萬字長文 | 這可能是東半球最保姆級的后臺服務(wù)器開發(fā)學(xué)習(xí)路線
前言
這一篇的主題是「Linux C/C++ 服務(wù)器/后臺開發(fā)學(xué)習(xí)路線」。
這樣的文章相信大家都見得不少了，寫之前也非常忐忑，能不能和其它人寫得不一樣， 也定下了一個目標(biāo)，這篇文章，不能是簡單的堆砌學(xué)習(xí)資源和書單推薦，更要細(xì)化如何有效的去執(zhí)行落地。
爭取做到讓看到的同學(xué)有一種相見恨晚的感覺哈哈哈。
所以大家可以試著看一下，幫我檢查下有沒有達(dá)到預(yù)想的效果哈哈，希望不要被打臉?
那就正式開始吧。
這篇文章會有點(diǎn)長有點(diǎn)干，可以先去沖杯咖啡，慢慢看~
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一、后端/后臺/服務(wù)器開發(fā)？
經(jīng)常在各大公司招聘上看到后端、后臺、服務(wù)器開發(fā)等等，有些同學(xué)經(jīng)常被這些名詞搞混。
其實(shí)這些名詞都是相近的，但是也有點(diǎn)區(qū)別，這里說說我的理解：
首先一般公司分為前端和后端，前端就是和用戶打交道的，負(fù)責(zé)用良好的視覺效果將數(shù)據(jù)呈現(xiàn)給用戶，廣義的前端包括客戶端（安卓、IOS）、Web前端、小程序等。
而與之對應(yīng)的后端則是負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)邏輯處理，比如下單、支付等，重在業(yè)務(wù)流程的處理。
后臺一般和后端是一個意思，而服務(wù)器開發(fā)則稍微廣義一點(diǎn)，不僅包含了后臺開發(fā)，而且也包括支撐整個后臺應(yīng)用的基礎(chǔ)開發(fā)，比如搜索引擎、微服務(wù)、RPC 框架、KV、存儲、MQ 等。
后臺/后端重在業(yè)務(wù)處理，是偏向應(yīng)用層開發(fā)，而服務(wù)器開發(fā)不僅包括應(yīng)用層開發(fā)，更是囊括了整個支撐后臺業(yè)務(wù)的相關(guān)組件的開發(fā)。
那 Linux C/C++ 服務(wù)器/后臺開發(fā)指的什么呢，其實(shí)就是基于 Linux 上 的 C++ 編程。
但是相比 Java 系更強(qiáng)調(diào) Linux 系統(tǒng)編程、網(wǎng)絡(luò)編程能力，有的還會涉及到服務(wù)端底層協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)框架開發(fā)。
傳統(tǒng)的 Java 、Go后臺開發(fā)偏向 Web 開發(fā)，也就是接收前端請求，通過微服務(wù)互相調(diào)用，完成業(yè)務(wù)邏輯處理，然后返回給前端。
實(shí)際上在騰訊這邊的 C++ 后臺開發(fā)，也是類似的，本身有非常成熟的基于 C++ 的微服務(wù)體系，大多數(shù)開發(fā)也只需要關(guān)注業(yè)務(wù)邏輯就好，不過還是會要求 Linux 系統(tǒng)編程、網(wǎng)絡(luò)編程等能力。
二、后臺開發(fā)都考察哪些？
一般來說 Linux C/C++ 后臺開發(fā)方向涉及以下這些基礎(chǔ)知識：
C/C++ 語言特性和實(shí)現(xiàn)原理 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò)編程 和 Linux 系統(tǒng)編程 操作系統(tǒng)原理 部分 Linux 內(nèi)核原理，如內(nèi)存管理、文件系統(tǒng)、虛擬內(nèi)存等 Linux 常見命令使用 算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)庫使用及原理 常見 NoSQL組件，如 Redis、Memcached 版本控制 Git
非必選加分項(xiàng)：
分布式相關(guān)，如一致性協(xié)議比如 Raft 算法、分布式存儲等 docker、k8s 等虛擬化和云計算相關(guān)的 系統(tǒng)設(shè)計能力，如短鏈服務(wù)、評論服務(wù)、Feed流系統(tǒng)、搶紅包、秒殺等
由于篇幅限制，這篇文章主要介紹基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)路線和方法，其它加分項(xiàng)以后再單獨(dú)寫。
三、C/C++
首先是語言的基礎(chǔ)知識，一些關(guān)鍵字和實(shí)現(xiàn)原理等：
指針、引用、數(shù)組、內(nèi)存 引用與指針區(qū)別 C 和 C++ 的一些區(qū)別，比如 new、delete 和 malloc、free 的區(qū)別 虛機(jī)制：虛函數(shù)、虛函數(shù)表、純虛函數(shù) 繼承、虛繼承、菱形繼承等 多態(tài)：動態(tài)綁定，靜態(tài)多態(tài) 重寫、重載 智能指針原理：引用計數(shù)、RAII（資源獲取即初始化）思想 智能指針使用：shared_ptr、weak_ptr、unique_ptr等 一些關(guān)鍵字的作用：static、const、volatile、extern 四種類型轉(zhuǎn)換：static_cast, dynamic_cast, const_cast, reinterpret_cast STL部分容器的實(shí)現(xiàn)原理，如 vector、deque、map、hashmap 模板特化、偏特化，萃取 traits 技巧 編譯鏈接機(jī)制、內(nèi)存布局（memory layout）、對象模型 C++11 部分新特性，比如右值引用、完美轉(zhuǎn)發(fā)等
這里列出來的只是一些比較重要的部分，實(shí)際上可能只算 C++ 的冰山一角， 大家且學(xué)且珍惜吧，這不 C++11 還沒整透徹，C++ 20 又出來了，生命不息，學(xué)習(xí)不止。
怎么學(xué)?
