必看!程序员升级之路,看了可以少走很多弯路
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:
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:
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
处理文本文件,或者csv (关键词 python csv, python open, python sys) 读一个本地文件,逐行处理(例如 word count,或者处理log)
学会用Google (phrase, domain, use reader to follow tech blogs)
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。
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 …
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)
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)
进阶加深
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)C语言内存管理
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makefile来编译程序。(参看我的《跟我一起写makefile》)
学习Windows SDK编程(Windows 程序设计 ,)
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。
实践任务:
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)。
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。
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。
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:
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。
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)
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。
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。
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