為什么突然想寫這個話題呢？
最近有不少留學(xué)生在問：大學(xué)學(xué) Java 和 C++ 哪個好找工作，學(xué)前端好還是后端好，該學(xué) Vue 還是 React。。。
我也曾深刻體會過留學(xué)壓力。回想剛踏上他國之時，操著不太熟練的外文，卻要努力聽懂著帶口音的教授俚語發(fā)音，學(xué)習(xí)著晦澀難懂的CS，Math，Economic。獨自漂泊海外，深夜趕due的苦楚卻無人能助，多希望有個學(xué)長能點撥相助。
所以畢業(yè)后我成立了三洋公司三洋公司，團(tuán)隊由最初的三人，經(jīng)過9年發(fā)展，已經(jīng)形成了4000人的導(dǎo)師團(tuán)隊規(guī)模。導(dǎo)師團(tuán)隊由FLAG工程師、在美高GPA碩博士、國內(nèi)985已發(fā)SCI論文的碩博、大陸阿里騰訊等頭部互聯(lián)網(wǎng)工程師組成。
編程真的是一門需要靠興趣和一點點天賦才能學(xué)好的技能。初學(xué)者難免對編程思路有困惑無從下手。我最初學(xué)習(xí)之時，發(fā)現(xiàn)讀大牛寫的代碼都會受益頗多，這也是為什么即使在職的工程師，公司也推薦他們在github讀開源系統(tǒng)的代碼。我們的服務(wù)也是給大家提供一個讀代碼的平臺，專業(yè)的導(dǎo)師為您的課業(yè)寫了優(yōu)質(zhì)的代碼，您一定要認(rèn)真去看，最好能動手調(diào)試，這樣體會更深。
在這里，我粗淺的把計算機(jī)編程領(lǐng)域的知識分為兩個部分：
基礎(chǔ)知識
特定領(lǐng)域知識
基礎(chǔ)知識是指不管從事任何方向的軟件工程師都應(yīng)該掌握的，比如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法、操作系統(tǒng)。
特定領(lǐng)域知識就是你從事某個細(xì)分方向時需要掌握的知識，比如做游戲引擎的需要掌握圖形學(xué)；做前端的需要掌握瀏覽器渲染原理、前端三大件；算法工程師需要更多的數(shù)學(xué)知識。
畢竟計算機(jī)各種門類挺多的，需要選個細(xì)分方向?qū)Ｑ邢氯ィ裁炊紝W(xué)只會什么都不精（大佬除外啦。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 一、基礎(chǔ)知識
現(xiàn)在大環(huán)境比較浮躁，很少有人愿意花心思在基礎(chǔ)上，喜歡直接學(xué) Python 搞機(jī)器學(xué)習(xí)、寫秒殺、做商城。
找工作的時候都是想看面經(jīng)、總結(jié)速成。
但是作為優(yōu)秀的計算機(jī)系學(xué)生的你怎么能流于各種編程框架（造框架除外），糾結(jié)學(xué) SpringBoot 還是 SSH 呢？
把時間花在算法、基礎(chǔ)學(xué)科上他不香嗎？功利一點講，回報反而會更大。
況且在計算機(jī)領(lǐng)域，很多基礎(chǔ)的理論并不十分高深，我們努努力就可以掌握其中的核心知識。
1.1 數(shù)學(xué)
首先說明，這里把數(shù)學(xué)列出來不是為了顯得高端，而是自己吃過數(shù)學(xué)的虧。
如果你是自學(xué)轉(zhuǎn)行當(dāng)程序員，我當(dāng)然不會推薦數(shù)學(xué)，因為轉(zhuǎn)行的大概率是去學(xué) Java、前端這類，對數(shù)學(xué)基本沒啥要求。
但是這篇文章主要面向的是還在大學(xué)的科班學(xué)生，這部分同學(xué)以后也許會去做算法（CV、NLP之類）、游戲引擎、信息安全編碼等
