C/C++后台研发需要点亮(学习路线规划)
虽然是C/C++后台研发开发,但按我的经验,后台开发中更多的是C++,至少接触到的后台开发都是如此,既然是C/C++后台开发,那要点的技能树其实从名字就能看出来,概况起来主要就是两个方面:
1. C/C++语言
2. 后台开发技术
C/C++ 编程语言的学习,在 C++ 后台研发中只占了很小一的部分比例,编程语言只是一个工具,开发人员会使用工具是最低的要求,以我从事后台开发的经验来看,当前符合大部分公司后台岗位要求的技能树,大致是下面这个样子,我画了一张图,你看看:
图中的技能点看起来挺多(确实挺多的),不要慌,我一个个来讲下需要点哪些技能树。
C++学习
开始之前先来看下,C++需要学习的内容包含:
- 基础:const 限定符号、声明与定义、类型、遍历
- 标准库和算法:string、vector、bitset、map
- 派生类中的构造函数与析构函数,析构函数、构造函数
- 动态数组、多维数组、数组、指针和引用
- 重载 Overloading 和覆盖Overriding
- 表达式、循环、条件判断语句
- 堆和栈的区别,mallocl和 new 的区别
- 面向对象的特性,封装、继承、多态
- 虚函数、虚函数表、派生类虚表,对象内存布局
- 模板与泛型编程:模板定义、实例化、模板编译、模板特化
- 继承:单继承、多继承、菱形继承、虚继承
- 强制类型转换:static_cast, const_cast, reinterpret_cast,dynamic_cast,
- 异常处理、命名空间
- 现代C++:C++1X、C++20 新特性
C++编程语言这块的技能树,是必须要点满的,当然最高效的学习方式是阅读经典书籍。经典书籍我推荐一波,总共 7 本书,基础 3 本,进阶 3 本,现代C++ 1本,带封面,方便你找。
初在学习C++的时候,不是所有的坑都需要亲自踩一遍,阅读经典,前人的经验能让我们少走弯路。
C++基础 3 本
- 《C++ Primer 》豆瓣9.4
- 《Effective C++》豆瓣9.5
- 《More Effective C++》 豆瓣9.2
C++进阶 3 本
- 《Inside the C++ Object Model》 这本书中文版《深度探索C++对象模型》翻译质量也很高, 豆瓣9.1
- 《STL源码剖析》 豆瓣 8.7
- 《C++编程思想》
现代C++ 1本
什么是现代C++?C++这门语言也一直在发展当中,C++1X 甚至 C++20 引入了很多带来重大改变的新特性,让C++更加现代化。如何快速上手现代 C++ 特性,如果我推荐开源电子书:
- 《现代C++教程:高速上手C++11/14/17/20》
这本书已在Github开源,离线版下载
至此,C++语言这颗技能树差不多点满了,下面我们来说说「后台开发」技术。
C++后台研发
图中的技能树比较多,下面我来一个个说明:
计算机基础
计算机科学技术 CS(Computer Science),大学计算机专业课,计算机基础是软件开发的基本功,当然也是C++开发的基本功,下面是一份中中科大的计算机技术本科主要课程结构安排。
计算机基础这块的学习包括
- 计算机组成原理
- 操作系统
- 数据结构与算法
计算机网络
Linux
- Linux系统使用
- Linux 高级编程
- Unix网络编程
数据库
后台开发离不开数据存储,而数据存储就涉及到数据库学习,主要是 2 大类数据库:
- 关系型数据库,采用了关系模型来组织数据的数据库,代表是MySQL。
- 非关系型数据库,一般指的是 key-value 形式存储数据的 NoSQL 数据库,代表是Redis
设计模式
设计模式是经历了很长一段时间的发展,代表着软件开发的一种最佳实践。提供了软件开发过程中面临的一般问题的最佳解决方案。
学习以下常见设计模式,并尝试用C++来实现一遍。
- 单例模式
- 建造者模式
- 享元模式
- 工厂模式
- 代理模式
- 责任链模式
- 解释器模式
- 迭代器模式
- 观察者模式
- 适配器模式
- 桥接模式
- 过滤器模式
- 装饰器模式
- 外观模式
- ...
中间件
中间件就是把分布式系统中一些通用功能,抽象出来提供服务的一类软件统称。由于中间件是介于操作系统和应用软件之间,所以称为中间件。
- web server 中间件,Nginx、OpenResty、Tomcat...
- 缓存中间件,服务端缓存包括 Redis、Memcached
- 日志系统中间件, Elasticsearch、Logstash 、 Kibana、Beats
- 数据库中间件,Sharding jdbc
- API网关,开源项目有 Tyk、kong、zuul
- RPC框架,Tars、Dubbo、gRPC、Thrift
- 配置中心中间件,Apollo、zookeeper统一配置管理
- 消息队列中间件,ActiveMQ、Kafka、RabbitMQ...
分布式
- 扩展性设计,设计可扩展的软件架构
- 微服务架构设计,服务注册、服务发现、服务路由
- 分布式文件系统:FastDFS、HDFS
- 分布式事务:2PC、3PC、TCC
- 分布式一致性算法:PAXOS、Raft、Zab
- 分布式唯一 ID 生成:雪花算法、UUID、美团 Leaf、淘宝 TDDL SEQUENCE方案
- 一致性HASH算法
高并发、高性能、高可用(统称后台开发三高)
- 多线程、多进程、协程模型
- 异步回调、同步阻塞
- 池化技术、集群技术、缓存技术、CDN内容分发
- 负载均衡、限流熔断、异地多活
搜索引擎
- 倒排索引搜索引擎原理技术
- Lucene、Apache Lucene全文搜索引擎工具包
- Elasticsearch 简称ES 的原理与使用
- Solr 原理与使用
测试技术
- 单元测试
- 全链路测试
- 压力测试
- 灰度发布,A/B 测试,蓝绿部署
监控运营
- 日志(Logging)对系统和各个服务的运行状态进行监控,记录程序的调试信息或错误信息,
- 量度(Metrics)比如累加量,对系统和各个服务的性能进行监控
- 分布式追踪(Tracing )追踪服务请求是如何在各个分布的组件中进行处理
虚拟化
- 常见的虚拟化技术:KVM、Xen、OpenVZ、Docker
- Kubernetes 简称 K8s ,管理 container 容器
- OpenStack 管理 VM(Virtual Machine)虚拟机
安全技术
- web安全:CSRF、SQL注入、XSS
- 加解密算法:对称加密、哈希算法、非对称加密
- DDos防范
- 授权认证算法:OAuth2.0、单点登录SSO、OIDC、2FA
- 网络隔离:内外网分离、跳板机
大数据
主要包含以下的技术点需要学习:数据存储、离线分析、流式计算。
- 大数据存储:Hadoop 框架,HBase、HDFS
- 离线分析:Hive、MapReduce、Spark
- 流式计算:Flink、Storm、Spark Streaming、Kafka Stream
版本控制
- 集中式版本控制系统SVN;
- 分布式版本控制系统Git
以上,差不多是整个C/C++后台研发体系需要点的技能树,先写这么些吧,有人看再来详细补充。
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