你們后端，到底要學(xué)啥？

最近有小伙伴問我，一名后端工程師的學(xué)習(xí)路線是什么？其實現(xiàn)在很多程序員都不是科班出生的，包括我自己，大學(xué)壓根沒學(xué)過什么計算機(jī)相關(guān)的課程。非科班出生的程序員的劣勢在于基礎(chǔ)會稍差，比如計算機(jī)基礎(chǔ)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等都了解的不多，不過沒關(guān)系，只要你利用業(yè)余時間系統(tǒng)的來學(xué)習(xí)，照樣可以做到后來居上。但是問題是，我們的學(xué)習(xí)路徑是什么？該如何學(xué)，網(wǎng)上課程那么多，我到底該看哪一個？打開自己的收藏夾，數(shù)不清的資料全部在吃灰，到頭來一個也沒學(xué)。

其實同類型的資料我們保存1-2個就足夠了，然后一段時間內(nèi)專心學(xué)習(xí)一門知識，猥瑣發(fā)育，最后驚艷所有人。

ok，廢話不多說，我今天要分享的就是后端工程師的學(xué)習(xí)路徑和相關(guān)的書籍、視頻，由于后端語言居多，所以本文不會分享語言相關(guān)的內(nèi)容。

計算機(jī)組成原理

首先要講的自然就是計算機(jī)組成原理相關(guān)的知識了，當(dāng)然這并不是和你單單的介紹計算機(jī)是什么組成的，不是教你如何組裝電腦，而是告訴你比如計算機(jī)是如何運(yùn)算我們的數(shù)據(jù)的、CPU這個大腦是如何高效處理我們的邏輯的、CPU又是如何與內(nèi)存之間通信的，加快執(zhí)行我們的程序在CPU維度有哪些優(yōu)化以及我們運(yùn)行程序的時候如何解決CPU和內(nèi)存、內(nèi)存和磁盤之間的速度鴻溝等等...

這里我和大家推薦 《計算機(jī)組成與設(shè)計 硬件/軟件接口》 這本書

學(xué)習(xí)這本書你可以獲取以下知識：

1. 計算機(jī)是怎么從大型設(shè)備逐漸發(fā)展到今天的個人PC機(jī)，以及計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的8個偉大的思想：面向摩爾定律的設(shè)計、抽象的簡化設(shè)計、加速大概率事件、通過并行提高性能、通過流水線提供性能、通過預(yù)測提供性能、存儲器層次、通過冗余提高可靠性。
2. 如何判斷一個CPU的性能？最直白的反應(yīng)就是CPU夠不夠快，也就是我們的程序要跑多久，這個響應(yīng)時間我們一般稱之為CPU執(zhí)行時間，這里需要注意的是CPU執(zhí)行時間并不包含程序執(zhí)行期間涉及的IO，再細(xì)分的話，又可以分為用戶CPU時間和系統(tǒng)CPU時間
3. 有無符號數(shù)和無符號數(shù)是如何表示的？CPU如何進(jìn)行比較運(yùn)算、分支判斷、循環(huán)執(zhí)行的？我們的代碼其實是要經(jīng)過編譯、匯編、鏈接這樣幾個流程的，加法、減法、乘法、除法以及浮點(diǎn)數(shù)相關(guān)的運(yùn)算在計算機(jī)層面是如何被實現(xiàn)的。
4. CPU是如何進(jìn)行數(shù)據(jù)冒險，控制冒險的？流水線技術(shù)是如何提供吞吐的，處理器的數(shù)據(jù)通路和控制同路是如何設(shè)計的。
5. 再接下來就是存儲器相關(guān)的知識了，比如虛擬內(nèi)存技術(shù)、程序分段技術(shù)、分頁技術(shù)，當(dāng)發(fā)生缺頁后如何找到磁盤頁的，以及為了提升地址的查詢速度，做了哪些優(yōu)化，頁表的好處與壞處是什么？TLB的好處與壞處是什么？

總之，學(xué)習(xí)了計算機(jī)組成之后，內(nèi)功絕對可以大增。如果覺得書本知識枯燥難以閱讀的話，我這里再給你推薦個視頻：計算機(jī)科學(xué)速成課(https://www.bilibili.com/video/BV1EW411u7th)

非常生動形象的課，一共40集，每集大概10分鐘，全部看完7個小時足矣，非常適合入門，這個視頻配上書籍，簡直完美。

操作系統(tǒng)

