程序員技術練級攻略

程序員技術練級攻略
 

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導讀：本文是由陳皓和他的一位朋友Mailper合做完成，原名叫《Build Your Programming Technical Skills》，本文分享了Mailper和做者我的的學習經歷。每一個程序員都但願本身能順利的升級到高的層次，您不妨按照下面的方法去作。

前言

你是否以爲本身從學校畢業的時候只作太小玩具同樣的程序？走入職場後哪怕沒有什麼經驗也能夠把如下這些課外練習走一遍（朋友的抱怨：學校課程老是從理論出發，做業項目都看不出有什麼實際做用，不如從工做中的需求出發）

建議：

不要亂買書，不要亂追新技術新名詞，基礎的東西通過很長時間積累並且還會在將來至少10年通用。

回顧一下歷史，看看歷史上時間線上技術的發展，你才能明白明天會是什麼樣。

必定要動手，例子無論多麼簡單，建議至少本身手敲一遍看看是否理解了裏頭的細枝末節。

必定要學會思考，思考爲何要這樣，而不是那樣。還要觸類旁通地思考。

注：你也許會很奇怪爲何下面的東西很偏Unix/Linux，這是由於我以爲Windows下的編程可能會在將來很沒有前途，緣由以下：

如今的用戶界面幾乎被兩個東西主宰了，1）Web，2）移動設備iOS或Android。Windows的圖形界面不吃香了。

愈來愈多的企業在用成本低性能高的Linux和各類開源技術來構架其系統，Windows的成本過高了。

微軟的東西變得太快了，很不持久，他們徹底是在玩弄程序員。詳情參見《 Windows編程革命史》

因此，我我的認爲之後的趨勢是前端是Web+移動，後端是Linux+開源。開發這邊基本上沒Windows什麼事。

啓蒙入門

1.學習一門腳本語言，例如Python/Ruby

可讓你擺脫對底層語言的恐懼感，腳本語言可讓你很快開發出能用得上的小程序。實踐項目:

處理文本文件，或者csv(關鍵詞 python csv， python open, python sys)讀一個本地文件，逐行處理（例如word count，或者處理log）

遍歷本地文件系統(sys, os, path)，例如寫一個程序統計一個目錄下全部文件大小並按各類條件排序並保存結果

跟數據庫打交道(python sqlite)，寫一個小腳本統計數據庫裏條目數量

學會用各類print之類簡單粗暴的方式進行調試

學會用Google (phrase, domain, use reader to follow tech blogs)

爲何要學腳本語言，由於他們實在是太方便了，不少時候咱們須要寫點小工具或是腳原本幫咱們解決問題，你就會發現正規的編程語言太難用了。

2.用熟一種程序員的編輯器(不是IDE)和一些基本工具

Vim / Emacs / Notepad++，學會如何配置代碼補全，外觀，外部命令等。

Source Insight (或 ctag)

使用這些東西不是爲了Cool，而是這些編輯器在查看、修改代碼/配置文章/日誌會更快更有效率。

3.熟悉Unix/Linux Shell和常見的命令行

若是你用windows，至少學會用虛擬機裏的linux，vmware player是免費的，裝個Ubuntu吧

必定要少用少用圖形界面。

學會使用man來查看幫助

文件系統結構和基本操做 ls/chmod/chown/rm/find/ln/cat/mount/mkdir/tar/gzip …

學會使用一些文本操做命令 sed/awk/grep/tail/less/more …

學會使用一些管理命令 ps/top/lsof/netstat/kill/tcpdump/iptables/dd…

瞭解/etc目錄下的各類配置文章，學會查看/var/log下的系統日誌，以及/proc下的系統運行信息

瞭解正則表達式，使用正則表達式來查找文件。

對於程序員來講Unix/Linux比Windows簡單多了。（參看我四年前CSDN的博文《 其實Unix很簡單》）學會使用Unix/Linux你會發現圖形界面在某些時候實在是太難用了，至關地至關地下降工做效率。

4.學習Web基礎（HTML/CSS/JS)+服務器端技術(LAMP)

將來必然是Web的世界，學習Web基礎的最佳網站是 W3School。

學習HTML基本語法

學習CSS如何選中HTML元素並應用一些基本樣式（關鍵詞：box model）

學會用 Firefox + Firebug或Chrome查看你以爲很炫的網頁結構，並動態修改。

學習使用Javascript操縱HTML元件。理解DOM和動態網頁（ http://oreilly.com/catalog/9780596527402)網上有免費的章節，足夠用了。或參看 DOM。

