【网络编程】1.开篇序

开篇序:

今天开始网络编程的修仙之路。首先简单的聊聊如何学习网络编程,换句话讲,网络编程应该掌握哪些知识。

第一部分:协议

举个例子,HTTP,TCP,UDP等等。人与人交流需要规则,所以人类发明了语言。同样,机器与机器交流,也需要制定规则,则这种规则被称为协议。我们通常说的网络编程,大部分情况都是在基于TCP/UDP协议进行编写的。

一个好的协议的设计,会大大提升网络传输的稳定性以及性能等各个方面。举个例子,TCP在拥塞控制以及流量控制这一块处理的相当精妙,我们就可以学习TCP协议设计上的一些优点,来进行自定义协议的设计。

小编强烈推荐一本书,【TCP/IP详解 卷一】Stevens大神写的,非常硬核。

第二部分:UNIX套接字API

现在绝大多数服务器是跑在linux上。所以我们要对UNIX套接字API进行学习。看到这儿,我相信有的同学可能会有这样的疑惑:java不是跨平台的么,java有netty框架,直接使用不就可以了么。但是要想成为真正的大佬,光是会使用框架是不可以的,要深入的了解其底层原理,了解是如何进行系统调用,这样才能使你更好地使用上层语言进行网络编程 或者 定位以及解决相应的问题。

话外语:只会复制粘贴,而不去追求技术本质的程序员是可悲的。

推荐书籍:【UNIX网络编程 卷一】Stevens大神写的,但是对网络并发编程描述的不是很详细,可能是因为当时网络服务器没有太高的并发需求。

第三部分:IO模型以及多线程

UNIX网络编程中,描述了五种IO模型,分别是:阻塞式IO,非阻塞IO,IO复用,信息驱动式IO以及异步IO。前四种都是同步IO。UNIX大名鼎鼎的SELECT,POLL以及LINUX上的EPOLL模型都是IO复用模型。Linux上的aio以及windows上的IOCP都是异步。但是Linux上的aio不能用于网络编程,但是Linux内核5.1新出来 io_uring 机制也是异步,感兴趣的小伙伴可以去了解一哈。

此时可能有很多小伙伴不清楚异步和同步 以及 阻塞和非阻塞的区别,后续的文章会给大家具体分析。

当你的并发量很大的时候,你就需要充分调用系统的资源去处理发过来的大量请求。这是就要用到多线程方面的知识。将IO复用模型加上多线程,就是以后要讲到的reactor模型。

第四部分:高性能网络框架

现在有很多高性能网络框架诞生,并且开源。例如,java中的Netty,go中的Gnet等等。这些框架的源码都极具学习意义。我们要学习这些框架,了解其设计理念,从而增强自己对设计模式,IO模型,并发编程的认知。
我们不光要会使用轮子,也要去尝试自己造一个轮子。在尝试造轮子的过程中,你会对网络编程的认知逐渐加深。

推荐书籍:【netty实战】

第五部分:操作系统,数据结构

这些都是编程很基础很重要的东西,需要不断去学习,巩固自己的基础。

推荐书籍:【现代操作系统】

总结

学习网络通信是场“持久战”。需要一步一个脚印走下去,踏踏实实,浮躁不得,沉静下去,将技术磨炼到极致。致每一个奋斗者,干杯!

路漫漫其修远兮,吾将上下而求索,让我们一起学习,一起进步,Let’s Go!

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