這些方向?qū)?shù)學(xué)要求就會偏高，在計算機(jī)領(lǐng)域，線代、概率論、統(tǒng)計學(xué)這些數(shù)學(xué)分支相對比較重要，計算機(jī)本質(zhì)上還是離散的。
比如在機(jī)器學(xué)習(xí)或數(shù)據(jù)挖掘中常常用線性代數(shù)來降低數(shù)據(jù)維度，很多問題最終都能化為求解線性方程組。
所以為了避免以后想走這些方向卻被數(shù)學(xué)卡住，在大一、大二上數(shù)學(xué)課的時候就好好的學(xué)一下。
書到用時方恨少，不要現(xiàn)在以為沒用處就不好好學(xué)，等你需要的時候，就知道后悔了。（默默流下了不學(xué)無術(shù)的眼淚┭┮﹏┭┮
什么？你說以后肯定做開發(fā)方向？
那的確可以把數(shù)學(xué)優(yōu)先級放后面一點，用得確實不多，不過上數(shù)學(xué)課的時候總該認(rèn)真聽下吧，拿個高績點也是百利無一害嘛。說不準(zhǔn)哪天你又想加入算法內(nèi)卷大軍呢？
1.2 C語言
你也許會很疑惑，這里明明說基礎(chǔ)知識，為什么要把一門編程語言單獨列出來呢？
因為在我看來，沒有比 C 語言更適合用來理解計算機(jī)系統(tǒng)了。
我們后面將會提到的操作系統(tǒng)、體系結(jié)構(gòu) 這些東西非常適合用 C 語言去理解或者去實踐。
并且 C 語言本身的語言特性非常少，但是想學(xué)好又是不容易，很多人都覺得 C 語言難，難在哪里呢？回想了一下我大一時的感受：
簡陋的標(biāo)準(zhǔn)庫，幾乎沒有可用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，什么都得自己來
指針很難理解和使用
需要了解匯編、鏈接、裝載、內(nèi)存等才能把 C 語言用好
不巧的是，這些東西正是計算機(jī)系統(tǒng)知識的一部分，所以用 C 語言作為學(xué)習(xí)計算機(jī)系統(tǒng)知識是最有效率的方式。
真的很難想象用 Java 或是 Python 去給別人講解內(nèi)存，因為這些語言抽象程度都比 C 語言高，意味著離計算機(jī)系統(tǒng)也就越遠(yuǎn)。
在 TIOBE 編程語言排行榜上，C語言幾乎永遠(yuǎn)占據(jù)前三位，其地位自然毋庸置疑。
而且?guī)缀跄汩_發(fā)中用到的很多東西都是用C語言編寫的，Linux、Nginx、Redis、MySQL、Git......或許你會想要探究下原理，閱讀點這些開源軟件的源碼，那么 C 語言也是你必備的瑞士軍刀。
深入學(xué)習(xí) C 語言，能夠了解計算機(jī)底層的執(zhí)行原理，是理解程序運行機(jī)制的絕佳語言，無出其右。
在這里，不得不引用對C語言最經(jīng)典的總結(jié)：
任何比C語言更低級的語言，都不足以完整地抽象一個計算機(jī)系統(tǒng)；任何比C高級的語言，都可以用C來實現(xiàn)。
這真是極高而中肯的評價！
所以對于計算機(jī)科班來說，不管你是做前端還是后端，算法還是開發(fā)，C 語言都建議你好好學(xué)習(xí)。這是無關(guān)方向的一門語言，就是基礎(chǔ)！
1.3 操作系統(tǒng)
我們編程的 IDE、寫出來的程序全部都需要運行在操作系統(tǒng)上，說操作系統(tǒng)是計算機(jī)軟件的基石也不為過。
程序運行起來就需要創(chuàng)建進(jìn)程，這涉及到操作系統(tǒng)的進(jìn)程管理；寫程序需要定義變量、存儲數(shù)據(jù)吧，這又涉及到內(nèi)存，對應(yīng)內(nèi)存管理；有時候我們還需要讀寫文件，這又離不開和文件系統(tǒng)打交道；你需要學(xué)習(xí)使用鎖、條件變量、臨界區(qū)來保證程序并發(fā)執(zhí)行時不會錯亂。
