陈皓

6月9日发表了《 写给即将入行的程序员的一封信》，翻译自《 An open letter to those who want to start programming》，我的朋友（他在本站的id是 Mailper）告诉我，他希望在酷壳上看到一篇更具操作性的文章。因为他也是喜欢编程和技术的家伙，于是，我让他把他的一些学习Python和Web编程的一些点滴总结一下。于是他给我发来了一些他的心得和经历，我在把他的心得做了不多的增改，并根据我的经历增加了“进阶”一节。 这是一篇由新手和我这个老家伙根据我们的经历完成的文章。

    我的这个朋友把这篇文章取名叫Build Your Programming Technical Skills，我实在不知道用中文怎么翻译，但我在写的过程中，我觉得这很像一个打网游做任务升级的一个过程，所以取名叫“技术练级攻略”，题目有点大，呵呵，这个标题纯粹是为了好玩。这里仅仅是在分享Mailper和我个人的学习经历。（注：省去了我作为一个初学者曾经学习过的一些技术(今天明显过时了)，如：Delphi/Power builder，也省去了我学过的一些我觉得没意思的技术Lotus Notes/ActiveX/COM/ADO/ATL/.NET ……）

    前言

    你是否觉得自己从学校毕业的时候只做过小玩具一样的程序？走入职场后哪怕没有什么经验也可以把以下这些课外练习走一遍（朋友的抱怨：学校课程总是从理论出发，作业项目都看不出有什么实际作用，不如从工作中的需求出发）

    建议：

• 不要乱买书，不要乱追新技术新名词，基础的东西经过很长时间积累而且还会在未来至少10年通用。
• 回顾一下历史，看看历史上时间线上技术的发展，你才能明白明天会是什么样。
• 一定要动手，例子不管多么简单，建议至少自己手敲一遍看看是否理解了里头的细枝末节。
• 一定要学会思考，思考为什么要这样，而不是那样。还要举一反三地思考。

    注：你也许会很奇怪为什么下面的东西很偏Unix/Linux，这是因为我觉得Windows下的编程可能会在未来很没有前途，原因如下：

• 现在的用户界面几乎被两个东西主宰了，1）Web，2）移动设备iOS或Android。Windows的图形界面不吃香了。
• 越来越多的企业在用成本低性能高的Linux和各种开源技术来构架其系统，Windows的成本太高了。
• 微软的东西变得太快了，很不持久，他们完全是在玩弄程序员。详情参见《Windows编程革命史》

    所以，我个人认为以后的趋势是前端是Web+移动，后端是Linux+开源。开发这边基本上没Windows什么事。

    启蒙入门

    1、学习一门脚本语言，例如Python/Ruby

    可以让你摆脱对底层语言的恐惧感，脚本语言可以让你很快开发出能用得上的小程序。实践项目:

    为什么要学脚本语言，因为他们实在是太方便了，很多时候我们需要写点小工具或是脚本来帮我们解决问题，你就会发现正规的编程语言太难用了。

    2、用熟一种程序员的编辑器(不是IDE)和一些基本工具

• Vim / Emacs / Notepad++，学会如何配置代码补全，外观，外部命令等。
• Source Insight (或 ctag)

    使用这些东西不是为了Cool，而是这些编辑器在查看、修改代码/配置文章/日志会更快更有效率。

    3、熟悉Unix/Linux Shell和常见的命令行

• 如果你用windows，至少学会用虚拟机里的linux，vmware player是免费的，装个Ubuntu吧
• 一定要少用少用图形界面。
• 学会使用man来查看帮助
• 文件系统结构和基本操作 ls/chmod/chown/rm/find/ln/cat/mount/mkdir/tar/gzip …
• 学会使用一些文本操作命令 sed/awk/grep/tail/less/more …
• 学会使用一些管理命令 ps/top/lsof/netstat/kill/tcpdump/iptables/dd…
• 了解/etc目录下的各种配置文章，学会查看/var/log下的系统日志，以及/proc下的系统运行信息
• 了解正则表达式，使用正则表达式来查找文件。

    对于程序员来说Unix/Linux比Windows简单多了。（参看我四年前CSDN的博文《其实Unix很简单》）学会使用Unix/Linux你会发现图形界面在某些时候实在是太难用了，相当地相当地降低工作效率。

    4、学习Web基础（HTML/CSS/JS)+服务器端技术(LAMP)

