5G時代，技術(shù)人員為何要懂網(wǎng)絡(luò)編程？

時間：2021-09-03 10:08:22

關(guān)鍵字：網(wǎng)絡(luò)編程

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[導讀]什么是網(wǎng)絡(luò)編程？用一句話概括，就是對網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的落地。?落地，意味著對實戰(zhàn)的要求更高。所以，一些朋友更喜歡用類似Netty這種封裝好的框架——快速，高效。確實，跟開發(fā)細節(jié)相比，我們常常更看重開發(fā)效率。?可日常的項目里，我們也不得不面對極端的網(wǎng)絡(luò)性能考驗。沒人喜歡堵車，但應(yīng)對大量請求...

什么是網(wǎng)絡(luò)編程？用一句話概括，就是對網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的落地。

落地，意味著對實戰(zhàn)的要求更高。所以，一些朋友更喜歡用類似 Netty 這種封裝好的框架——快速，高效。確實，跟開發(fā)細節(jié)相比，我們常常更看重開發(fā)效率。

可日常的項目里，我們也不得不面對極端的網(wǎng)絡(luò)性能考驗。沒人喜歡堵車，但應(yīng)對大量請求時，如果網(wǎng)絡(luò)性能處理不佳，數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)就會面臨大塞車。

舉個正向的例子，之前在綠盟有個信息安全產(chǎn)品，叫黑洞，是當時市場上最成功的 DDOS 過濾設(shè)備。這玩意最大的技術(shù)難點就在于：當攻擊報文洪水到達時，每秒要過濾掉幾十萬攻擊請求。在那之前，我從沒想過通過程序代碼，對網(wǎng)絡(luò)報文的處理效率，竟然能達到如此強悍的地步。

早些年尚且如此，更別提如今的 5G 時代了。用戶大幅度提升的平均網(wǎng)絡(luò)傳輸速度，正對我們提出高性能網(wǎng)絡(luò)編程的要求：不僅要解決諸如提高吞吐量和并發(fā)性等問題，還得處理各種棘手異常，比如保證千萬個連接的正常運行等等。

這些，顯然不是一兩個框架就能搞定的。

可惜的是，我面試過的不少候選人都沒有意識到這點，哪怕他們已經(jīng)工作多年，在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)編程這塊依舊不是很上心，對其的理解也還停留在一個比較淺的層次上，比如：

? 大家經(jīng)常說的四層、七層，分別指的是什么？

? TCP 三次握手是什么，TIME_WAIT 是怎么發(fā)生的？CLOSE_WAIT 又是什么狀態(tài)？

? Linux 下的 epoll 解決的是什么問題？如何使用 epoll 寫出高性能的網(wǎng)絡(luò)程序？

? 什么是網(wǎng)絡(luò)事件驅(qū)動模型？Reactor 模式又是什么？

其實，無論在面試還是工作中，網(wǎng)絡(luò)性能及優(yōu)化這方面的知識都是非常重要的基本功。在我看來，想做到高性能網(wǎng)絡(luò)編程，下面兩個核心要點永遠都繞不開：

第一，在理解網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的基礎(chǔ)上，充分利用操作系統(tǒng)內(nèi)核提供的能力，感知各種網(wǎng)絡(luò) I/O 事件；第二，學會使用線程處理并發(fā)。抓住這兩點，就抓住了高性能網(wǎng)絡(luò)編程的“七寸”。

分享給你一張網(wǎng)絡(luò)編程的核心知識圖譜，將上述兩個核心會涉及到的知識點都囊括在內(nèi)，只要我們仔細梳理、透徹理解這些核心知識點，就能學以致用地解決工作中的實際問題。

這張圖譜出自盛延敏的《網(wǎng)絡(luò)編程實戰(zhàn)》專欄。其實我覺得他這名字起得太樸素了。要我的話，就叫：高性能網(wǎng)絡(luò)編程，因為整個專欄都是圍繞「高性能」展開的。

