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程序员练级攻略 73-75 专业基础

20分钟阅读

Java 学习：

  • 《Java 核心技术：卷 1 基础知识》 Java 核心技术·卷 I（原书第 10 版） (豆瓣)
  • 《Spring 实战》和《Spring Boot 实战》 Spring 实战（第 4 版） (豆瓣) Spring Boot 实战 (豆瓣)
  • 《Effective Java》（注意，这里我给的引用是第三版的，也是 2017 年末出版的书），这本书是模仿 Scott Meyers 的经典图书《Effective C++》的。Effective Java (豆瓣)
  • GitHub - google/guava: Google core libraries for Java。这个库不但是 JDK 的升级库，其中有如：集合（collections）、缓存（caching）、原生类型支持 （primitives support）、并发库（concurrency libraries）、通用注解（common annotations）、字符串处理（string processing）、I/O 等库，其还是 Effective Java 这本书中的那些经验的实践代表。
  • 《Java 并发编程实战》 Java 并发编程实战 (豆瓣)
  • 《Java 性能权威指南》 Java 性能权威指南 (豆瓣) 使用 JDK 中自带的工具收集 Java 应用的性能数据，理解 JIT 编译器的优缺点，调优 JVM 垃圾收集器以减少对程序的影响，学习管理堆内存和 JVM 原生内存的方法，了解如何最大程度地优化 Java 线程及同步的性能，等等。
  • 《深入理解 Java 虚拟机》 深入理解 Java 虚拟机（第 2 版） (豆瓣)
  • 《Java 编程思想》，真是一本透着编程思想的书。上面的书让你从微观角度了解 Java，而这本书则可以让你从一个宏观角度了解 Java。这本书和 Java 核心技术的厚度差不多，但这本书的信息密度比较大。
  • 《精通 Spring 4.x》，也是一本很不错的书，就是有点厚，一共有 800 多页，都是干货。我认为其中最不错的是在分析原理，尤其是针对前面提到的 Spring 技术，应用与原理都讲得很透彻，IOC 和 AOP 也分析得很棒，娓娓道来。其对任何一个技术都分析得很细致和全面，不足之处就是内容太多了，所以导致很厚，但这并不影响它是一本不错的工具书。
  • 设计模式 (豆瓣)
  • Head First 设计模式（中文版） (豆瓣)

C/C++ 学习：

  • 《C 程序设计语言》。注意，这本书是 C 语言原作者写的，其 C 语言的标准不是我们平时常说的 ANSI 标准，而是原作者的标准，又被叫作 K&R C。但是这本书很轻薄，也简洁，不枯燥，是一本你可以拿着躺在床上看还不会看着看着睡着的书。C 程序设计语言 (豆瓣)
  • 《C 语言程序设计现代方法》。有人说，这本书配合之前的 The C Programming Language 那本书简真是无敌。我想说，这本书更实用，完整覆盖了 C99 标准，习题的质量和水准也比较高。更好的是，探讨了现代编译器的实现，以及和 C++的兼容，还揭穿了各种古老的 C 语言的神话和信条……是相当相当干的一本学习 C 语言的书。 C 语言程序设计现代方法 (豆瓣)
  • 千万不要看谭浩强的 C 语言的书。各种误导。
  • 《C 陷阱与缺陷》这本书，你会发现，这里面的坑不是一般大。
  • C 语言在泛型编程上的各种问题，这个时候我推荐你学习一下 C++语言。C++是目前世界上范式最多的语言了，其做得最好的范式就是”泛型编程”，这在静态语言中，是绝对地划时代的一个事。
  • 《C++ Primer 中文版》，这本书是久负盛名的 C++经典教程。书是有点厚，前面 1/3 讲 C 语言，后面讲 C++。C++的知识点实在是太多了，而且又有点晦涩。但是你主要就看几个点，一个是面向对象的多态，一个是模板和重载操作符，以及一些 STL 的东西。看看 C++是怎么玩泛型和函数式编程的。
  • 如果你想继续研究，你需要看另外两本更为经典的《Effective C++》和《More Effective C++》。这两本书不厚，但是我读了 10 多年，每过一段时间再读一下，就会发现有更多的收获。这两本书的内容会随着你经历的丰富而变得丰富，这也是对我影响最大的两本书，其中影响最大的不是书中的那些 C++的东西，而是作者的思维方式和不断求真的精神，这真是太赞了。
  • 学习 C/C++都是需要好好了解一下编译器到底干了什么事的。就像 Java 需要了解 JVM 一样，所以，这里还有一本非常非常难啃的书你可以挑战一下《深度探索 C++对象模型》。这本书是非常之经典的，看完后，C++对你来说就再也没有什么秘密可言。我以前写过的《C++虚函数表解析》，还有《C++对象内存布局》属于这个范畴。还有 C++的作者 Bjarne Stroustrup 写的 C++ FAQ （中文版），也是非常值得一读的。