而讀寫文件、分配內(nèi)存這些又離不開系統(tǒng)調(diào)用（System call）。
并且當(dāng)你真正做起工程就會發(fā)現(xiàn)，很多問題是和操作系統(tǒng)緊密相關(guān)的，不理解操作系統(tǒng)，你連問題的原因都分析不出來。
1.4 編譯原理
編譯原理可能是我們平時接觸得最少的了，大家也許會覺得自己又不用去造新的編程語言，學(xué)編譯原理干啥。
學(xué)好編譯原理有啥用？
你會站在更高的角度去審視這些編程語言，看到的不再是表面的語法，更會想到語法背后的實現(xiàn)。
這種感覺很透徹，就像搞懂了操作系統(tǒng)、體系結(jié)構(gòu)你會明白一個程序從雙擊鼠標(biāo)開始，到底是如何被運行起來的，這種掌握一切細(xì)節(jié)，透徹的感覺，真的很奇妙，不信你去試試。
說人話！
那學(xué)了編譯原理你能干啥？
當(dāng)你學(xué)完有限狀態(tài)機(jī)以后，你會發(fā)現(xiàn)以前覺得很牛逼正則表達(dá)式似乎自己也能用 DFA、NFA 實現(xiàn)一下了。狀態(tài)機(jī)的思想在編程中很多地方都用得上。
比如解析 HTTP 協(xié)議，如果沒學(xué)過狀態(tài)機(jī)思想，你可能會一行行的 if/else 去做解析，這里最麻煩的地方在于，if/else 需要提前將 HTTP 頭部字段都接收到再來判斷，而我們知道 HTTP 基于 TCP，而 TCP 是流式傳輸，所以你很有可能是幾個字符一組組接收到的，這個時候用 if/else 寫出來就很難看了。
而用狀態(tài)機(jī)編寫起來代碼就會非常優(yōu)雅。狀態(tài)的轉(zhuǎn)移是由規(guī)則驅(qū)動的，接收到一個字符就判斷一個，非常的方便。
繼續(xù)學(xué)完語法分析，你會掌握遞歸下降分析這樣非常重要的思想，你可以使用遞歸下降快速的實現(xiàn)四則運算計算器。
如果不用遞歸下降你可能需要先中綴表達(dá)式轉(zhuǎn)后綴，然后求值，這是我們大一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課寫的，當(dāng)時用棧寫的，有點麻煩。后來學(xué)完編譯原理，又用遞歸下降重寫了一遍，區(qū)區(qū)幾十行代碼遍搞定。
還有一類場景在實際開發(fā)中的用的很多，比如淘寶、京東這樣的電商，它們的營銷規(guī)則有很多，比如滿減、直減、跨店等等，這樣的規(guī)則是不可能寫死在代碼里的。
那是怎么做的呢？
一般會實現(xiàn)一個配置系統(tǒng)，并設(shè)計一個DSL（領(lǐng)域特定語言）來表達(dá)這些規(guī)則，將規(guī)則直接配置到系統(tǒng)中，這樣可以非常方便的修改，那么如何在代碼里去解析 DSL 定義的規(guī)則呢？這就需要為 DSL 寫一個語法解析器，這里就會用到語法分析的方法。
DSL（Domain Specific Language），是一種用于某個特定領(lǐng)域的程序設(shè)計語言。這種特定于某個領(lǐng)域是相對于 C、C++、Python 這種通用語言而言的，通用語言可以在各個領(lǐng)域使用，我們熟悉的大多數(shù)程序設(shè)計語言都是通用語言，它們都是圖靈完備的。
像我們平常經(jīng)常使用的 JSON、SQL、HTML 這些都算是一種 DSL，你甚至可以嘗試用遞歸下降去寫一個 JSON、XML 解析器，這比寫電商網(wǎng)站更有價值的。
繼續(xù)往下學(xué)你會了解到抽象語法樹 AST 如何生成、如何轉(zhuǎn)化為中間代碼、如何對中間代碼優(yōu)化、最終又是怎么生成機(jī)器指令的。
你會看到貪心算法在寄存器分配中的應(yīng)用，也會看到圖論中的可達(dá)性分析又是如何實現(xiàn)死代碼消除。
