怎样学好网络编程？

时间：2021-07-06 22:29:12

关键字：网络编程嵌入式 tcp

[导读]在嵌入式行业网络编程使用相对较少，主流应用集中在NB-IOT、Lora、Mqtt这一块，原理上一般是通过加入硬件模块或者是使用第三方SDK来实现。

前言

在嵌入式行业网络编程使用相对较少，主流应用集中在NB-IOT、Lora、Mqtt这一块，原理上一般是通过加入硬件模块或者是使用第三方SDK来实现。因此，大部分嵌入式从业人员网络编程能力较弱，网络编程水平多数停留在大学阶段。考虑到未来嵌入式的发展趋势，必然是网络化智能化。因此深度掌握网络编程和人工智能，会有更好的发展前途。当然，走研究linux内核方向也大有可为，只是周期较长，非十年苦工不能大成。
目前笔者研究了一段时间libevent和muduo库早期版本的源码，对如何开发高并发、高性能服务器有了较为深入的了解。在研究过程里面，遇上了很多坑，也有了一些优化性能的心得。在我掌握了这部分知识内容之后，再回头看，发现我们的学习网络编程的路线，其实一直是有问题的。

几个网络编程问题

这里分享几个网络相关问题，前两个问题考察tcp协议理论基础，后两个考察对网络库的了解，大家可以自测一下：

tcp四层模型和OSI七层模型的联系和区别是什么？
tcp三次握手和四次挥手是什么？time_wait和close_wait状态是意味着什么？
select、poll、epoll的原理和区别是什么？epoll反应堆模式是什么？
如何实现网络事件驱动模型？对统一事件源，缓存管理有没有了解？

理论与实战

我相信应该大部分人都对前两个问题较为熟悉，但是对后两个问题就不太熟悉了。
这主要是因为目前我们在学校所学习的网络编程基本上是偏理论的，笔者在大学学习tcp协议相关知识的时候，根本不能理解流量控制、滑动窗口、拥塞控制等等概念。但为了通过考试与面试，硬是把它死记硬背了下来。在实际开发过程中，大量使用网络库之后。逐渐意识到，理论与实战是相符相成的。理论无聊乏味，与实际开发断层严重，但却是大厦之基。实战生动有趣，成就感满满，却被框架蒙蔽双眼，难以洞察本质。
既然理论庞大难学，框架易用难精，我们该如何把握学习网络编程的路线？
答案如下：

学习tcp底层协议，从设计一款简单的tcp协议栈开始着手研究，明白四层模型到底长什么样，每个状态变化是在什么情景下发生，tcp是如何来保障通信的可靠性
学习操作系统提供的网络接口，了解socket编程接口的发展过程，知道操作系统该如何来捕获各种网络IO事件
学习一款优秀的网络库，明白高并发、高性能的网络应用中，如何合理地使用线程。对多线程编程的各种大坑有一个基本的认知，深度思考如何做到"线程安全"