親身體驗！后端工程師學習路徑、書籍、視頻推薦

最近有小伙伴問我，一名后端工程師的學習路線是什么？其實現在很多程序員都不是科班出生的，包括我自己，大學壓根沒學過什么計算機相關的課程。非科班出生的程序員的劣勢在于基礎會稍差，比如計算機基礎、計算機網絡等都了解的不多，不過沒關系，只要你利用業余時間系統的來學習，照樣可以做到后來居上。但是問題是，我們的學習路徑是什么？該如何學，網上課程那么多，我到底該看哪一個？打開自己的夾，數不清的資料全部在吃灰，到頭來一個也沒學。

其實同類型的資料我們保存1-2個就足夠了，然后一段時間內專心學習一門知識，猥瑣發育，最后驚艷所有人。

ok，廢話不多說，我今天要分享的就是后端工程師的學習路徑和相關的書籍、視頻，由于后端語言居多，所以本文不會分享語言相關的內容。

計算機組成原理

首先要講的自然就是計算機組成原理相關的知識了，當然這并不是和你單單的介紹計算機是什么組成的，不是教你如何組裝電腦，而是告訴你比如計算機是如何運算我們的數據的、CPU這個大腦是如何高效處理我們的邏輯的、CPU又是如何與內存之間通信的，加快執行我們的程序在CPU維度有哪些優化以及我們運行程序的時候如何解決CPU和內存、內存和磁盤之間的速度鴻溝等等...

這里我和大家推薦 《計算機組成與設計 硬件/軟件接口》 這本書

學習這本書你可以獲取以下知識：

計算機是怎么從大型設備逐漸發展到今天的個人PC機，以及計算機系統結構中的8個偉大的思想：面向摩爾定律的設計、抽象的簡化設計、加速大概率事件、通過并行提高性能、通過流水線提供性能、通過預測提供性能、存儲器層次、通過冗余提高可靠性。

如何判斷一個CPU的性能？最直白的反應就是CPU夠不夠快，也就是我們的程序要跑多久，這個響應時間我們一般稱之為CPU執行時間，這里需要注意的是CPU執行時間并不包含程序執行期間涉及的IO，再細分的話，又可以分為用戶CPU時間和系統CPU時間

有無符號數和無符號數是如何表示的？CPU如何進行比較運算、分支判斷、循環執行的？我們的代碼其實是要經過編譯、匯編、鏈接這樣幾個流程的，加法、減法、乘法、除法以及浮點數相關的運算在計算機層面是如何被實現的。

CPU是如何進行數據冒險，控制冒險的？流水線技術是如何提供吞吐的，處理器的數據通路和控制同路是如何設計的。

再接下來就是存儲器相關的知識了，比如虛擬內存技術、程序分段技術、分頁技術，當發生缺頁后如何找到磁盤頁的，以及為了提升地址的查詢速度，做了哪些優化，頁表的好處與壞處是什么？TLB的好處與壞處是什么？

總之，學習了計算機組成之后，內功絕對可以大增。如果覺得書本知識枯燥難以閱讀的話，我這里再給你推薦個視頻：計算機科學速成課(https://www.bilibili.com/video/BV1EW411u7th)

非常生動形象的課，一共40集，每集大概10分鐘，全部看完7個小時足矣，非常適合入門，這個視頻配上書籍，簡直完美。

操作系統

學習計算機組成原理之后，我們會了解計算機各個硬件之間是如何協調工作的，那么接下來就是肝操作系統了，操作系統是處于計算機硬件與軟件資源之間的程序。從程序員的角度來看，學習操作系統可以幫助我們更好的了解程序是如何被調度的等等。操作系統需要處理如管理與配置內存、決定系統資源供需的優先次序、控制輸入設備與輸出設備、操作網絡與管理文件系統等基本事務，操作系統也提供一個讓用戶與系統交互的操作界面。這里和大家推薦 《現代操作系統》 這本書

通過學習這本書你可以獲得以下知識：

進程是什么、進程的模型、進程的創建、進程的終止、進程的層次結構、進程的實現、多道程序的設計模型

線程是什么、線程模型、用戶空間的線程、內核空間的線程、單線程與多線程的優缺點

進程間可以通過哪些方式來通信，什么是進程間的競爭條件、臨界區

調度過程涉及到的算法，比如先來先服務、短作業優先算法、最短剩余時間優先以及比較公平的時間片輪轉調度

常見的頁面置換算法有哪些，比如最優頁面置換算法、最近未使用頁面置換算法以及最近最少使用頁面置換算法等等

文件系統的了解，比如有關文件的構造、命名、訪問、使用、保護、實現和管理是怎么設計的

IO設備的了解，比如如何讀寫IO設備的內容，常見的有內存映射IO、直接存儲器存取

了解什么是死鎖，造成死鎖的條件以及解決死鎖的經典方法，如何預防死鎖等等

如果覺的書本知識難以閱讀的話，這里也推薦個視頻操作系統-清華大學(https://www.bilibili.com/video/BV1wq4y1M7qf)

