开篇词 | 学好网络编程，需要掌握哪些核心问题？

你好，我是盛延敏，欢迎你的加入。在接下来的几个月时间里，我会和你一起深入学习网络编程。网络编程是一个高度重视实战的内容模块，工作这么多年，我一直都在近距离与它打交道。

我博士毕业于中科大，毕业之后就加入了IBM，在IBM从事WebSphere应用服务器、PaaS平台Bluemix等系统的开发工作，后来又在大众点评担任云平台首席架构师，推动了以Docker为核心的私有云的建设和落地。现在我在蚂蚁金服专注于云计算的架构和开发等方面的事情。正是这些工作经历让我对网络编程有了更为深入的理解。

2000年初，我就开始使用网络编程框架ACE、CORBA等技术从事电信网管系统的开发，后来又开始接触ICE，写分布式控制系统，再之后转向Java，使用JDK从事Web Service和应用服务器的网络开发和研究，使用Netty从事Java高性能网络编程的开发。作为一个网络程序设计和开发的老兵，我目前继续在云计算领域深度耕耘，更是少不了和各种网络设计和开发打交道。

得益于这么多年的深耕，在工作过程中，我也接触了不少同学，面试过很多候选人，令我惊讶的是，很多工作很久的同学对网络协议和网络编程一知半解，仅仅停留在一个很粗浅的水平。

事实上，无论是在面试中，还是在工作中，掌握网络编程领域的知识都是一个非常重要的基本功。这在互联网蓬勃发展的今天，更是如此。

如果我问你一些关于网络编程方面的问题，你会怎样回答呢？

• 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？

这些问题看似简单，但想做到完全理解可并不容易。很多人可能停留在“是这样”的状态，对于“为什么”缺乏深入和了解。

我在学网络编程的时候，也面临着这种窘境。我发现很多情况下，我们都希望尽可能详尽地学习网络编程，面面俱到，但奈何头绪太多，对于初学者来说很容易深陷其中，钻牛角尖，也就难以去理清脉络了。

这样导致的后果就是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。比如流量控制和拥塞控制这一部分的内容。我记得我在学这部分知识的时候，纯粹是把这些当作考试的知识点来学习，很难将书本的知识和实际经验，尤其是和代码结合起来进行理解。为什么会有这些算法，它们究竟解决了哪些问题？这些问题搞不懂，看似无伤大雅，其实已经或多或少地和实际工作产生了断层。

流量控制和拥塞控制只是网络编程一小部分的内容，进程、线程、多路复用、异步I/O这些概念一摆出来，又会让人一头雾水。从哪里学？怎么学？

很多人在理论部分折了戟，干脆跑向了另一个极端，转而去学习框架，快速上手。事实上，理论是基石，框架则是站在一个更为抽象的角度来看待网络编程问题。框架的产生或是为了实现跨平台支持，例如 JDK，或是为了屏蔽网络编程的细节，让开发更为方便，例如 libevent。

没有理论为底，框架也只是空中楼阁。直接学习框架反而会更加摸不着头脑，对网络编程也很难有实打实的收获。

那么你可能会问，理论学不懂，框架又不行，到底应该怎么学？

事实上，我认为学习高性能网络编程，掌握两个核心要点就可以了：第一就是理解网络协议，并在这个基础上和操作系统内核配合，感知各种网络I/O事件；第二就是学会使用线程处理并发。抓住这两个核心问题，也就抓住了高性能网络编程的“七寸”。我会从实践出发，单刀直入地展开，从问题的角度对这些看似枯燥的知识点进行阐述。

我会跟你一起在专栏里研究某个理论或者算法，看看它提出来的目的到底是什么，又解决了哪些问题。我还会和代码进行关联，和实验进行关联，循序渐进地引出这个理论或者算法的实际意义。

我会从最简单的网络套接字开始，一步步带你写出健硕的高性能网络程序。在这个过程里，我会尽我所能，将自己在这个领域中多年的体会和专栏内容融为一体，帮助你理解协议、API和代码。

在专栏里，我们会重点展开对Linux网络编程的学习。原因也很简单，目前Linux系统已成为互联网数据中心的标配，再加上基于Linux的移动开发平台Android的迅速崛起，Linux的重要性愈发明显。对有志于学习网络编程的你来说，这是一个非常明智的选择。

我在下面放了一张专栏的目录，专栏将分别从基础篇、提升篇、性能篇和实战篇展开。

在我看来，要学好网络编程，需要达到以下三个层次。

第一个层次，充分理解TCP/IP网络模型和协议。在这方面，仅仅做到理论上的理解是远远不够的。在基础篇中我们会梳理TCP/IP模型和网络函数接口之间的联系，并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，给你一个全面而具体的知识体系。

第二个层次，结合对协议的理解，增强对各种异常情况的优雅处理能力。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。有关这一部分的内容，我们将在提升篇详细展开。

第三个层次，写出可以支持大规模高并发的网络处理程序。在这个阶段，我将带你一起深入研究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。我们将在性能篇深入讨论这些技术，并在实战篇结合实例，一步步教你写出高性能的网络程序。

“不闻不若闻之，闻之不若见之，见之不若知之，知之不若行之。”几千年前荀子的这段话，告诉了我们学习计算机编程技术的最佳方法，我想用在这里再合适不过了。

所以，无论是哪个层次，都需要你和我一起坚持下去。你可以对专栏里的代码进行修改和调试，从而增强你对网络编程的理解。

最后，请你留言说一说自己的情况。你在什么岗位？工作几年啦？在日常工作中是怎么使用网络编程的？开张圣听，期待跟你碰撞出更多精彩想法。感谢你对我的信任，我一定会竭尽所能，助你成功。

让我们一起进步。