HW问题汇总

Python中的深拷贝和浅拷贝

python中的拷贝分为深拷贝和浅拷贝两种方式：

浅拷贝（shallow copy）指的是将一个对象的引用赋值给另一个变量，这样两个变量指向的是同一个对象，当其中一个变量修改这个对象时，另外一个变量也会受到影响。
深拷贝（deep copy）则是创建一个新的对象，新对象与原对象完全独立，两个对象互不影响。

字典的key能够使用数组吗

可以，但需要将数组转变为元祖进行存储。因为字典的key必须是唯一且不可变的。

简介TCP和UDP之间的区别

TCP协议全称是传输控制协议是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议，由IETF的RFC793定义。TCP是面向连接的、可靠的流协议。TCP提供超时重发，丢弃重复数据，检验数据，流量控制等功能，保证数据能从一端传到另一端。

UDP协议全称是用户数据报协议，在网络中它与TCP协议一样用于处理数据包，是一种无连接的协议。在OSI模型中，在第四层——传输层，处于IP协议的上一层。UDP有不提供数据包分组、组装和不能对数据包进行排序的缺点。由于UDP在传输数据报前不用在客户和服务器之间建立一个连接，且没有超时重发等机制，故而传输速度很快。

两者的区别：

1、TCP是面向连接的，UDP是面向无连接的;

2、UDP程序结构较简单;

3、TCP是面向字节流的，UDP是基于数据报的;

4、TCP保证数据正确性，UDP可能丢包;

5、TCP保证数据顺序，UDP不保证

python的内存如何进行管理

垃圾回收机制：python的垃圾回收机制通过引用技术实现。每个对象都有一个引用计数器，当引用计数为0时对象就会被回收。Python使用的是标记-清除算法，当一个对象被标记为垃圾时，就会被回收。Python还使用了分代回收机制，将对象分成不同的代，每个代使用不同的回收机制，以提高垃圾回收的效率。
内存池机制：Python还使用了内存池机制，来提高内存分配和释放的效率。内存池机制是指预先分配一定数量的内存块，当需要分配内存时，直接从内存池中取出内存块，当释放内存时，将内存块放回内存池中。这样做的好处是可以减少内存分配和释放的次数，提高内存使用效率。
循环引用：循环引用是指两个或多个对象相互引用，形成一个环。如果存在循环引用，就会导致内存泄漏，因为这些对象的引用计数永远不会变为0。Python使用了弱引用来解决循环引用的问题。弱引用是一种不增加对象引用计数的引用方式，当对象的引用计数为0时，弱引用也会被回收。
内存分配器：Python的内存分配器使用了多种算法，包括best fit、first fit和buddy system等。best fit算法是在空闲内存块中查找最小的合适内存块进行分配；first fit算法是在空闲内存块中查找第一个合适内存块进行分配；buddy system算法是将内存块分成大小相等的块，每个块的大小是2的n次方，当需要分配内存时，从大小最接近的块中分配内存。

进程间通信的方式有哪些

进程间通信的方式有：1、管道通常指无名管道，是UNIX系统IPC最古老的形式；2、FIFO，是一种文件类型；3、消息队列，是消息的链接表，存放在内核中；4、信号量，是一个计数器；5、共享内存。

管道：通常指无名管道，是 UNIX 系统IPC最古老的形式。
- 它是半双工的（即数据只能在一个方向上流动），具有固定的读端和写端。
- 它只能用于具有亲缘关系的进程之间的通信（也是父子进程或者兄弟进程之间）。
- 它可以看成是一种特殊的文件，对于它的读写也可以使用普通的read、write 等函数。但是它不是普通的文件，并不属于其他任何文件系统，并且只存在于内存中。
FIFO：也称为命名管道，它是一种文件类型。
- FIFO可以在无关的进程之间交换数据，与无名管道不同。
- FIFO有路径名与之相关联，它以一种特殊设备文件形式存在于文件系统中。
消息队列：是消息的链接表，存放在内核中。一个消息队列由一个标识符（即队列ID）来标识。
- 消息队列是面向记录的，其中的消息具有特定的格式以及特定的优先级。
- 消息队列独立于发送与接收进程。进程终止时，消息队列及其内容并不会被删除。
- 消息队列可以实现消息的随机查询,消息不一定要以先进先出的次序读取,也可以按消息的类型读取。
信号量：信号量（semaphore）与已经介绍过的 IPC 结构不同，它是一个计数器。信号量用于实现进程间的互斥与同步，而不是用于存储进程间通信数据。
- 信号量用于进程间同步，若要在进程间传递数据需要结合共享内存。
- 信号量基于操作系统的 PV 操作，程序对信号量的操作都是原子操作。
- 每次对信号量的 PV 操作不仅限于对信号量值加 1 或减 1，而且可以加减任意正整数。
- 支持信号量组。
共享内存：共享内存（Shared Memory），指两个或多个进程共享一个给定的存储区。
- 共享内存是最快的一种 IPC，因为进程是直接对内存进行存取。
- 因为多个进程可以同时操作，所以需要进行同步。
- 信号量+共享内存通常结合在一起使用，信号量用来同步对共享内存的访问。

