从基础到实习项目:C++后端开发学习指南

发布于:2025-05-16 ⋅ 阅读:(10) ⋅ 点赞:(0)

在当今技术快速迭代的背景下,后端开发作为软件工程的核心支柱持续发挥着关键作用。C++凭借其卓越的性能表现和系统级控制能力,依然是构建高性能后端服务的首选语言之一。本文将系统性地解析现代C++后端开发的核心技术体系,包括从语言特性精要到架构设计模式的全方位知识图谱,同时结合行业最新趋势,为开发者提供清晰的职业进阶路径和实战能力培养方案。

C++ 后端都是干什么的?

C++ 后端开发主要涉及到构建和维护基于 C++ 的服务器端应用程序。C++ 是一种高性能的编程语言,广泛应用于需要高性能和底层系统访问的场景。C++ 后端开发人员通常专注于以下几个方面:

  1. 性能优化:C++ 具有良好的性能特性,因此后端开发人员通常会关注代码性能优化,以确保应用程序运行得更快、更高效。

  2. 服务器端应用程序开发:C++ 后端开发人员负责构建和维护基于 C++ 的服务器端应用程序,包括处理客户端请求、与数据库交互、实现业务逻辑等。

  3. 分布式系统:构建和维护大规模分布式系统,以支持高并发、高吞吐量的需求。

  4. 网络编程:C++ 后端开发人员需要具备网络编程知识,如套接字编程、TCP/IP、HTTP 等,以便更好地处理服务器端与客户端之间的通信。

  5. 安全性:确保服务器端应用程序和数据的安全,通过加密、安全传输和访问控制等手段来保护数据和应用程序。

  6. 内存管理:C++ 后端开发人员需要关注内存管理,以避免内存泄漏、内存溢出等问题。

C++后端都有哪些工作岗位呢?

在 C++ 后端领域,有以下一些典型的工作岗位:

  • 后端开发工程师:负责服务器端应用程序的开发和维护。

  • 系统架构师:负责设计和规划后端系统的架构,以满足性能、可扩展性和可维护性的要求。

  • 性能工程师:专注于优化代码性能,提升应用程序的运行效率。

  • 网络工程师:负责处理网络相关的问题,如网络通信、协议实现等。

  • 数据库工程师:专注于后端数据存储、检索和优化。

这些岗位可能会有一定的重叠,具体职责可能因公司和项目而异。不同公司可能会有不同的职位名称,但核心技能和职责通常是相似的。

薪资水平

在中国,C++ 开发者的薪资水平通常高于很多其他编程语言的开发者。根据不同城市和经验水平,C++ 后端开发工程师的薪资普遍较为可观。例如,北京、上海等一线城市C++ 后端开发工程师年薪通常在 20 万 - 60万人民币之间。

学习路线

来自零声教育的linux c/c++课程体系,通过原理技术+源码讲解+实战项目,全面解析linux c/c++底层开发技术,15个上线项目,2W+行手写代码。

公开课试听:最全C++后端开发架构师进阶教程,适合校招进大厂、1-5年程序员进阶、跳槽涨薪,一套搞定offer!2025年B站最全C++后端开发架构师进阶教程,适合校招进大厂、1-5年程序员进阶、跳槽涨薪,一套搞定offer!共计48条视频,包括:从腾讯内部C++职级标准来看C++后端技术栈、5种红黑树的用途,从应用到内核场景的优缺点、准备好linux开发环境,基于红黑树,现场手撕高效定时器模块等,UP主更多精彩视频,请关注UP账号。https://www.bilibili.com/video/BV1hedAYkEzT/

1、精进基石专栏

(一)数据结构与算法

随处可见的红黑树

  • 红黑树的应用场景进程调度cfs,内存管理
  • 红黑树的数学证明与推导
  • 手撕红黑树的左旋与右旋
  • 红黑树添加的实现与添加三种情况的证明
  • 红黑树删除的实现与删除四种情况的证明
  • 红黑树的线程安全的做法
  • 分析红黑树工程实用的特点

磁盘存储链式的B树与B+树

  • 磁盘结构分析与数据存储原理
  • 多叉树的运用以及B树的定义证明
  • B树插入的两种分裂
  • B树删除的前后借位与节点合并
  • 手撕B树的插入,删除,遍历,查找
  • B+树的定义与实现
  • B+树叶子节点的前后指针
  • B+树的应用场景与实用特点
  • B+树的线程安全做法

海量数据去重的abhloriter bitap

  • hash的原理与hash函数的实现
  • hash的应用场景
  • 分布式hash的实现原理
  • 海量数据去重布隆过滤器
  • 布隆过滤的数学推导与证明

(二)设计模式

创建型设计模式

结构型设计模式

(三)c++新特性

stI容器,智能指针正则表达式

  • unordered_ _map
  • stl容器
  • hash的用法与原理
  • shared_ ptr,unique_ ptr
  • basic_ regex,sub_ match
  • 函数对象模板function, bind

新特性的线程,协程,原子操作,lamda表达式

  • atomic的用法与原理
  • thread_ local 与condition_ var iable
  • 异常处理exception_ _ptr
  • 错误处理error _ category
  • coroutine的用法与原理