IDE上面那個綠色的編譯按鈕對你不再是黑魔法。
為啥點一下就能生成可執(zhí)行的程序？
你寫的英文字母又是如何變成一個個二進(jìn)制指令的？
學(xué)完編譯原理，這些通通不是問題，媽媽再也不用擔(dān)心你的學(xué)習(xí)~
當(dāng)然完成一個像 GCC、Clang 這樣的編譯器難度太高太高，我們學(xué)習(xí)編譯原理的目的也不是去造這樣的輪子，而是為了更好的理解和運用編程語言。
1.5 體系結(jié)構(gòu)&組成原理
上面說的都是軟件層面，體系結(jié)構(gòu)則是關(guān)于計算機(jī)是如何工作的，你會了解到典型的存儲程序計算機(jī)是怎樣運轉(zhuǎn)的。
記得南大有個老師說過 “我們不是學(xué)習(xí)使用計算機(jī)的，而是學(xué)習(xí)如何造計算機(jī)”，雖然造計算機(jī)有點夸張，但是至少我們得了解下計算機(jī)的實現(xiàn)原理，了解下代碼是怎么被 CPU 執(zhí)行的吧？不然其實你會很困惑，明明一堆英文字母，怎么在 CPU 這種電路上跑起來的，我大一學(xué) C 語言就百思不得其解，直到后來學(xué)了組成原理和數(shù)字邏輯。
我們說計算機(jī)中一切都是 0、1，0、1 又是通過高低電平來表達(dá)的，通過與、或、非等邏輯門電路來表達(dá)二進(jìn)制的數(shù)值運算，再將這些簡單的電路集成在一起，就形成了 ALU 等具有運算能力的處理器。
你會看到一條指令是如何被CPU執(zhí)行的，CPU 從內(nèi)存或 Cache 中取出指令，放入指令寄存器，并對指令譯碼。譯碼就是按照指令的編碼規(guī)則，將指令拆分成一系列的微操作和操作數(shù)。然后發(fā)出各種設(shè)備控制指令，執(zhí)行微操作。這樣就完成一條指令的執(zhí)行。
我們說學(xué)完編譯原理，能夠明白寫的英文代碼是如何被變成二進(jìn)制指令的，學(xué)完操作系統(tǒng)能搞懂二進(jìn)制程序是如何被鏈接在一起，又是如何被操作系統(tǒng)加載、執(zhí)行的。而組成原理則會告訴你二進(jìn)制指令是如何控制 CPU 跑起來的，我們的操作系統(tǒng)本質(zhì)上也是一個二進(jìn)制的程序。
當(dāng)你理解了計算機(jī)存儲層次結(jié)構(gòu)，理解了多級 Cache，你就會通過優(yōu)化數(shù)據(jù)訪問方式來編寫出速度更快的程序。
你會學(xué)到底層體系結(jié)構(gòu)對 C 這些語言的棧幀和參數(shù)傳遞的支持，參數(shù)是如何被傳遞給另外一個函數(shù)的？函數(shù)的返回值又是如何拿到。
這是學(xué)習(xí)組成原理對于寫代碼的意義。
1.6 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法
為什么把算法放到最后來講，是不重要嗎？相反，它太重要了，所以才讓它來壓軸。
如果要問我大學(xué)什么最后悔？那肯定是沒有從大一就開始好好學(xué)算法，去打 ACM。
現(xiàn)在還在大一、大二的同學(xué)還不抓緊機(jī)會，別等到以后來后悔。當(dāng)然，不打 ACM，我們也是能夠?qū)W好數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的。
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法你能在任何計算機(jī)領(lǐng)域里看到，比如在編譯原理中寄存器的分配會用到貪心，死代碼檢測與消除會用到圖論里不可達(dá)的知識；操作系統(tǒng)進(jìn)程、線程調(diào)度會用到多級隊列和調(diào)度算法；組成原理中 Cache 的替換會用到 LRU、FIFO 等算法；開發(fā)必備的數(shù)據(jù)庫也離不開 B+ 樹、LSM 等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和查找算法。
