掌握后端开发技术，轻松应对互联网挑战

大家好，很高兴再次见到大家，我是你们的朋友全战军。

2020.6.18 重新添加并修改部分内容

谨以此文献给所有还在大学生活中迷茫的计算机科学专业的学生！！！

不管你是怎么选择这个专业的，我想告诉你，这是一个很深奥的领域，如果你对它没有热情，还是趁早转行吧。

阅读本文首先需要明确自己的专业是偏向硬件还是偏向软件（本文主要针对计算机科学与技术专业，不涉及偏向硬件的内容）。文章目录链接如下：

计算机相关的专业其实涵盖的范围很广，有偏向硬件的信息与通信工程、电子科学与技术，也有偏向软件的软件工程，也有综合性的计算机科学与技术。物联网工程、网络安全、数字媒体技术等二级学科都能找到自己的一席之地。除了专业有软硬之分，课程也有软硬之分。比如数据结构与算法、编译原理、数据库原理等都是偏向软件的专业，操作系统、计算机组成原理、计算机体系结构等都是偏向硬件的专业，而计算机网络、计算机图形学等涉及比较复杂的方面，所以就不分类了。

重点是这些课程都是计算机专业的基础课，所学的内容是本科期间力争掌握的，虽然不需要学得太深，但一定要了解清楚，不能停留在表面。这一点无论对考研还是就业都极其重要。从考研来看，以计算机科学与技术一级学科为例，计算机专业统考408（考研科目顺序号）包括数据结构与算法、操作系统、计算机组成原理、计算机网络四门课程。从就业来看，国内互联网巨头招聘相关技术岗位，需要掌握数据结构与算法，熟悉操作系统、计算机组成原理、计算机网络相关知识，虽然没有考研那么难，但也是必备条件。

C语言基础

编程语言是编程的工具，计算机专业的学生必须具备足够的编程能力。当然，关于“最好的语言”的争论从未停止过。这里我想强调的是，语言的选择其实并没有那么重要。编程语言本身才是你需要学习的。即使你现在学的是Java，将来也可能需要做Python的工作。学习一门语言的过程中，最重要的是语言的机制。记住，在入门阶段不要过多考虑哪种语言有更好的发展前景。对于初学者来说，从C语言入手自然是好的，大多数大学也乐意这样做。当然，也有很多学校直接从C++和Python开始。对于C语言，你不要求你学好它，但必须学得扎实。它决定了你将来学习任何语言的速度。在大学一二年期间，你必须能够使用编程语言进行自己的开发工作。后来，当你理解了编译原理，你就会对语言本身有全新的认识。 语言的本质是一样的，因为计算机只识别0和1。

数据结构和算法

掌握了C语言之后，就会接触到数据结构和算法，其实对于初学者来说，很难区分什么是数据结构，什么是算法。这是一门很难也很有趣的专业课。对于以就业为重的高校来说，这部分知识并没有足够强大的师资力量支撑，也导致老师讲解不够透彻，学生不愿意花精力去学。从就业的角度来说，基础的数据结构和算法对于中小型系统的开发来说已经足够了，但是这对于大型项目的开发来说并不适合，不熟悉这些内容的学生，工作3-5年后基本就会遇到瓶颈。BAT等互联网巨头在招应届毕业生的时候，非常重视数据结构和算法，因为他们需要懂这些知识的人才来做大型项目的螺丝钉。你的螺丝钉需要非常“合格”才能上标准化的流水线，你说你想做一把全能的瑞士军刀？ 我告诉你，大学期间，你可以随意吸收你感兴趣的知识，但一定要专攻你的专业。学计算机专业的同学都知道ACM，这是计算机领域最顶级的编程竞赛。想在竞赛中获奖更是难上加难，一个优秀的ACMer需要付出比普通人2-3倍的努力才能有所成就。很多获奖者从初中、高中开始就参加信息学奥林匹克竞赛。所以有天赋就努力；“尽了全力却无法实现”就“无怨无悔”。对于本科生来说，可以不以ACM奖项为目标，但也不要觉得ACM是空中楼阁，与自己无关。实际开发中，很多内容都需要这样的编程技巧。数据结构、算法依然是计算机专业学生需要克服困难、反复思考的基础知识。