(四)Linux工程管理

Makefi le/ cmake/conf igure

  • Makefile的规则与make的工作原理
  • 单文件编译与多文件编译
  • Makefile的参数传递
  • 多目录文件夹递归编译与嵌套执行make
  • Makefile的通配符,伪目标,文件搜索
  • Makefile的操作函数与特殊语法
  • configure生成makefile的原则
  • cmake的写法

分布式版本控制git

  • git的工作流程
  • 创建操作与基本操作
  • 分支管理,查看提交历史
  • git服务器搭建

Linux系统运行时参数命令

  • 进程间通信设施状态ipcs
  • Linux系统运行时长upt ime
  • CPU平均负载和磁盘活动iostat
  • 监控,收集和汇报系统活动sar
  • 监控多处理器使用情况mpstat
  • 监控进程的内存使用情况pmap
  • 系统管理员调优和基准测量工具nmon
  • 密切关注Linux系统glances
  • 查看系统调用strace
  • ftp服务器基本信息ftptop
  • 电量消耗和电源管理powertop
  • 监控mysq| 的线程和性能mytop
  • 系统运行参数分析htop/top/atop
  • Linux网络统计监控工具netstat
  • 显示和修改网络接口控制器ethtool
  • 网络数据包分析利刃tcpdump
  • 远程登陆服务的标准协议teInet
  • 获取实时网络统计信息iptraf
  • 显示主机上网络接口带宽使用情况iftop

gdb调试

  • vscode远程连接Linux
  • vscode gdb开发环境设置
  • gdb调试概述
  • gdb调试准备
  • gdb调试命令详解
  • gdb多线程调试
  • gdb附加进程调试
  • gdb core fles调试

2、高性能网络设计专栏

(一)网络编程异步网络库zvnet

网络io与io多路复用select/poll/epoll

  • socket与文件描述符的关联
  • 多路复用select/poll
  • 代码实现LT/ET的区别

事件驱动reactor的原理与实现

  • reactor针对业务实现的优点
  • poll封装send_ cb/recv_ _cb/ accept_ _cb
  • reactor多核实现
  • 跨平台(select/epoll/kqueue)的封装reactor
  • redis,memcached, nginx网 络组件

http服务器的实现

  • reactor sendbuffer与recvbuffer封装http协议
  • http协议格式
  • 有限状 态机fsm解析http
  • 其他协议websocket, tcp文件传输

(二)网络原理

服务器百万并发实现(实操)

  • 同步处理与异步处理的数据差异
  • 网络io线程池异步处理
  • ulimit的fd的百万级别支持
  • sysctI. conf的rmem与wmem的调优
  • conntrack的原理分析

Posix API与网络协议栈

  • connect,listen, accept与三次握 手
  • listen参数backlog
  • syn泛洪的解决方案
  • close与四次挥手
  • 11个状态迁移
  • 大量close_ wait与time wait的原因与解决方案
  • tcp keepalive与 应用层心跳包
  • 拥塞控制与滑动窗口

UDP的可靠传输协议QUIC

  • udp的优缺点
  • udp高并发的设计方案
  • qq早期为什么选择udp作为通信协议
  • udp可靠传输原理
  • quic协议的设计原理
  • quic的开源方案quiche
  • kcp的设计方案与算法原理

(三)自研框架:协程框架NtyCo的实现

协程设计原理与汇编实现

  • 协程存在的3个原因
  • 同步与异步性能,服务端异步处理,客户端异步请求
  • 协程原语 switch,resume,yield,
  • 协程切换的三种实现方式,setjmp/longjmp,ucontext,汇编实现
  • 汇编实现 寄存器讲解
  • 协程初始启动 eip寄存器设至
  • 协程栈空间定义,独立模与共享栈的做法
  • 协程结构体定义

协程调度器实现与性能测试

  • 调度器的定义分析
  • 超时集合,就绪队列,io等待集合的实现
  • 协程调度的执行流程
  • 协程接口实现,异步流程实现
  • hook钩子的实现
  • 协程实现mysql请求
  • 协程多核方案分析
  • 协程性能测试

(四)自研框架:基于dpdk的用户态协议栈的实现

用户态协议栈设计实现

  • 用户态协议栈的存在场景与实现原理
  • netmap开源框架
  • eth协议,ip协议, udp协议实现
  • arp协议实现
  • icmp协议实现

tcp的原理实现

  • tcp 11个状态实现
  • 滑动窗口与慢启动
  • 重传定时器,坚持定时器
  • time_wait定时器,keepalive定时器

应用层posix api的具体实现

  • socket/bind/listen的实现
  • accept实现
  • recv/send的实现
  • 滑动窗口/慢启动讲解
  • 重传定时器,坚持定时器,time_ wait定时器,keepalive定时器