1. 《C++ Primer》
這本書基本包括了 C++ 11 的全部特性，最好把前面三部分：C++基礎(chǔ)、C++標(biāo)準(zhǔn)庫、類設(shè)計者的工具都看一遍，我當(dāng)時花了一個多月斷斷續(xù)續(xù)看到了第16章模板那里。
2. Effective 系列：《Effective C++》、《More Effective C++》、《Effective STL》
第一本是重點(diǎn)，光看《C++ Primer》缺少實(shí)踐的話，大概率還寫不出合格的 C++ 代碼，而《Effective C++》就是通過 55 條非常具體的做法告訴你什么樣才是符合 C++ 編碼規(guī)范的，可以縮短你寫出合格 C++ 代碼的時間，減少踩坑，強(qiáng)烈推薦必讀，后面兩本優(yōu)先級稍低，可以有時間再讀。
3. 《STL 源碼剖析》和《深度探索 C++ 對象模型》
看完 Primer 和 Effective，你應(yīng)該已經(jīng)能夠比較熟練的使用C++了，但是還缺少對 C++ 底層實(shí)現(xiàn)機(jī)制的認(rèn)識。比如虛函數(shù)表、成員變量布局等，同時對于 STL 庫可能也僅僅停留在使用上。
推薦的這兩本可以分別完善你在 C++ 底層實(shí)現(xiàn)和 STL 源碼、原理上的認(rèn)識。
以上書籍同時建議和侯捷老師的視頻配合服用，效果更佳。
直接在 B 站搜索「候捷 C++」即可，主要有以下幾個系列：
《C++內(nèi)存管理》 《STL源碼分析》 《C++ STL與泛型編程高級》 《C++11 新特性》
我基本都看了，收獲挺大的，建議看下，可以開倍速。
看完以上資料，算是 C++ 入門了，應(yīng)付面試也是足夠的，基本到達(dá)了正確高效地使用 C++ 這一層面。
是不是聽到這有點(diǎn)崩潰，特么的看了這么多，才入門？？？
如果你想在 C++ 語言上更進(jìn)一步，那么有以下的書籍推薦：
《C++ 語言的設(shè)計與演化》
這本書是 C++ 之父 Bjarne Stroustrup 寫的，關(guān)于 C++ 的前世今生，以及未來的演進(jìn)方向，可以了解 C++ 的設(shè)計哲學(xué)。C++ 復(fù)雜的語言特性一直讓人詬病，通過這本書，可以看到各種特性引入的目的，也更深入了解到了 C 和 C++ 之間關(guān)系。比如 C++ 里有個原則就是所有的實(shí)現(xiàn)機(jī)制都不能帶來額外的運(yùn)行時開銷。
我也正在看這本書。
《C++ 沉思錄》
《C++ Templates》和《C++模版元編程》
C++模板元編程屬于另外一個世界了，一般公司里開發(fā)用得比較少，這個也是一個大坑，如果實(shí)在感興趣可以去看看，感受下 C++ 的博大精深，不過這玩意我也不太會，也不推薦你去花時間在上面。
CppCon視頻
這是 C++ 社區(qū)組織的類似開源峰會那種，每次都會討論一些關(guān)于 C++ 的話題，沒事去刷一個，還是挺有意思的。Youtube 直接搜 CppCon 即可找到。
四、操作系統(tǒng)
操作系統(tǒng)這門課，我的感覺是易學(xué)難精，但是掌握到日常編程和面試夠用還是比較容易的。
那么畢業(yè)生或者說你去準(zhǔn)備校招面試應(yīng)該達(dá)到怎樣的水平:
OS 四大模塊的理論知識: 進(jìn)程與線程管理、內(nèi)存管理、IO與文件系統(tǒng)、設(shè)備管理 了解 Linux 內(nèi)核部分實(shí)現(xiàn)原理，如內(nèi)存管理、進(jìn)程管理、虛擬文件系統(tǒng)等
其中內(nèi)存、進(jìn)程、IO 是重點(diǎn)，這幾塊也是和編程關(guān)系最密切的，這里推薦先挑本偏理論的書看看，了解操作系統(tǒng)的全貌：
《現(xiàn)代操作系統(tǒng)》 《操作系統(tǒng)—精髓與設(shè)計原理》
不必全看，兩者任選一本都不錯，我自己是仔細(xì)看了第二本，因?yàn)槭俏覀兘滩模瑫r挑著看了現(xiàn)代操作系統(tǒng)部分章節(jié)。
這部分看完你應(yīng)該對下面這些話題有一個清晰認(rèn)知了：
操作系統(tǒng)由哪些構(gòu)成 進(jìn)程的狀態(tài)、切換、調(diào)度 進(jìn)程間通信方式（共享內(nèi)存、管道、消息） 進(jìn)程和線程的區(qū)別 線程的實(shí)現(xiàn)方式（一對一、多對一等） 互斥與同步（信號量、管程、鎖） 死鎖檢測與避免 并發(fā)經(jīng)典的問題：讀者寫者、哲學(xué)家就餐問題 為什么需要虛擬內(nèi)存，MMU 具體如何做地址轉(zhuǎn)換的 內(nèi)存為什么分段、分頁 頁面置換算法 文件系統(tǒng)是如何組織的 虛擬文件系統(tǒng)（VFS）是如何抽象的 ...