但話又說回來，高性能就建立在那些實打?qū)嵉慕?jīng)驗基礎(chǔ)上，所以現(xiàn)在這個也算簡潔有力。內(nèi)容同樣是單刀直入展開，比如在講解某個理論或算法時，與代碼、實驗相關(guān)聯(lián)，分析它提出的目的、解決了哪些問題。

說白了，就是從解決實際問題的角度切入，講解知識點，讓你透徹理解協(xié)議、API 和代碼。學完就能用得上，這點挺不錯的，值得推薦給你。

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盛延敏，前大眾點評云平臺首席架構(gòu)師，現(xiàn)就職于某大型金融服務(wù)公司（很好猜但人家不讓說），專注云計算的架構(gòu)和開發(fā)工作。

他博士畢業(yè)于中科大，畢業(yè)后加入 IBM，從事 WebSphere 應(yīng)用服務(wù)器、PaaS 平臺 Bluemix 等系統(tǒng)的開發(fā)工作。后任職大眾點評，推動了以Docker為核心的私有云建設(shè)和落地。

2000 年起，他開始用網(wǎng)絡(luò)編程框架 ACE、CORBA 等進行電信網(wǎng)管系統(tǒng)的開發(fā)，后來接觸了 ICE，寫分布式控制系統(tǒng)。再之后轉(zhuǎn)向 Java，使用 JDK 進行 Web Service 和應(yīng)用服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)開發(fā)和研究，使用 Netty 進行 Java 高性能網(wǎng)絡(luò)編程的開發(fā)。這些工作經(jīng)歷，讓他對網(wǎng)絡(luò)編程有了極為深入的理解。

網(wǎng)絡(luò)編程是個重實戰(zhàn)的模塊。我在學網(wǎng)絡(luò)編程的那會，就掉進了坑里，老是想面面俱到，但奈何頭緒太多，一直鉆牛角尖，過分關(guān)注知識點本身，片面地斬斷了它們與實際工作的聯(lián)系。

而在這個專欄里，盛哥真正做到了講練結(jié)合，從底層原理講起，逐步聚焦到高性能編程上，講解了常見異常和性能問題，并手把手帶你編寫一個高性能 HTTP 服務(wù)器。

專欄主要分三大層級，逐步遞進：

?第一，充分理解 TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)模型和協(xié)議。

前部分會帶你梳理 TCP/IP 模型和網(wǎng)絡(luò)函數(shù)接口之間的聯(lián)系，通過實例展開對套接字、套接字緩沖區(qū)、擁塞控制、數(shù)據(jù)包和數(shù)據(jù)流、本地套接字（UNIX 域套接字）等的討論，交付給你一個全面細致的知識體系。

?第二，結(jié)合對協(xié)議的理解，增強對各種異常情況的處理能力。

比如，對 TCP 數(shù)據(jù)流的處理、半關(guān)閉的連接、TCP 連接有效性的偵測、處理各種異常情況等，這些問題決定了程序的健壯性。這一部分的內(nèi)容，將在提升篇中詳細展開。

?第三，寫出可支持大規(guī)模高并發(fā)的網(wǎng)絡(luò)處理程序。

性能篇和實戰(zhàn)篇，將會帶你深入研究 C10K 問題，引入進程、線程、多路復用、非阻塞、異步、事件驅(qū)動等現(xiàn)代高性能網(wǎng)絡(luò)編程所需要的技術(shù)，結(jié)合實例上手操作，教你寫出高性能的網(wǎng)絡(luò)程序。

具體每部分內(nèi)容，來看目錄。

別光我說，還收集了一些其他人的評價，供你參考。

盛哥用荀子那句“不聞不若聞之，聞之不若見之，見之不若知之，知之不若行之?！眮碓忈寣W習網(wǎng)絡(luò)編程的最佳方法，太文藝了，要我說的話：學就完了。