手把手设计实现epoll

  • epoll数据结构封装与线程安全实现
  • 协议栈fd就绪回调实现
  • epoll接口实现
  • LT/ET的实现

(五)高性能异步io机制

与epo1l媲美的io_ uring

  • io_ _uring系统调用io_ _uring_ setup, io_ _ur ing_ register, io_ _ur ing_ enter
  • liburng的io_ uring的关系
  • io_ uring与epoll性能对比
  • io_ _uring的共享内存机制

io_ uring的使用场景

  • io_ ur ing的accept, connect, recv, send实现机制
  • io_ uring网络读写
  • io_ uring磁盘读写
  • proactor的实现

windows异步机制iocp

  • iocp完成端口的工作机制
  • iocp的精髓重叠io
  • iocp处理维护连接以及连接上的收发数据
  • iocp多线程处理方案

3、基础组件设计专栏

(一)池式组件

手写线程池与性能分析(项目)

  • 线程池的异步处理使用场景
  • 线程池的组成任务队列执行队列
  • 任务回调与条件等待
  • 线程池的动态防缩
  • 扩展: nginx线程池实现对比分析

内存池的实现与场景分析(项目)

  • 内存池的应用场景与性能分析
  • 内存小块分配与管理
  • 内存大块分配与管理
  • 手写内存池,结构体封装与API实现
  • 避免内存泄漏的两种万能方法
  • 定位内存泄漏的3种工具
  • 扩展:nginx内存池实现

mysq|连接池的实现(项目)

  • 连接池性能的影响的2个因素,top连接和mysq|认证
  • 连接请求归还策略
  • 连接超时未归还策略
  • 链接断开重连策略
  • 连接数量最优策略

(二)高性能组件

原子操作CAS与锁实现(项目)

  • 互斥锁的使用场景与原理
  • 自旋锁的性能分析
  • 原子操作的汇编实现

无锁消息队列实现(项目)

  • 有锁无锁队列性能
  • 内存屏障Barrier
  • 数组无锁队列设计实现
  • 链表无锁队列设计实现

网络缓冲区设计

  • RingBuffer设计
  • 定长消息包
  • ChainBuffer 设计
  • 双缓冲区设计

定时器方案红黑树,时间轮,最小堆(项目)

  • 定时器的使用场景
  • 定时器的红黑树存储
  • 时间轮的实现
  • 最小堆的实现
  • 分布式定时器的实现

手写死锁检测组件(项目)

  • 死锁的现象以及原理
  • pthread_ _mutex_ lock/pthread_ _mutex_ _unlock dIsym的实现
  • 有向图的构建
  • 有向图dfs判断环的存在
  • 三个原语操作 lock before, lock_ after, unlock_ after
  • 死锁检测线程的实现

手写内存泄漏检测组件(项目)

  • 内存泄漏现象
  • 第三方内存泄漏与代码内存泄漏
  • malloc与free的dIsym实现
  • 内存检测策略
  • 应用场景测试

手把手实现分布式锁(项目)

  • 多线程资源竞争互斥锁
  • 自旋锁
  • 加锁的异常情况
  • 非公平锁的实现
  • 公平锁的实现

(三)开源组件

异步日志方案spdlog (项目)

  • 日志库性能瓶颈分析
  • 异步日志库设计与实现
  • 批量写入与双缓存冲机制
  • 奔溃后的日志找回

应用层协议设计ProtoBuf(项目)

  • IM, 云平台,nginx, http, redis协议设计
  • 如何保证消息完整性
  • 手撕protobuf IM通信 协议
  • protobuf序列化与反序列化
  • protobuf编码原理

4、中间件开发专栏

(一)Redis

Redis相关命令详解及其原理

  • string,set, zset, Iist,hash
  • 分布式锁的实现
  • Lua脚本解决ACID原子性
  • Redis事务的ACID性质分析

Redis协议与异步方式

  • Redis协议解析
  • 特殊协议操作订阅发布
  • 手撕异步redis协议

存储原理与数据模型

  • string的三种编码方 式int, raw, embstr
  • 双向链表的list实现
  • 字典的实现,hash函数
  • 解决键冲突与rehash
  • 跳表的实现 与数据论证
  • 整数集合实现
  • 压缩列表原理证明

主从同步与对象模型

  • 对象的类型与编码
  • 广字符串对象
  • 列表对象
  • 哈希对象
  • 集合对象
  • 有序集合
  • 类型检测与命令多态
  • 内存回收
  • 对象共享
  • 对象空转时长
  • redis的3种集群方式主从复制,sentinel, cluster
  • 4种持久化方案

(二)MySQL

SQL语句,索引,视图,存储过程,触发器

  • MySQL体系结构,SQL执行流程.
  • SQL CURD与高 级查询
  • 视图,触发器,存储过程
  • MySQL权限管理

MySQL索引原理以及SQL优化

  • 索引,约束以及之间的区别
  • B+树,聚集索引和辅助索引
  • 最左匹配原则以及覆盖索引
  • 索引失效以及索引优化原则
  • EXPLAIN执行计划以及优化选择过程分析

MySQL事务原理分析

  • 事务的ACID特性
  • MySQL并发问题脏读,不可重复读,幻读
  • 事务隔离级别
  • 锁的类型,锁算法实现以及锁操作对象
  • S锁X锁|S锁IX锁
  • 记录锁,间隙锁,next-key lock
  • 插入意向锁,自增锁
  • MVCC原理剖析