但是這還不夠，看完偏理論的書，當(dāng)面試官問「進(jìn)程和線程的區(qū)別」時。
大概只能回答出「進(jìn)程是資源分配的最小單位，線程是CPU調(diào)度的最小單位，balabala...」這樣正確卻普通的答案。
但是如果你了解 Linux 內(nèi)核的實(shí)現(xiàn)，就可以實(shí)際出發(fā)，講講 Linux 中進(jìn)程和線程是如何創(chuàng)建的，區(qū)別在哪里。
比如在 Linux 中進(jìn)程和線程實(shí)際上都是用一個結(jié)構(gòu)體 task_struct來表示一個執(zhí)行任務(wù)的實(shí)體。進(jìn)程創(chuàng)建調(diào)用fork 系統(tǒng)調(diào)用，而線程創(chuàng)建則是 pthread_create 方法，但是這兩個方法最終都會調(diào)用到 do_fork 來做具體的創(chuàng)建操作 ，區(qū)別就在于傳入的參數(shù)不同。
深究下去，你會發(fā)現(xiàn) Linux 實(shí)現(xiàn)線程的方式簡直太巧妙了，實(shí)際上根本沒有線程，它創(chuàng)建的就是進(jìn)程，只不過通過參數(shù)指定多個進(jìn)程之間共享某些資源（如虛擬內(nèi)存、頁表、文件描述符等），函數(shù)調(diào)用棧、寄存器等線程私有數(shù)據(jù)則獨(dú)立。
這樣是不是非常符合理論書上的定義：同一進(jìn)程內(nèi)的多個線程共享該進(jìn)程的資源，但線程并不擁有資源，只是使用他們。
這也算符合 Unix 的哲學(xué)了— KISS（Keep It Simple, Stupid）。
但是在其它提供了專門線程支持的系統(tǒng)中，則會在進(jìn)程控制塊（PCB）中增加一個包含指向該進(jìn)程所有線程的指針，然后再每個線程中再去包含自己獨(dú)占的資源。
這算是非常正統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式了，比如 Windows 就是這樣干的。
但是相比之下 Linux 就顯得取巧很多，也很簡潔。
對于進(jìn)程、線程這塊你還可以把 fork、vfork、clone 、pthread_create 這些模塊關(guān)系徹底搞清楚，對你理解 Linux 下的進(jìn)程實(shí)現(xiàn)有非常大的幫助。
說了這么多，就是想強(qiáng)調(diào)一下理論聯(lián)系實(shí)際的重要性。
特別是操作系統(tǒng)，最好的實(shí)踐就是看下 Linux 內(nèi)核是怎么實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)然不是叫你直接去啃 Linux 源碼，那不是一般人能掌握的。
最好的方式是看書，書的脈絡(luò)給你理得很清晰。
書籍推薦：
《Linux內(nèi)核設(shè)計與實(shí)現(xiàn)》
這本書恰到好處，即講清楚了內(nèi)核實(shí)現(xiàn)的要點(diǎn)，又不會通篇源碼。
這本書重點(diǎn)關(guān)注「第 3 章進(jìn)程管理」、「第 5 章系統(tǒng)調(diào)用」、「第12章內(nèi)存管理」、「第13章虛擬文件系統(tǒng)」、「第 15 章進(jìn)程地址空間」
這些章節(jié)屬于操作系統(tǒng)核心部分，其它如中斷處理、塊 IO、設(shè)備管理根據(jù)你自己興趣選擇看下就可以了。
基本上做到這里，操作系統(tǒng)就沒什么大問題了。
五、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)
需要掌握的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和知識：
HTTP、TCP、IP、ICMP、UDP、DNS、ARP IP地址、MAC地址、OSI七層模型（或者 TCP/IP 五層模型） HTTPS安全相關(guān)的：數(shù)字簽名、數(shù)字證書、TLS 常見網(wǎng)絡(luò)攻擊：局域網(wǎng)ARP泛洪、DDoS、TCP SYN Flood、XSS等
計網(wǎng)知識比較繁雜，很多同學(xué)都反映網(wǎng)絡(luò)很難學(xué)，一大堆的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，依次學(xué)完后，還是不知道網(wǎng)絡(luò)是怎么構(gòu)成的。
這就是沒有用對學(xué)習(xí)方法，導(dǎo)致只見樹木，不見森林。
學(xué)習(xí)時，推薦你抓住一條主線 「一個數(shù)據(jù)包是如何發(fā)送出去的？」
帶著這個問題依次去學(xué)應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、鏈路層，思考這些層之間是如何串聯(lián)起來的。
這就是自頂向下的思路，那自然要推薦:
《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：自頂向下方法》
這本書從我們最常接觸的 HTTP、FTP、SMTP 等應(yīng)用層協(xié)議講起，可以清晰看到引入各個層的作用。
比如為了區(qū)分同一個主機(jī)的不用應(yīng)用，引入了傳輸層，并使用不用的端口號作為區(qū)別；
為了在不同子網(wǎng)間傳輸數(shù)據(jù)引入了網(wǎng)絡(luò)層，并使用 IP 地址尋址路由;
網(wǎng)絡(luò)層解決了不同子網(wǎng)間路由的問題，但是同一個局域網(wǎng)內(nèi)確定主機(jī)卻是通過 MAC 地址，所以引入了鏈路層來承載 IP 數(shù)據(jù)包;
同時為了將 IP 地址和 MAC 地址做轉(zhuǎn)換映射又產(chǎn)生了 ARP 協(xié)議。
層層遞進(jìn)，逐層揭開網(wǎng)絡(luò)，非常推薦！