    未来必然是Web的世界，学习Web基础的最佳网站是W3School。

• 学习HTML基本语法
• 学习CSS如何选中HTML元素并应用一些基本样式（关键词：box model）
• 学会用 Firefox + Firebug 或 Chrome 查看你觉得很炫的网页结构，并动态修改。
• 学习使用Javascript操纵HTML元件。理解DOM和动态网页（http://oreilly.com/catalog/9780596527402)网上有免费的章节，足够用了。或参看 DOM 。
• 学会用 Firefox + Firebug 或 Chrome 调试 Javascript 代码（设置断点，查看变量，性能，控制台等）
• 在一台机器上配置Apache或Nginx
• 学习PHP，让后台PHP和前台HTML进行数据交互，对服务器相应浏览器请求形成初步认识。实现一个表单提交和反显的功能。
• 把PHP连接本地或者远程数据库 MySQL（MySQL 和 SQL现学现用够了）
• 跟完一个名校的网络编程课程（例如：http://www.stanford.edu/~ouster/cgi-bin/cs142-fall10/index.php )不要觉得需要多于一学期时间，大学生是全职一学期选3-5门课，你业余时间一定可以跟上
• 学习一个Javascript库（例如jQuery或ExtJS）+ Ajax(异步读入一个服务器端图片或者数据库内容）+ JSON数据格式。
• HTTP: The Definite Guide 读完前4章你就明白你每天上网用浏览器的时候发生的事情了(proxy, gateway, browsers)
• 做个小网站（例如：一个小的留言板，支持用户登录，Cookie/Session，增、删、改、查，上传图片附件，分页显示）
• 买个域名，租个空间，做个自己的网站。

    进阶加深

    1、 C语言和操作系统调用

• 重新学C语言，理解指针和内存模型，用C语言实现一下各种经典的算法和数据结构。推荐《计算机程序设计艺术》、《算法导论》和《编程珠玑》。
• 学习（麻省理工免费课程）计算机科学和编程导论
• 学习（麻省理工免费课程）C语言内存管理
• 学习Unix/Linux系统调用（Unix高级环境编程），了解系统层面的东西。
  
  • 用这些系统知识操作一下文件系统，用户（实现一个可以拷贝目录树的小程序）
  • 用fork/wait/waitpid写一个多进程的程序，用pthread写一个多线程带同步或互斥的程序。多进程多进程购票的程序。
  • 用signal/kill/raise/alarm/pause/sigprocmask实现一个多进程间的信号量通信的程序。
  • 学会使用gcc和gdb来编程和调试程序（参看我的《用gdb调试程序》）
  • 学会使用makefile来编译程序。（参看我的《跟我一起写makefile》）
  • IPC和Socket的东西可以放到高级中来实践。
  
  学习Windows SDK编程（Windows 程序设计 ，）
  
  • 写一个窗口，了解WinMain/WinProcedure，以及Windows的消息机制。
  • 写一些程序来操作Windows SDK中的资源文件或是各种图形控件，以及作图的编程。
  • 学习如何使用MSDN查看相关的SDK函数，各种WM_消息以及一些例程。
  • 这本书中有很多例程，在实践中请不要照抄，试着自己写一个自己的例程。
  • 不用太多于精通这些东西，因为GUI正在被Web取代，主要是了解一下Windows 图形界面的编程。
  
  

    2、学习Java

• Java 的学习主要是看经典的Core Java 《Java 核心技术编程》和《Java编程思想》（有两卷，我仅链了第一卷，足够了，因为Java的图形界面了解就可以了）
• 学习JDK，学会查阅Java API Doc http://download.oracle.com/javase/6/docs/api/
• 了解一下Java这种虚拟机语言和C和Python语言在编译和执行上的差别。从C、Java、Python思考一下“跨平台”这种技术。
• 学会使用IDE Eclipse，使用 Eclipse 编译，调试和开发Java程序。
• 建一个Tomcat的网站，尝试一下JSP/Servlet/JDBC/MySQL的Web开发。把前面所说的那个PHP的小项目试着用JSP和Servlet实现一下。

