存取存储器（RAM，Random Access Memory），是计算机系统中的主要内存组件。它用于存储正在运行的程序、操作系统和临时数据。主存储器的数据可随时读取和写入，但数据在断电后会丢失。主存储器的速度很快，可以直接由CPU访问。

缓存（Cache）：缓存是位于CPU和主存储器之间的高速存储器，用于加速数据访问。缓存存储了CPU最近访问的数据和指令，以便CPU更快地访问这些数据，而不必每次都等待主存储器的读取。

虚拟内存（Virtual Memory）：虚拟内存是一种技术，允许计算机将部分数据移出主存储器，并将其存储在硬盘上，以便容纳更多数据。虚拟内存使得计算机能够运行比主存储器更大的程序，并且能够更好地处理多任务。

内存的容量通常以字节为单位进行衡量，例如兆字节（MB）或千兆字节（GB）。不同类型的内存有不同的速度、成本和用途，而内存管理是操作系统的一个关键部分，用于有效地分配和管理内存资源，以确保系统的稳定性和性能。

03 为什么用二进制表示

计算机使用二进制表示主要是因为硬件电子元件和数字电路的性质以及逻辑运算的简单性。以下是为什么计算机使用二进制表示的主要原因： 电子开关：计算机的内部是由许多电子开关组成的，这些开关只有两个状态：打开（表示1）和关闭（表示0）。这种双态性使得二进制非常适合表示和处理信息，因为电子开关可以轻松地表示二进制位。

简单的逻辑运算：数字电路中的逻辑运算器（例如AND、OR、NOT等门）对于处理二进制数据非常有效。这些门可以轻松地执行二进制位的逻辑操作，使得计算机能够进行各种复杂的运算和决策。

容易扩展：二进制表示可以轻松扩展到更高位数，只需增加更多的二进制位。这种可扩展性使得计算机可以表示和处理非常大的数字和数据集。

错误检测和校正：二进制表示具有优点，可以用于检测和纠正数据传输中的错误，例如通过奇偶校验位或冗余校验位。这对于确保数据的可靠性非常重要。

硬件的简单性：使用二进制表示的计算机硬件电路更简单，因为它只需要处理两种状态。这降低了电子元件的成本、能耗和复杂性。

标准化：二进制表示是计算机系统的标准，所有计算机系统都使用相同的二进制编码，这有助于确保不同计算机和设备之间的互操作性。

04 TCP/IP分别在模型的哪一层

CP/IP协议套件是计算机网络通信的基础，并按照OSI（开放系统互连）模型进行了分层。它包含多个协议，每个协议都位于不同的层次上。下面是TCP/IP协议套件的主要协议及它们在OSI模型中的分层位置：

IP（Internet Protocol）

：IP位于OSI模型的第三层，即网络层。它负责在网络中路由数据包，确保数据包从源主机传输到目标主机。IPv4和IPv6是两种常见的IP协议版本。

TCP（Transmission Control Protocol）

：TCP位于OSI模型的第四层，即传输层。它提供可靠的、面向连接的数据传输，用于确保数据在主机之间的可靠传递，以及按顺序传递。TCP处理错误检测、重传丢失的数据包等问题。

UDP（User Datagram Protocol）

：UDP也位于OSI模型的第四层，传输层。与TCP不同，UDP是一种无连接协议，不提供可靠性或流控制。它主要用于快速数据传输，如音频和视频流，以及需要低延迟的应用程序。

HTTP（Hypertext Transfer Protocol）

：HTTP位于应用层，通常用于Web浏览器与Web服务器之间的通信，以获取和传输网页内容。虽然HTTP不是TCP/IP协议的一部分，但它是TCP/IP网络上常用的应用层协议。

05 socket长连接

Socket长连接是指在网络通信中，建立一次连接后，该连接可以被多次数据传输和通信而不立即关闭。通常，普通的Socket连接（短连接）在完成一次数据传输后就会关闭连接，而在Socket长连接中，连接会保持打开，以便多次使用，从而减少连接建立和断开的开销。 Socket长连接的主要优点包括：

