網絡編程到底要怎麼學？

我建議你這麼學：

一、學習方法與內容

1 計算機網絡理論知識

你需要掌握基礎的如三次握手和四次揮手的過程以及各個狀態值，我建議使用 tcpdump 命令實際抓下包就一目瞭然了，然後就是網絡分層，各層的用途，重點熟悉下 TCP/IP 層相關的知識，還有就是 TCP/UDP 的區別，TCP 的滑動窗口機制、擁塞控制算法、TCP 的保序、重傳、確認機制。

學習這些知識的時候，一定不要死記硬背，注重理解。我近來面試了一部分學歷學校非常好的同學，然而，在問到這塊的知識時卻大失所望。例如，有的同學只是單純把三次握手背下來了，我稍微變通一下他就不知道怎麼回答了：

  1. 如果連接一個目標主機不存在的 IP 地址握手過程是怎樣的？連接一個目標 IP 存在但是端口號不存在的主機又是怎樣的握手過程呢？
  2. A 機器上的進程與 B 機器上的進程進行網絡通信，分別經歷了哪些網絡層。

2 Socket 編程本身

Socket 編程你需要先掌握常用的 Socket API，包括但不侷限於：

常用 Berkeley Sockets API 一覽表

學習這些 Socket API 的時候，不是讓你單純地記憶這些函數的參數，而是掌握每一個函數的重難點。

例如：

  1. 如何將一個 socket 設置成非阻塞模式
  2. 阻塞模式下，send 和 recv 函數行爲是什麼樣子的？非阻塞模式下 send/recv 的返回值分別是什麼？
  3. 客戶端發起連接時，如何主動指定通過本地某個端口號去連接？bind 函數如果端口號設置爲 0 是什麼行爲？
  4. listen 函數的 backlog 參數用途是什麼？
  5. 如何實現異步的 connect 函數？
  6. accept 函數調用時，三次握手是否已經完成？
  7. 如何實現半關閉狀態？
  8. nagle 算法的用途是什麼？
  9. select 函數的第一個參數怎麼設置？select 函數的超時參數如果設置爲 NULL 是什麼行爲？

接着要重點學習下常用的網絡模型：

  1. Windows 上常用的網絡模型有 select、WSAEventSelect、WSAAsyncSelect、完成端口模型；

  2. Linux 上常用的網絡模型 select、poll、epoll，epoll 需要重點關注的是水平模式和邊緣模式。

當然，也建議一定要理解，不要死記硬背。C++ 的同學來面試的時候，我會給他們準備如下面試題：

  1. epoll 邊緣模式下，某次讀取了某個 socket 上的部分數據，下次是否會出發讀事件？如果此時又來了一個字節的新數據，是否會觸發讀事件？
  2. epoll 邊緣模式建議儘量一次把數據讀完，怎樣判斷當前數據已經讀完？
  3. epoll 邊緣模式下，對於寫事件應該如何處理？

接着還要熟悉 TCP 協議的流式特性，如何解決粘包問題；還要掌握常見的網絡協議格式，像 HTTP、FTP、POP3/SMTP/WebSocket 協議的格式都建議熟練掌握。

以 HTTP 協議爲例，HTTP 協議包的格式是什麼樣的，包頭和包體如何分界的，GET 與 POST 請求的數據分別放在 HTTP 包的什麼位置，如果放在包體中，如何知道包體的數據有多長。

3 常用網絡命令

學習了常用的網絡命令，可以用來排查網絡故障與定位問題，反過來，也可以加深對網絡理論知識的理解，建議掌握以下命令：ifconfig、ping、telnet、netstat、lsof、nc、curl、tcpdump。

掌握了這些命令要做到學以致用，例如現在某個服務器連接不上，如何使用這些命令判斷是自己網絡的問題還是目標主機的問題；開發了一個服務器程序，手頭上沒有可用的客戶端，如何使用 nc 命令模擬一個；或者反過來，開發了一個客戶端程序，如果用 nc 模擬一個服務器端用於測試。

二、推薦的書籍

  1. 我在我自己的《C++ 服務器開發精髓》一書第四章詳細地總結了網絡編程的二十多個重難點知識，他們可以幫你搞清楚了百分之九十以上的 socket 編程問題，在該書的第五章詳細地介紹了 ifconfig、ping、telnet、netstat、lsof、nc、curl、tcpdump 這些網絡的用戶，推薦一下。

  2. 計算機網絡理論的書推薦《計算機網絡：自頂向下方法》

  3. 網絡編程方面的實戰書來，我推薦韓國人尹聖雨寫的這本《TCP/IP 網絡編程》，這本書也適合無任何 Socket API 編程經驗的小白，這本書涵蓋從基礎的 Socket API 到高級的 IO 網絡模型，有非常詳細和生動的例子。

  4. 等你有了一定的網絡編程以後（熟練使用常見 Socket API），你可以看看遊雙的《Linux 高性能服務器編程》，這本書給沒有基礎的人或者基礎不紮實的人的感覺是，尤其是書的前三章，這書怎麼這麼垃圾，又把網絡理論書上面的東西搬過來湊字數，但是如果你有基礎再按照書上的步驟在機器上實踐一遍，你會發現，真是一本難得的、良心的書，桃李不言下自成蹊吧。如果你掌握了這本書上說的這些知識，你再看陳碩老師的《Linux 多線程服務端編程》或者去看像 libevent 這樣的開源網絡庫，你會進一步的得到提升。

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