网络编程的“七寸”命脉

什么是网络编程？用一句话概括，就是对网络协议的落地。

 

落地，意味着对实战的要求更高。所以，一些朋友更喜欢用类似 Netty 这种封装好的框架——快速，高效。确实，跟开发细节相比，我们常常更看重开发效率。

 

可日常的项目里，我们也不得不面对极端的网络性能考验。没人喜欢堵车，但应对大量请求时，如果网络性能处理不佳，数据、业务就会面临大塞车。

 

举个正向的例子，之前在绿盟有个信息安全产品，叫黑洞，是当时市场上最成功的 DDOS 过滤设备。这玩意最大的技术难点就在于：当攻击报文洪水到达时，每秒要过滤掉几十万攻击请求。在那之前，我从没想过通过程序代码，对网络报文的处理效率，竟然能达到如此强悍的地步。

 

早些年尚且如此，更别提如今的 5G 时代了。用户大幅度提升的平均网络传输速度，正对我们提出高性能网络编程的要求：不仅要解决诸如提高吞吐量和并发性等问题，还得处理各种棘手异常，比如保证千万个连接的正常运行等等。

 

这些，显然不是一两个框架就能搞定的。

 

可惜的是，我面试过的不少候选人都没有意识到这点，哪怕他们已经工作多年，在网络协议和网络编程这块依旧不是很上心，对其的理解也还停留在一个比较浅的层次上，比如：

 

• 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？

 

其实，无论在面试还是工作中，网络性能及优化这方面的知识都是非常重要的基本功。在我看来，想做到高性能网络编程，下面两个核心要点永远都绕不开：

 

第一，在理解网络协议的基础上，充分利用操作系统内核提供的能力，感知各种网络 I/O 事件；第二，学会使用线程处理并发。抓住这两点，就抓住了高性能网络编程的“七寸”。

 

分享给你一张网络编程的核心知识图谱，将上述两个核心会涉及到的知识点都囊括在内，只要我们仔细梳理、透彻理解这些核心知识点，就能学以致用地解决工作中的实际问题。

 

这张图谱出自盛延敏的《网络编程实战》专栏。其实我觉得他这名字起得太朴素了。要我的话，就叫：高性能网络编程，因为整个专栏都是围绕「高性能」展开的。

 

但话又说回来，高性能就建立在那些实打实的经验基础上，所以现在这个也算简洁有力。内容同样是单刀直入展开，比如在讲解某个理论或算法时，与代码、实验相关联，分析它提出的目的、解决了哪些问题。

 

说白了，就是从解决实际问题的角度切入，讲解知识点，让你透彻理解协议、API 和代码。学完就能用得上，这点挺不错的，值得推荐给你。

 

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盛延敏，前大众点评云平台首席架构师，现就职于某大型金融服务公司（很好猜但人家不让说），专注云计算的架构和开发工作。

 

他博士毕业于中科大，毕业后加入 IBM，从事 WebSphere 应用服务器、PaaS 平台 Bluemix 等系统的开发工作。后任职大众点评，推动了以Docker为核心的私有云建设和落地。

 

2000 年起，他开始用网络编程框架 ACE、CORBA 等进行电信网管系统的开发，后来接触了 ICE，写分布式控制系统。再之后转向 Java，使用 JDK 进行 Web Service 和应用服务器的网络开发和研究，使用 Netty 进行 Java 高性能网络编程的开发。这些工作经历，让他对网络编程有了极为深入的理解。

 

网络编程是个重实战的模块。我在学网络编程的那会，就掉进了坑里，老是想面面俱到，但奈何头绪太多，一直钻牛角尖，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。

 

而在这个专栏里，盛哥真正做到了讲练结合，从底层原理讲起，逐步聚焦到高性能编程上，讲解了常见异常和性能问题，并手把手带你编写一个高性能 HTTP 服务器。

 

专栏主要分三大层级，逐步递进：

 

 第一，充分理解 TCP/IP 网络模型和协议。

前部分会带你梳理 TCP/IP 模型和网络函数接口之间的联系，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，交付给你一个全面细致的知识体系。

 

 第二，结合对协议的理解，增强对各种异常情况的处理能力。

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。这一部分的内容，将在提升篇中详细展开。

 

 第三，写出可支持大规模高并发的网络处理程序。

性能篇和实战篇，将会带你深入研究 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，结合实例上手操作，教你写出高性能的网络程序。

 

具体每部分内容，来看目录。

 

 

 

别光我说，还收集了一些其他人的评价，供你参考。

 

 

盛哥用荀子那句“不闻不若闻之，闻之不若见之，见之不若知之，知之不若行之。”来诠释学习网络编程的最佳方法，太文艺了，要我说的话：学就完了。

 

学透了，就要去用，对专栏里的代码进行修改和调试，进一步加深理解。把这些内容吃下去，消化掉，从底层到实战，用科学的方法才能快速且透彻地理解高性能网络编程。

 

 

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很多人说 5G 时代是一场革命，是不是业务创新的革命，我说不好。但如果一个业务平台的网络优化技术没跟上，面对每个客户端平均数倍的网速激增，你猜先会革掉谁的命。

 

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