减少连接开销

：连接的建立和断开会消耗时间和资源。在Socket长连接中，连接保持打开，减少了频繁建立和关闭连接的开销。

减少延迟

：由于连接已建立，数据可以随时发送和接收，不需要重新建立连接，因此可以减少通信的延迟。

降低系统负担

：频繁的连接建立和断开可能会导致系统负担增加，而Socket长连接可以减轻这一负担。

Socket长连接通常用于需要实时性、频繁通信或交互性强的应用，如在线聊天、实时游戏、实时数据传输等。HTTP/HTTPS协议中的WebSocket也是一种使用Socket长连接的协议，它允许双向通信，用于实现实时Web应用程序。

06 三次握手四次挥手

TCP（Transmission Control Protocol）是一种面向连接的协议，它使用三次握手来建立连接，以及四次挥手来终止连接。以下是TCP连接的三次握手和四次挥手的详细说明： 三次握手（Three-Way Handshake）

第一步（第一个握手）

：客户端向服务器发送一个SYN（同步）标志的TCP数据包，请求建立连接。此时，客户端选择一个随机的初始序列号（ISN，Initial Sequence Number）。

第二步（第二个握手）

：服务器接收到客户端的请求后，回应一个ACK（确认）标志和SYN标志的TCP数据包，以确认连接请求。服务器也会选择一个随机的初始序列号。

第三步（第三个握手）

：客户端接收到服务器的确认后，也会发送一个带有ACK标志的TCP数据包，以确认连接建立。此时，双方的连接已建立，可以开始进行数据传输。

四次挥手（Four-Way Handshake）

第一步（第一个挥手）

：当客户端或服务器决定关闭连接时，它发送一个带有FIN（结束）标志的TCP数据包，表示不再发送数据，但仍愿意接收数据。

第二步（第二个挥手）

：接收到FIN的一方，暂时继续发送数据，以确保对方接收到已发送的数据。它回应一个ACK标志的数据包，表示已经接收到了关闭请求。

第三步（第三个挥手）

：一方在完成数据传输后，也向对方发送一个带有FIN标志的数据包，表示自己已经不再发送数据。同时，继续等待对方的数据确认。

第四步（第四个挥手）

：对方接收到FIN后，发送一个ACK标志的数据包以确认关闭请求。此时，连接被完全终止，不再传输数据。

07 MySQL锁有几种

MySQL中有多种类型的锁，这些锁用于控制并发访问数据库中的数据，以确保数据的完整性和一致性。以下是MySQL中常见的锁类型：

共享锁（Shared Locks）

：

共享锁允许多个事务同时获取锁，这些事务可以同时读取被锁定的数据。

适用于读取操作，因为多个事务可以同时共享对同一数据的只读访问权。

排他锁（Exclusive Locks）

：

排他锁只允许一个事务获取锁，其他事务不能同时获取共享锁或排他锁。

适用于写入操作，因为只有一个事务可以修改数据，以确保数据的一致性。

行级锁（Row-Level Locks）

：

行级锁是最细粒度的锁，可以锁定数据库表中的单行数据，而不是整个表或页。

行级锁允许多个事务同时处理不同行的数据，以提高并发性能。

表级锁（Table-Level Locks）

：

表级锁锁定整个数据表，阻止其他事务对表的访问。

表级锁一般用于处理全表操作，如备份和优化，但不适用于并发读写操作。

页级锁（Page-Level Locks）

：

页级锁锁定数据库表的整个页，通常是一组相邻的行。

页级锁的粒度介于行级锁和表级锁之间，适用于某些特定情况下。

意向共享锁（Intention Shared Locks）和意向排他锁（Intention Exclusive Locks）

：

意向锁是用于指示事务打算在表、页或行级别上使用共享锁或排他锁的锁。

它们用于帮助MySQL优化器了解其他事务的意图，以协调锁请求。

自动锁（Auto Locks）

：

MySQL可以自动添加和管理锁，例如，当执行UPDATE或DELETE语句时，MySQL会自动获取适当的锁，以确保数据的一致性和完整性。