還有一本書：
《網(wǎng)絡(luò)是怎樣連接的》
非常淺顯易懂的描述了「一個數(shù)據(jù)包是如何發(fā)送出去的」，也不費(fèi)時間，看慣了機(jī)工社的大黑書，看這種反而有種看小人書的感覺，有基礎(chǔ)的話，一天左右就過完了。
只有把握住了整個網(wǎng)絡(luò)脈絡(luò)主線才不至于被紛繁復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議所搞暈，剩下的就是不斷的細(xì)化，填充這些主干上的細(xì)枝末節(jié)。
那么有哪些細(xì)節(jié)可以去填充呢？
比如 ARP 工作過程、IP 地址、IP 分片、NAT（UDP 打洞）、鏈路層訪問控制協(xié)議等等。
還有最重要的 TCP 協(xié)議，TCP 也是面試和計網(wǎng)中最重要的概念：
三次握手、四次揮手 狀態(tài)轉(zhuǎn)換 TCP 狀態(tài)中 TIME_WAIT 擁塞控制 快速重傳、慢啟動等
這么多東西肯定需要背，但不要死記，最好帶著問題去思考為什么要這樣做。
這里列幾個問題：
TCP 如何實(shí)現(xiàn)可靠傳輸?shù)模ó嬐庖簦喝绾位?UDP 實(shí)現(xiàn)可靠傳輸
TCP 連接建立為什么不是兩次握手（畫外音：三次握手的充分必要性說明
TIME_WAIT 的存在解決了什么問題，等待時間為什么是 2 MSL
整個 TCP 的核心就是圍繞著 可靠傳輸 + 高效傳輸（流量控制和窗口管理）
由于 TCP 的細(xì)節(jié)實(shí)在太多，自頂向下那本書有點(diǎn)不太夠，所以你需要去看看：
《TCP/IP詳解卷1：協(xié)議》
這本書不要從頭看，而是挑出其中涉及到 TCP 的章節(jié)
到這里，對于整個網(wǎng)絡(luò)以及 TCP 都應(yīng)該有了一個全面而細(xì)致的認(rèn)識。
但是計網(wǎng)中還是有一些有意思的問題，如果你沒思考過，也許回答不出來。
比如：
為什么有了 MAC 地址還要 IP 地址，IP 地址和 MAC 地址的區(qū)別是什么？ 如何理解廣播域和沖突域？ 路由器和交換機(jī)有什么區(qū)別？ TCP 連接的本質(zhì)是什么，真的是“鏈接”嗎？（曾經(jīng)被問過：Java socket 創(chuàng)建的 TCP 連接，對于主機(jī)掛了和 JVM 掛了有什么區(qū)別？
這些問題只有當(dāng)你真正理解了才能回答出，僅僅記住協(xié)議的話，估計很難應(yīng)對靈活的面試題。
此外，網(wǎng)絡(luò)部分還需要準(zhǔn)備 HTTP、HTTPS，推薦：
《圖解HTTP》
最后別忘了自己回答一遍那被問爛了、寫爛了的問題：
從 URL 輸入到頁面展現(xiàn)到底發(fā)生什么
越細(xì)越好，五百字以上吧，哈哈哈
六、網(wǎng)絡(luò)編程
C++ 后臺開發(fā)基本是離不開網(wǎng)絡(luò)編程的，其實(shí)甚至整個后臺開發(fā)也可以看做是在做網(wǎng)絡(luò)編程。
只不過別人的框架幫我們做了協(xié)議解析、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸、解封包這些底層操作。
比如 SpringBoot 這種保姆級框架，基本上屬于將一個框架能干的事都干完了，以至于我們開發(fā)業(yè)務(wù)只需要定義接收和返回包的數(shù)據(jù)格式，然后做邏輯處理就完了。
像序列化、解封包、IO 處理這種網(wǎng)絡(luò)編程必備的臟活業(yè)務(wù)開發(fā)根本不會接觸到。
但是網(wǎng)絡(luò)編程技能還是很重要的，特別是對于 Linux C++ 開發(fā)來說。
Linux 下網(wǎng)絡(luò)編程核心的包括系統(tǒng)編程和網(wǎng)絡(luò) IO 兩個部分：
進(jìn)程間通信方式：信號量、管道、共享內(nèi)存、socket 等 多線程編程：互斥鎖、條件變量、讀寫鎖、線程池等 五大 IO 模型：同步、異步、阻塞、非阻塞、信號驅(qū)動 高性能 IO 兩種模式：Reactor 和 Proactor（ 但是 Linux 下由于缺少異步 IO 支持，基本沒有 Proactor IO 復(fù)用機(jī)制：epoll、select、poll（破解 C10K 問題的利器）
推薦的書：
《Unix網(wǎng)絡(luò)編程》 《Unix環(huán)境高級編程》
這兩本是磚頭書，雖然是網(wǎng)絡(luò)編程和 Unix 系統(tǒng)編程方面的無出其右的圣經(jīng)，但主要用途還是墊顯示器（逃， 個人覺得這種書不是面向讀者的，具體原因和如何閱讀這種書在后文介紹。
《Linux高性能服務(wù)器編程》
我強(qiáng)烈推薦，這本書前半部分基本是在重復(fù)計網(wǎng)基礎(chǔ)知識，但是后面幾章關(guān)于高性能服務(wù)器程序框架、高性能IO、IO復(fù)用、定時器、多線程編程、線程池和進(jìn)程池還是講得非常全面到位的，值得一看，看完基本上對于整個網(wǎng)絡(luò)編程就有了框架。
《Linux多線程服務(wù)器端編程》
這本書同樣強(qiáng)烈推薦，這是陳碩大佬寫的書，說實(shí)話第一部分：C++ 多線程系統(tǒng)編程都直接把我看蒙了，沒有想到 C++ 里要做到線程安全這么難，第一章我看了兩三遍才看懂吧。。。這是難得的講解 C++ 多線程編程的書。
并且在書中，陳碩大佬用了一章講解了 Muduo 網(wǎng)絡(luò)庫設(shè)計與實(shí)現(xiàn)，Muduo 比較適合學(xué)完基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)編程后繼續(xù)進(jìn)階學(xué)習(xí)如何設(shè)計和寫一個網(wǎng)絡(luò)庫，是一個高質(zhì)量的 Reactor 網(wǎng)絡(luò)庫，采用 one loop per thread + thread pool 實(shí)現(xiàn)，代碼比較簡潔，書和源碼搭配著看作為學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)編程方面來說是非常不錯。