Go 语言：

数据结构与算法：

其他理论基础知识：

  • 数据结构与算法分析 (豆瓣)
  • 数据库系统概念 (豆瓣)
  • 现代操作系统（第 3 版） (豆瓣) 这本书是操作系统领域的经典之作，书中集中讨论了操作系统的基本原理，包括进程、线程、存储管理、文件系统、输入/输出、死锁等，同时还包含了有关计算机安全、多媒体操作系统、掌上计算机操作系统、微内核、多核处理机上的虚拟机以及操作系统设计等方面的内容。
  • 计算机网络（第 4 版） (豆瓣) 这本书采用了独创的自顶向下方法，即从应用层开始沿协议栈向下讲解计算机网络的基本原理，强调应用层范例和应用编程接口，内容深入浅出，注重教学方法，理论与实践相结合。新版中还增加了无线和移动网络一章，并扩充了对等网络、 BGP、MPLS、网络安全、广播选路和因特网编址及转发方面的材料。是一本不可多得的教科书。
  • 计算机程序的构造和解释(原书第 2 版) (豆瓣) 这本书也很经典，是 MIT 的计算机科学系的教材。这本书中主要证实了很多程序是怎么构造出来的，以及程序的本质是什么。Scheme/Lisp 语言，从数据抽象、过程抽象、迭代、高阶函数等编程和控制系统复杂性的思想，到数据结构和算法，到编译器/解释器、编程语言设计。
  • 编译原理 (豆瓣) 这本书又叫”龙书”，其全面、深入地探讨了编译器设计方面的重要主题，包括词法分析、语法分析、语法制导定义和语法制导翻译、运行时刻环境、目标代码生成、代码优化技术、并行性检测以及过程间分析技术，并在相关章节中给出大量的实例。与上一版相比，本书进行了全面的修订，涵盖了编译器开发方面的最新进展。每章中都提供了大量的系统及参考文献。

虽然这些理论知识枯燥难学，而且通常学完了在工作中也并不是马上就能用上，但这些知识是必须要学好的。这些理论知识可以说是计算机科学这门学科最精华的知识了，认真学习，理解其背后的逻辑和思维方式，会让你受益匪浅。不管是未来你是要学习新技能，还是解决什么疑难问题，都能在这些知识中获得灵感或者启发。

系统知识学习：

美国计算机科学家理查德·史蒂文斯（Richard Stevens） 的三套巨经典无比的书。

如果你觉得上面这几本经典书比较难啃，你可以试试下面这些通俗易懂的（当然，如果读得懂上面那三本的，下面的这些也就不需要读了）。

看完《Unix 高级环境编程》后，你可以趁热打铁看看 Linux/UNIX 系统编程手册 (豆瓣) 或是罗伯特·拉姆（Robert Love）的 Linux System Programming 英文电子版。其中文翻译版 Linux 系统编程（第二版） (豆瓣) 也值得一读，虽然和《Unix 高级环境编程》很像，不过其主要突出的是 Linux 的一些关键技术和相关的系统调用。

对于系统知识，我认为主要有以下一些学习要点。

  • 用这些系统知识操作一下文件系统，实现一个可以拷贝目录树的小程序。
  • 用 fork / wait / waitpid 写一个多进程的程序，用 pthread 写一个多线程带同步或互斥的程序。比如，多进程购票的程序。
  • 用 signal / kill / raise / alarm / pause / sigprocmask 实现一个多进程间的信号量通信的程序。学会使用 gcc 和 gdb 来编程和调试程序（参看我的《用 gdb 调试程序》一、二、三、四、五、六、七）。用 GDB 调试程序（一）_用 gdb 调试程序(一) 陈皓-CSDN 博客
  • 学会使用 makefile 来编译程序（参看我的《跟我一起写 makefile》一、二、三、四、五、六、七、八、九、十、十一、十二、十三、十四）。 跟我一起写 Makefile（一）_陈皓 跟我一起写 makefile-CSDN 博客
  • Socket 的进程间通信。用 C 语言写一个 1 对 1 的聊天小程序，或是一个简单的 HTTP 服务器。

C10K 问题：

实现一个 telnet 版本的聊天服务器，主要有以下需求。

  • 每个客户端可以用使用 telnet ip:port 的方式连接到服务器上。
  • 新连接需要用用户名和密码登录，如果没有，则需要注册一个。
  • 然后可以选择一个聊天室加入聊天。
  • 管理员有权创建或删除聊天室，普通人员只有加入、退出、查询聊天室的权力。
  • 聊天室需要有人数限制，每个人发出来的话，其它所有的人都要能看得到。

实现一个简单的 HTTP 服务器，主要有以下需求。

  • 解释浏览器传来的 HTTP 协议，只需要处理 URL path。
  • 然后把所代理的目录列出来。
  • 在浏览器上可以浏览目录里的文件和下级目录。
  • 如果点击文件，则把文件打开传给浏览器（浏览器能够自动显示图片、PDF，或 HTML、 CSS、JavaScript 以及文本文件）。
  • 如果点击子目录，则进入到子目录中，并把子目录中的文件列出来。

实现一个生产者/消费者消息队列服务，主要有以下需求。

  • 消息队列采用一个 Ring-buffer 的数据结构。
  • 可以有多个 topic 供生产者写入消息及消费者取出消息。
  • 需要支持多个生产者并发写。
  • 需要支持多个消费者消费消息（只要有一个消费者成功处理消息就可以删除消息）。
  • 消息队列要做到不丢数据（要把消息持久化下来）。
  • 能做到性能很高。

如果想看完我推荐的那些书和知识，并能理解和掌握，我估计怎么也得需要 4-5 年的时间。

往后面走，你需要开始需要术业有专攻了。下面给一些建议的方向。
底层方向：操作系统、文件系统、数据库、网络……
架构方向：分布式系统架构、微服务、DevOps、Cloud Native……
数据方向：大数据、机器学习、人工智能……
前端方向：你对用户体验或是交互更感兴趣，那么你走前端的路吧。
其它方向：比如，安全开发、运维开发、嵌入式开发……