Linux 和 macOS

计算机专业的学生不能只用Windows这个操作系统，首先数据库、运维、安全等大部分技术岗位都需要用Linux来维护，很多开发岗位也会选择Mac的XCode来开发。有些学校会开设Linux相关的课程，相比编程的硬实力，这些内容可以作为课余时间充电的内容，而且要像Windows一样熟悉。大一、大二的时候一定要学会使用多种操作系统，后面再开始学习操作系统课程的时候，对OS本身就会有全新的认识。操作系统的本质也是一样的，无非就是管理计算机资源、提供用户交互的系统软件。很多初学者觉得Linux很难，其实不然，既然是操作系统，Linux也是为用户开发的，只是专业人士用的比较多。很多操作都很简单，在学习Linux的过程中，也会慢慢拓展自己的视野。 你会学到如何挂载镜像，如何配置虚拟机，以及如何使用命令行（Linux 下的命令行可以在 Windows PowerShell 中使用，非常好用）。而且如果你想学一个面向硬件的职位，比如嵌入式开发，Linux 是不可或缺的必备条件。

面向对象编程

C语言只能用面向过程开发？你可以说这种说法没问题，也可以质疑。没错，其实C也可以用面向对象的编程思想。请你仔细思考一下编程语言的本质。你的第二语言可能是C++、JAVA、C#等，这些语言都有一个共同点：OOP（面向对象编程）。这个和面向过程编程不一样，你不会再写一大堆乱七八糟的函数来实现不同的功能，你会开始通过类和对象来做更多有趣的事情。如果你的C语言基础非常好，那么学任何语言都会很容易，唯一困难的就是思维的转变，面向过程的编程思维->面向对象编程思维。这时候你已经真正踏入了计算机科学的大门，虽然这只是你大一上学期或者大二上学期，这期间你必须要学更多的东西，当然，第二语言不代表它会成为你的一切。 我建议大家多接触一下C++、Python、JavaScript、Lua等。刚入门的菜鸟需要快速增加知识储备，越广越好，了解得越多，越能明白自己将来想要什么。这跟我上面说的瑞士军刀的例子很像。很难说一两门课就能决定你未来几十年的职业方向，所以大学期间尽量多去探索各个领域，你总会找到一份让你眼前一亮、愿意为之奋斗一生的职业。

数据库和 SQL

毫无疑问，数据库的基本操作是必须要会的。不管以后从事什么方向，所有的项目都会有后端数据库。初学者最好用MySQL+可视化工具Navicat来学习。当然如果学校有要求，就按照学校的要求来。一般SQL的学习都是穿插在理论学习中的，即使以后不专攻数据库工作，大部分SQL操作也是必备的知识。

GitHub 和 SVN

GitHub 不是大学课程上会用到的，所以也是课余时间学习的好方法。对于程序员来说，GitHub 可以作为代码仓库，存放大学期间学到的东西。如果你的项目有几个 star，那会是简历上不可多得的加分项。大部分公司内部使用 Github/SVN 进行版本控制和协作开发。GitHub 的基本操作很简单，只有几个常用的命令行操作，1-2 天就能学会。至于团队开发，最好在实际项目中使用，尝试创建分支、合并分支等基本操作，不懂的地方继续学习。

Web前端开发 HTML+CSS

这是近两年比较火的话题，究其原因，就是web领域的前后端分离，前端的定义不再局限于切图、美工设计之类的工作，从基础的HTML+CSS到各种前端框架，都是需要往这个方向学习的。建议大学生直接学习HTML5+CSS3，这是HTML+CSS的新标准。虽然有些浏览器（比如IE，这是前端开发人员必选的浏览器）对新标准不兼容，但是随着时间的推移，新标准必然会取代旧标准，特别是HTML5 canvas标签，更需要深入学习。没有一个网页会是纯文本的。

JavaScript

前端三剑客除了HTML+CSS之外，还包括JavaScript。初学者对JavaScript和Java的关系很困惑，这里我告诉你，他们的关系就好比雷锋和雷峰塔，张三和张三峰的关系！！！根本没有关系。当然JavaScript也有了一个新的标准，就是ECMAScript6（ES6）。JavaScript本身并不是一门严格的面向对象编程语言，但是新的标准可以更加适合面向对象编程，可以提高开发人员的工作效率。当然目前有些浏览器还不能完全支持ES6标准。当然不建议学完JS再去学Jquery，前端技术日新月异，Jquery作为早期JS的好搭档，现在已经逐渐不适用了。

前端框架 Vue、AngularJS、React

学前端比学后端更需要把握时代潮流，只有不断学习新的东西，才能在前端站稳脚跟。千万不要以为前端简单就学前端，任何深入研究过前端的人都会告诉你，前端的水比后端深很多。前端三大主流框架是Vue、AngularJS、React，建议从Vue入手，这个框架简单易用，能帮你快速度过前端新手阶段。不建议全部学，每个互联网公司都有自己的标准，比如阿里巴巴用的是React，Google用的是Angular，中小型公司也青睐Vue，学过两个之后，你会发现很多内容出奇的相似，所以在学框架的时候，一定要记得学习思路，这样才能及时适应时代的需求。