學(xué)完網(wǎng)絡(luò)編程就可以寫點(diǎn)小項(xiàng)目練手了，這里列舉幾個項(xiàng)目：
HTTP 服務(wù)器，這個似乎成了 Linux C/C++ 人手一個的項(xiàng)目了？
這里推薦兩個做為參考：
https://github.com/imarvinle/WebServer：這是我看完高性能服務(wù)器編程后寫的
https://github.com/linyacool/WebServer ：這是牛客 linya 大佬寫的
不過 HTTP 服務(wù)器看著挺簡單的，但是可以擴(kuò)展寫的地方還是挺多的，比如可以加入代理功能，這部分我在留學(xué)生 lab 中寫過，但是沒有集成到這個里面來，可以加入日志庫，可以添加 CGI 支持等等。
網(wǎng)絡(luò)庫
這個也算是造輪子了， 可以就采用 one loop per thread + thread pool 這種模式，先去看懂 Muduo 源碼，然后自己再寫一個類似的，這個過程就算是抄，你也可以學(xué)到不少東西的，學(xué)編程不就是這樣先看，再模仿、修改，然后創(chuàng)新嗎？
RPC
寫一個 PRC 你需要考慮到序列化、網(wǎng)絡(luò)傳輸、服務(wù)發(fā)現(xiàn)等，比較有名的有 grpc、brpc，這兩個網(wǎng)上文檔都比較完善，可以學(xué)習(xí)一下實(shí)現(xiàn)原理。
這里還有一個簡單版本的：https://github.com/guangqianpeng/jrpc
類似QQ的網(wǎng)絡(luò)聊天室
簡單版的就可以直接在局域網(wǎng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)群聊、單聊等。
更進(jìn)一步可以考慮一下如何不通過服務(wù)器中轉(zhuǎn)消息實(shí)現(xiàn) P2P 聊天，類似 QQ，這里會涉及到 UDP 打洞、NAT 轉(zhuǎn)換等知識，還是很有意思的，我大二用 Java 搞過。
七、系統(tǒng)級編程
作為 C/C++ 程序員，編寫的程序不像 Java、Python 這些是在虛擬機(jī)上，直接就是在操作系統(tǒng)上運(yùn)行，那么就必須了解操作系統(tǒng)底層機(jī)制和運(yùn)行原理。
就和 Java 程序員要求了解 JVM 是一個道理，你得熟悉代碼運(yùn)行的平臺，才能在出問題的時候準(zhǔn)確定位到。
這個也是在我們學(xué)校在大三開設(shè)的一門課程《System Programing》，從 CMU 引進(jìn)的，教材也是沿用 CSAPP，這也是我覺得大學(xué)上過最值的課了。
我重新認(rèn)真讀 CSAPP 就是在大三上這個課期間，包括做了每個章節(jié)附帶的 lab， 這是我當(dāng)時做 Bomblab 的題解：
https://www.jianshu.com/p/479333cbccc4
這里推薦兩本書：
《深入理解計算機(jī)系統(tǒng)》
不需要我多介紹了
《程序員自我修養(yǎng)》
別被名字欺騙了，這不是教你養(yǎng)生的，而是學(xué)了會掉頭發(fā)的硬核知識
兩本書側(cè)重點(diǎn)各不相同，CSAPP 非常巧妙的把數(shù)字電路基礎(chǔ)、二進(jìn)制與指令集體系、匯編語言、程序設(shè)計及優(yōu)化、存儲器體系結(jié)構(gòu)、鏈接與裝載、進(jìn)程、虛擬內(nèi)存這一堆來自各不同的計算機(jī)學(xué)科的核心知識點(diǎn)串在一起，并以程序員的視角呈現(xiàn)，所以這本書的英文名字叫《Computer Systems A Programmer's perspective》。
而程序員自我修養(yǎng)則重在鏈接、目標(biāo)文件、裝載、庫與運(yùn)行時，看完這本書你會了解到一個 C/C++ 程序是如何被編譯成目標(biāo)文件的，以及 Linux 下目標(biāo)文件的格式，不同目標(biāo)文件又是如何被鏈接成一個可執(zhí)行程序，在鏈接時如何處理符號、重定位、地址解析等，以及靜態(tài)鏈接、動態(tài)鏈接區(qū)別等等，最后可執(zhí)行文件又是如何被加載進(jìn)內(nèi)存，如何和虛擬內(nèi)存空間映射的。
你可能會覺得這個又是只能用于面試，實(shí)際派不上用場的知識？
那簡直大錯特錯，說真的，這兩本書，我是反復(fù)看了三遍以上，當(dāng)然后續(xù)看都是挑著重點(diǎn)看的。
舉個例子吧，寫 C/C++ 的同學(xué)沒少遇到這些編譯錯誤吧：
undefined reference to xxx
Symbol key multiply defined (by xxx.o and yyy.o)
在我大一的時候遇到這些問題簡直一臉懵逼，根本連報錯都看不懂。
特別是涉及到多文件編程的時候，經(jīng)常傻乎乎的在頭文件中定義變量，導(dǎo)致變量多重定義，這些問題沒有學(xué)過鏈接知識的其實(shí)很難理解。
在實(shí)際編程也是經(jīng)常會遇到的。
又比如extern、static 這些關(guān)鍵字是如何在編譯鏈接時起作用，變量的申明與定義又有什么區(qū)別？
這部分可以算是真正的內(nèi)功了，提升你對計算機(jī)系統(tǒng)的理解，也有助于解決實(shí)際編程過程中會出現(xiàn)的問題，當(dāng)然也會在面試中出現(xiàn)。
八、數(shù)據(jù)庫
數(shù)據(jù)庫首先要學(xué)會 SQL 的使用，這里推薦《MySQL必知必會》。