學(xué)習(xí)計算機(jī)組成原理之后，我們會了解計算機(jī)各個硬件之間是如何協(xié)調(diào)工作的，那么接下來就是肝操作系統(tǒng)了，操作系統(tǒng)是處于計算機(jī)硬件與軟件資源之間的程序。從程序員的角度來看，學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)可以幫助我們更好的了解程序是如何被調(diào)度的等等。操作系統(tǒng)需要處理如管理與配置內(nèi)存、決定系統(tǒng)資源供需的優(yōu)先次序、控制輸入設(shè)備與輸出設(shè)備、操作網(wǎng)絡(luò)與管理文件系統(tǒng)等基本事務(wù)，操作系統(tǒng)也提供一個讓用戶與系統(tǒng)交互的操作界面。這里和大家推薦 《現(xiàn)代操作系統(tǒng)》 這本書

通過學(xué)習(xí)這本書你可以獲得以下知識：

1. 進(jìn)程是什么、進(jìn)程的模型、進(jìn)程的創(chuàng)建、進(jìn)程的終止、進(jìn)程的層次結(jié)構(gòu)、進(jìn)程的實現(xiàn)、多道程序的設(shè)計模型
2. 線程是什么、線程模型、用戶空間的線程、內(nèi)核空間的線程、單線程與多線程的優(yōu)缺點(diǎn)
3. 進(jìn)程間可以通過哪些方式來通信，什么是進(jìn)程間的競爭條件、臨界區(qū)
4. 調(diào)度過程涉及到的算法，比如先來先服務(wù)、短作業(yè)優(yōu)先算法、最短剩余時間優(yōu)先以及比較公平的時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度
5. 常見的頁面置換算法有哪些，比如最優(yōu)頁面置換算法、最近未使用頁面置換算法以及最近最少使用頁面置換算法等等
6. 文件系統(tǒng)的了解，比如有關(guān)文件的構(gòu)造、命名、訪問、使用、保護(hù)、實現(xiàn)和管理是怎么設(shè)計的
7. IO設(shè)備的了解，比如如何讀寫IO設(shè)備的內(nèi)容，常見的有內(nèi)存映射IO、直接存儲器存取
8. 了解什么是死鎖，造成死鎖的條件以及解決死鎖的經(jīng)典方法，如何預(yù)防死鎖等等

如果覺的書本知識難以閱讀的話，這里也推薦個視頻操作系統(tǒng)-清華大學(xué)(https://www.bilibili.com/video/BV1wq4y1M7qf)

這是由清華大學(xué)的老師講的操作系統(tǒng)視頻課，簡單、通俗易懂，每段視頻的時長也不長，大概就10來分鐘。

TCP/IP

當(dāng)具備了計算機(jī)組成、操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識后，接下來就可以看看網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的內(nèi)容了，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中面試官最喜歡問的就是TCP/IP相關(guān)的知識了，關(guān)于這方面的知識，我推薦一本書 《圖解》TCP/IP

這本書全文基本都是圖文結(jié)合的，閱讀起來非常輕松，不得不說這個日本作者很牛逼，可以把很復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議解釋的這么簡單，關(guān)鍵圖文的方式更加容易記憶。

我這里還推薦一本掘金小冊 《深入理解 TCP 協(xié)議：從原理到實戰(zhàn)》

這本小冊，我記得當(dāng)時花了2-3天就看完了，整個閱讀體驗非常絲滑，也是非常通俗易懂的書籍，如果想要應(yīng)付面試，這本小冊絕對是個不錯的選擇?？傊ㄟ^以上兩本書，你可以獲得以下知識：

1. 網(wǎng)絡(luò)的分層模型
2. TCP協(xié)議為什么是可靠的協(xié)議
3. 什么叫面向連接、基于字節(jié)流、全雙工的協(xié)議
4. 數(shù)據(jù)包是如何被拆分的，MTU和MSS分別是什么，位于哪一層
5. 為什么TCP、IP的握手需要三次，揮手要四次，揮手三次行不行
6. 三次握手太慢，有沒有更快的方式
7. TIME_WAIT是什么狀態(tài)？TIME_WAIT是哪一方的狀態(tài)，為什么TIME_WAIT那一方需要持續(xù)2個MSL的時間
8. 不知道你有沒有遇到過"Connection Reset" 或者"Connection refused" ，它們代表什么意思
9. 發(fā)送方?jīng)]收到接收方的ACK怎么辦，發(fā)送方重傳的機(jī)制是怎么樣的，多久重傳才合適
10. 如果接收方?jīng)]有能力接受大量的數(shù)據(jù)怎么辦，這就引入了滑動窗口的概念，滑動窗口是如何控制數(shù)據(jù)窗口大小的
11. 一開始發(fā)送方并不知道接收方能接收多少數(shù)據(jù)，那如何發(fā)送數(shù)據(jù)呢，每次發(fā)一點(diǎn)太慢，每次發(fā)很多對方又接收不了