你以为这就是结束吗？不，不，这只是开始。

前端很复杂，不是简单的几段话就能说清楚的，如果你真的想学前端，还是认真百度一下上面的内容吧，虽然你只是有所了解，但你已经领先别人一步了。

Web 后端开发

后端开发的形式有很多，Java、Python、Go、PHP都可以做。

Java 全家桶

这里以Java为例，毕竟现在大学教育主要以Java为主修课程，教学过程基本都是从Java SE到Java Web，再到Java EE、Java ME。小白大概又糊涂了，这里说的Java SE就是我们通常说的Java，SE代表Standard Edition，也是后来所有Java技术的基础。Java Web是Java的一种网页技术，随着前后端分离架构的提出，已经呈现没落的趋势。Java Web开发采用的是早期的前后端混合开发模式，也就是后端程序员自己写HTML，用Java语言写Web。Jsp+Servlet+Javabean是Java Web的基本组件，也是MVC的一个基本框架，很多图书馆管理系统，订票系统等都是用Java Web做的。我们现在看到的各种花哨的网页，其实或多或少都有前后端分离的组件，前端页面在javascript的支持下才变得动态、真实。 致力于做Web后端的同学，不需要精通各种js的实现，但是需要掌握前后端对接的基础知识。Java EE，英文全称Enterprise Edition，是一个面向企业级开发的语言平台。熟练掌握Java EE的各种特性是后端程序员的必修课。Java ME，英文全称Micro Edition，是一个嵌入式语言平台。不想从事硬件工作的同学，可以不用对它做研究。

操作系统和计算机网络

这两门课是计算机专业的基础课。Java开发的一个主要特性就是多线程，对操作系统的整体理解就来自于这门课。你需要知道什么是并发操作，IO设备是如何管理的，计算机是如何运行的。Java项目大多规模较大，需要处理一些高并发的情况。一个后端开发人员应该熟练使用流API来控制对象集合，掌握RxJava这个具有函数式编程风格的库或框架。在Java网络编程领域，Elliotte Rusty Harold的《Java网络编程》是一本非常经典的书，非常有必要扎扎实实地学习这部分内容。网络开发的经典框架是Netty，它是一个异步的、事件驱动的网络应用框架，可以快速开发高性能的网络服务器和客户端。JVM的底层机制在很多情况下都起着非常重要的作用。这时候你一定会接触到Vert.x，大学期间不需要学得太深，掌握它的核心组件就可以了。

后端框架

后端框架的基础是MVC，也就是前面说的Java Web三大组件。不过企业通常使用比较方便的SSH（Spring+strtus2+Hibernate）或者SSM（Spring+SpringMVC+MyBatis），没有好坏之分，不同的公司会使用不同的标准。Java框架的发展虽然赶不上前端的速度，但也在不断变化，自然需要不断学习。

你以为这就是结束吗？不，不，这只是开始。

移动开发

移动设备主要有安卓手机和iPhone手机，所以开发也应该分为两部分。安卓原生APP开发手机改变了人类的生活，各种APP层出不穷，80%以上的手机系统都是安卓系统，不到20%的手机系统是IOS，其他系统几乎可以忽略不计。所以安卓开发现在成为了App开发的主力军，而安卓开发一直都是以Java语言为主，直到近两年黑马Kotlin的异军突起。学过Java的都会知道Kotlin，都会惊叹Kotlin的友好，但是不得不说现在Java还是主流，Kotlin在开发上还是有很多不稳定的情况，新技术的推广估计还要等几年，需要自己熟悉Android的SDK和JNI机制，或者不断用各种项目去练习，GitHub上很多不错的项目可以自己fork研究一下。

国内的IOS受众虽然不如安卓，但是也需要APP。现在IOS开发基本就两种语言，Objective-C和Swift。Objective-C在老项目中用的比较多，技术比较成熟。不过Swift目前有统一IOS的趋势。学习IOS开发一定要跟上IOS系统的发展，2017年9月苹果推出了IOS11版本，不要从很老的版本开始学习。