數(shù)據(jù)庫原理方面可以看看《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概念》，這本書挺厚的，包含了從 SQL 到數(shù)據(jù)庫設(shè)計再到數(shù)據(jù)庫原理、分布式數(shù)據(jù)庫都有，可以挑著看，比如關(guān)系模型、數(shù)據(jù)庫設(shè)計（三大范式）、數(shù)據(jù)磁盤存儲和組織方式、索引、并發(fā)控制等。
當(dāng)然了整個數(shù)據(jù)庫最重要的還是索引和并發(fā)控制（鎖、MVCC等），這部分也是面試常考的：
索引存儲結(jié)構(gòu)：B樹、B+樹索引、Hash索引
索引的使用：主鍵索引、覆蓋索引、最左前綴原則、索引下推等
鎖：樂觀鎖、悲觀鎖、表鎖，行鎖，意向鎖，讀鎖，寫鎖等等
MySQL InnoDB MVCC 實(shí)現(xiàn)機(jī)制
存儲引擎：InnoDB、MyISAM等，各自的優(yōu)缺點(diǎn)
事務(wù)：ACID理論
這部分推薦兩本書：
《高性能MySQL》 《MySQL技術(shù)內(nèi)幕》
這兩本主要對索引、innodb存儲引擎、鎖、并發(fā)控制講得比較清楚，建議挑對應(yīng)章節(jié)看。
九、算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
首先需要掌握常見的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：
線性表、數(shù)組、鏈表 棧與隊(duì)列 樹、二叉樹、多叉樹實(shí)現(xiàn)和遍歷方式，AVL樹實(shí)現(xiàn)以及插入刪除過程、紅黑樹（了解定義即可） 圖，以及圖的實(shí)現(xiàn)方式、遍歷 B樹、B+樹 堆 散列函數(shù)和散列表
常見的算法：
排序算法：冒泡、插入、快速、希爾、堆排、基數(shù)、歸并等 字符串匹配算法：KMP 常見算法思想：遞歸、枚舉、遞推、分治、貪心、動態(tài)規(guī)劃等
視頻可以看看 ：
mooc 上浙大的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》 學(xué)堂在線上清華鄧俊輝老師的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》
這兩個是我看過覺得不錯的才在這推薦，第一個是初學(xué)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時跟著看，第二個是大三復(fù)習(xí)時刷的。
入門版書籍可以看看：
《啊哈算法》 《算法圖解》
稍微進(jìn)階點(diǎn)的：
《算法第四版》
這本書強(qiáng)烈推薦，難度適中，但是全面。
終極版：
《算法導(dǎo)論》
這個量力而行就好了。。。
推薦理由是：我不推薦顯得沒有逼格（：
有了基礎(chǔ)的算法思想和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)儲備，剩下的就是刷題了：
《劍指offer》
建議必刷
leetcode
建議分類刷，先易后難，比如數(shù)組、二分、二叉樹、動態(tài)規(guī)劃，一個一個系列搞定，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，保證 150 道簡單和中等以上吧
最重要的是，保持手感，有空就刷一道。
十、網(wǎng)站和視頻
有些同學(xué)喜歡看視頻，那我也在這里統(tǒng)一推薦一下吧
B站
你的一站式學(xué)習(xí)網(wǎng)站，用你想學(xué)的關(guān)鍵字在這搜就完了
中國大學(xué) mooc
基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)
網(wǎng)易云課程、學(xué)堂在線
一些技術(shù)課程、公開課學(xué)習(xí)
Linux C/C++ 可以去看看黑馬的，我試看過幾集 IO，講得還是不錯的，就是有點(diǎn)慢，個人覺得不如看書。
刷題可以看看牛客左神的視頻
計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以看看 B 站韓立剛或者 mooc 哈工大的
操作系統(tǒng)可以看看學(xué)堂在線上清華的《操作系統(tǒng)》
推薦了這么多書，從哪看起？
一、淺談學(xué)習(xí)方法
如果你認(rèn)真看過我前面介紹每一部分的學(xué)習(xí)路線時，可以發(fā)現(xiàn)我特別強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)抓主線，并且將每一個基礎(chǔ)知識的主線給大家列出來了。
這里再次強(qiáng)推，學(xué)習(xí)新東西的時候，重點(diǎn)是先對整體脈絡(luò)、知識結(jié)構(gòu)有一個大概的映像和了解，然后抓住這個領(lǐng)域的主線，順著主干，突出重點(diǎn)去學(xué)習(xí)。
集中時間，速戰(zhàn)速決，不要將時間線拉得太長，越長可能越堅(jiān)持不下去，效果越差。
對于細(xì)枝末節(jié)的內(nèi)容，可以留到實(shí)踐的時候，用到了再去查！
如果一頭扎進(jìn)零碎的知識，去看手冊、字典型的書，那必然是事倍功半的。
細(xì)節(jié)留給實(shí)踐去補(bǔ)充，我們的時間要花在刀刃上，注重知識的體系性和框架的建立。
二、常見問題
說實(shí)話，其實(shí)這些書籍或多或少都被各路大神推薦過，確實(shí)經(jīng)典。但是大神們卻很少告訴你他們是如何去看的，該怎么去看這些書，難道一本本一頁頁的挨著啃嗎？
這部分才是我今天最想說的部分，「該如何去看大厚書」。
比如我后臺就經(jīng)常有同學(xué)問：
有些書看的找不到重點(diǎn)，看不下去了，怎么辦，比如深入理解計算機(jī)系統(tǒng)，UNIX 網(wǎng)絡(luò)編程，APUE，求指教 我不是科班 CSAPP 可能不是全部看得懂，該怎么辦？ 大佬，這么多書看得完嗎？ 剛開始看這些書很痛苦怎么辦？