學會用 Firefox + Firebug或Chrome調試Javascript代碼（設置斷點，查看變量，性能，控制檯等）

在一臺機器上配置 Apache或 Nginx

學習 PHP，讓後臺PHP和前臺HTML進行數據交互，對服務器相應瀏覽器請求造成初步認識。實現一個表單提交和反顯的功能。

把PHP鏈接本地或者遠程數據庫MySQL（MySQL和SQL現學現用夠了）

跟完一個名校的網絡編程課程（例如： http://www.stanford.edu/~ouster/cgi-bin/cs142-fall10/index.php )不要以爲須要多於一學期時間，大學生是全職一學期選3-5門課，你業餘時間必定能夠跟上

學習一個Javascript庫（例如jQuery或ExtJS）+ Ajax(異步讀入一個服務器端圖片或者數據庫內容）+JSON數據格式。

HTTP: The Definite Guide讀完前4章你就明白你天天上網用瀏覽器的時候發生的事情了(proxy, gateway, browsers)

作個小網站（例如：一個小的留言板，支持用戶登陸，Cookie/Session，增、刪、改、查，上傳圖片附件，分頁顯示）

買個域名，租個空間，作個本身的網站。

進階加深

1.C語言和操做系統調用

從新學C語言，理解指針和內存模型，用C語言實現一下各類經典的算法和數據結構。推薦《 計算機程序設計藝術》、《 算法導論》和《 編程珠璣》。

學習 （麻省理工免費課程）計算機科學和編程導論

學習 （麻省理工免費課程）C語言內存管理

學習Unix/Linux系統調用（ Unix高級環境編程），瞭解系統層面的東西。

用這些系統知識操做一下文件系統，用戶（實現一個能夠拷貝目錄樹的小程序）

用fork/wait/waitpid寫一個多進程的程序，用pthread寫一個多線程帶同步或互斥的程序。多進程多進程購票的程序。

用signal/kill/raise/alarm/pause/sigprocmask實現一個多進程間的信號量通訊的程序。

學會使用gcc和gdb來編程和調試程序（參看個人《 用gdb調試程序》）

學會使用makefile來編譯程序。（參看個人《 跟我一塊兒寫makefile》）

IPC和Socket的東西能夠放到高級中來實踐。

學習Windows SDK編程（ Windows 程序設計 ，）

寫一個窗口，瞭解WinMain/WinProcedure，以及Windows的消息機制。

寫一些程序來操做Windows SDK中的資源文件或是各類圖形控件，以及做圖的編程。

學習如何使用MSDN查看相關的SDK函數，各類WM_消息以及一些例程。

這本書中有不少例程，在實踐中請不要照抄，試着本身寫一個本身的例程。

不用太多於精通這些東西，由於GUI正在被Web取代，主要是瞭解一下Windows圖形界面的編程。

2.學習Java

Java的學習主要是看經典的Core Java 《 Java 核心技術編程》和《 Java編程思想》（有兩卷，我僅鏈了第一卷，足夠了，由於Java的圖形界面瞭解就能夠了）

學習JDK，學會查閱Java API Doc  http://download.oracle.com/javase/6/docs/api/

瞭解一下Java這種虛擬機語言和C和Python語言在編譯和執行上的差異。從C、Java、Python思考一下「跨平臺」這種技術。

學會使用IDE Eclipse，使用Eclipse編譯，調試和開發Java程序。

建一個Tomcat的網站，嘗試一下JSP/Servlet/JDBC/MySQL的Web開發。把前面所說的那個PHP的小項目試着用JSP和Servlet實現一下。

3.Web的安全與架構

學習HTML5，網上有不少不少教程，之前 酷殼也介紹過不少，我在這裏就不羅列了。

學習Web開發的安全問題（參考 新浪微博被***的這個事，以及 Ruby的這篇文章）

學習HTTP Server的rewrite機制，Nginx的反向代理機制， fast-cgi（如： PHP-FPM）

學習Web的靜態頁面緩存技術。

學習Web的異步工做流處理，數據Cache，數據分區，負載均衡，水平擴展的構架。

實踐任務：

使用HTML5的canvas製做一些Web動畫。

嘗試在前面開發過的那個Web應用中進行SQL注入，JS注入，以及XSS***。

把前面開發過的那個Web應用改爲構造在Nginx + PHP-FPM +靜態頁面緩存的網站。

4.一些開發工具

學會使用SVN或Git來管理程序版本。

學會使用JUnit來對Java進行單元測試。

學習C語言和Java語言的 coding standard或coding guideline。（我N年前寫過一篇關C語言很是簡單的文章——《 編程修養》，這樣的東西你能夠上網查一下，一大堆）。

