前言

這一篇的主題是「Linux C/C++ 服務(wù)器/后臺開發(fā)學習路線」。

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，這篇文章，不能是簡單的堆砌學習資源和書單推薦，更要細化如何有效的去執(zhí)行落地。

爭取做到讓看到的同學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到預想的效果哈哈，希望不要被打臉?

那就正式開始吧。

這篇文章會有點長有點干，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，有些同學經(jīng)常被這些名詞搞混。

其實這些名詞都是相近的，但是也有點區(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，負責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)的后端則是負責業(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，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，其實就是基于 Linux 上 的 C++ 編程。

但是相比 Java 系更強調(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++ 語言特性和實現(xiàn)原理
• 計算機網(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：

• 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)知識的學習路線和方法，其它加分項以后再單獨寫。

三、C/C++

首先是語言的基礎(chǔ)知識，一些關(guān)鍵字和實現(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，實際上可能只算 C++ 的冰山一角， 大家且學且珍惜吧，這不 C++11 還沒整透徹，C++ 20 又出來了，生命不息，學習不止。

怎么學?

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++標準庫、類設(shè)計者的工具都看一遍，我當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，光看《C++ Primer》缺少實踐的話，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++ 底層實現(xiàn)機制的認識。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++ 底層實現(xiàn)和 STL 源碼、原理上的認識。

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，基本到達了正確高效地使用 C++ 這一層面。

是不是聽到這有點崩潰，特么的看了這么多，才入門？？？

如果你想在 C++ 語言上更進一步，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，以及未來的演進方向，可以了解 C++ 的設(shè)計哲學。C++ 復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現(xiàn)機制都不能帶來額外的運行時開銷。

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)生或者說你去準備校招面試應(yīng)該達到怎樣的水平:

• OS 四大模塊的理論知識: 進程與線程管理、內(nèi)存管理、IO與文件系統(tǒng)、設(shè)備管理
• 了解 Linux 內(nèi)核部分實現(xiàn)原理，如內(nèi)存管理、進程管理、虛擬文件系統(tǒng)等

其中內(nèi)存、進程、IO 是重點，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，我自己是仔細看了第二本，因為是我們教材，同時挑著看了現(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知了：

• 操作系統(tǒng)由哪些構(gòu)成
• 進程的狀態(tài)、切換、調(diào)度
• 進程間通信方式（共享內(nèi)存、管道、消息）
• 進程和線程的區(qū)別
• 線程的實現(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，當面試官問「進程和線程的區(qū)別」時。

大概只能回答出「進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)核的實現(xiàn)，就可以實際出發(fā)，講講 Linux 中進程和線程是如何創(chuàng)建的，區(qū)別在哪里。

比如在 Linux 中進程和線程實際上都是用一個結(jié)構(gòu)體 task_struct來表示一個執(zhí)行任務(wù)的實體。進程創(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 實現(xiàn)線程的方式簡直太巧妙了，實際上根本沒有線程，它創(chuàng)建的就是進程，只不過通過參數(shù)指定多個進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)則獨立。

這樣是不是非常符合理論書上的定義：同一進程內(nèi)的多個線程共享該進程的資源，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，則會在進程控制塊（PCB）中增加一個包含指向該進程所有線程的指針，然后再每個線程中再去包含自己獨占的資源。

這算是非常正統(tǒng)的實現(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 下的進程實現(xiàn)有非常大的幫助。

說了這么多，就是想強調(diào)一下理論聯(lián)系實際的重要性。

特別是操作系統(tǒng)，最好的實踐就是看下 Linux 內(nèi)核是怎么實現(xiàn)的，當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)計與實現(xiàn)》

這本書恰到好處，即講清楚了內(nèi)核實現(xiàn)的要點，又不會通篇源碼。

這本書重點關(guān)注「第 3 章進程管理」、「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，很多同學都反映網(wǎng)絡(luò)很難學，一大堆的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，依次學完后，還是不知道網(wǎng)絡(luò)是怎么構(gòu)成的。

這就是沒有用對學習方法，導致只見樹木，不見森林。

學習時，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，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」，也不費時間，看慣了機工社的大黑書，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雜的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議所搞暈，剩下的就是不斷的細化，填充這些主干上的細枝末節(jié)。

