面试必考的网络编程知识，帮你梳理好了 | 极客时间

什么是网络编程？用一句话概括，就是对网络协议的落地。

落地，意味着对实战的要求更高。所以，一些程序员会倾向于使用类似 Netty 这种封装好的框架——快速，高效。既然如此，为什么要学网络编程呢？

跟开发细节相比，有时我们更看重开发效率。但如果是高性能网络编程呢？

拿盖房子来举例，如果我们要建个小平房，对地基的深浅和材质没有那么高的要求；但要想建造高楼大厦，小平房的地基条件就远远不够了。

同样的，普通开发与高性能网络编程也不能相提并论，高性能就意味着：那些未经大规模验证的设计很容易到达临界点。

这时，不仅要想办法延展边界，比如提高吞吐量和并发性，还要解决各种棘手异常，比如如何保证上千万个连接的正常运行等等。

这些问题，可不是一个框架就能解决的。

框架的产生，或是为了实现跨平台支持，例如 JDK；或是为了屏蔽网络编程的细节，让开发更方便，例如 libevent。直接学框架，出了问题也难以排查，更无法捋顺框架背后的设计逻辑。

在工作中，我面试过很多候选人。令我惊讶的是，即便是工作多年的技术人，对网络协议和网络编程的理解，仍然停留在一个比较浅的层次上，比如：

• 大家经常说的四层、七层，分别指的是什么？

• TCP 三次握手是什么，TIME_WAIT 是怎么发生的？CLOSE_WAIT 又是什么状态？

• Linux 下的 epoll 解决的是什么问题？如何使用 epoll 写出高性能的网络程序？

• 什么是网络事件驱动模型？Reactor 模式又是什么？

大多数人仅停留在“是这样”的阶段，对“为什么”缺乏深入了解。事实上，无论在面试还是工作中，这方面的知识都是非常重要的基本功。

在我看来，学高性能网络编程，掌握两个核心要点就够了：第一，在理解网络协议的基础上，充分利用操作系统内核提供的能力，感知各种网络 I/O 事件；第二，学会使用线程处理并发。抓住这两个核心问题，就抓住了高性能网络编程的“七寸”。

所以，我和极客时间合作了专栏《网络编程实战》。名字起得比较朴素——我认为，高性能就建立在实打实的经验基础之上，不必过度强调。在专栏中，我也会单刀直入地展开，从解决实际问题的角度讲解这些知识点。

我会和你一起研究某个理论或算法，并与代码、实验相关联，分析它提出的目的、解决了哪些问题，从最简单的网络套接字开始，逐步带你写出健硕的高性能网络程序。

在这个过程中，我会尽我所能，将自己多年的实战经验与专栏内容融为一体，帮你透彻理解协议、API 和代码。

我是谁？

我是盛延敏，现就职于某大型金融服务公司，专注云计算的架构和开发工作。博士毕业于中科大，毕业后我加入 IBM，从事 WebSphere 应用服务器、PaaS 平台 Bluemix 等系统的开发工作。后任大众点评云平台首席架构师，推动了以 Docker 为核心的私有云建设和落地。

2000 年，我开始用网络编程框架 ACE、CORBA 等技术进行电信网管系统的开发，后来又接触了 ICE，写分布式控制系统。再之后转向 Java，使用 JDK 进行 Web Service 和应用服务器的网络开发和研究，使用 Netty 进行 Java 高性能网络编程的开发。这些工作经历，让我对网络编程有了更为深入的理解。

我是如何讲解网络编程的？

网络编程是一个高度重视实战的模块。在专栏中，我将从底层原理讲起，逐步聚焦到高性能编程上，教你解决工作的常见异常和性能问题，并手把手带你编写一个高性能 HTTP 服务器。

我们会重点展开对 Linux 网络编程的学习。原因很简单，Linux 系统已成为互联网数据中心的标配，加上基于 Linux 的移动开发平台 Android 的迅速崛起，Linux 的重要性愈发明显。如果你想学好网络编程，这是一个非常明智的选择。

专栏主要分三大层级，逐步递进：

第一，充分理解 TCP/IP 网络模型和协议。

在基础篇中，我们会梳理 TCP/IP 模型和网络函数接口之间的联系，通过实例展开对套接字、套接字缓冲区、拥塞控制、数据包和数据流、本地套接字（UNIX 域套接字）等的讨论，交付给你一个全面细致的知识体系。

第二，结合对协议的理解，增强对各种异常情况的处理能力。

比如，对 TCP 数据流的处理、半关闭的连接、TCP 连接有效性的侦测、处理各种异常情况等，这些问题决定了程序的健壮性。这一部分的内容，我将在提升篇详细展开。

第三，写出可支持大规模高并发的网络处理程序。

在性能篇，我将带你深入研究 C10K 问题，引入进程、线程、多路复用、非阻塞、异步、事件驱动等现代高性能网络编程所需要的技术，并在接下来的实战篇，结合实例上手操作，教你写出高性能的网络程序。

“不闻不若闻之，闻之不若见之，见之不若知之，知之不若行之。”几千年前荀子的这段话，用来诠释学习编程技术的最佳方法，再合适不过了。你还可以对专栏里的代码进行修改和调试，从而加深对网络编程的理解。

结合课程中的练习，我有把握你一定能学以致用，从底层到实战，通关高性能网络编程。

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