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虽然原生应用性能更佳，但对于程序员来说学习成本较高，即便有 Java 基础，也难以入门 Android 开发，而且大部分大学也没有开设移动开发课程。目前市面上替代原生应用的 APP 开发主要有两种：Hybrid APP 和 Web APP，开发效率高，学习成本低，非常适合计算机专业的学生尝试。Hybrid APP 采用前端开发技术，如 ReactNative 或者 Ionic+Angular，使用 JavaScript 代码进行开发，经过框架处理后转化为原生 APP 代码，得到所谓的 Hybrid APP。WebAPP 进一步降低了开发门槛，直接使用 JavaScript 进行开发，最后通过封装直接得到 Web 版的 APP。所以计划参加 APP 开发比赛的同学，建议使用这种易学易用的开发技术。游戏开发

很多学生喜欢玩游戏，计算机专业的学生也有很多想做游戏的，很多学生想学却没办法学，游戏领域最顶尖的大学是南加州大学（USC），而国内大学几乎没有游戏相关专业，计算机专业的学生基本都是因为兴趣才逐渐进入这个领域的，游戏是“精神鸦片”这种想法很落后。

游戏软件作为一种软件类型，在软件工程领域分为C/S架构（Client-Server）。这与Web的B/S架构（Browser-Server）并不认同，但我们仍然可以将其看作是一种一前一后的开发方式，客户端开发和服务端开发。服务端开发就像Web后端开发，是前端数据的提供者和处理者，这里就不细说了。游戏客户端与前端开发有很大的不同，这是因为游戏涉及的效果和实现都比较复杂，Web开发者可以利用前端HTML5技术实现简单的2D游戏，但对于3D，则需要引入相关的库来实现。游戏软件涉及到图形图像处理、物理系统、粒子效果、UI页面等多个内容，而这些内容大部分都是可以复用的，因此出现了游戏引擎将这些功能库全部整合在一起，让游戏开发者可以专注于代码开发。在3D游戏开发中图形图像处理方面，C++和C#这两门语言非常优秀。 别以为Java可以做所有事情，图形图像领域真正的老大是这两种语言。大型游戏公司一般都有自己独立开发的游戏引擎，市面上主流的引擎主要有Unreal（使用C++语言）和Unity（使用C#语言）。Unity 3D有免费的个人版本，比较适合学习和小团队开发，因此市场占有率较高。Unity以前是支持JS和Boo的，但是现在已经取消了对Boo和JS的支持，也就是Unity目前只支持C#语言。没有游戏开发基础的同学可以学习C#，尝试用Unity引擎开发个小demo。另外王者荣耀就是用Unity做的，对游戏感兴趣的同学可以多了解一下。

计算机图形学如果说语言是武器，那么算法就是各种技能，图形学是游戏开发领域中一项重要的技能。图形算法可能比数据结构和算法中的内容还要复杂，需要更高的数学知识。很多开发者不屑于学习算法，以为我只要做出好看的作品就行了，其实不然。在计算机领域也是如此，只要你想深入学习一个东西，算法总是少不了的。有些大学生在做了两三个demo之后就去应聘，用引擎能说得上是怎么做出来，但问到底层机制时却说不出来。这就是内部训练不足的原因，工作时间越长越明显。在这一部分，你应该尝试学习DirectX或者OpenGL图形接口库，深刻理解图形处理的机制。Shader是游戏领域的一个难点，它决定了你做出的作品是立足于外表还是立足于内在美。 前者可以用华丽的地图和纹理制作，但后者确实需要深入了解游戏引擎的渲染机制，掌握纹理映射、光栅处理、GPU机制的综合表现。这里推荐B站的教程，里面有很多游戏开发方面的好资源。别以为就这么结束了，还有GLSL和HLSL等着你去学习。Shader真的不是看几个视频就能学会的东西。

2D游戏开发cocos2d-x引擎支持C++、Lua、JS三种语言编程，是国内第一、全球第二的游戏引擎（仅次于Unity）。另外艾格特、Layabox等也经常出现在国内公司的招聘中。这类引擎大多支持JS（包括TypeScript）。很多玩过3A大作的同学都不屑于开发2D游戏。这个可以理解，但是如果把cocos引擎作为学习游戏引擎的一部分来学习呢？Unity引擎整合了很多内容，你确实可以通过unity快速开发出游戏原型，但是你很难深入学习unity内部的原理。作为一款简易的2D引擎，cocos具备了一个游戏引擎的基本组成部分，但是相比于unity简化了不少内容，对引擎本身的学习很友好。提醒一下，这里的cocos2d-x不使用cocos creater。