推薦閱讀《 代碼大全》《 重構》《 代碼整潔之道》

高級深刻

1.C++/Java和麪向對象

我我的覺得學好C++，Java也就是舉手之勞。可是C++的學習曲線至關的陡。不過，我以爲C++是最須要學好的語言了。參看兩篇趣文「 C++學習信心圖」和「 21天學好C++」

學習 （麻省理工免費課程）C++面向對象編程

讀個人「 如何學好C++」中所推薦的那些書至少兩遍以上（若是你對C++的理解可以深刻到像我所寫的《 C++虛函數表解析》或是《 C++對象內存存局（ 上）（ 下）》，或是《 C/C++返回內部靜態成員的陷阱》那就很是不錯了）

而後反思爲何C++要幹成這樣，Java則不是？你必定要學會對比C++和Java的不一樣。好比，Java中的初始化，垃圾回收，接口，異常，虛函數，等等。

實踐任務：

用C++實現一個BigInt，支持128位的×××的加減乘除的操做。

用C++封裝一個數據結構的容量，好比hash table。

用C++封裝並實現一個智能指針（必定要使用模板）。

《 設計模式》必需一讀，兩遍以上，思考一下，這23個模式的應用場景。主要是兩點：1）鍾愛組合而不是繼承，2）鍾愛接口而不是實現。（也推薦《 深刻淺出設計模式》）

實踐任務：

使用工廠模式實現一個內存池。

使用策略模式製作一個類其能夠把文本文件進行左對齊，右對齊和中對齊。

使用命令模式實現一個命令行計算器，並支持undo和redo。

使用修飾模式實現一個酒店的房間價格定價策略——旺季，服務，VIP、旅行團、等影響價格的因素。

學習STL的用法和其設計概念 -容器，算法，迭代器，函數子。若是可能，請讀一下其源碼。

實踐任務：嘗試使用面向對象、STL，設計模式、和WindowsSDK圖形編程的各類技能

作一個貪吃蛇或是俄羅斯方塊的遊戲。支持不一樣的級別和難度。

作一個文件瀏覽器，能夠瀏覽目錄下的文件，並能夠對不一樣的文件有不一樣的操做，文本文件能夠打開編輯，執行文件則執行之，mp3或avi文件能夠播放，圖片文件能夠展現圖片。

學習C++的一些類庫的設計，如：MFC（看看候捷老師的《 深刻淺出MFC》），Boost, ACE, CPPUnit，STL（STL可能會太難了，可是若是你能瞭解其中的設計模式和設計那就太好了，若是你能深刻到我寫的《 STL string類的寫時拷貝技術》那就很是不錯了，ACE須要很強在的系統知識，參見後面的「增強對系統的瞭解」）