    3、Web的安全与架构

• 学习HTML5，网上有很多很多教程，以前酷壳也介绍过很多，我在这里就不罗列了。
• 学习Web开发的安全问题（参考新浪微博被攻击的这个事，以及Ruby的这篇文章）
• 学习HTTP Server的rewrite机制，Nginx的反向代理机制，fast-cgi（如：PHP-FPM）
• 学习Web的静态页面缓存技术。
• 学习Web的异步工作流处理，数据Cache，数据分区，负载均衡，水平扩展的构架。
• 实践任务：
  • 使用HTML5的 canvas 制作一些Web动画。
  • 尝试在前面开发过的那个Web应用中进行SQL注入，JS注入，以及XSS攻击。
  • 把前面开发过的那个Web应用改成构造在Nginx + PHP-FPM + 静态页面缓存的网站。
  
  

    4、一些开发工具

• 学会使用SVN或Git来管理程序版本。
• 学会使用JUnit来对Java进行单元测试。
• 学习C语言和Java语言的 coding standard 或 coding guideline。（我N年前写过一篇关C语言非常简单的文章——《编程修养》，这样的东西你可以上网查一下，一大堆）。
• 推荐阅读《代码大全》《重构》《代码整洁之道》

    高级深入

    1、C++ / Java 和面向对象

    我个人以为学好C++，Java也就是举手之劳。但是C++的学习曲线相当的陡。不过，我觉得C++是最需要学好的语言了。参看两篇趣文“C++学习信心图”和“21天学好C++”

• 学习（麻省理工免费课程）C++面向对象编程
• 读我的“如何学好C++”中所推荐的那些书至少两遍以上（如果你对C++的理解能够深入到像我所写的《C++虚函数表解析》或是《C++对象内存存局（上）（下）》，或是《C/C++返回内部静态成员的陷阱》那就非常不错了）
• 然后反思为什么C++要干成这样，Java则不是？你一定要学会对比C++和Java的不同。比如，Java中的初始化，垃圾回收，接口，异常，虚函数，等等。
• 实践任务：
  • 用C++实现一个BigInt，支持128位的整形的加减乘除的操作。
  • 用C++封装一个数据结构的容量，比如hash table。
  • 用C++封装并实现一个智能指针（一定要使用模板）。
  
  《设计模式》必需一读，两遍以上，思考一下，这23个模式的应用场景。主要是两点：1）钟爱组合而不是继承，2）钟爱接口而不是实现。（也推荐《深入浅出设计模式》）
  实践任务：
  • 使用工厂模式实现一个内存池。
  • 使用策略模式制做一个类其可以把文本文件进行左对齐，右对齐和中对齐。
  • 使用命令模式实现一个命令行计算器，并支持undo和redo。
  • 使用修饰模式实现一个酒店的房间价格订价策略——旺季，服务，VIP、旅行团、等影响价格的因素。
  
  学习STL的用法和其设计概念 -容器，算法，迭代器，函数子。如果可能，请读一下其源码。
  实践任务：尝试使用面向对象、STL，设计模式、和WindowsSDK图形编程的各种技能
  
  • 做一个贪吃蛇或是俄罗斯方块的游戏。支持不同的级别和难度。
  • 做一个文件浏览器，可以浏览目录下的文件，并可以对不同的文件有不同的操作，文本文件可以打开编辑，执行文件则执行之，mp3或avi文件可以播放，图片文件可以展示图片。
  
  学习C++的一些类库的设计，如： MFC（看看候捷老师的《深入浅出MFC》），Boost, ACE, CPPUnit，STL （STL可能会太难了，但是如果你能了解其中的设计模式和设计那就太好了，如果你能深入到我写的《STL string类的写时拷贝技术》那就非常不错了，ACE需要很强在的系统知识，参见后面的“加强对系统的了解”）
  Java是真正的面向对象的语言，Java的设计模式多得不能再多，也是用来学习面向对象的设计模式的最佳语言了（参看Java中的设计模式）。
  推荐阅读《Effective Java》 and 《Java解惑》
  学习Java的框架，Java的框架也是多，如Spring, Hibernate，Struts 等等，主要是学习Java的设计，如IoC等。
  Java的技术也是烂多，重点学习J2EE架构以及JMS， RMI,等消息传递和远程调用的技术。
  学习使用Java做Web Service （官方教程在这里）
  实践任务： 尝试在Spring或Hibernate框架下构建一个有网络的Web Service的远程调用程序，并可以在两个Service中通过JMS传递消息。
  

