虚拟 DOM 的工作原理可以概括为以下几个步骤：https://www.nowcoder.com/issue/tutorial?zhuanlanId=Mg58Em&uuid=6ba5d46dd6254d20809b2e18c249cbb9初始渲染：当应用程序加载时，首先进行一次初始渲染，将虚拟 DOM 结构构建出来。虚拟 DOM 是由 JavaScript 对象构成的树形结构，它对应于真实 DOM 的层次结构。更新生成新虚拟 DOM：当应用程序的状态发生变化时（比如用户交互），需要更新 UI。这时会生成一个新的虚拟 DOM 树，新的虚拟 DOM 表示了更新后的 UI 状态。对比差异：将新的虚拟 DOM 树与之前的虚拟 DOM 树进行对比，找出两者之间的差异（即哪些节点需要被更新、添加或删除）。这个对比过程的算法被称为"Diffing"。生成更新：根据对比得出的差异，生成一个表示更新操作的"补丁"（Patch）对象。该补丁对象包含了需要修改真实 DOM 的具体操作，比如添加节点、删除节点、更新属性等。应用更新：将补丁对象应用到真实 DOM 上，即将所有的变更操作一次性地应用到真实 DOM 上，从而实现 UI 的更新。这个过程通常使用最小化 DOM 操作的方式进行，以提高性能。

虚拟 DOM（Virtual DOM）是一种用 JavaScript 对象表示真实 DOM 结构的概念。它是由 React 引入的一种优化技术，旨在提高前端应用性能和开发效率。虚拟 DOM 是一个轻量级的抽象层，它对应于真实 DOM 的结构，并且可以以一种高效的方式进行操作和更新。它包含了与真实 DOM 相同的层次结构、属性和内容信息，但它只存在于内存中，并不直接渲染到浏览器中。虚拟 DOM 的原理是通过对比前后两个虚拟 DOM 树的差异，然后将差异部分应用到真实 DOM 上，从而减少直接操作真实 DOM 的次数。这种优化可以提高性能，因为直接操作真实 DOM 是一项昂贵的操作，会导致浏览器执行大量的重排和重绘操作。https://www.nowcoder.com/issue/tutorial?zhuanlanId=Mg58Em&uuid=6ba5d46dd6254d20809b2e18c249cbb9

缓存穿透是指当一个请求查询/访问一个不存在于缓存中的数据时，该请求会穿透缓存层，直接访问后端数据库或其他数据存储系统。这可能导致对后端系统的过度负载，并且每个请求都需要从后端获取数据，无法利用缓存提供的性能优势。在前端防止缓存穿透问题的常见方法包括：https://www.nowcoder.com/issue/tutorial?zhuanlanId=Mg58Em&uuid=5f0bf65b3be04ac8a2beb28f857943a6输入合法性验证：在接收到请求之前，对请求的输入进行合法性验证。例如，对于用户输入的查询参数或请求的标识符，进行验证并确保其符合预期的格式和范围。如果请求的数据不存在或无效，可以提前进行处理，返回适当的响应，而不是单纯地将请求传递到后端。布隆过滤器（Bloom Filter）：布隆过滤器是一种概率型数据结构，用于快速判断一个元素是否存在于集合中。在进行查询之前，可以使用布隆过滤器对缓存键进行检查，以过滤掉在缓存中一定不存在的键。这样可以减少对后端系统的不必要查询，同时提高缓存的命中率。缓存空值（Cache Miss）：对于请求中查询的数据，即使在后端不存在该数据，也在缓存中存储一个空值作为响应。这样，在下次查询时，可以直接从缓存中获取空值作为响应，而不需要再次查询后端系统。这种方式可以减少对后端系统的请求次数，并加快响应速度。设置热门数据的预热策略：对于一些热门的数据或常用的查询，可以在系统启动或低峰期预先将其加载到缓存中。这样可以确保这部分数据在真正被请求时已经存在于缓存中，减少缓存穿透的可能性。使用缓存层/中间件：引入缓存层或中间件作为前端和后端之间的代理，用于处理查询请求和缓存的查询结果。缓存层可以缓存不同类型的数据，并根据缓存策略和配置决定是否向后端查询数据。这样可以集中管理缓存逻辑，并提供更高效的数据访问。