Java是真正的面向對象的語言，Java的設計模式多得不能再多，也是用來學習面向對象的設計模式的最佳語言了（參看 Java中的設計模式）。

推薦閱讀《 Effective Java》 and 《 Java解惑》

學習Java的框架，Java的框架也是多，如Spring, Hibernate，Struts等等，主要是學習Java的設計，如IoC等。

Java的技術也是爛多，重點學習J2EE架構以及JMS，RMI,等消息傳遞和遠程調用的技術。

學習使用Java作Web Service（ 官方教程在這裏）

實踐任務：嘗試在Spring或Hibernate框架下構建一個有網絡的Web Service的遠程調用程序，並能夠在兩個Service中經過JMS傳遞消息。

C++和Java都不是能在短期內能學好的，C++玩是的深，Java玩的是廣，我建議二者選一個。我我的的學習經歷是：

深究C++（我深究C/C++了十來年了）

學習Java的各類設計模式。

2.增強系統瞭解

重要閱讀下面的幾本書：

《 Unix編程藝術》瞭解Unix系統領域中的設計和開發哲學、思想文化體系、原則與經驗。你必定會有一種醍醐灌頂的感受。

《 Unix網絡編程卷1，套接字》這是一本看完你就明白網絡編程的書。重要注意TCP、UDP，以及多路複用的系統調用select/poll/epoll的差異。

《 TCP/IP詳解卷1:協議》-這是一本看完後你就能夠當網絡***的書。瞭解以太網的的運做原理，瞭解TCP/IP的協議，運做原理以及如何TCP的調優。

實踐任務：

理解什麼是阻塞（同步IO），非阻塞（異步IO），多路複用（select, poll, epoll）的IO技術。

寫一個網絡聊天程序，有聊天服務器和多個聊天客戶端（服務端用UDP對部分或全部的的聊天客戶端進Multicast或Broadcast）。

寫一個簡易的HTTP服務器。

《 Unix網絡編程卷2，進程間通訊》信號量，管道，共享內存，消息等各類IPC……這些技術好像有點老掉牙了，不過仍是值得了解。

實踐任務：

主要實踐各類IPC進程序通訊的方法。

嘗試寫一個管道程序，父子進程經過管道交換數據。

嘗試寫一個共享內存的程序，兩個進程經過共享內存交換一個C的結構體數組。

學習《 Windows核心編程》一書。把CreateProcess，Windows線程、線程調度、線程同步（Event, 信號量，互斥量）、異步I/O，內存管理，DLL，這幾大塊搞精通。

實踐任務：使用CreateProcess啓動一個記事本或IE，並監控該程序的運行。把前面寫過的那個簡易的HTTP服務用線程池實現一下。寫一個DLL的鉤子程序監控指定窗口的關閉事件，或是記錄某個窗口的按鍵。

有了多線程、多進程通訊，TCP/IP，套接字，C++和設計模式的基本，你能夠研究一下ACE了。使用ACE重寫上述的聊天程序和HTTP服務器（帶線程池）

實踐任務：經過以上的全部知識，嘗試

寫一個服務端給客戶端傳大文件，要求把100M的帶寬用到80%以上。（注意，磁盤I/O和網絡I/O可能會頗有問題，想想怎麼解決，另外，請注意網絡傳輸最大單元MTU）

瞭解BT下載的工做原理，用多進程的方式模擬BT下載的原理。

3.系統架構

負載均衡。HASH式的，純動態式的。（能夠到Google學術裏搜一些 關於負載均衡的文章讀讀）

多層分佈式系統–客戶端服務結點層、計算結點層、數據cache層，數據層。J2EE是經典的多層結構。

CDN系統–就近訪問，內容邊緣化。

P2P式系統，研究一下BT和電驢的算法。好比： DHT算法。

服務器備份，雙機備份系統（Live-Standby和Live-Live系統），兩臺機器如何經過心跳監測對方？集羣主結點備份。

虛擬化技術，使用這個技術，能夠把操做系統當應用程序一下切換或從新配置和部署。

學習 Thrift，二進制的高性能的通信中間件，支持數據(對象)序列化和多種類型的RPC服務。

學習 Hadoop。Hadoop框架中最核心的設計就是：MapReduce和HDFS。MapReduce的思想是由Google的一篇論文所說起而被廣爲流傳的，簡單的一句話解釋MapReduce就是「任務的分解與結果的彙總」。HDFS是Hadoop分佈式文件系統（Hadoop Distributed File System）的縮寫，爲分佈式計算存儲提供了底層支持。

瞭解 NoSQL數據庫（有人說多是一個 過渡炒做的技術），不過由於超大規模以及高併發的純動態型網站日漸成爲主流，而SNS類網站在數據存取過程當中有着實時性等剛性需求，這使得目前NoSQL數據庫慢慢成了人們所關注的焦點，並大有成爲取代關係型數據庫而成爲將來主流數據存儲模式的趨勢。當前NoSQL數據庫不少，大部分都是開源的，其中比較知名的有：MemcacheDB、Redis、Tokyo Cabinet(升級版爲Kyoto Cabinet)、Flare、MongoDB、CouchDB、Cassandra、Voldemort等。

寫了那麼多，回顧一下，以爲本身至關的有成就感。但願你們不要嚇着，我本身這十來年也在不斷地學習，今天我也在學習中，人生原本就是一個不斷學習和練級的過程。不過，必定有漏的，也有不對的，還但願你們補充和更正。