    C++和Java都不是能在短时间内能学好的，C++玩是的深，Java玩的是广，我建议两者选一个。我个人的学习经历是：

• 深究C++（我深究C/C++了十来年了）
• 学习Java的各种设计模式。

    2、加强系统了解

    重要阅读下面的几本书：

• 《Unix编程艺术》了解Unix系统领域中的设计和开发哲学、思想文化体系、原则与经验。你一定会有一种醍醐灌顶的感觉。
• 《Unix网络编程卷1，套接字》这是一本看完你就明白网络编程的书。重要注意TCP、UDP，以及多路复用的系统调用select/poll/epoll的差别。
• 《TCP/IP详解卷1:协议》- 这是一本看完后你就可以当网络黑客的书。了解以太网的的运作原理，了解TCP/IP的协议，运作原理以及如何TCP的调优。
• 实践任务：
  • 理解什么是阻塞（同步IO），非阻塞（异步IO），多路复用（select, poll, epoll）的IO技术。
  • 写一个网络聊天程序，有聊天服务器和多个聊天客户端（服务端用UDP对部分或所有的的聊天客户端进Multicast或Broadcast）。
  • 写一个简易的HTTP服务器。
  
  《Unix网络编程卷2，进程间通信》信号量，管道，共享内存，消息等各种IPC……这些技术好像有点老掉牙了，不过还是值得了解。
  实践任务：
  • 主要实践各种IPC进程序通信的方法。
  • 尝试写一个管道程序，父子进程通过管道交换数据。
  • 尝试写一个共享内存的程序，两个进程通过共享内存交换一个C的结构体数组。
  
  学习《Windows核心编程》一书。把CreateProcess，Windows线程、线程调度、线程同步（Event, 信号量，互斥量）、异步I/O，内存管理，DLL，这几大块搞精通。
  实践任务：使用CreateProcess启动一个记事本或IE，并监控该程序的运行。把前面写过的那个简易的HTTP服务用线程池实现一下。写一个DLL的钩子程序监控指定窗口的关闭事件，或是记录某个窗口的按键。
  有了多线程、多进程通信，TCP/IP，套接字，C++和设计模式的基本，你可以研究一下ACE了。使用ACE重写上述的聊天程序和HTTP服务器（带线程池）
  实践任务：通过以上的所有知识，尝试
  
  • 写一个服务端给客户端传大文件，要求把100M的带宽用到80%以上。（注意，磁盘I/O和网络I/O可能会很有问题，想一想怎么解决，另外，请注意网络传输最大单元MTU）
  • 了解BT下载的工作原理，用多进程的方式模拟BT下载的原理。
  
  

    3、系统架构

• 负载均衡。HASH式的，纯动态式的。（可以到Google学术里搜一些关于负载均衡的文章读读）
• 多层分布式系统–客户端服务结点层、计算结点层、数据cache层，数据层。J2EE是经典的多层结构。
• CDN系统 – 就近访问，内容边缘化。
• P2P式系统，研究一下BT和电驴的算法。比如：DHT算法。
• 服务器备份，双机备份系统（Live-Standby和Live-Live系统），两台机器如何通过心跳监测对方？集群主结点备份。
• 虚拟化技术，使用这个技术，可以把操作系统当应用程序一下切换或重新配置和部署。
• 学习Thrift，二进制的高性能的通讯中间件，支持数据(对象)序列化和多种类型的RPC服务。
• 学习Hadoop。 Hadoop框架中最核心的设计就是：MapReduce和HDFS。MapReduce的思想是由Google的一篇论文所提及而被广为流传的，简单的一句话解释MapReduce就是“任务的分解与结果的汇总”。HDFS是Hadoop分布式文件系统（Hadoop Distributed File System）的缩写，为分布式计算存储提供了底层支持。
• 了解NoSQL数据库（有人说可能是一个过渡炒作的技术），不过因为超大规模以及高并发的纯动态型网站日渐成为主流，而SNS类网站在数据存取过程中有着实时性等刚性需求，这使得目前NoSQL数据库慢慢成了人们所关注的焦点，并大有成为取代关系型数据库而成为未来主流数据存储模式的趋势。当前NoSQL数据库很多，大部分都是开源的，其中比较知名的有：MemcacheDB、Redis、Tokyo Cabinet(升级版为Kyoto Cabinet)、Flare、MongoDB、CouchDB、Cassandra、Voldemort等。

我觉得还是选择一门语言，学精吧

能做到80%感觉已经很厉害了！