ETag（Entity Tag）是一个由服务器生成的用于标识资源的唯一标识符。https://www.nowcoder.com/issue/tutorial?zhuanlanId=Mg58Em&uuid=5f0bf65b3be04ac8a2beb28f857943a6ETag 在浏览器缓存中的作用是协商缓存的一部分。当浏览器发送请求时，会将上一次请求返回的 ETag 值通过 If-None-Match 请求头字段发送给服务器。服务器使用这个值与当前资源的 ETag 进行比较，以判断资源是否发生了变化。如果服务器发现资源的 ETag 值与浏览器发送的匹配，并且资源没有发生变化，服务器会返回状态码 304 Not Modified，表示资源未修改。浏览器收到这个响应后，可以直接从缓存中获取资源，而无需重新下载。ETag 能够精确地确定资源是否发生了变化，相对于 Last-Modified（最后修改时间）来说更加准确。如果资源的内容发生了任何改变，服务器会为该资源生成新的 ETag 值，而 Last-Modified 只能以秒级别的精度表示时间，可能无法捕捉到非常小的修改。在大多数情况下，浏览器会使用 Cache-Control 和 ETag（或 Last-Modified）一起使用，以提供更精确和可靠的缓存控制。当 Cache-Control 的缓存过期策略失效时，浏览器会使用 ETag 和服务器进行协商，以便确定是否可以使用缓存的副本。如果服务器返回 304 Not Modified，浏览器就可以直接使用缓存，并避免重新下载资源。这样可以减少网络带宽的使用，并提高页面加载速度和性能。

💦Cache-Control：该响应头字段指定了资源的缓存策略。常见的值包括：max-age=：指定资源在缓存中的有效时间，单位为秒。例如，max-age=3600表示资源在缓存中有效一小时。no-cache：表示每次请求都要与服务器进行验证，不能直接使用缓存。no-store：表示不缓存任何请求或响应的内容。💦Expires：该响应头字段指定了资源的过期时间，是一个具体的日期时间。当浏览器接收到带有 Expires 响应头的资源时，会将资源缓存在本地，并在过期时间之前直接使用缓存。

当在浏览器中输入网址并按下回车键时，以下是大致的执行过程：https://www.nowcoder.com/issue/tutorial?zhuanlanId=Mg58Em&uuid=02b1742be4564f04b7e1bdf3b39333d7DNS解析：浏览器首先将输入的网址发送给DNS服务器，以获取该网址对应的IP地址。DNS服务器会查询其数据库，在找到匹配的域名时返回对应的IP地址给浏览器。TCP连接建立：浏览器使用获取到的IP地址与服务器建立TCP连接。这涉及到使用TCP三次握手的过程，确保客户端与服务器之间的可靠连接。发起HTTP请求：一旦建立了TCP连接，浏览器会发送HTTP请求到服务器。请求包含请求方法（例如GET、POST）、请求的URL、HTTP版本以及其他可能的请求头信息，如用户代理、Cookie等。服务器处理请求：服务器收到HTTP请求后，会根据请求的URL和其他请求信息来处理请求。服务器可能会读取请求中的参数，查询数据库，执行相应的逻辑处理，并生成HTTP响应。HTTP响应：服务器生成完整的HTTP响应后，将其返回给浏览器。响应包括一个状态码表示请求的结果（例如200表示成功，404表示资源未找到等），响应的内容，以及其他响应头信息，如Content-Type、Content-Length等。接收和解析响应：浏览器接收到服务器的HTTP响应后，开始解析响应。它会检查状态码，根据响应头中的Content-Type确定响应内容的类型，并将响应的内容保存下来。渲染页面：如果响应的内容是HTML页面，浏览器会开始解析HTML，并构建DOM树。然后，将CSS文件加载和解析为样式规则，并将其应用于DOM树，生成渲染树。最后，浏览器使用渲染树将页面内容绘制到用户的屏幕上。关闭TCP连接：一旦页面完全加载并渲染完成，浏览器会关闭与服务器之间的TCP连接。但是，如果页面中存在其他的资源（如图片、脚本、样式表等），浏览器可能会继续发送HTTP请求获取这些资源。

