python面试题(六)

1 异常处理写法以及如何主动跑出异常（应用场景）

try:
   """执行语句"""
except: #异常类型
   """触发异常后执行的语句"""
finally:
   """有没有异常都执行的语句"""
# 主动抛出异常
raise  #异常类实例

2 json序列化时，可以处理的数据类型有哪些？如何定制支持datetime类型？

#字符串、字典、列表、数字、布尔值、None、、自定义class类
import json
import datetime

class MyEncoder(json.JSONEncoder):
   def default(self, o):  # o是数据类型
       if isinstance(o, datetime.datetime)
           return o.strftime('%Y-%m-%d')
       else:
           return super(MyEncoder, self).default(o)

3 什么是断言？应用场景？

断言条件为真时，代码继续执行，负责抛出异常，这个异常通常不会去捕获他，我们设置一个断言目的就是要求必须实现某个条件。

assert True

4 使用代码实现查看列举目录下的所有文件。

# 递归方法
def print_directory_contents(sPath):
   import os
   for sChild in os.listdir(sPath):
       sChildPath = os.path.join(sPath,sChild)
       if os.path.isdir(sChildPath):
           print_directory_contents(sChildPath)
       else:
           print(sChildPath)

5 简述yield和yield from关键字。

yield：生成器函数关键字
yield from：相当于 for i in obj ： yield i

def a():
   yield 1
def b():
   yield from a()

6 简述 OSI 七层协议。

物理层 主要定义物理设备标准，如网线的接口类型、光纤的接口类型、各种传输介质的传输速率等。它的主要作用是传输比特流（就是由1、0转化为电流强弱来进行传输,到达目的地后在转化为1、0，也就是我们常说的数模转换与模数转换）。这一层的数据叫做比特。   

数据链路层 定义了如何让格式化数据以进行传输，以及如何让控制对物理介质的访问。这一层通常还提供错误检测和纠正，以确保数据的可靠传输。   

网络层 在位于不同地理位置的网络中的两个主机系统之间提供连接和路径选择。Internet的发展使得从世界各站点访问信息的用户数大大增加，而网络层正是管理这种连接的层。   

传输层 定义了一些传输数据的协议和端口号（WWW端口80等），如： TCP（transmission control protocol –传输控制协议，传输效率低，可靠性强，用于传输可靠性要求高，数据量大的数据） UDP（user datagram protocol–用户数据报协议，与TCP特性恰恰相反，用于传输可靠性要求不高，数据量小的数据，如QQ聊天数据就是通过这种方式传输的）。 主要是将从下层接收的数据进行分段和传输，到达目的地址后再进行重组。常常把这一层数据叫做段。   

会话层 通过运输层（端口号：传输端口与接收端口）建立数据传输的通路。主要在你的系统之间发起会话或者接受会话请求（设备之间需要互相认识可以是IP也可以是MAC或者是主机名）   

表示层 可确保一个系统的应用层所发送的信息可以被另一个系统的应用层读取。例如，PC程序与另一台计算机进行通信，其中一台计算机使用扩展二一十进制交换码（EBCDIC），而另一台则使用美国信息交换标准码（ASCII）来表示相同的字符。如有必要，表示层会通过使用一种通格式来实现多种数据格式之间的转换。   

应用层 是最靠近用户的OSI层。这一层为用户的应用程序（例如电子邮件、文件传输和终端仿真）提供网络服务。

更多请参考网络基础 http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU0NDgyODc5NQ==&mid=2247483802&idx=1&sn=e8e41ebb3ce99a462fc6110896180887&chksm=fb777d8ecc00f498f8af7260a2f54daf1ae101d4d80881acf7c7bc053f067a2d28d7fd40ee00&scene=21#wechat_redirect

7 什么是C/S和B/S架构？

一、C/S 架构

1、 概念

C/S 架构是一种典型的两层架构，其全程是Client/Server，即客户端服务器端架构，其客户端包含一个或多个在用户的电脑上运行的程序，而服务器端有两种，一种是数据库服务器端，客户端通过数据库连接访问服务器端的数据；另一种是Socket服务器端，服务器端的程序通过Socket与客户端的程序通信。

C/S 架构也可以看做是胖客户端架构。因为客户端需要实现绝大多数的业务逻辑和界面展示。这种架构中，作为客户端的部分需要承受很大的压力，因为显示逻辑和事务处理都包含在其中，通过与数据库的交互（通常是SQL或存储过程的实现）来达到持久化数据，以此满足实际项目的需要。

2 、优点和缺点

优点：

2.1 C/S架构的界面和操作可以很丰富。 2.2 安全性能可以很容易保证，实现多层认证也不难。 2.3 由于只有一层交互，因此响应速度较快。

缺点：

2.4 适用面窄，通常用于局域网中。 2.5 用户群固定。由于程序需要安装才可使用，因此不适合面向一些不可知的用户。 2.6 维护成本高，发生一次升级，则所有客户端的程序都需要改变。

二、B/S架构

1、概念

B/S架构的全称为Browser/Server，即浏览器/服务器结构。Browser指的是Web浏览器，极少数事务逻辑在前端实现，但主要事务逻辑在服务器端实现，Browser客户端，WebApp服务器端和DB端构成所谓的三层架构。B/S架构的系统无须特别安装，只有Web浏览器即可。

B/S架构中，显示逻辑交给了Web浏览器，事务处理逻辑在放在了WebApp上，这样就避免了庞大的胖客户端，减少了客户端的压力。因为客户端包含的逻辑很少，因此也被成为瘦客户端。

2 、优点和缺点

优点：

1）客户端无需安装，有Web浏览器即可。 2）BS架构可以直接放在广域网上，通过一定的权限控制实现多客户访问的目的，交互性较强。 3）BS架构无需升级多个客户端，升级服务器即可。