很多時候我們需要的算法都被封裝到編程語言的基礎(chǔ)庫里了，以至于很多同學(xué)會覺得算法離我們太遠(yuǎn)，其實不是的。
如果不學(xué)習(xí)算法，連什么時候用 Map（紅黑樹實現(xiàn)）、什么時候用 HashMap 都分不清。
所以學(xué)習(xí)算法有助于我們根據(jù)應(yīng)用場景選擇最合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
日常開發(fā)中也一定離不開算法，比如小北最近工作中涉及的某種嵌套 TLV（Tag-Length-Value）結(jié)構(gòu)編碼的解析，就需要用到遞歸、多叉樹等知識。如果不學(xué)習(xí)算法，那么程序中只能見到大量的 if/else、while/for。。。
可以說不會算法的工程師一定不是一個優(yōu)秀的工程師。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 二、領(lǐng)域知識
這個我不敢說太多，因為各個領(lǐng)域我也不太懂。只簡單提一點，拋磚引玉罷了。
如果你想去騰訊、網(wǎng)易做游戲引擎開發(fā)，那么圖形學(xué)一定是你繞不開的知識，此外你還得學(xué)習(xí)渲染管線、著色器、物理、光照等等。
如果你想去 PingCap 這樣的公司做分布式存儲，那么分布式理論知識一定是你繞不開的關(guān)口，包括 CAP 定理、Paxos 算法、Raft 算法、ZAB 協(xié)議等等。
如果你想寫一個數(shù)據(jù)庫，那么你需要去了解磁盤、索引實現(xiàn)、SQL 解析（編譯原理）、事務(wù)、如何用 MVCC 解決讀寫沖突等等一大堆的東西，還得了解一大堆編程語言層面的東西，比如鎖、信號量、并發(fā)編程技巧，不得不說造數(shù)據(jù)庫是一個臟活也是一個累活。
更進(jìn)一步你想去做分布式數(shù)據(jù)庫，那可能還得去學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分片的知識，查詢?nèi)蝿?wù)如何做，是集中做，還是將邏輯下推給各個節(jié)點，如何實現(xiàn)分布式事務(wù)等等。
你說你只想去大廠 CRUD？沒毛病，老鐵！
那你得熟悉一門編譯型語言（C/C++、Java、Go），理解語言部分底層原理，比如 C++ 你得看看 STL、看看對象模型吧，你不懂什么虛函數(shù)表、智能指針還想去騰訊寫 C++? Java 的你得背背 JVM，什么垃圾回收算法吧，你不看看ConcurrentHashMap 好意思說你是做Java的？
咱CRUD的對象是數(shù)據(jù)庫吧？那不得學(xué)學(xué)怎么才能把數(shù)據(jù)庫用好。用戶通過 HTTP 訪問我們得服務(wù)，總得了解 HTTP吧？順帶著不看下 TCP 三次握手、四次揮手你好意思說是學(xué)計算機(jī)的？
用戶把錢、信息放咱們這，總得保證用戶數(shù)據(jù)安全吧？那 XSS、SQL 注入、CSRF 這些常見的 Web 攻擊手段你總得了解吧？HTTPS、RSA、簽名、數(shù)字證書這些安全手段總得知道吧。
雙十一流量太大，老板還讓你必須頂住，那你總得了解下緩存、異步、消息隊列、NoSQL 這些千萬 QPS 必備的大殺器吧？
看看！要想做好CRUD也不是那么容易滴。
（上面這段只是換一種方式把做后端的同學(xué)要學(xué)的知識寫出來，不是吐槽更不是調(diào)侃，純屬娛樂。