那么有哪些細節(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 如何實現(xiàn)可靠傳輸?shù)模ó嬐庖簦喝绾位?UDP 實現(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 的細節(jié)實在太多，自頂向下那本書有點不太夠，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致的認識。

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，對于主機掛了和 JVM 掛了有什么區(qū)別？

這些問題只有當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 復用機制：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》

我強烈推薦，這本書前半部分基本是在重復計網(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復用、定時器、多線程編程、線程池和進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》

這本書同樣強烈推薦，這是陳碩大佬寫的書，說實話第一部分：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)計與實現(xiàn)，Muduo 比較適合學完基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)編程后繼續(xù)進階學習如何設(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 實現(xiàn)，代碼比較簡潔，書和源碼搭配著看作為學習網(wǎng)絡(luò)編程方面來說是非常不錯。

學完網(wǎng)絡(luò)編程就可以寫點小項目練手了，這里列舉幾個項目：

• HTTP 服務(wù)器，這個似乎成了 Linux C/C++ 人手一個的項目了？

  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?？?linya 大佬寫的

  不過 HTTP 服務(wù)器看著挺簡單的，但是可以擴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，你也可以學到不少東西的，學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，可以學習一下實現(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)實現(xiàn)群聊、單聊等。

  更進一步可以考慮一下如何不通過服務(wù)器中轉(zhuǎn)消息實現(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 這些是在虛擬機上，直接就是在操作系統(tǒng)上運行，那么就必須了解操作系統(tǒng)底層機制和運行原理。

就和 Java 程序員要求了解 JVM 是一個道理，你得熟悉代碼運行的平臺，才能在出問題的時候準確定位到。

這個也是在我們學校在大三開設(shè)的一門課程《System Programing》，從 CMU 引進的，教材也是沿用 CSAPP，這也是我覺得大學上過最值的課了。

我重新認真讀 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，而是學了會掉頭發(fā)的硬核知識

兩本書側(cè)重點各不相同，CSAPP 非常巧妙的把數(shù)字電路基礎(chǔ)、二進制與指令集體系、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、進程、虛擬內(nèi)存這一堆來自各不同的計算機學科的核心知識點串在一起，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、目標文件、裝載、庫與運行時，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文件的，以及 Linux 下目標文件的格式，不同目標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，我是反復看了三遍以上，當然后續(xù)看都是挑著重點看的。

舉個例子吧，寫 C/C++ 的同學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，導致變量多重定義，這些問題沒有學過鏈接知識的其實很難理解。

在實際編程也是經(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，提升你對計算機系統(tǒng)的理解，也有助于解決實際編程過程中會出現(xiàn)的問題，當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 實現(xiàn)機制

• 存儲引擎：InnoDB、MyISAM等，各自的優(yōu)缺點

• 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
• 棧與隊列
• 樹、二叉樹、多叉樹實現(xiàn)和遍歷方式，AVL樹實現(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，第一個是初學數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時跟著看，第二個是大三復習時刷的。

入門版書籍可以看看：

• 《啊哈算法》
• 《算法圖解》

稍微進階點的：

• 《算法第四版》

這本書強烈推薦，難度適中，但是全面。

終極版：

• 《算法導論》

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，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

你的一站式學習網(wǎng)站，用你想學的關(guān)鍵字在這搜就完了

• 中國大學 mooc

基礎(chǔ)課程學習

• 網(wǎng)易云課程、學堂在線

一些技術(shù)課程、公開課學習

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，就是有點慢，個人覺得不如看書。

刷題可以看看?？妥笊竦囊曨l

計算機網(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、淺談學習方法

如果你認真看過我前面介紹每一部分的學習路線時，可以發(fā)現(xiàn)我特別強調(diào)學習抓主線，并且將每一個基礎(chǔ)知識的主線給大家列出來了。

這里再次強推，學習新東西的時候，重點是先對整體脈絡(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，突出重點去學習。

集中時間，速戰(zhàn)速決，不要將時間線拉得太長，越長可能越堅持不下去，效果越差。

對于細枝末節(jié)的內(nèi)容，可以留到實踐的時候，用到了再去查！

如果一頭扎進零碎的知識，去看手冊、字典型的書，那必然是事倍功半的。

細節(jié)留給實踐去補充，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

說實話，其實這些書籍或多或少都被各路大神推薦過，確實經(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)常有同學問：