缺点：

1）在跨浏览器上，BS架构不尽如人意。 2）表现要达到CS程序的程度需要花费不少精力。 3）在速度和安全性上需要花费巨大的设计成本，这是BS架构的最大问题。 4）客户端服务器端的交互是请求-响应模式，通常需要刷新页面，这并不是客户乐意看到的。（在Ajax风行后此问题得到了一定程度的缓解）

三、B/S对C/S的改进和扩展

正如前文所说，C/S和B/S都可以进行同样的业务处理，但是B/S随着Internet技术的兴起，是对C/S结构的一种改进或者扩展的结构。相对于C/S，B/S具有如下优势：

1、分布性：可以随时进行查询、浏览等业务

2、业务扩展方便：增加网页即可增加服务器功能

3、维护简单方便：改变网页，即可实现所有用户同步更新

4、开发简单，共享性强，成本低，数据可以持久存储在云端而不必担心数据的丢失。

8 简述 三次握手、四次挥手的流程。

3次握手过程详解 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：

（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攻击是一种典型的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

4次挥手过程详解 三次握手耳熟能详，四次挥手估计就少有人知道了。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：

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。

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。

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。

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。

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：

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。

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。

9 什么是arp协议？

arp协议由来：计算机通信基本靠吼，即广播的方式，所有上层的包到最后都要封装上以太网头，然后通过以太网协议发送，在谈及以太网协议时候，我门了解到通信是基于mac的广播方式实现，计算机在发包时，获取自身的mac是容易的，如何获取目标主机的mac，就需要通过arp协议

arp协议功能：广播的方式发送数据包，获取目标主机的mac地址

协议工作方式：每台主机ip都是已知的

例如：主机172.16.10.10/24访问172.16.10.11/24

一：首先通过ip地址和子网掩码区分出自己所处的子网

场景 数据包地址 同一子网 目标主机mac，目标主机ip 不同子网 网关mac，目标主机ip 二：分析172.16.10.10/24与172.16.10.11/24处于同一网络(如果不是同一网络，那么下表中目标ip为172.16.10.1,通过arp获取的是网关的mac)

源mac 目标mac 源ip 目标ip 数据部分 发送端

主机

发送端

mac

FF:FF:FF:FF:FF:FF 172.16.10.10/24 172.16.10.11/24 数据 三：这个包会以广播的方式在发送端所处的自网内传输，所有主机接收后拆开包，发现目标ip为自己的，就响应，返回自己的mac

10 TCP和UDP的区别？

TCP与UDP区别总结： a、TCP面向连接（如打电话要先拨号建立连接）;UDP是无连接的，即发送数据之前不需要建立连接

b、TCP提供可靠的服务。也就是说，通过TCP连接传送的数据，无差错，不丢失，不重复，且按序到达;UDP尽最大努力交付，即不保证可靠交付

Tcp通过校验和，重传控制，序号标识，滑动窗口、确认应答实现可靠传输。如丢包时的重发控制，还可以对次序乱掉的分包进行顺序控制。

c、UDP具有较好的实时性，工作效率比TCP高，适用于对高速传输和实时性有较高的通信或广播通信。

d.每一条TCP连接只能是点到点的;UDP支持一对一，一对多，多对一和多对多的交互通信

e、TCP对系统资源要求较多，UDP对系统资源要求较少。

为什么UDP有时比TCP更有优势?

UDP以其简单、传输快的优势，在越来越多场景下取代了TCP,如实时游戏。

（1）网速的提升给UDP的稳定性提供可靠网络保障，丢包率很低，如果使用应用层重传，能够确保传输的可靠性。

（2）TCP为了实现网络通信的可靠性，使用了复杂的拥塞控制算法，建立了繁琐的握手过程，由于TCP内置的系统协议栈中，极难对其进行改进。

采用TCP，一旦发生丢包，TCP会将后续的包缓存起来，等前面的包重传并接收到后再继续发送，延时会越来越大，基于UDP对实时性要求较为严格的情况下，采用自定义重传机制，能够把丢包产生的延迟降到最低，尽量减少网络问题对游戏性造成影响

UDP和TCP编程步骤也有些不同，如下：

TCP编程的服务器端一般步骤是：

1、创建一个socket，用函数socket()；

2、设置socket属性，用函数setsockopt(); * 可选 3、绑定IP地址、端口等信息到socket上，用函数bind(); 4、开启监听，用函数listen()；
5、接收客户端上来的连接，用函数accept()；

6、收发数据，用函数send()和recv()，或者read()和write();
7、关闭网络连接； closesocket(SocketListen)
8、关闭监听；

TCP编程的客户端一般步骤是：
1、创建一个socket，用函数socket()；
2、设置socket属性，用函数setsockopt();* 可选
3、绑定IP地址、端口等信息到socket上，用函数bind();* 可选
4、设置要连接的对方的IP地址和端口等属性；
5、连接服务器，用函数connect()；
6、收发数据，用函数send()和recv()，或者read()和write();
7、关闭网络连接；

与之对应的UDP编程步骤要简单许多，分别如下：

UDP编程的服务器端一般步骤是：
1、创建一个socket，用函数socket()；
2、设置socket属性，用函数setsockopt();* 可选
3、绑定IP地址、端口等信息到socket上，用函数bind();
4、循环接收数据，用函数recvfrom();
5、关闭网络连接；

UDP编程的客户端一般步骤是：
1、创建一个socket，用函数socket()；
2、设置socket属性，用函数setsockopt();* 可选
3、绑定IP地址、端口等信息到socket上，用函数bind();* 可选
4、设置对方的IP地址和端口等属性;
5、发送数据，用函数sendto();
6、关闭网络连接；

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