三次握手与四次挥手

第一次握手：首先是客户端向服务器发送了报文：这次的握手是具有重大意义的：它说明了客户端它的发送能力是正常的
第二次握手：然后服务器端接收到了客户端向它发送的报文，并且也同时向客户端发送报文：这次的握手也很重要：它说明了服务器端自身的接收能力和发送能力都是正常的
第三次握手：客户端再一次向服务器发送了报文：这次的握手依旧重要：因为证明客户端的接收能力正常
第一次挥手： 客户端发出连接释放报文，并且停止发送数据。释放数据报文首部，FIN=1，其序列号为seq=u（等于前面已经传送过来的数据的最后一个字节的序号加1），此时，客户端进入FIN-WAIT-1（终止等待1）状态
第二次挥手：服务器端接收到连接释放报文后，发出确认报文，ACK=1，ack=u+1，并且带上自己的序列号seq=v，此时，服务端就进入了CLOSE-WAIT 关闭等待状态
第三次挥手：客户端接收到服务器端的确认请求后，客户端就会进入FIN-WAIT-2（终止等待2）状态，等待服务器发送连接释放报文，服务器将最后的数据发送完毕后，就向客户端发送连接释放报文，服务器就进入了LAST-ACK（最后确认）状态，等待客户端的确认。
第四次挥手：客户端收到服务器的连接释放报文后，必须发出确认，ACK=1，ack=w+1，而自己的序列号是seq=u+1，此时，客户端就进入了TIME-WAIT（时间等待）状态，但此时TCP连接还未终止，必须要经过2MSL后（最长报文寿命），当客户端撤销相应的TCB后，客户端才会进入CLOSED关闭状态，服务器端接收到确认报文后，会立即进入CLOSED关闭状态，到这里TCP连接就断开了，四次挥手完成

进程和线程的区别

根本区别：进程和线程的根本区别是进程是操作系统（OS）资源分配的基本单位，而线程是处理器（CPU）任务调度和执行的基本单位。
资源开销：每个进程都有独立的代码和数据空间（程序上下文）,程序之间的切换会有较大的开销；线程可以看做轻量级的进程，同一类线程共享代码和数据空间，每个线程都有自己独立的运行栈和程序计数器（PC),线程之间切换的开销小。
包含关系：如果一个进程内有多个线程，则执行过程不是一条线的，而是多条线同完成的；线程是进程的一部分，所行过程不是一条线的，而是多条线（线耗）其被称为轻权进程或者轻量级进程。
内存分配：同一进程的线程共享本进程的地址空间和资源，而进程之间的地址空间和资源是相互独立的。
影响关系：一个进程崩溃后，在保护模式下不会对其他进程产生影响，但是一个线程崩溃整个进程都死掉。所以多进程要比多线程健壮。
执行过程：每个独立的进程有程序运行的入口、顺序执行序列和程序出口。**但是线程不能独立执行**，必须依存在应用程序中，由应用程序提供多个线程执行控制，两者均可并发执行。

进程、线程、协程的概念

进程：是并发执行的程序在执行过程中分配和管理资源的基本单位，是一个动态概念，竞争计算机系统资源的基本单位。
线程：是进程的一个执行单元，是进程内科调度实体。比进程更小的独立运行的基本单位。线程也被称为轻量级进程。
协程：是一种比线程更加轻量级的存在。一个线程也可以拥有多个协程。其执行过程更类似于子例程，或者说不带返回值的函数调用。