• 有些書看的找不到重點，看不下去了，怎么辦，比如深入理解計算機系統(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。

就拿我當時親身經(jīng)歷來說，在網(wǎng)上搜網(wǎng)絡(luò)編程如何學習，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。

當然 UNP 和 APUE 也是不能丟的，這兩本書我當做了字典查詢，比如學到了 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和深入，不愧是網(wǎng)絡(luò)編程領(lǐng)域的圣經(jīng)。

但是初學者看卻容易在細節(jié)中迷失，抓不到綱領(lǐng)，這也是這類書的缺點。

類似 UNP、APUE 這種書本身是面向知識體系的，而不是面向讀者，它們其實更像字典，把這個領(lǐng)域內(nèi)的所有知識，非常細致的堆疊在一起，看上去就是平鋪直敘，充斥著細節(jié)，對讀者極其不友好。并且書里內(nèi)容實在大而全，很多根本不用學。

比如 UNP 講了 sctp 這種協(xié)議用法、多播、unix 域協(xié)議這些實際用得很少的東西，挨著看不僅會看不下去，而且比較浪費時間。

但是它們又是經(jīng)典的，確實是這些領(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。

我的看書方法就是對于面向知識體系那種堆砌細節(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，很多同學反映看不懂類似 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 知識和一丁點計算機導論知識，然后屁顛屁顛的跑去看 CSAPP（學長畢業(yè)擺地攤賣書我瞎買的），那時候只知道這本書被譽為神書，但是看到前兩三章就蒙了，真的有點難，對于當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不同學科知識有機的串在了一起。那時候看，更多是一種補充、深入學習以及完善了，因為很多知識分別在數(shù)字邏輯、匯編語言、操作系統(tǒng)這些課程中學過了。

所以要明白，你看不懂不是因為你笨沒天賦，而是你有前置依賴的知識沒有完成，還沒學會走，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，我在復習的時候采用過，那就是橫向?qū)W習。

比如我復習操作系統(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)計與實現(xiàn)》12 章「虛擬內(nèi)存」、15 章『進程地址空間』，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)缺點的，正好互補。

又比如在《精髓與設(shè)計原理》中介紹了進程加載和鏈接，其實講得比較偏理論，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、目標文件、可重定位目標文件、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，這樣學習真的很高效也很深入。

這就是我在復習的時候采用的用知識點串聯(lián)，跨多本書高效精準的復習方式，效果也很不錯，春招十幾次面試沒有一次因為這些基礎(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，看不下去了，怎么辦，比如深入理解計算機系統(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完

這個不好說，根據(jù)你的基礎(chǔ)和學習效率不同，比如我大一、大二對于一些基礎(chǔ)的知識學得比較認真，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，并且學習方法得當。

你去牛客就會發(fā)現(xiàn)，存在各路大三、研一自學轉(zhuǎn)碼的同學，最后還能成為 offer 收割機，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，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？

當然不是的，的確在頭條、美團、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，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)實現(xiàn)機制這樣和語言強相關(guān)的問題。

在我看來啊，面試深入問一些語言實現(xiàn)細節(jié)，其實不是在考你語言，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 你深入學習哪一個都可以，關(guān)鍵還是找對相應(yīng)的學習路線，一直堅持學下去，不要每天都停留在我到底是學 Java 好還是 C++ 好這樣無解的問題。

另外，想對學 C++ 的同學說，可能你會發(fā)現(xiàn)身邊同學都在搞 Java、Go 之類的，找工作缺少一些一起復習準備的朋友，有些甚至勸你別學 C++。那這個時候你一定要堅定自己的選擇，多在?？突蛘呔W(wǎng)上找找同方向的朋友一起交流、學習。

說實話，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 Java 進騰訊需要轉(zhuǎn) C++，C++ 進阿里、美團需要轉(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，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，但是同時學習 C++ 也沒 Java 那么多，所以相對來說競爭還沒那么大，并且 C++ 學的不錯，你同樣可以去面阿里、美團這種 Java 技術(shù)棧的公司，大廠基本不會限制語言的。

        

         — 【 THE END 】—
        
        

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