开篇词 | 学好网络编程，需要掌握哪些核心问题？
盛延敏
讲述：冯永吉大小：6.80M时长：07:26
该思维导图由 AI 生成，仅供参考
你好，我是盛延敏，欢迎你的加入。在接下来的几个月时间里，我会和你一起深入学习网络编程。网络编程是一个高度重视实战的内容模块，工作这么多年，我一直都在近距离与它打交道。
我博士毕业于中科大，毕业之后就加入了 IBM，在 IBM 从事 WebSphere 应用服务器、PaaS 平台 Bluemix 等系统的开发工作，后来又在大众点评担任云平台首席架构师，推动了以 Docker 为核心的私有云的建设和落地。现在我在蚂蚁金服专注于云计算的架构和开发等方面的事情。正是这些工作经历让我对网络编程有了更为深入的理解。
2000 年初，我就开始使用网络编程框架 ACE、CORBA 等技术从事电信网管系统的开发，后来又开始接触 ICE，写分布式控制系统，再之后转向 Java，使用 JDK 从事 Web Service 和应用服务器的网络开发和研究，使用 Netty 从事 Java 高性能网络编程的开发。作为一个网络程序设计和开发的老兵，我目前继续在云计算领域深度耕耘，更是少不了和各种网络设计和开发打交道。
得益于这么多年的深耕，在工作过程中，我也接触了不少同学，面试过很多候选人，令我惊讶的是，很多工作很久的同学对网络协议和网络编程一知半解，仅仅停留在一个很粗浅的水平。
事实上，无论是在面试中，还是在工作中，掌握网络编程领域的知识都是一个非常重要的基本功。这在互联网蓬勃发展的今天，更是如此。
如果我问你一些关于网络编程方面的问题，你会怎样回答呢？
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？
这些问题看似简单，但想做到完全理解可并不容易。很多人可能停留在“是这样”的状态，对于“为什么”缺乏深入和了解。
我在学网络编程的时候，也面临着这种窘境。我发现很多情况下，我们都希望尽可能详尽地学习网络编程，面面俱到，但奈何头绪太多，对于初学者来说很容易深陷其中，钻牛角尖，也就难以去理清脉络了。
这样导致的后果就是过分关注知识点本身，片面地斩断了它们与实际工作的联系。比如流量控制和拥塞控制这一部分的内容。我记得我在学这部分知识的时候，纯粹是把这些当作考试的知识点来学习，很难将书本的知识和实际经验，尤其是和代码结合起来进行理解。为什么会有这些算法，它们究竟解决了哪些问题？这些问题搞不懂，看似无伤大雅，其实已经或多或少地和实际工作产生了断层。
流量控制和拥塞控制只是网络编程一小部分的内容，进程、线程、多路复用、异步 I/O 这些概念一摆出来，又会让人一头雾水。从哪里学？怎么学？
很多人在理论部分折了戟，干脆跑向了另一个极端，转而去学习框架，快速上手。事实上，理论是基石，框架则是站在一个更为抽象的角度来看待网络编程问题。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，让开发更为方便，例如 libevent。
没有理论为底，框架也只是空中楼阁。直接学习框架反而会更加摸不着头脑，对网络编程也很难有实打实的收获。
那么你可能会问，理论学不懂，框架又不行，到底应该怎么学？
事实上，我认为学习高性能网络编程，掌握两个核心要点就可以了：第一就是理解网络协议，并在这个基础上和操作系统内核配合，感知各种网络 I/O 事件；第二就是学会使用线程处理并发。抓住这两个核心问题，也就抓住了高性能网络编程的“七寸”。我会从实践出发，单刀直入地展开，从问题的角度对这些看似枯燥的知识点进行阐述。
我会跟你一起在专栏里研究某个理论或者算法，看看它提出来的目的到底是什么，又解决了哪些问题。我还会和代码进行关联，和实验进行关联，循序渐进地引出这个理论或者算法的实际意义。
我会从最简单的网络套接字开始，一步步带你写出健硕的高性能网络程序。在这个过程里，我会尽我所能，将自己在这个领域中多年的体会和专栏内容融为一体，帮助你理解协议、API 和代码。
在专栏里，我们会重点展开对 Linux 网络编程的学习。原因也很简单，目前 Linux 系统已成为互联网数据中心的标配，再加上基于 Linux 的移动开发平台 Android 的迅速崛起，Linux 的重要性愈发明显。对有志于学习网络编程的你来说，这是一个非常明智的选择。
我在下面放了一张专栏的目录，专栏将分别从基础篇、提升篇、性能篇和实战篇展开。
在我看来，要学好网络编程，需要达到以下三个层次。
第一个层次，充分理解 TCP/IP 网络模型和协议。在这方面，仅仅做到理论上的理解是远远不够的。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，并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，给你一个全面而具体的知识体系。