何时使用多进程，何时使用多线程

对资源的管理和保护要求高，不限制开销和效率时，使用多进程。要求效率高，频繁切换时，资源的保护管理要求不是很高时，使用多线程。

在浏览器地址栏输入一个URL后回车，背后会进行哪些技术步骤？

DNS解析：当用户在浏览器中输入URL时，浏览器会首先查找本地缓存中是否有该URL对应的IP地址。如果没有，则会向本地DNS服务器发送一个DNS查询请求。本地DNS服务器会检查自己的缓存，如果也没有找到，则会向其他的DNS服务器发起查询，直到找到对应的IP地址为止。一旦找到IP地址，本地DNS服务器就会将其返回给浏览器。
建立TCP链接：一旦浏览器获取到服务器的IP地址，它就会向该IP地址发送一个TCP连接请求。在建立TCP连接之前，浏览器会首先与服务器进行三次握手，以确保连接的可靠性。
发送HTTP请求：一旦TCP连接建立成功，浏览器就会向服务器发送HTTP请求。该请求包含了一些信息，如请求方式（GET、POST等）、请求头、请求体等。其中，请求头中包含了一些信息，如浏览器类型、支持的压缩格式、语言等等。
- 服务器处理请求并返回响应：服务器接收到浏览器发送的HTTP请求后，会进行处理，并生成一个HTTP响应。该响应包含了一些信息，如状态码、响应头、响应体等。其中，状态码表示服务器对请求的处理结果，常见的状态码有200（OK）、404（Not Found）、500（Internal Server Error）等等。
接收HTTP响应：一旦浏览器接收到服务器返回的HTTP响应，它就会进行一些处理。首先，它会解析响应头，以确定响应的类型、编码、长度等信息。然后，它会读取响应体，并根据响应的类型进行解析。
浏览器渲染页面：一旦浏览器接收到HTTP响应并解析出页面的HTML、CSS和JavaScript代码，它就会开始渲染页面。
执行JS代码。

数组和链表的区别

数组是一组具有相同数据类型的变量的集合，这些变量称之为集合的元素。
链表是一种物理存储单元上非连续、非顺序的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接次序实现的。

Python的继承、封装和多态

封装

封装的目的

封装数据：保护隐私
封装方法：隔离复杂度（只保留部分接口对外使用）

封装的方式

公有属性和方法：公有属性和方法可以被类的外部访问和使用，不需要添加任何特殊符号。
私有属性和方法：
- 封装属性：__attr
- 封装方法：__func
- 以_开头的属性被视为受保护的属性，他们不应该在类外部被直接访问。但是，他们可以在类的子类和内部方法中被访问。
- 以__开头的属性被视为私有属性，即它们不应该在类的外部被访问。但是，它们也可以在类的内部方法中被访问。
属性装饰器和方法装饰器：
- @property装饰器用于定义属性的访问器，它会将属性定义为一个只读属性。当外部代码试图修改这个属性时，会触发一个AttributeError异常。
- @属性名.setter装饰器用于定义属性的修改器，它可以让外部代码修改这个属性的值。当外部代码试图读取这个属性时，会触发一个AttributeError异常

继承

python中的继承机制经常用于创建和现有类功能类似的新类，又或是新类只需要在现有类基础上添加一些成员（属性和方法），但又不想直接将现有类代码复制给新类。也就是说，当我们需要进行类的重复使用时，就可以使用这种继承机制来实现。

子类继承父类时，只需要在定义子类时，将父类（可以是多个）放在子类之后的括号内即可：

class 类名(父类1, 父类2, ...)：
    #类定义部分

如果一个类是空类，但是继承了含有方法和属性的类，那么这个类也同样含有父类的方法和属性：

class People:
    def __init__(self,name):
        self.name =name
    def say(self):
        print("People类",self.name)

class Animal:
    def __init__(self):
        self.name = Animal
    def say(self):
        print("Animal类",self.name)

#People类是Person父类中最近的父类，因此People中的name属性和say()方法会遮蔽 Animal 类中的
class Person(People, Animal):
    pass

zhangsan=Person('张三')
zhangsan.say()   # People类 张三

可以看到，当 Person 同时继承 People 类和 Animal 类时，People 类在前，因此如果 People 和 Animal 拥有同名的类方法，实际调用的是 People 类中的；由此也可以看出，python支持多继承。