08 MySQL的char varchar text的区别

在MySQL中，CHAR、VARCHAR和TEXT都是用于存储文本数据的数据类型，但它们在存储和使用文本数据时有一些重要的区别。

CHAR

：

CHAR是一种固定长度的字符数据类型，需要指定存储的字符数，无论实际数据是否占满指定的长度，都会占用完整的存储空间。

例如，CHAR(10)表示存储10个字符的固定长度字符串。

由于是固定长度，如果存储的字符串长度不足指定长度，MySQL会用空格进行填充，因此CHAR数据类型在存储空间上可能会浪费。

VARCHAR

：

VARCHAR是一种可变长度的字符数据类型，它只占用实际数据长度的存储空间，而不会浪费空间。

例如，VARCHAR(10)表示可以存储最多10个字符的可变长度字符串。

由于是可变长度，VARCHAR通常更节省存储空间，但需要额外的1或2个字节来存储字符串的长度。

TEXT

：

TEXT是一种用于存储大段文本数据的数据类型，不需要指定固定的长度。

TEXT类型可以存储非常长的文本数据，适用于存储大段文本、文章、备注等。

TEXT类型没有最大长度限制，因此非常灵活，但可能占用更多的存储空间。

使用CHAR当您需要固定长度的字符串，例如存储电话号码、邮政编码等。

使用VARCHAR当您需要可变长度的字符串，以减少存储空间的浪费，例如存储用户名、地址等。

使用TEXT当您需要存储大段文本数据，如文章、评论、描述等，但需要注意TEXT类型可能会占用更多的存储空间。

09 get和post的区别

HTTP协议支持多种请求方法，其中最常见的两种是GET和POST。它们在Web开发中具有不同的用途和特点：

GET请求：

GET请求是一种用于从服务器获取数据的HTTP请求方法。

GET请求将参数附加在URL的末尾，以查询字符串的形式发送。例如，http://example.com/resource?param1=value1¶m2=value2。

GET请求对于传输小量数据非常合适，但不适用于敏感数据，因为参数可见于URL中。

GET请求幂等，即多次发送相同的GET请求不会对服务器产生不同的影响。

浏览器通常使用GET请求来请求网页、图像、样式表等资源。

POST请求：

POST请求用于向服务器提交数据，通常用于提交表单数据、上传文件等。

POST请求将数据放在请求的主体部分，而不是在URL中，因此适用于传输大量数据和敏感数据。

POST请求不是幂等的，即多次发送相同的POST请求可能会对服务器产生不同的影响。

POST请求支持多种数据类型，包括表单数据、JSON、XML等，因此更灵活。

GET用于获取数据，而POST用于提交数据。

GET将参数附加到URL中，而POST将数据放在请求的主体中。

GET对于小型数据合适，POST对于大型、敏感数据合适。

GET是幂等的，POST不是。

GET请求通常用于资源获取，POST请求通常用于表单提交、数据上传等。

10 状态码200/403/404/504

HTTP状态码是服务器响应HTTP请求时返回的三位数字代码，用于表示请求的处理状态。以下是几个常见的HTTP状态码及其含义：

200 OK

：

表示服务器成功处理了客户端的请求。

客户端请求的网页或资源已正确找到、生成，并返回给客户端。

403 Forbidden

：

表示服务器理解请求，但拒绝执行请求。

通常，这是因为客户端没有访问请求资源的权限，或者服务器拒绝提供请求的服务。

404 Not Found

：

表示服务器无法找到客户端请求的资源。

这可能是因为资源不存在，或者服务器没有配置相应的路由或页面。

504 Gateway Timeout

：

表示服务器作为网关或代理，但未能及时从上游服务器或其他代理服务器接收响应。

通常，这是因为上游服务器无法在合理的时间内响应请求，或者存在网络问题。