第二个层次，结合对协议的理解，增强对各种异常情况的优雅处理能力。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。有关这一部分的内容，我们将在提升篇详细展开。
第三个层次，写出可以支持大规模高并发的网络处理程序。在这个阶段，我将带你一起深入研究 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。我们将在性能篇深入讨论这些技术，并在实战篇结合实例，一步步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，告诉了我们学习计算机编程技术的最佳方法，我想用在这里再合适不过了。
所以，无论是哪个层次，都需要你和我一起坚持下去。你可以对专栏里的代码进行修改和调试，从而增强你对网络编程的理解。
最后，请你留言说一说自己的情况。你在什么岗位？工作几年啦？在日常工作中是怎么使用网络编程的？开张圣听，期待跟你碰撞出更多精彩想法。感谢你对我的信任，我一定会竭尽所能，助你成功。
让我们一起进步。
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学习网络编程需要掌握的核心问题包括理解TCP/IP网络模型和协议、处理各种异常情况、以及编写支持大规模高并发的网络处理程序。作者盛延敏是一位在IBM、大众点评和蚂蚁金服等公司从事网络编程多年的资深专家，他将在专栏中深入探讨网络编程的基础知识、异常处理能力和高性能网络程序的编写技术。他强调理论学习和框架应用的结合，以及通过实践和代码实例来加深对网络编程的理解。专栏将分为基础篇、提升篇、性能篇和实战篇，帮助读者逐步掌握网络编程的关键技能。通过实践和理论相结合，读者可以更好地理解网络编程，并在日常工作中应用所学知识。
2019-07-2951人觉得很赞给文章提建议
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- widy28置顶请问这个是什么时候开课，写的每周一周三周五开课，找了半天没找到从几月几号开始，昨天一看没有更新课程呢？
编辑回复: 周五更新。
2019-08-0132 - 晚枫置顶老师，你好，专栏是使用c++语言吗
编辑回复: 需要有C或者C++的基础哈，毕竟涉及到操作系统底层操作，不过你不用特别担心，不难，能看懂语法就行。
2019-07-2968 
C家族铁粉置顶弱弱问一下，是不是学过java，才能学这门课～我只会点c/c++语法编辑回复: 专栏内容会涉及到一些底层的东西，有C或者C++语言基础即可～
2019-07-2912
binary10年Java，决心学习网络系统底层。作者回复: 强，一起学习
2019-07-3023
南山以前看过极客的专栏发布时间表，是很期待的一门课程。今天推了就第一时间看了开篇，没有想过是c版的，对c的了解连皮毛都不算，但还是决定跟，尝试用Java跟下来，双十一的时候回来给自己鼓掌~~~作者回复: 感谢信任。我是这么理解的，c版的是最接近事实真相的，因为系统内核的API也是c版的，通过c版的学习，对Java的学习会起到事半功倍的效果。放心，c版代码理解起来很容易，我会对代码进行解读，一起加油~
2019-07-2917
传说中的成大大我现在就在学Linux 也在看多路复用 突然来了这个专栏我毫不犹豫的买了,自从学了Linux就知道有个内核那个东东 套接字也是文件 是内核管理的 当某个套接字上有数据达到时 内核就会唤醒套接字对应等待的进程也就是recv的返回 epoll就是为了解决大量套接字的问题 select数量有限，我是进来提高加实战的作者回复: 已经有相当的基础了，总结的不错
2019-07-3013
禾桃希望能增加一个章节，讲讲 kernel bypass, solarflare 和 exanic的API，多谢！作者回复: 很前沿，好题材
2019-07-29210
郭凯强3年半web developer，最近正好在看罗剑锋老师的《透视HTTP协议》，看到课程目录里的自己写HTTP服务器就果断入了...实践才能出真知。作者回复: 实践出真知+1
2019-07-309
wang工作一年，今天刚毕业，找了一份今后会接触这方面很多的工作，不过同事大多用go，主要对并发封装很好，自己一直用Java，没啥特别的目的，学习一直在路上，有则增强，无则开拓作者回复: 语言是工具，原理是基础
2019-07-308
leesper中科大学长的课必须要支持一下！我工作五年多了，从第一天工作起就接触高性能网络编程，从C++到Java，自己也用Go写过网络编程框架，但还不是Reactor模式，期望学完本课后将框架改进为真正的one loop per thread模型！作者回复: 同道中人，一起共勉
2019-07-297
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