【面试】【程序员基本知识】计算机网络，设计模式，正则，安全

一、计算机网络

（一）基本概念

• 计算机网络 是一种将多台计算机通过硬件和软件互联，以实现资源共享和数据传输的技术。
• 组成部分：
  • (1) 硬件：路由器、交换机、网卡、光纤等。
  • (2) 软件：协议栈、操作系统、网络应用等。

（二）网络分层模型

• OSI 七层模型
  • (1) 物理层：负责数据的物理传输。
  • (2) 数据链路层：提供节点间的数据传输。
  • (3) 网络层：负责路由与寻址（如 IP 协议）。
  • (4) 传输层：提供端到端的通信（如 TCP/UDP）。
  • (5) 会话层：管理会话连接。
  • (6) 表示层：处理数据的表示和加密。
  • (7) 应用层：为用户提供网络服务。
• TCP/IP 四层模型
  • (1) 网络接口层：等同于 OSI 的物理层和数据链路层。
  • (2) 互联网层：等同于 OSI 的网络层。
  • (3) 传输层：提供可靠或不可靠的数据传输。
  • (4) 应用层：直接为应用程序提供服务。

（三）常见协议

• HTTP/HTTPS：超文本传输协议，HTTPS 增加了加密。
• FTP：文件传输协议。
• DNS：域名解析协议。
• SMTP/POP3/IMAP：电子邮件协议。
• WebSocket：实现全双工通信的协议。

二、设计模式

（一）基本概念

• 设计模式 是一套被反复使用的、代码设计的经验总结，用于解决特定场景中的常见问题。

（二）常见设计模式分类

• 创建型模式
  • (1) 单例模式：保证一个类仅有一个实例。
  • (2) 工厂方法模式：定义一个创建对象的接口，让子类决定实例化的具体类。
  • (3) 建造者模式：将复杂对象的构建与其表示分离。
• 结构型模式
  • (1) 适配器模式：将一个接口转换成客户端期望的另一个接口。
  • (2) 装饰器模式：动态地给对象添加功能。
  • (3) 代理模式：为其他对象提供代理以控制访问。
• 行为型模式
  • (1) 观察者模式：定义对象间的依赖关系。
  • (2) 策略模式：定义一系列算法，将其封装后使其互换。
  • (3) 责任链模式：将请求沿着处理链传递。

（三）应用场景

• 单例模式：数据库连接池。
• 装饰器模式：为函数添加日志功能。
• 观察者模式：实现事件监听机制。

三、正则表达式

（一）基本概念

• 正则表达式 是一种文本模式匹配的工具，用于字符串的查找、替换、验证等操作。

（二）常见元字符

• 字符类
  • \d：匹配数字。
  • \w：匹配字母、数字和下划线。
  • .：匹配任意单个字符（换行符除外）。
• 数量限定符
  • *：匹配前一个字符 0 次或多次。
  • +：匹配前一个字符 1 次或多次。
  • {n,m}：匹配前一个字符 n 到 m 次。
• 位置锚定
  • ^：匹配字符串的开头。
  • $：匹配字符串的结尾。

（三）常见应用场景

• 邮箱验证

  • 正则：^[\w-\.]+@[\w-]+\.[a-z]{2,}$

• URL 验证

  • 正则：https?:\/\/(www\.)?[\w-]+(\.[\w-]+)+([\/\w-]*)*\/?

• 手机号验证

  （中国大陆）

  • 正则：^1[3-9]\d{9}$

四、安全

（一）常见安全问题

• SQL 注入
  • 问题：通过插入恶意 SQL 语句来攻击数据库。
  • 防范措施：
    • (1) 使用参数化查询。
    • (2) 检查输入的合法性。
• XSS（跨站脚本攻击）
  • 问题：攻击者在网页中插入恶意脚本，劫持用户信息。
  • 防范措施：
    • (1) 对用户输入进行转义。
    • (2) 设置内容安全策略（CSP）。
• CSRF（跨站请求伪造）
  • 问题：攻击者通过伪造用户请求来完成未授权的操作。
  • 防范措施：
    • (1) 验证请求来源。
    • (2) 使用 CSRF Token。

（二）安全加密

• 对称加密
  • 特点：加密和解密使用相同的密钥。
  • 常见算法：AES、DES。
• 非对称加密
  • 特点：加密和解密使用不同的密钥（公钥与私钥）。
  • 常见算法：RSA、ECC。
• 哈希算法
  • 特点：将任意长度数据映射为固定长度值，不可逆。
  • 常见算法：MD5、SHA-256。

（三）安全开发实践

• (1) 使用 HTTPS 保护数据传输。
• (2) 定期更新依赖库，避免已知漏洞。
• (3) 实施最小权限原则，限制用户权限。
• (4) 日志记录和监控，快速发现异常行为。