TCP（传输控制协议）是一种面向连接的协议，它使用三次握手进行连接的建立，以及四次挥手进行连接的关闭。三次握手：https://www.nowcoder.com/issue/tutorial?zhuanlanId=Mg58Em&uuid=02b1742be4564f04b7e1bdf3b39333d7第一步：客户端发送连接请求报文段（SYN）给服务器，并选择一个随机的初始序列号（ISN1）。第二步：服务器收到连接请求报文段后，如果同意连接，将发送确认报文段（SYN+ACK）。服务器会选择另一个随机的初始序列号（ISN2），并将其作为确认号，并将自己的初始序列号（ISN2）一起发送给客户端。第三步：客户端接收到服务器的确认报文段，会发送确认报文段（ACK），确认号设置为服务器的初始序列号加1（ISN2+1）。服务器接收到客户端的确认报文段后，连接建立成功。经过三次握手，客户端和服务器就建立了可靠的连接，可以开始进行数据传输。四次挥手：https://www.nowcoder.com/issue/tutorial?zhuanlanId=Mg58Em&uuid=02b1742be4564f04b7e1bdf3b39333d7第一步：客户端发送关闭连接请求报文段（FIN）给服务器，表示不再发送数据。客户端仍可以接收服务器发送的数据。第二步：服务器收到客户端的关闭请求后，发送确认报文段（ACK）作为确认，并进入半关闭状态。服务器此时不再发送数据给客户端，但仍可以接收来自客户端的数据。第三步：当服务器不再发送数据时，会发送自己的关闭请求报文段（FIN）给客户端，表示数据发送完毕。第四步：客户端收到服务器的关闭请求后，发送确认报文段（ACK），确认服务器的关闭请求。此时客户端进入 TIME_WAIT 状态，等待一段时间后关闭连接。服务器收到客户端的确认后，关闭连接。经过四次挥手，客户端和服务器都完成了关闭连接的操作，释放了连接资源。需要注意的是，三次握手和四次挥手中的每个步骤都需要双方的确认，确保连接的可靠性和数据的完整性。这些握手和挥手过程可以保证数据在传输过程中的可靠性和有序性，确保数据能够正确地被发送和接收。

CDN代表内容分发网络（Content Delivery Network），它是一种分布式的网络架构，通过将资源存储在位于全球各地的多个服务器节点上，提供高速、可靠的内容传输服务。CDN的作用是在全球范围内缩短网络请求的距离，提高网站或应用程序的性能和可靠性。在前端性能优化中，CDN发挥了重要的作用：https://www.nowcoder.com/issue/tutorial?zhuanlanId=Mg58Em&uuid=02b1742be4564f04b7e1bdf3b39333d7提供较低的延迟：由于CDN服务器位于全球各地，它们离用户更近，可以减少请求的传输时间和延迟。当用户请求一个资源时，CDN会尝试从离用户最近的节点返回资源，从而提供更快的响应时间和更好的用户体验。分担服务器负载：CDN通过将网站的静态内容（如图片、CSS、JavaScript文件等）缓存在全球各地的边缘节点上，减轻了原始服务器的负载压力。这意味着原始服务器可以更好地处理动态内容的请求，提高了网站的整体性能和可扩展性。降低带宽消耗：CDN能够在边缘节点缓存静态资源，并提供智能的缓存机制，当用户再次请求相同资源时，可以直接从缓存中获取，而不必再次向原始服务器请求。这样可以降低带宽消耗，减少网络流量，并提高整体的可用带宽。提高数据传输的可靠性：CDN通过多个服务器节点存储资源的副本，提供冗余和容错机制，可以提高数据传输的可靠性。即使某个节点出现故障，其他节点仍然可以提供服务，不会影响用户的访问体验。