MySQL缓存策略

  • 读写分离,连接池的场景以及其局限a
  • 缓存策略问题分析
  • 缓存策略强一致性解决方案
  • 缓存策略最终一致性解决方案
  • 2种mysql緩存同步方案从数据库与触发器+udf
  • 缓存同步开源方案go-mysql-transfer
  • 缓存同步开源方案canal原理分析
  • 3种缓存故障,缓存击穿,缓存穿透,缓存雪崩

(三)Kafka

Kafka使 用场景与设计原理

  • 发布订阅模式
  • 点对点消息传递
  • Kafka Brokers原理
  • Topi cs和Partition

Kafka存 储机制

  • Partition存储分布
  • Partition文件存储机制
  • Segment文件存储结构
  • offset查找message
  • 高效文件存储设计

(四)微服务之间通信基石gRPC

gRPC的 内部组件关联

  • CI ientS ide与ServerSide, Channel, Ser ivce, Stub的概念
  • 异步gRPC的实现
  • 回调方式的异步调用
  • Server 与CI ient对RPC的实现

基于http2的gRPC通信协议

  • 基于http协 议构造
  • ABNF语法
  • 请求协议Request-Headers
  • gRPC上下文传递

(五)Nginx

Nginx反 向代理与系统参数配置conf原理

  • Nginx静态文件的配置
  • Nginx动态接口代理配置
  • Nginx对Mqtt协议转发
  • Nginx对Rtmp推拉流
  • Openresty对Redis缓存数据代理
  • shmem的三种实现方式
  • 原子操作
  • nginx channel
  • 信号
  • 信号量

Nginx过滤 器模块实现

  • Nginx Filter模块运行原理
  • 过滤链表的顺序
  • 模块开发数据结构 ngx_str_t,ngx_ list_ t,ngx_ buf_ t,ngx_ chain_ t
  • error日志的用法
  • ngx_ comond_ t的讲解
  • ngx_http_module_t的执行流程
  • 文件锁,互斥锁
  • slab共享内存
  • 如何解决 "惊群”问题
  • 如何实现负载均衡

Nginx Handler模块实现

  • Nginx Handler模块运行原理:
  • ngx_ module_ t/ngx_ http_ module_ t的讲解
  • ngx_ http_ top_ body_ filter/ngx_ http_ _top_ header_ filter的 原理
  • ngx_ rbtree_ t的使用方法
  • ngx_ rbtree自定义添加方法
  • Nginx的核心数据结构ngx_ cycle_ t,ngx_ event. _moule_ t
  • http请求的11个处理阶段
  • http包体处理
  • http响应发送
  • Nginx Upstream机制的设计与实现
  • 模块性能测试

5、开源框架专栏

(一)游戏服务器开发skynet

Skynet设计原理

  • 多核并发编程-多线程,多进程,csp模型,actor模型
  • actor模型实现-lua服务和c服务
  • 消息队列实现
  • actor消息调度

skynet网络层封装以及lua/c接口编程

  • skynet reactor 网络模型封装
  • socket/ socketchanne|封装
  • 手撕高性能c服务
  • lua编程以及lua/c接口编程

skynet重要组件以及手撕游戏项目

  • 基础接口 skynet. send, skynet. cal I, skynet. response
  • 广播组件multicastd
  • 数据共享组件 sharedatad datasheet
  • 手撕万人同时在线游戏

(二)分布式API网关

高性能web网关Openresty

  • Nginx与lua模块
  • Openresty访问Redis,MySQL
  • Restful API接口开发
  • Openresty性能分析

Kong 动态负载均衡与服务发现

  • nginx,openresty, Kong之间的“苟且”
  • 动态 负载均衡的原理
  • 服务发现实现的原理
  • Serverless
  • 监控,故障检测与恢复
  • 二代理层缓存与响应服务
  • 系统日志

(三)高性能计算CUDA

gpu并行计算cuda的开发流程

  • cpu+gpu的异构计算
  • 计算机体系结构中的gpu
  • cuda的环境搭建nvcc 与srun的使用
  • cuda的向量加法与矩阵乘法
  • MPI与CUDA