這些書該怎么看，可能過來人，準(zhǔn)備過秋招的都比較清楚，但是作為還在大二、大三的會比較懵逼。
就拿我當(dāng)時親身經(jīng)歷來說，在網(wǎng)上搜網(wǎng)絡(luò)編程如何學(xué)習(xí)，很多人都推薦 UNP、APUE。
好嘛，買來看，從第一頁挨著挨著看，而且書中的示例代碼我大部分也照著敲了，最后看了七八章，發(fā)現(xiàn)始終是在學(xué)一些 socket api 和 系統(tǒng) api 的用法，沒摸到網(wǎng)絡(luò)編程的框架思維。
后面我又去搜，看到有人推薦《Linux高性能服務(wù)器編程》，去豆瓣看了下了目錄，似乎正是我想要的東西。
直接找來 PDF 開始看，果然這本書才真正讓我理解了網(wǎng)絡(luò)編程的整個套路和框架，學(xué)到了各種事件處理模式、計時器、信號處理、線程池這些網(wǎng)絡(luò)編程中很重要的東西。
當(dāng)然 UNP 和 APUE 也是不能丟的，這兩本書我當(dāng)做了字典查詢，比如學(xué)到了 IO 部分，回去看 UNP 中關(guān)于五種 IO 模型的介紹。
用到 connect、listen、bind 這些函數(shù)，再回去看 UNP 第四章，不得不說，UNP 關(guān)于這些 socket API 的使用和各種異常情況的處理方式都介紹得非常詳細(xì)和深入，不愧是網(wǎng)絡(luò)編程領(lǐng)域的圣經(jīng)。
但是初學(xué)者看卻容易在細(xì)節(jié)中迷失，抓不到綱領(lǐng)，這也是這類書的缺點(diǎn)。
類似 UNP、APUE 這種書本身是面向知識體系的，而不是面向讀者，它們其實(shí)更像字典，把這個領(lǐng)域內(nèi)的所有知識，非常細(xì)致的堆疊在一起，看上去就是平鋪直敘，充斥著細(xì)節(jié)，對讀者極其不友好。并且書里內(nèi)容實(shí)在大而全，很多根本不用學(xué)。
比如 UNP 講了 sctp 這種協(xié)議用法、多播、unix 域協(xié)議這些實(shí)際用得很少的東西，挨著看不僅會看不下去，而且比較浪費(fèi)時間。
但是它們又是經(jīng)典的，確實(shí)是這些領(lǐng)域內(nèi)在體系性和深入性上都做得非常好的書。
什么書才是面向讀者的呢？
那就是抓住該領(lǐng)域的核心主干，提綱挈領(lǐng)，帶領(lǐng)讀者由淺入深，同時又有一定的細(xì)節(jié)，看完讓人茅塞頓開。
比如《自頂向下》、《Linux高性能服務(wù)器編程》、《Linux多線程服務(wù)端編程》、《STL源碼剖析》、《Effective C++》、《CSAPP》、《程序員自我修養(yǎng)》等都有各自想要論述的主線在里面，看起來也是一環(huán)扣一環(huán)，非常循序漸進(jìn)。
我的看書方法就是對于面向知識體系那種堆砌細(xì)節(jié)的書，我們先瀏覽目錄，做到對整本書有映像，再大致看一些我們關(guān)心的部分，比如 UNP 和 APUE 中 IO、文件、進(jìn)程控制、信號、線程、線程控制、基本套接字編程 這些是比較重要的模塊，其它邊角知識，可以用到再去查。
還有一點(diǎn)，很多同學(xué)反映看不懂類似 CSAPP 這樣的書，那我們都知道，任何一本書基本上都是有前置依賴的。
沒有掌握要求的背景知識去看肯定很吃力的。
就比如我大一下只有基礎(chǔ)的 C 知識和一丁點(diǎn)計算機(jī)導(dǎo)論知識，然后屁顛屁顛的跑去看 CSAPP（學(xué)長畢業(yè)擺地攤賣書我瞎買的），那時候只知道這本書被譽(yù)為神書，但是看到前兩三章就蒙了，真的有點(diǎn)難，對于當(dāng)時的我來說太底層了，根本不知道在說啥，看過也只是看過，就像天空飛過鳥兒，但沒有痕跡。
直到后來大三再次拿起，我才意識到這本書的偉大之處就在于將計算機(jī)不同學(xué)科知識有機(jī)的串在了一起。那時候看，更多是一種補(bǔ)充、深入學(xué)習(xí)以及完善了，因?yàn)楹芏嘀R分別在數(shù)字邏輯、匯編語言、操作系統(tǒng)這些課程中學(xué)過了。
所以要明白，你看不懂不是因?yàn)槟惚繘]天賦，而是你有前置依賴的知識沒有完成，還沒學(xué)會走，就想跑了。
一般來說，每本書的首頁會介紹看這本書需要哪些前置知識，可以關(guān)注一下。
還有一種看書的方法，我在復(fù)習(xí)的時候采用過，那就是橫向?qū)W習(xí)。
比如我復(fù)習(xí)操作系統(tǒng)，在《操作系統(tǒng)：精髓和設(shè)計原理》中看到了關(guān)于內(nèi)存、虛擬內(nèi)存的各種介紹，看完理論再去看《Linux內(nèi)核設(shè)計與實(shí)現(xiàn)》12 章「虛擬內(nèi)存」、15 章『進(jìn)程地址空間』，最后再去看《CSAPP》第 9 章『虛擬內(nèi)存』，這樣看下來，基本上內(nèi)存這塊理解得比較透了，這些書關(guān)于這塊的介紹是各有優(yōu)缺點(diǎn)的，正好互補(bǔ)。
又比如在《精髓與設(shè)計原理》中介紹了進(jìn)程加載和鏈接，其實(shí)講得比較偏理論，看完還是覺得似懂非懂。
那我又會去《CSAPP》看第 7 章「鏈接」，這一章基本講清了靜態(tài)鏈接、目標(biāo)文件、可重定位目標(biāo)文件、引用解析、加載這些關(guān)于鏈接的核心概念，但是一個章節(jié)講這么多，難免不夠深入。
我又會去看《程序員自我修養(yǎng)》這本書第 4 章「靜態(tài)鏈接」、第 6 章 「可執(zhí)行文件的裝載與進(jìn)程」、第 7 章 「動態(tài)鏈接」，這本書核心主題就是鏈接、加載，所以這一路看下來，對于鏈接、加載這塊基本上搞得比較透徹了，也許沒幾個面試官有你清楚。
同樣索引你也能從《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概念》、《高性能MySQL》、《MySQL技術(shù)內(nèi)幕》中挑選對應(yīng)的章節(jié)，串起來看，取每本書優(yōu)點(diǎn)，這樣學(xué)習(xí)真的很高效也很深入。