浏览器缓存是浏览器在本地存储Web资源（如HTML文件、CSS样式表、JavaScript脚本、图像等）的副本，以便在之后的页面访问中能够直接从本地获取这些资源，而无需再次从服务器下载。浏览器缓存可以提供以下优点和在以下场景下使用：https://www.nowcoder.com/issue/tutorial?zhuanlanId=Mg58Em&uuid=02b1742be4564f04b7e1bdf3b39333d7提高性能：浏览器缓存能够显著提高网页加载速度。当浏览器首次访问一个网页时，它会下载并缓存其中的资源。在之后的访问中，如果资源未发生变化，则可以直接从缓存中读取，减少了网络请求和等待时间，提高了页面加载速度。减少网络流量：通过使用浏览器缓存，可以减少对服务器的请求次数和相应的网络流量。对于重复访问相同页面的用户，他们可以从缓存中获取资源，而无需再次下载。这对于移动设备以及网络速度较慢的情况下特别有益，可以减少数据传输量，降低用户流量消耗和延迟。降低服务器负载：如果浏览器从缓存中获取资源，而不是向服务器发送请求，那么服务器的负载将减少。这可以使服务器更有效地处理其他请求，并减少响应时间和带宽消耗。支持离线浏览：某些Web应用或网页可以利用浏览器缓存来实现离线浏览功能。一旦页面及其所需的资源被缓存在本地，用户在离线状态下仍然可以访问和浏览该页面。

OSI（Open Systems Interconnection）七层模型是一种网络协议体系结构，用于描述计算机网络中各个层级的功能和相互之间的关系。它由国际标准化组织（ISO）于1984年提出，并成为了网络通信领域的参考模型。下面是OSI七层模型的各个层级及其功能：https://www.nowcoder.com/issue/tutorial?zhuanlanId=Mg58Em&uuid=02b1742be4564f04b7e1bdf3b39333d7物理层（Physical Layer）： 物理层负责传输比特流，处理物理介质、电器特性和传输速率等物理细节。它定义了连接物理网络的接口标准，并处理数据的传输和接收。在这一层级上的设备包括网络适配器、连线和中继设备。数据链路层（Data Link Layer）： 数据链路层负责将原始比特流组织成数据帧（Data Frame），并在物理介质上可靠地传输。它负责错误检测和纠正，以及对数据进行分割和重组。这一层级处理的是局域网（LAN）等较短距离网络的数据传输和访问控制。网络层（Network Layer）： 网络层负责将数据包（Packet）从源主机发送到目标主机。它处理路径选择和逻辑寻址，使用IP地址确定数据报文的路径，并通过路由器实现数据包的转发。这一层级上的协议有IP（Internet Protocol）。传输层（Transport Layer）： 传输层负责提供端到端的可靠数据传输和错误恢复。它使用端口号标识不同的应用程序，将数据分段并管理传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP）等协议。会话层（Session Layer）： 会话层负责建立、管理和终止会话（Session）中的通信连接。它提供了数据交换的会话控制和同步功能，确保通信的可靠性和顺序。表示层（Presentation Layer）： 表示层负责数据的表示和格式化，以便不同系统之间的数据交换和解释。它处理数据的压缩、加密、解密和数据格式转换等任务。应用层（Application Layer）： 应用层提供用户与网络应用程序之间的接口。它包含各种应用协议，如HTTP（超文本传输协议）、SMTP（简单邮件传输协议）等，用于特定的应用需求。

RESTful API（Representational State Transfer API）是一种使用HTTP协议定义和交互的Web服务接口。RESTful API与传统的API相比有以下几个不同点：https://www.nowcoder.com/issue/tutorial?zhuanlanId=Mg58Em&uuid=02b1742be4564f04b7e1bdf3b39333d7设计思想：RESTful API基于资源的概念，它将应用程序的功能和数据都视为资源，并使用统一的资源标识符（URI）进行访问和操作。传统API则更加基于过程，通过暴露特定的操作和方法来实现功能。基于HTTP协议：RESTful API使用HTTP协议作为通信协议，充分利用HTTP的方法（如GET、POST、PUT、DELETE等）和状态码来表示对资源的不同操作。通过使用HTTP的语义和特性，RESTful API能够提供统一的接口规范和易于理解的操作方式。无状态性：RESTful API是无状态的，即每个请求都是独立的，服务器不会保存客户端的状态信息。客户端需要在每个请求中提供所有必要的信息，包括身份验证、参数等。这使得RESTful API具有可扩展性和可移植性。数据交互格式：RESTful API通常使用基于文本的数据交互格式，如JSON（JavaScript Object Notation）或XML（eXtensible Markup Language）来传输数据。这些格式具有广泛的支持和解析工具，易于解析和生成。资源链接：RESTful API通过链接不同的资源，实现资源之间的关联和导航。资源之间使用超链接（Hyperlink）来表示关系，客户端可以通过这些链接进行导航和获取相关资源。