音视频编解码中的并行计算

  • cuda的h264编解码
  • cuda的mpeg编解码
  • ffmpeg的cuda支持

(四)并行计算与异步网络引擎workflow

workflow的应用场景

  • workflow的编程范式与设计理念
  • mysq/redis/kafka/dns的请求实现
  • parallel处理与任务组装

workf low的组件实现

  • 线程池实现
  • DAG图任务
  • msgqueue的实现
  • 纯c的jsonparser实现

(五)物联网通信协议mqtt的实现框架mosquitto

mqtt的高效使用场景

  • mqtt的 发布订阅模式
  • 解决低带宽网络环境的数据传输
  • 3种Qos等级
  • 0Auth与JWT的安全认证

mctt的broker

  • mqtt的遗嘱机制
  • 发布订阅的过滤器.
  • mosqujitto的docker部暑
  • matt的日志实时监控

(六)ZeroMQ

消息队列与ZeroMQ的应用

  • REQ/REP模型原理分析
  • PUB/SUB模型原理分析
  • PUSH/PULL模型原理分析
  • Router/Dealer模型原理分析

ZeroMQ源码分析 :消息模型的实现

  • 消息模型.
  • 消息传递模式
  • 消息分帧
  • 中间层代理
  • 消息丢失处理

ZeroMQ源码分析:网络机制与性能分析

  • 零拷贝技术
  • 消息高水位标记
  • 无锁队列
  • 可靠性设计

6、云原生专栏

(一)Docker

Docker风光下的内核功能

  • 进程namespace
  • UTS namespace
  • IPC namespace
  • 网络namespace
  • 文件系统namesapce
  • cgroup的资源控制

Docker容器管理与镜像操作

  • Docker镜像下载与镜像运行
  • Docker存储管理
  • Docker数据卷
  • Docker与容器安全

Docker网络管理(项目)

  • 5种Docker网络驱动
  • pipework跨主机通信
  • 0vS划分vlan与隧道模式
  • GRE实现跨主机Docker间通信

Docker云与容器编排 (项目)

  • Dockerfile的语法流程
  • 编排神器Fig/Compose
  • FIynn体系 架构
  • Docker改变了什么?

(二)Kubernetes

k8s环境搭建

  • k8s集群安全设置
  • k8s集群网络设置
  • k8s核心服务配置
  • kubectI命令工具.
  • yam|文件语法

Pod与Service的用法

  • Pod的管理配置
  • Pod升级与回滚
  • DNS服务之于k8s
  • http 7层策略与TLS安全设置

k8s集群管理的那些事儿

  • Node的管理
  • namespace隔离机制
  • k8s集群日志管理
  • k8s集群监控

k8s二次开发与k8s API

  • RESTful接口
  • API聚合机制
  • API组
  • Go访问k8s API

7、性能分析专栏

(一)性能与测试工具

测试框架gtest以及内存泄漏检测

  • goog letest与goog lemock文件
  • 函数检测以及类测试
  • test fixture测试夹具
  • 类型参数化
  • 事件测试
  • 内存泄漏
  • 设置期望,期待参数,调用次数,满足期望

性能工具与性能分析

  • MySQL性能测试工具mysqlslap
  • Redis性能测试工具redis-benchmark
  • http性能测试工具wrk
  • Tcp性能测试工具TCPBenchmarks
  • 磁盘,内存,网络性能分析

火焰图的生成原理与构建方式

  • 火焰图工具讲解
  • 火焰图使用场景与原理
  • nginx动态火焰图
  • MySQL火焰图
  • Redis火焰图

(二)观测技术bpf与ebpf

bpftrace的实现原理

  • 跟踪,嗅探,采样,可观测的理解
  • 动态hook : kprobe/uprobe
  • 静态hook : tracepoint和USDT
  • cpu的观测taskset的使用

bpf对tcp请求的监控(项目)

  • bpf对网络流量的统计
  • 网络观测tcp _connect, tcp_accept,tcp _close
  • tcp_v4_ _connect与tp_v6 connect的探测点
  • struct sock的五元获取

bpf实现对goroutine的探测(项目)

  • go webserver的实现
  • uprobe应用层挂载点
  • bpf的ringbuffer原理

bpf探测java的垃圾回收(项目)

  • 运行时进程maps /proc/pid/maps
  • libjvm.so信息
  • bpf的usdt的使用
  • java gc的耗时

(三)内核源码机制

进程调度机制哪些事儿

  • qemu调试内存
  • 进程调度cfs与 其他的四个调度类
  • task_ struct结构体
  • RCU机制与内存优化屏障

内核内存管理运行机制

  • 虚拟内存地址布局
  • SMP/NUMA模型
  • 页表与页表缓存原理
  • 伙伴系统实现
  • 块分配(SIab/SIub/Slob) 原理实现
  • brk/kmalloc/vmalloc系统调用流程

文件系统组件

  • 虚拟文件系统vfs
  • Proc文件系统
  • super_ _block与 inode结构体
  • 文件描述符与挂载流程

8、分布式架构

(一)分布式数据库

不一样的kv存储RocksDB的使用场景

  • 前缀搜索
  • 低优先级写入
  • 生存时间的支持
  • Transact i ons
  • 快照存储
  • 日志结构的数据库引擎

TiDB存储引擎的原理

  • TiKV的Key-Value存储引擎
  • 基于RBAC的权限管理
  • 数据加密

TiDB集群方案与Replication原理

  • 集群三个组件 TiDB Server, PD Server, TiKV Server
  • Raft协议讲解
  • OLTP与0LAP

(二)分布式文件系统

内核级支持的分布式存储Ceph

  • ceph的集群部署
  • monitor与OSD
  • ceph 5个核心组件
  • ceph集群监控
  • ceph性能调调优与benchmark

分布式ceph存储集群部署

  • 同步机制
  • 线性扩容
  • 如何实现高可用
  • 负载均衡

(三)分布式协同

注册服务中心Etcd

  • etcd配置服务、服务发现、集群监控、leader选举、 分布式锁
  • etcd体系结构详解(gRPC, WAL,Snapshot、 BoItDB、 Raft)
  • etcd存储原理深入剖析(B树、B+树)
  • etcd读写机制以及事务的acid特性分析
  • raft共识算法详解(leader选举+日志复制)