這就是我在復(fù)習(xí)的時候采用的用知識點(diǎn)串聯(lián)，跨多本書高效精準(zhǔn)的復(fù)習(xí)方式，效果也很不錯，春招十幾次面試沒有一次因?yàn)檫@些基礎(chǔ)知識掛過。
啰嗦了一大堆，就是回答這些問題的：
“有些書看的找不到重點(diǎn)，看不下去了，怎么辦，比如深入理解計算機(jī)系統(tǒng)，UNIX 網(wǎng)絡(luò)編程，APUE，求指教”、“我不是科班 CSAPP 可能不是全部看得懂，該怎么辦？”、“大佬，這么多書看得完嗎”、“剛開始看這些書很痛苦怎么辦”
三、要花多久時間才能學(xué)完
這個不好說，根據(jù)你的基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)效率不同，比如我大一、大二對于一些基礎(chǔ)的知識學(xué)得比較認(rèn)真，基礎(chǔ)還算可以，按照這樣一套走下來也就大半年。大概每天花四五個小時以上吧。
如果真的是連計網(wǎng)、操作系統(tǒng)理論這樣的東西一點(diǎn)基礎(chǔ)都沒的話，那估計得一年以上，畢竟這些內(nèi)容基本覆蓋了科班的核心課程，人家上三年課，你一年解決，已經(jīng)算很快了好吧。
一年真的足夠從小白學(xué)起嗎？
感覺是差不太多的，但是估計得每天付出五六小時以上了，并且學(xué)習(xí)方法得當(dāng)。
你去牛客就會發(fā)現(xiàn)，存在各路大三、研一自學(xué)轉(zhuǎn)碼的同學(xué)，最后還能成為 offer 收割機(jī)，所以，不要懷疑一年不夠，最關(guān)鍵的是你要找到正確的路線，然后執(zhí)行下去。
文中推薦的書真的全部要看嗎？
當(dāng)然不是，我自己都沒看完，但是我的策略已經(jīng)說過了，基本上大部分書都看了重要的章節(jié)，這樣看起來是很快的。
并且隨著你看書越來越多，基礎(chǔ)越來越好，你會發(fā)現(xiàn)每本書前面幾章都是鋪墊基礎(chǔ)知識，大部分可以直接跳過，舉個例子
《Linux高性能服務(wù)器編程》這本書前幾章是這樣的：
第1章 TCPIP協(xié)議族 第2章 IP協(xié)議詳解 第3章 TCP協(xié)議詳解 第四章 TCPIP通信案例：訪問Internet上的Web服務(wù)器 第五章 Linux網(wǎng)絡(luò)編程基礎(chǔ)API
你覺得這些章節(jié)在看過《自頂向下》、《TCP/IP詳解》之后還有必要看嗎？我反正是半天掃過去就完了。
最后，不管說再多方法，再多的路線，最終都需要自己花時間去啃、去執(zhí)行。
四、語言疑惑
還有一個很多選擇 C++ 方向同學(xué)都存在的疑惑，在這里我也想解釋一下：
C++ 語言特性多，又難學(xué)，很多都是底層開發(fā)才會用到，C++ 就是個坑，是否應(yīng)該轉(zhuǎn) ?Java、Go 呢？
當(dāng)然不是的，的確在頭條、美團(tuán)、阿里這種業(yè)務(wù)部門使用 Go、Java 系更多，首先還是那個觀點(diǎn)，校招生對于企業(yè)來說都是一張白紙，面試官考察的是你的基礎(chǔ)知識和聰明度，來決定是否有培養(yǎng)潛力，語言確實(shí)不重要。
那你可能會說，明明各種面經(jīng)上常常出現(xiàn) ConcurrentHashMap、虛表、虛函數(shù)實(shí)現(xiàn)機(jī)制這樣和語言強(qiáng)相關(guān)的問題。
在我看來啊，面試深入問一些語言實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，其實(shí)不是在考你語言，而是看你是否有主動鉆研的意識，是不是只停留在應(yīng)用的層面，同時也借語言考察一些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)方面的基礎(chǔ)知識。
所以呢，我覺得 C/C++、Java、Go 你深入學(xué)習(xí)哪一個都可以，關(guān)鍵還是找對相應(yīng)的學(xué)習(xí)路線，一直堅(jiān)持學(xué)下去，不要每天都停留在我到底是學(xué) Java 好還是 C++ 好這樣無解的問題。
另外，想對學(xué) C++ 的同學(xué)說，可能你會發(fā)現(xiàn)身邊同學(xué)都在搞 Java、Go 之類的，找工作缺少一些一起復(fù)習(xí)準(zhǔn)備的朋友，有些甚至勸你別學(xué) C++。那這個時候你一定要堅(jiān)定自己的選擇，多在牛客或者網(wǎng)上找找同方向的朋友一起交流、學(xué)習(xí)。
說實(shí)話，就找工作這塊來說，個人覺得區(qū)別真的是不大的，不管從薪資、面試難度來說都是差不太多，更多的還是算法和基礎(chǔ)知識。
而且也有不少同學(xué) Java 進(jìn)騰訊需要轉(zhuǎn) C++，C++ 進(jìn)阿里、美團(tuán)需要轉(zhuǎn) Java 的，這都不是事兒。
那 C++ 目前應(yīng)用場景有哪些呢？
一句話，對性能或者執(zhí)行效率要求比較高的應(yīng)用，比如游戲引擎、infra、推薦引擎、存儲等，當(dāng)然也能拿來寫業(yè)務(wù)（沒錯說的就是鵝廠），也有做 C++ 客戶端開發(fā)的，主要是 MFC、QT 等。
說實(shí)話，像游戲引擎、infra這類都是門檻比較高的，并且招聘的數(shù)量也有限，一般人很難進(jìn)，而且目前互聯(lián)網(wǎng)公司的業(yè)務(wù)部門大多使用的是 Java、Go這類語言。
所以 C++ 的需求量是相比 Java、Go 這類少很多的，但是同時學(xué)習(xí) C++ 也沒 Java 那么多，所以相對來說競爭還沒那么大，并且 C++ 學(xué)的不錯，你同樣可以去面阿里、美團(tuán)這種 Java 技術(shù)棧的公司，大廠基本不會限制語言的。
來個直擊靈魂的三連吧！