嵌入式开发需要掌握的网络编程
2022-07-11 15:30:25
zhaodeng
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嵌入式开发需要掌握什么技术？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。既然这样，为什么要学网络编程呢？跟开发细节相比，有时候我们更看重开发效率。但很多时候，必须要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。举个例子，绿盟做研发那会儿，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，为绿盟贡献了丰厚的收入和利润。从技术上说，最大的难点在于：攻击报文洪水到达时，每秒要过滤掉几十万攻击请求，一点不夸张。当时，他们用了一种叫零拷贝的核心技术，需要对操作系统内核和网络协议底层有很深入的了解。掌握核心技术的是两位清华博士师兄，这件事让我开拓了视野。在这之前，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。随着5G 时代到来，用户的平均网络传输速度正在大幅提升。对流媒体平台来说，提供高质量的视频势在必行。压力在哪里，身为技术人的你，应该不难猜到。
而高性能网络编程，就意味着：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，可不是一个框架就能搞定的。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，让开发更方便，例如 libevent。直接学框架，出了问题也难以排查，更难以捋顺框架背后的设计逻辑。我面试过一些候选人，发现即使是工作多年的技术人，对网络协议和网络编程的理解，仍然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？
大多数人仅停留在「是这样」的阶段，对「为什么」缺乏深入了解。其实，无论在面试还是工作中，这方面知识都是非常重要的基本功。用思想驾驭工具，仍需要再一次强调。在我看来，学高性能网络编程，首先要掌握两个核心要点：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。抓住这两个核心问题，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，仔细梳理、透彻理解这些知识点，才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，他跟极客时间合作过一个专栏叫《网络编程实战》。提前看了下目录，其实挺想多说一句：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。