协同事件用户态文件系统fuse

  • fuse的使用场景
  • 文件系统读写事件
  • fuse的实现原 理
  • /dev/fuse的 作用

快播核心技术揭秘P2P框架的实现

  • 网关NAT表分析
  • NAT类型,完全锥型NAT,对称NAT,端口限制锥形NAT,IP限制锥型NAT
  • 代码逻辑实现NAT类型检测
  • 网络穿透的原理
  • 网络穿透的3种情况

(三)分布式监控Prometheus

Prometheus监控系统

  • 数据模型: Metric、Time Series、Sample和label
  • 指标类型 : Counter、Gauge、Histogram、Summary
  • 采集规则和警告规则
  • PromQL查询语言

Prometheus对MySQL/Redis的监控

  • Mysql Redis Exporter安装配置
  • go实现自定义应用程序指标
  • PromQL计算Mysq|、 Redis性能指标
  • Prometheus数据远程存储

Prometheus数据采集

  • 6种采集点配置方式
  • 动态重写目标采集点
  • Grafana可视化监控仪表盘

Prometheus构建企微与邮件的状态告警

  • 邮件和企微的接入
  • Alertmanager配置 与容器化运行
  • 警告信息的分组

九、实战项目

一、分布式kvstore(基础架构开发方向)

1 kv存储的架构设计

  • 存储节点定义
  • tcp server/client
  • hash数据存储
  • list数据存储
  • skiptable数据存储
  • rbtree数据存储

2 网络同步与事务序列化

  • 序列化与反序列化格式
  • 建立事务与释放事务
  • 线程安全的处理

3 内存池的使用与LRU的实现

  • 大块与小块分配策略
  • 内存回收机制
  • 数据持久化

4 KV存储的性能测试

  • 网络测试tps
  • 吞吐量测试
  • go, lua, java多语言支持
  • hash/I ist/skiptable/rbtree测试

二、zrpc的实现(基础架构开发方向)

1 rpc使用场景与架构设计

  • 分布式核心调度业务
  • 网络与业务分离
  • 网络选型reactor, 协程,io_ uring

2 rpc的协议与序列化

  • json定义函数
  • 数据序列化
  • rpc处理流程
  • rpc的内存池的特性

3 rpc代码自动生成器的实现

  • 调用接口模式统一化
  • float与double调用的差异
  • 第三方语言的支持
  • 性能测试与业务上线

三、DPDK的数据包测试仪(网络开发方向)

1 测试仪架构设计与使用场景

  • 使用场景与测试方案
  • 多核与多线程亲缘性
  • 测试仪使用的命令行参数

2 协议流组织

  • arp数据组织
  • udp数据包
  • top的syn, rst, fin, ack包
  • icmp协议组织

3 异常情况与测试标准

  • 异常命令行参数的处理
  • 异常网络数据包的处理
  • cpu与内存不足的异常处理

四、openresty的zv_waf的实现(网关防火墙开发)

1 WAF 基础架构与 IP/URL 防御

  • OpenResty 与WAF架构设计
  • IP黑白名单实现
  • URL 基础过滤
  • 日志记录与监控

2 WAF 请求头与基础参数防御

  • User-Agent 智能识别
  • Referer 可信来源验证
  • Cookie 基础过滤
  • HTTP 方法限制

3 WAF CC攻击防护与请求频率控制

  • CC攻击原理与防御策略
  • 人机验证联动机制
  • IP动态好禁与放行
  • CC防护

4 WAF 深度参数过滤与SOL注入/XSS防御

  • Query参数过滤
  • POST数据过滤
  • SQL注入过滤
  • XSS 攻击防御

五、qemu的virtio/vhost虚拟化实现(虚拟化开发)

1 virtio与vhost的工作原理

  • vhost与qemu通信协议
  • vhost通信协议解析get features
  • vhost/virtio通信与reovmsg的作用

2 virtio设备模型实现

  • virtio的setmem与vring的设置
  • gpa.gva.hva.hpa之间的关系
  • ifreq的tap/tun创建

3 vhost的性能优化与多队列网卡

  • vring的物理内存与虚拟内存决射
  • 多队列网卡实现
  • vhost用户空间后端开发
  • vhost/virtio的总结

六、SPDK助力MySQL数据落盘,让性能腾飞 (存储方向)

1 SPDK文件系统设计与实现

  • NVMe与PCle的原理
  • NVMe Controller 与bdev之间的rpc
  • blobstore与blob的关系

2 文件系统的posix api实现

  • 4层结构设计vfs
  • spdk的异步改造posix同步api
  • open/wr ite/read/c lose的实现

3 文件系统的性能测试与承接mysq|业务

  • LD_ PRELOAD更 好mysql系统调用实现
  • iodepth讲解
  • 随机读,随机写,顺序读,顺序写

七、魔兽世界后端TrinityCore(游戏方向)