DNS（Domain Name System）是一种用于将域名转换为IP地址的分布式命名系统。它充当了互联网上的'电话簿'，将易记的域名映射到对应的IP地址，以便通过域名访问网络资源。DNS的主要作用如下：https://www.nowcoder.com/issue/tutorial?zhuanlanId=Mg58Em&uuid=02b1742be4564f04b7e1bdf3b39333d7域名解析：DNS的主要作用是将人类可读的域名（例如www.example.com）解析为计算机可理解的IP地址（例如192.0.2.1）。当用户在浏览器中输入一个域名时，浏览器会向DNS服务器发送查询请求，DNS服务器会返回与域名对应的IP地址。IP地址管理：DNS还负责记录和管理与域名相关联的IP地址。通过DNS，可以轻松地更改和维护与特定域名关联的IP地址，而不需要更改所有使用该域名访问的客户端配置。分布式和层级化：DNS是一个分布式的系统，由许多相互连接的域名服务器组成。它采用层级化的结构，将全球范围内的域名系统划分为多个区域，每个区域下有多个域名服务器。这种结构使得域名解析能够高效地进行，并提供系统的可靠性和容错能力。缓存和性能优化：DNS服务器可以缓存解析结果，当多个用户查询相同的域名时，可以直接从本地缓存中获取结果，减少了向上层域名服务器的查询次数，提高了域名解析的效率。逆向解析：除了将域名解析为IP地址，DNS还支持逆向解析，即将一个IP地址转换为对应的域名。这在一些安全、网络管理和日志分析等方面非常有用。

TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）是一组网络通信协议，用于在计算机网络上进行可靠的数据传输和通信。它是互联网的基础协议套件，支持网络间的数据传输和互联网上的通信。TCP/IP协议由两个主要协议组成：TCP（Transmission Control Protocol）：TCP提供可靠的、面向连接的数据传输。它的主要功能是分割和重组数据，确认数据的完整性和可靠性，以及处理数据包在网络上的顺序。TCP通过建立连接、数据分段、错误检测和重传等机制，确保数据在源和目标之间可靠地传输。TCP适用于需要可靠性和顺序交付的应用，如网页浏览、文件传输和电子邮件等。 IP（Internet Protocol）：IP是计算机网络中的主要协议，负责在网络上定位和传输数据包。它定义了数据包的格式、寻址方案和路由选择。IP协议的主要功能是将数据包从源主机路由到目标主机，实现网络的互联和跨网络通信。IP协议是无连接的，每个数据包独立处理，因此它的传输不保证数据包的可靠性、顺序和时延。 alt

对称加密和非对称加密是常见的加密算法，用于确保数据在传输或存储过程中的安全性。对称加密：https://www.nowcoder.com/issue/tutorial?zhuanlanId=Mg58Em&uuid=02b1742be4564f04b7e1bdf3b39333d7对称加密使用相同的密钥（称为秘密密钥）进行加密和解密。加密和解密的过程都使用同一个密钥，因此速度较快。常见的对称加密算法有DES、AES等。使用对称加密时，发送方和接收方需要事先共享同一个密钥。非对称加密：https://www.nowcoder.com/issue/tutorial?zhuanlanId=Mg58Em&uuid=02b1742be4564f04b7e1bdf3b39333d7非对称加密使用一对密钥，分别称为公钥和私钥。公钥用于加密数据，私钥用于解密数据。使用公钥加密的数据只能通过对应的私钥进行解密。常见的非对称加密算法有RSA、ECC等。使用非对称加密时，发送方发布其公钥给接收方，接收方使用公钥加密数据后发送给发送方，发送方再使用私钥解密数据。