總之，如果你的工作不是搞網(wǎng)絡(luò)的，又不想花費(fèi)大量時間來閱讀TCP相關(guān)的知識，那么上面兩本書個人覺得足夠了。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法

這方面我看的書比較少，所以不打算推薦書籍，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法可能大家更加注重的算法，BAT等大廠的面試離不開算法，以前聽到小道消息，據(jù)說字節(jié)跳動的面試官一般算法題都會從leetcode上挑選原題，并且也不會太難，所以這方面的知識，我還是直接建議大家動手練寫，直接去leetcode上刷題，比如每日2道，一個月下來就是60道

如圖所示，具體的算法分類大概這么多，大家刷題的時候，注意不要把精力全部都放在一種類型上，盡量廣一點(diǎn)，當(dāng)然有很多冷門的類型，個人覺得也不必花費(fèi)太多時間，像熱門的算法如數(shù)組、字符串、動態(tài)規(guī)劃、圖、鏈表等可以多花點(diǎn)心思。

這里再推薦一個學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的有趣網(wǎng)站 visualgo（https://visualgo.net/zh）

這個網(wǎng)站通過動圖的方式幫助你了解各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是怎么樣的形式。

比如對于這個二叉搜索樹來說，每次走到哪個節(jié)點(diǎn)，對應(yīng)的代碼還給你展示出來，確實很生動。

MySQL

MySQL應(yīng)該是每個后端工程師必備的技能，當(dāng)然這里說的不是簡單的CURD，而是稍微高級點(diǎn)的，比如索引知識、架構(gòu)模式、高可用等等，由于現(xiàn)在MySQL基本都是使用InnoDB存儲引擎，因此我推薦 《MySQL技術(shù)內(nèi)幕 InnoDB存儲引擎》

通過這本書，你可以了解到以下知識：

1. MySQL幾種存儲引擎的介紹與比較
2. InnoDB的架構(gòu)模式
3. 插入緩沖、兩次寫、自適應(yīng)哈希、異步IO、刷新鄰接頁分別是為了解決什么問題
4. 日志類型，比如錯誤日志、慢查詢?nèi)罩?、二進(jìn)制日志等
5. 索引相關(guān)知識，為什么用b+樹索引，聚集索引和輔助索引的區(qū)別，b+樹索引的分裂與管理，什么情況下用聯(lián)合索引，覆蓋索引為什么好
6. 鎖相關(guān)的知識，InndoDB會涉及哪些鎖，行鎖有哪些算法，死鎖怎么避免
7. 什么是臟讀、幻讀，如何解決
8. 事務(wù)相關(guān)的知識，這個是重中之重了，比如redo log、undo log是干什么的，事務(wù)的隔離級別有哪些，它們有什么區(qū)別？XA事務(wù)是在什么地方體現(xiàn)的，長事務(wù)會有什么問題

自古MySQL就是后端同學(xué)面試中的必考技能，并且隨著互聯(lián)網(wǎng)卷的程度越來越高了，MySQL問的姿勢也多了，因此這方面是需要多花時間學(xué)習(xí)的。

當(dāng)然如果條件允許的話，也推薦看林曉斌老師的《MySQL45講》，但是這門課不適合新手小白，適合有一定MySQL基礎(chǔ)的從業(yè)人員，看完絕對收獲滿滿。

Redis

說了數(shù)據(jù)庫，就得說緩存了，說到緩存，那就是當(dāng)下最流行的NoSQL數(shù)據(jù)庫Redis，Redis面試的重要程度不亞于MySQL，我這里和大家推薦 《redis的設(shè)計與實現(xiàn)》

通過這本書，你可以獲得以下知識：

1. 基本的底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及優(yōu)缺點(diǎn)，比如SDS、整數(shù)集合、跳躍表、壓縮列表
2. 哈希表是如何解決沖突的
3. 持久化相關(guān)的，AOF和RDB的區(qū)別，它們的優(yōu)缺點(diǎn)是什么，AOF和RDB的過程會阻塞主進(jìn)程嗎
4. redis的過期鍵是如何刪除的
5. redis的事件模型，文件事件和時間事件分別是什么
6. serverCron函數(shù)是干嘛的
7. 主從復(fù)制模式下，舊版和新版的復(fù)制模式有什么區(qū)別
8. 哨兵、分片
9. lua腳本解決原子性的問題

這本書側(cè)重原理與實現(xiàn)，閱讀起來也是通俗易懂，適合新手小白和需要進(jìn)階的工程師。

最后

創(chuàng)作不易，各位的「三連」就是對作者最大的支持，也是作者最大的創(chuàng)作動力，我們下期見。