1 TrinityCore开发调试环境安装

  • linux开发调试环境安装
  • windows开发调试环境安装
  • SRP-6登录协议介绍
  • 基于openresty实现web注册服务

2 TrinityCore 中高性能基础组件应用

  • to高性能定时器方案设计
  • to线程模型以及锁、无锁队列应用
  • 数据库连接池设计
  • 日志库的设计

3 TrinityCore 高性能网络模块设计

  • boost. asio跨平台网络库
  • boost. asio核心命名空间以及异步io接口
  • boost. asio在to中的封装
  • 网络库应用实践

4 TrinityCore 游戏技能模块设计

  • 技能模块设计
  • 技术配置以及数据库表设计
  • 技能模块组成部分
  • 技能生成、处理以及生命周期管理
  • 暴风雪、背利等技能实现详解

5 游戏AI模块设计

  • Al模块实现层次
  • Al模块三种细分方向以及选择
  • 固定Al设计实现以及幼狼AI案例讲解
  • 脚本Al设计实现以及BossAl案例讲解

6 游戏副本模块设计

  • 副本模块:管理、匹配、积分结算逻辑实现
  • 副本模块实现的抽象,层次
  • 战歌峡谷副本实现
  • 阿拉希盆地副本实现

八、网络数据包过滤firewall(网络安全方向)

1 firewall内核空间netfilter架构设计

  • 内核空间设计与实现分析
  • 设计数据包传递参数值
  • 封装端口及IP规则类型
  • 设计检测规则/IP/协议函数

2 firewall内核空间架构实现

  • 检测规则/IP/协议函数实现
  • 检查权限及规则函数实现
  • 数据包出入站过滤器实现
  • 读写规则/检查规则匹配实现
  • 删除规则/模块加载和知裁

3 firewall用户空间架构设计

  • 用户空间设计与实现分析
  • 设计数据包传递参与宏
  • 封装端口及|P规则类型

4 firewall 应用程序调试与上线

  • Hook入口函数设计与实现
  • IP/掩码/端口函教实现
  • 协议类型/解析/删除规则
  • 用户层访问及bug处理
  • 用户程序测试及调试技巧

九、BPF网络数据包探测器(网关开发方向)

1 监控探测仪的场景与架构设计

  • bpf.c实现tcp数据包探测
  • bpf.c解析tcp与http
  • 内核与应用层的通信数据格式

2 tc数据流记录存储

  • kv存储构建发送与按收的key-value
  • http请求实现集中式存储
  • 数据流记录表关系

3 测试上线与前端显示

  • 内核与应用程序的通信测试
  • kv的存储测试
  • 数据流记录表的qps测试
  • 前端显示与上线

十、ROS+gazebo+TurtleBot3项目实践(自动驾驶与机器人方向)

1 ROS 基础认知与框架搭建

  • 一在Ubuntu 系统上安装 ROS 的详细步骤
  • 搭建 ROS 开发环境,配里工作空间
  • ROS 的基本命令行工具

2 TurtleBot3 初步操控

  • TurtlsBot3 的硬件连接与网络设置
  • 启动 TurtleBot3 及相关节点的方法
  • 使用键盘控制 TurtleBot3 运动的指令
  • 在RViz 中显示 TurtlsBot3 模型及运动状态

3 话题蘧信深入

  • 话题遗信的底层原理与数搭流向
  • 自定义控制消息类型及多字段含义
  • 实现从 PC 端到 TurtleBot3 的话题通信与运动指令传输
  • 运用 rostopic 工具进行指令消息监测与分析

4 服务与参数管理

  • 服务通信的架构设计与应用场景
  • 编写用于控制 TurtleBot3 运动的服务端和客户端代码
  • 参数服务器在设至 TurtleBot3 运动参数中的作用
  • 利用 rosservice 工具调用服务实现运动控制

5 导航基础与运动指令

  • 导航功能包中与运动控制的租件
  • 配至导航功能包以核受外部运动指令
  • 苏于导航功能包求送精确的运动指令(如真线、转弯)
  • 实现 TurtleBot3 楼预设路径运动的指令编写

6 高级运动控制与实践

  • 苏于传感器反情调整运动指令的策略
  • 实现 TurtleBot3 在复杂环境下(如避障、循迹》的运动指令逻择
  • 多 TurtleBot3 协同运动的指令规划与通信实现
  • 设计并实现一个基于指令控制的 TurtleBot3 应用场景

十一、图床共享云储存(云原生基础设施开发方向)

1 fastdfs架构分析和配置

  • fastdfs架构分析
  • 快递配查fastdfs
  • 上传文件逻辑分析
  • 下载文件逻辑分析;

