C/C++后端开发学习路线总结(附带实习学习经历分享)

大家好哇,九月份了;不知道大家的工作或者实习都安排的怎么样了?反正狮作为一个过来人只能在各种论坛上面看到都是哀鸿遍野;暗自惊心感慨现在年轻人不好混啊~

然后呢,狮最近后台收到不少C/C++后端怎么学的邀请回答;那这里就再发一次关于C/C++后端开发学习路线总结及实习经历分享


除了知乎呢,还有某DN,某破站上也有太多的读者询问我这样的问题:新手怎么学?要学到什么样子才能找工作?有什么学习资料推荐?


其实学习路线一类的文章网络上也有不少,但我看了很多,大部分都是罗列了许多的课程和知识点,却缺少一个类似时间轴的东西,告诉大家按照什么样的节奏来推进,所以呢,我希望补上这一个重要的信息。


这份学习路线,包含了从新手到工作分阶段所需要学习的内容、详细的知识点、可以参考的书单、电子书资源等等。给大家看C/C++后端开发的,最后一段附带我一个小老弟的实习与学习经历,发车~
路线图
开局一张图,内容全靠编,没错,咱们先来看一张全局图,先从总体上有个宏观的认识。

这张图有点大,由于微信对图片压缩的厉害,如果想要高清版的,可以私信狮:C++自动获取。

基础部分到处都能学,这里就不做过多赘述了;如若是想转行或者转岗C/C++后端的,狮之后也会写一个更加详细基础的分享;这里就先将学习路线分为十个板块来进行。

一、精进基石

1.数据结构与算法

  • 随处可见的红黑树
  • 磁盘存储链式的B树与B+树
  • 海量数据去重的Hash与BloomFilter,bitmap

2.设计模式

  • 创建型设计模式
  • 结构型设计模式

3.c++新特性

  • stl容器,智能指针,正则表达式
  • 新特性的线程,协程,原子操作,lamda表达式

4.Linux工程管理

  • Makefile/cmake/configure
  • 分布式版本控制git
  • Linux系统运行时参数命令

二、高性能网络设计

1.网络编程

  • 网络IO与select,poll,epoll
  • reactor的原理与实现
  • http/https服务器的实现
  • websocket协议与服务器实现

2.网络原理

  • 服务器百万并发实现
  • redis,memcached,nginx网络组件
  • Posix API与网络协议栈
  • UDP的可靠传输协议QUIC

3.协程框架NtyCo的实现

  • 协程设计原理与汇编实现
  • 协程调度器实现与性能测试

4.用户态协议栈NtyTcp的实现

  • 用户态协议栈设计实现
  • tcp/ip定时器与滑动窗口
  • 手把手设计实现epoll

5.高性能异步io机制io_uring

  • 与epoll媲美的io_uring
  • io_uring的使用场景

三、基础组件设计

1.池式组件

  • 手写线程池与性能分析
  • 内存池的实现与场景分析
  • 异步请求池的实现
  • mysql连接池的实现

2.高性能组件

  • 原子操作CAS与锁实现
  • 无锁消息队列实现RingBuffer
  • 定时器方案红黑树,时间轮,最小堆
  • 手写死锁检测组件
  • 手写内存泄漏检测组件
  • 手把手实现分布式锁

3.开源组件

  • Libevent/Libev框架实战的那些坑
  • 异步日志方案log4cpp
  • 应用层协议设计ProtoBuf/Thrift

四、中间件开发

1.redis

  • redis相关命令详解及其原理
  • redis协议与异步方式
  • 存储原理与数据模型
  • 主从同步与对象模型

2.MySQL

  • SQL语句,索引,视图,存储过程,触发器
  • MySQL索引原理以及SQL优化
  • MySQL事务原理分析
  • MySQL缓存策略

3.Kafka

  • Kafka使用场景与设计原理
  • Kafka存储机制

4.gRPC

  • gRPC的内部组件关联
  • 基于http2的gRPC通信协议

5.nginx

  • nginx反向代理与系统参数配置conf原理
  • nginx过滤器模块实现
  • nginx Handler模块实现

五、开源框架

1.skynet

  • skynet设计原理
  • sky net网络层封装以及lua/c接口编程
  • sky net重要组件以及手撕游戏项目

2.分布式API网关

  • 高性能web网关Openresty
  • Kong动态负载均衡与服务发现

3.DPDK

  • DPDK环境与testpmd/I3fwd/skeletion
  • DPDK的用户态协议栈
  • 千万级流量并发的dns处理
  • 高性能数据处理框架vpp
  • DPDK的虚拟交换机框架OVS

4.高性能计算CUDA

  • gpu并行计算cuda的开发流程
  • 音视频编解码中的并行计算

六、云原生

1.Docker

  • Docker风光下的内核功能
  • Docker容器管理与镜像操作
  • Docker网络管理
  • Docker云与容器编排

2.Kubernetes

  • K8S环境搭建
  • Pod与Service的用法
  • K8S集群管理
  • K8S二次开发与K8S API

七、性能分析

1.性能与测试工具

  • 测试框架gtest以及内存泄漏检测
  • 性能工具与性能分析
  • 火焰图的生成原理与构建方式

2.观测技术bpf与ebpf

  • 内核bpf的实现原理
  • bpf对内核功能的观测

3.内核源码机制

  • 进程调度机制
  • 内核内存管理运行机制
  • 网卡nic与网络协议栈的关系
  • 文件系统组件

八、分布式架构

1.RocksDB

  • 不一样的kv存储RocksDB的使用场景
  • RocksDB的特殊操作

2.云原生分布式数据库TiDB

  • TiDB存储引擎的原理
  • TiDB集群方案与Replication的原理

3.分布式服务

  • 内核级支持的分布式存储Ceph
  • 注册服务中心Etcd

九、项目实战

1.图床共享云存储

  • fastdfs架构分析和配置
  • fastdfs存储原理
  • 分布式fastdfs存储集群部署
  • 高负载nginx/fastcgi
  • 文件传输和接口设计
  • 产品上云公网发布/测试用例