数字媒体

如果想学这方面的话，需要会操作Adobe的Ps（图像处理）、AI（矢量图形）、Au（音频处理）、Pr（视频处理）、Ae（视频特效处理）。不需要精通，毕竟你不是专业美工。学习这些软件也不需要买昂贵的视频，很多网上的课程，学会基本的操作就够了。如果想进阶，最好买本专业的书来帮你提高。

FFmpeg 是一款比较偏向计算机专业的软件，操作没有 Adob​​e 那么简单，但对于计算机专业的学生来说还是很友好的，通过命令行进行操作，包含 libavcodec（多个项目中使用的音视频解码库）和 libavformat（音视频格式转换库）。

3dmax和maya是3D图像建模领域的两大巨头，它们更像是美术技术，需要一定的美术功底，这两个软件在基本功能上是没有区别的。

虚拟现实3D立体技术包括3D建模和3D显示，虚拟现实是基于3D显示的技术，该领域最基础的语言是C++、C#，大部分都是通过游戏引擎进行渲染。

人工智能

人工智能不同于传统的前后端开发，对线性代数、高等代数要求较高，很多计算都是通过矩阵来完成的。很多新手对人工智能（AI）、机器学习（DL）、深度学习（DL）三者混淆不清。总结一下，机器学习的目标是实现人工智能，深度学习是机器学习的一种方法。此外，还有其他方法，如决策树学习、贝叶斯学习等。

Python 是现在最火的语言，尤其是在人工智能领域。Python 语法简单，各种第三方库可以在很多不同领域发挥作用，以至于一些大学已经开始尝试用 Python 作为计算机专业的入门语言。即使在 Web 开发方面，Python Web 也毫不逊色。而是让 Python 在自己的领域大放异彩。

CNN（Convolutional Neural Network）译为卷积神经网络，是一种新型的人工神经网络结构，利用该技术在图像、语音识别中可以得到较好的预测结果，这种技术通常应用于深度学习中。Tensorflow是机器学习领域的一个开源软件库，可以支持Python、C++、Java、Go等多种语言。我们在使用Python进行机器学习的时候，大多会使用TensorFlow库和numpy库。想要学习人工智能的同学，一定要掌握TensorFlow。TensorFlow是最受欢迎的，但不一定是最好的，它也有一些缺点，所以不要以为机器学习只能用TensorFlow。

OpenCV人工智能自然会涉及到图像处理、计算机视觉和模式识别，还有这个视觉库。如果想学习人脸识别、动作识别等领域的知识，就必须学好这个库。这个库的主要接口是C++语言，这是图形图像处理中的主流语言。当然也有支持Python的接口。

大数据开发

Scala 现在大部分大数据人才还是以Java为主要语言，之所以写Scala是因为在后端开发部分写过Java，这里想说点别的，这个语言因为Spark用得比较多，是非常适合函数式编程的语言，而且这个语言兼容Java，可以运行在JVM上，也可以调用Java类库，是大数据领域同学必学的语言。

Hadoop是Apache旗下的一个通用大数据处理平台，是大数据领域的必修课。学习Hadoop不仅仅是学会如何搭建集群，还要掌握使用Hive（基于Hadoop架构的数据仓库）进行数据提炼、查询、分析，通过HDFS（Hadoop分布式文件系统）处理大规模数据集等。

MongoDB 大数据专业的学生不能只局限于结构化数据库，像MongoDB这样的非结构化数据库才是未来工作使用的主流数据库。

网络安全

密码学解密与加密始终是网络安全的重要组成部分。密码学必须系统学习，因为网络安全的整个学习过程都是围绕密码学展开的。很多学校没有专业的密码学课程，或者根本不知道密码学是什么。这就需要多买几本经典的密码学书籍，多花点时间去学习。

学网络安全的同学，一定要以一个黑客的标准要求自己。这里的黑客指的是白帽黑客（如果不懂，可以参考百度百科黑客）。这里需要深入学习Unix/Linux的底层机制。市面上大部分服务器都是以Unix/Linux作为操作系统，很少使用Windows。需要深入理解计算机网络模型的安全机制、防火墙的工作原理。对Web安全、漏洞分析、0Day攻击、IDS（入侵检测系统）、网络渗透等有深入的理解。

逆向工程分为不同的平台，例如窗口，Android，iOS等。反向工程需要深入了解计算机组成的原理，熟练的汇编语言以及在C/C ++中执行基本编程的能力。有许多用于反向工程的分析工具，例如IDA PRO，WINDBG等工具。

现在，计算机领域已经渗透到各行各业，各种与计算机相关的位置都在无休止的流中列出。许多名词可能会被读者理解。