2 文件传输和接口设计

  • 数据库设计
  • 图床接口设计
  • reactor网络模型构建
  • 注册/登录/我的文件功能实现

3 分布式fastdfs存储集群部署和HTTP上传

  • storage存储原理分析.
  • 上传下载原理
  • 实现文件上传功能
  • 相同文件内容只保存一份

4 图片分享和短链服务实现

  • 图片分享功能实现
  • 图片分享数据库设计
  • 长链转短链机制
  • Redis缓存优化

5 分布式FastDFS存储集群部署

  • FastDFS集群部署
  • FastDFS同步原理
  • binlog机制
  • 水平扩容
  • 图床功能查漏补缺

6 产品上云公网发布/测试用例

  • 使用云服务器的各种坑分析
  • postman模拟请求
  • wrk测试接口吞吐量
  • jmeter压力测试

十二、分布式推送系统项目实战(互联网产品项目)

1 项目框架分析和部署

  • 分布式推进系统架构
  • 话题聊天家落地
  • 后端服务部署
  • Web部署

2 注册/登录接口设计与实现

  • HTTP RESTful API原理
  • MySQL用户表设计
  • 注册密码加密
  • redis骏存token
  • 客户端缓存token

3 固定话题聊天实现

  • websocket迹接用户校验
  • 话题/用户映射表结构设计
  • 聊天发布到服务器
  • redis缓存房间在线人员
  • 服务器广播新消息

4 聊天记录拉取设计与实现

  • MySQL消息表设计
  • 聊天消息存储
  • 分页拉取聊天消息
  • 鉴录自动拉取最新消息
  • 黑名单实现

5 自定义话题聊天实现

  • MySQL话题表设计
  • 管理员创建聊天话题
  • HTTP拉取所有话题
  • 用户自动加入新话题
  • 用户退出话题

6 单机->分布式架构改进

  • kafka队列削峰
  • Erpc远程调用
  • etcd注册和发现服务
  • job模块
  • nginx负载均衡

7 产品上云发布和性能测试

  • 使用云服务器要点
  • 测试接口性能
  • 数据库素引优化
  • 面试要点总结

十三、k8s二开内网穿透Tunnel(运维部署开发)

1 系统设计以及frp开源项目

  • 项目背景与需求分析
  • 系统设计与数据库设计
  • frp TCPMUX代理与httpconnect复用器
  • frp ssh、http、https 内网穿造
  • frp AuthServerConfig token签权

2 应用管理与应用配置

  • ssh、http、https等类型的应用维护
  • 应用程序端口分配以及配至生成
  • 导出应用配置为yaml格式的配亚文件

3 go客户端实现Kubernetes集群应用部署与更新

  • go客户端追接Kubernetes api server
  • Eo客户端创建配置资源ConfigMap
  • 80苏户端创建部署资源Deployment
  • 20客户端创建服务资源Service

4 vite/vue/elementUI实现前端页面

  • Vue组件化开发与ElementUI
  • Typescript的interface的应用
  • axios实例与拦救器
  • get与post请求好装
  • 配置文件与api词用

5 自动化域名解析与Kubernetes 集群部署tunnel服务

  • 自动化域名解析与域名备注
  • 服务的部景与案户端配置的返回
  • Tunnel服务的容器化部是与更新
  • Tunnel客户端配置部署Tunnel客户端程序
  • certbot 生成通配将证书用于Tunnel应用

十四、零声教学Ai助手一代(AI部署落地开发方向)

1 AI助手架构设计与需求分析

  • chatgpt的构想与需求分析
  • 基于开源项目初步构建项目
  • gin框架实现代理服务

2 接口功能设计

  • grpc与protobu的使用流程
  • token计数器 与tokenizer的服务封装
  • 敏感词识别服务

3 向量数据库与连接池设计

  • redis实现上下文管理
  • 问题记录保存
  • web端协议解析
  • OneBot协议

4 服务部署上线

  • docker stack服务部署
  • wrk接C吞吐量测试
  • 线上节点监控

十五、Linux嵌入式多路监控系统项目实战(基于RV1126)

1 Linux嵌入式多路监控系统项目架构分析和部署

  • 嵌入式多路监控架构分析
  • rv1126部署监控程序
  • 部署C++后端服务器
  • 部署web远程查看实时自击

2 快速掌道Linux驱动开发

  • Linux嵌入式系统架构
  • Linux字符驱动设备
  • Linux块设备驱动
  • 虚拟内存和物理内存决射
  • i2c驱动实战

3 Linux并发和设备材

  • 中断/自旋锁/互斥量
  • 阻塞/非阻塞
  • 异步通知和异步I/O
  • 设备树的特点和组成
  • 设备树语法和节点解析

4 alsa驱动源码分析和应用实践

  • alsa框架分析
  • alsa audio接寸
  • alsa 控制接口
  • alsa采集pom实战
  • aac音频编码

5 v412驱动源码分析和应用实践

  • v412架构分析
  • v412_device
  • vidso_device
  • v412来集yuv实战
  • yuv h264硬件编码

6 RTMP实时推流

  • ffmepg7.1裁剪和交叉编译
  • 采集/编码/推流时间戳转换
  • 推流队列设计
  • 推流音视频同步机制
  • 处理服务器实时任务

网站公告

今日签到

点亮在社区的每一天
去签到