2.微服务即时通讯

  • IM即时通讯项目框架分析和部署
  • IM消息服务器/文件传输服务器
  • 消息服务器/路由服务器
  • 数据库代理服务器设计
  • 文件服务器和docker部署
  • 产品上云公网发布/公网测试上线

十,配套参考书籍资料

1. MySQL:《高性能MySQL 第3版》

2.Nginx: 《深入理解Nginx:模块开发与架构分析(第2版)》(陶辉)

3.Redis:Redis设计与实现 (黄健宏)

4.Linux内核:《深入理解Linux内核架构》 (郭旭 译)

5.数据结构与算法:《算法导论》(第3版)

6. 性能分析:《性能之巅 洞悉系统、企业与云计算》 8

7.MongoDB:《MongoDB权威指南》

8.Ceph:《Ceph分布式存储学习指南》(Ceph中国社区)

9.Docker:《Docker容器与容器云(第2版)》。

10.TCP/IP:《Tcp/1p详解卷一卷二卷三》 8

11.Linux系统编程:《Unix环境高级编程》

12.计算机:《深入理解计算机系统》

13. DPDK:《深入浅出DPDK》 8

14.k8s:《Kubernates权威指南》龚正等编著

15.bpf:《BPF之巅 洞悉Linux系统和应用性能》


总结

以上就是做C/C++后端开发,从新手入门到工作所需要学习的内容整理了,可能并不全面,但掌握以上这些内容足以胜任大部分的岗位要求了。

除了学习路线,我还整理了这个过程中学习的大量学习资料,配合上面的学习路线使用:


适宜工程师人群

1.从事业务开发多年,对底层原理理解不够深入的在职工程师

2.从事嵌入式方向开发,想转入互联网开发的在职工程师

3.从事Qt/MFC等桌面开发的,薪资多年涨幅不大的在职工程师

4.从事非开发岗位(算法岗,运维岗,测试岗),想转后台开发岗位的在职工程师

5.工作中技术没有挑战,工作中接触不到新技术的在职工程师

6.自己研究学习速度较慢,不能系统构建知识体系的开发人员

7.了解很多技术名词,但是深入细问又不理解的工程师

8. 计算机相关专业想进入大厂的在校生(本科及以上学历,有c/c基础)


这里就拿一个学弟的实习经历举个例子(跟我关系比较好,啥都带他)实习面试基本情况,参与面试的公司:CVTE搜狐东方财富美团腾讯字节跳动阿里巴巴

CVTE:笔试-技术面1-技术面2-hr面-offer(第一次面试,他是说挺顺利的)

阿里巴巴提前批:技术面1-挂(当时没复习,问他啥,啥不会,其实阿里面的真不难)

东方财富:技术面1-HR面-挂(HR面把他挂了,看不懂)

字节跳动:技术面1-技术面2-技术面3-hr面-offer(字节3面面试官拖了他快半个月才面,当时心态很差,同学都拿了大厂offer)

百度:技术面1-技术面2-技术面3(一个下午面完的,但是玩了一上午,百度打过来的2个电话没接到,然后就没了)

腾讯:技术面1-技术面2-技术面3-hr面(也挺顺利,被我逼着复习了一顿,感觉跟阿里差不多)

后面其他公司笔试面试邀请都拒了。

然后是他的学习经历,原话:

2020年3~8月:疫情在家大概3月份开始准备学习C++,因为在家效率极低,玩三天学一天,到7、8月份也只是会用C++,然后写了个MFC的小项目练了练手。

2020年9月:前半个月学习计算机网络,后半个月学习深入理解计算机系统(当然第一遍只看懂个大概)

2020年10月-12月:写多线程服务器项目(即改编muduo),这个过程中伴随学习网络编程、操作系统、C++各种知识(之前C++只学了皮毛)

2021年1月-2月:学习数据结构与算法刷题,刷了不到200题。(其中寒假在家玩了半个月)

2021年3月:开启海投模式,先投了一批小公司,基本都简历挂,总算有几个小厂给了面试机会,边面试边复习。3月中旬开始投大厂,除了美团一面挂,字节、腾讯百度面试都很顺利,没挂过,清明之前拿到了字节的口头offer。

2021年4月:字节的正式offer邮件。

(说实话我的学习效率不是很高,因为我喜欢睡懒觉。)

ps:他睡懒觉我是发现了,天天上午叫不动...


结语


不管是转岗还是实习选方向的兄弟们,一个合格的 C++开发者从来不怕找不到工作的,即使你日后从事 Java或者Go的工作,由于语言的原理都是相通的,所以你的学习成本会比别人小的多。


我仔细想了想自己这些年的语言史:大学写了一年的C语言和VB,三年的C#;研究生写了一年的Python,两年的C++;工作了开始写JavaScript、Go以及Vue、React这些框架。


你要问我最喜欢哪门语言?
毫无疑问,绝对是是C++!
不为什么,就是喜欢它的严谨!

C++天下第一!!!


种一棵树的最好时间是十年前,其次就是现在,真心希望学弟学妹们以及一些想要转计算机的小伙伴们加油!

别辜负了自己这么多年苦读与工作经历;好好工作好好生活,想要相关资料或者学习路线图的都可以私信狮,大庇天下寒士俱欢颜!!!

拜拜了您嘞~

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