這是由清華大學的老師講的操作系統視頻課，簡單、通俗易懂，每段視頻的時長也不長，大概就10來分鐘。

TCP/IP

當具備了計算機組成、操作系統的基礎知識后，接下來就可以看看網絡相關的內容了，計算機網絡中面試官最喜歡問的就是TCP/IP相關的知識了，關于這方面的知識，我推薦一本書 《圖解》TCP/IP

我這里還推薦一本掘金小冊 《深入理解 TCP 協議：從原理到實戰》

這本小冊，我記得當時花了2-3天就看完了，整個閱讀體驗非常絲滑，也是非常通俗易懂的書籍，如果想要應付面試，這本小冊絕對是個不錯的選擇。總之通過以上兩本書，你可以獲得以下知識：

網絡的分層模型

TCP協議為什么是可靠的協議

什么叫面向連接、基于字節流、全雙工的協議

數據包是如何被拆分的，MTU和MSS分別是什么，位于哪一層

為什么TCP、IP的握手需要三次，揮手要四次，揮手三次行不行

三次握手太慢，有沒有更快的方式

TIME_WAIT是什么狀態？TIME_WAIT是哪一方的狀態，為什么TIME_WAIT那一方需要持續2個MSL的時間

不知道你有沒有遇到過"Connection Reset" 或者"Connection refused" ，它們代表什么意思

發送方沒收到接收方的ACK怎么辦，發送方重傳的機制是怎么樣的，多久重傳才合適

如果接收方沒有能力接受大量的數據怎么辦，這就引入了滑動窗口的概念，滑動窗口是如何控制數據窗口大小的

一開始發送方并不知道接收方能接收多少數據，那如何發送數據呢，每次發一點太慢，每次發很多對方又接收不了

總之，如果你的工作不是搞網絡的，又不想花費大量時間來閱讀TCP相關的知識，那么上面兩本書個人覺得足夠了。

數據結構與算法

這方面我看的書比較少，所以不打算推薦書籍，數據結構與算法可能大家更加注重的算法，BAT等大廠的面試離不開算法，以前聽到小道消息，據說字節跳動的面試官一般算法題都會從leetcode上挑選原題，并且也不會太難，所以這方面的知識，我還是直接建議大家動手練寫，直接去leetcode上刷題，比如每日2道，一個月下來就是60道

如圖所示，具體的算法分類大概這么多，大家刷題的時候，注意不要把精力全部都放在一種類型上，盡量廣一點，當然有很多冷門的類型，個人覺得也不必花費太多時間，像熱門的算法如數組、字符串、動態規劃、圖、鏈表等可以多花點心思。

這里再推薦一個學習數據結構的有趣網站 visualgo（https://visualgo.net/zh）

這個網站通過動圖的方式幫助你了解各種數據結構是怎么樣的形式。

比如對于這個二叉搜索樹來說，每次走到哪個節點，對應的代碼還給你展示出來，確實很生動。

MySQL

MySQL應該是每個后端工程師必備的技能，當然這里說的不是簡單的CURD，而是稍微高級點的，比如索引知識、架構模式、高可用等等，由于現在MySQL基本都是使用InnoDB存儲引擎，因此我推薦 《MySQL技術內幕 InnoDB存儲引擎》

通過這本書，你可以了解到以下知識：

MySQL幾種存儲引擎的介紹與比較

InnoDB的架構模式

插入緩沖、兩次寫、自適應哈希、異步IO、刷新鄰接頁分別是為了解決什么問題

日志類型，比如錯誤日志、慢查詢日志、二進制日志等

索引相關知識，為什么用b+樹索引，聚集索引和輔助索引的區別，b+樹索引的分裂與管理，什么情況下用聯合索引，覆蓋索引為什么好

鎖相關的知識，InndoDB會涉及哪些鎖，行鎖有哪些算法，死鎖怎么避免

什么是臟讀、幻讀，如何解決

事務相關的知識，這個是重中之重了，比如redo log、undo log是干什么的，事務的隔離級別有哪些，它們有什么區別？XA事務是在什么地方體現的，長事務會有什么問題

自古MySQL就是后端同學面試中的必考技能，并且隨著互聯網卷的程度越來越高了，MySQL問的姿勢也多了，因此這方面是需要多花時間學習的。

當然如果條件允許的話，也推薦看林曉斌老師的《MySQL45講》，但是這門課不適合新手小白，適合有一定MySQL基礎的從業人員，看完絕對收獲滿滿。

Redis

說了數據庫，就得說緩存了，說到緩存，那就是當下最流行的NoSQL數據庫Redis，Redis面試的重要程度不亞于MySQL，我這里和大家推薦 《redis的設計與實現》

通過這本書，你可以獲得以下知識：

基本的底層數據結構以及優缺點，比如SDS、整數集合、跳躍表、壓縮列表

哈希表是如何解決沖突的

持久化相關的，AOF和RDB的區別，它們的優缺點是什么，AOF和RDB的過程會阻塞主進程嗎

redis的過期鍵是如何刪除的

redis的事件模型，文件事件和時間事件分別是什么

serverCron函數是干嘛的

主從復制模式下，舊版和新版的復制模式有什么區別

哨兵、分片

lua腳本解決原子性的問題

這本書側重原理與實現，閱讀起來也是通俗易懂，適合新手小白和需要進階的工程師。

最后

TCP/IP 視頻

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