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我们读什么计算机书

·11 分钟
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前言 #

作为一个软件工程师,提升自己能力的最重要的手段之一是读书。资深的工程师需要防止自己能力的腐化,防止自己代码的腐化,通过不断读书来补齐知识的短板。新加入职场的工程师,前面几年更应该是大量密集读书的时期,多花一些业余的时间,从一开始就树立对软件开发的正确认知,价值回报会伴随整个职业生涯。

通过陈列一个书单,希望能够帮助大家大致梳理下软件开发的知识脉络,有针对性地去加强和巩固自己的知识,也作为我自己的总结。对于经验丰富的工程师,也强烈建议大家继续学习。以下推荐的书籍,至少我都读过,有些可能是挑着章节读的,少数没读过的都会单独说明。

希望把这篇文章一直更新下去,不断加入更新更高质量的书籍。

我们从两个维度来评价每本书籍:

  • 推荐度:代表作者对书的价值的主观评价,1~5分,越高代表越有价值。

  • 优先级:代表读这本书的紧急程度(尤其针对新人),1~5分,越小代表越早读。

对于读书,还有几点建议。

重视基础知识 #

软件开发正在变成一个工具学科,几乎所有的行业,都需要软件工程师;同时它又是一门很复杂的工具学科。这是一个利好,这决定了我们的职业生涯具有广阔的前景。但是,支持我们兑现自己职业生涯广阔前景的,是基础知识是否扎实,而不掌握了多少新鲜的名词。学会分辨哪些知识是易变,哪些知识是不变的。恰恰是不变的东西,没多少人学得好。

尽量读英文原版 #

中文书籍的出版经常会滞后于英文原版几年,读英文原版能确保我们读到最新的版本。大部分计算机书籍的中文翻译质量也不好,有时候比英文更难理解。更重要的一点,我们需要信息自由。当我们阅读英文的速度能接近母语的时候,会感觉无比自由。

发现真正的问题,并用学到的软件知识去解决 #

Dennis Ritchie 说过:

The only way to learn a new programming language is by writing programs in it.

把书本知识转化固化为内在的认知,一定要做真正的项目。这个项目不一定是你的工作职责给你的任务。生活和工作中有大量可以使用软件去解决的问题,尝试发现这些问题(比如帮助同事处理一个表格),然后去解决它。在解决过程中,会产生更深刻的认知。

本文以建设我当前工作团队的能力为目标,以建设基础能力为主,以实用为主,不准备做到面面俱到,适用的对象可能是从事系统编程和嵌入式编程的工程师。有不少计算机方面重要著作,跟当前工作相关性不大,就不一一介绍。

C #

The C Programming Language, 2nd Edition #

C 语言是一门「简单」的语言,如果要推荐一本正统的教程,就是这本。这是 C 语言作者写的书。没有系统学习过C语言的同学,可以通过这本书来学习。学校里如果学过,可以作为参考书。 这本书的缺憾是以 C89 为标准写的,而且两位作者一位已经去世多年,另一位也已近暮年,以后也不会再更新了。但 C99 的新特性可以通过互联网上的其他资料来弥补。

  • 推荐度:3
  • 优先级:1

C-FAQ #

https://c-faq.com

C-FAQ 收集了从远古时代至今的在comp.lang.c新闻组中被问到的最重要问题。强烈推荐读一遍。

  • 推荐度:3
  • 优先级:2

C Traps and Pitfalls #

C 语言是一门「简单」的语言,「简单」的意思是,把刀子递到你手里,你怎么用是你自己的事情。这个文档是一篇论文,后来发展成了一本书。其实只要看论文就可以了。它的关注点是 C 语言的阴暗面,那些容易犯错的地方。

  • 推荐度:3
  • 优先级:2

C++ #

C++ Primer, 5th Edition #

这是公认的最好的 C++ 入门书,C++ 标准委员会权威专家的著作。虽然说是「入门书」,但它的内容非常详尽,周边材料也比较齐全。这本书的编排,跟一般书思路有点不一样,注重实用再逐步深入,所以把常见 STL 的介绍放在比较靠前的章节。对于真正要入门的同学来说,可以挑着读。如果按照常见的 C++ 教学思路,可以先读 Part I 和 Part III(最后一章泛型也可以先不看),对 C++ 语言特性有一个较为全面的了解,就可以利用手上的技能在工作中去做一些实际的事情了,逐步再去学习 STL 和其他高级主题。

这本书的更新也相对较慢,目前最新版是针对 C++ 11,略有点老。新的第 6 版也在规划中,但出版日期一直不确定(作者之一 Stanley Lippman 已于 2022 年去世)。不过 C++ 14 和 17 的新特性,也可以通过其他的一些补充材料去学习。

  • 推荐度:4
  • 优先级:1

The C++ Programming Language, 4th Edition #

这是 C++ 之父的著作,权威程度不言而喻,内容上也是最全的,一千三百多页。也只讲到 C++ 11。这本书我的个人感受是不如 C++ Primer 好懂,没看完。两者读一本就可以。

  • 推荐度:3
  • 优先级:1

Effective C++ & Effective Modern C++ #

来自 Scott Meyers 的 C++ 著作,不关注完整的 C++ 特性,而是关注如何写出高效的 C++ 程序。先读 Effective C++,再读 Effective Modern C++,两本书没有替代关系,是互补的。第一本讲的是通用的 C++ 特性,但不排除某些观点已经过时,第二本专注于 C++ 11 和 14 带来的新特性。

  • 推荐度:4
  • 优先级:2

C++ Core Guidelines #

https://isocpp.github.io/CppCoreGuidelines/CppCoreGuidelines

官方建议的 C++ 编程的核心原则,由 C++ 之父 Bjarne Stroustrup 和 C++ 标准委员会主席 Herb Sutter 维护。强烈推荐看一遍,很多疑问都可以找到答案。

  • 推荐度:4
  • 优先级:1

计算机系统 #

你可能会发现你 C 语言学得再熟,写出来的程序问题还是很多,你的瓶颈在于你不理解计算机系统是如何工作的。

Computer System - A Programmer’s Perspective, 3rd Edition(深入理解计算机系统) #

这本书的中文名翻译成《深入理解计算机系统》,有点意译的成份。书名的本意是从程序员的视角去看计算机系统,也就是那些能帮助程序员写出好程序的计算机系统知识。这些知识的更新并不快,但真正敢说掌握的人,很少。我经常在面试中会问负数的二进制表示法以及这么设计的理由,能答上来的人不会超过一半。

这本书蕴含了软件开发过程中非常重要的一种思维方式:像计算机一样去思考——反复问自己,我写出来的程序,对计算机来说,究竟意味着什么?这本书能给你一个系统性的答案。

我刚开始工作的时候,这本书几乎没人知道,现在都已经被很多国内大学作为教材了,但这本书很厚,学校能教多少内容就不好说了。

  • 推荐度:5
  • 优先级:2

A Primer on Memory Consistency and Cache Coherence, 2nd Edition #

https://pages.cs.wisc.edu/~markhill/papers/primer2020_2nd_edition.pdf

讲清楚内存模型和缓存一致性协议的最好的书。曾经在公司级的代码质量委员会中听人抱怨,面试的候选人里面,几乎没有人听说过内存模型这个概念。就是这本书了。

  • 推荐度:4
  • 优先级:3

What Every Programmer Should Know About Memory #

https://people.freebsd.org/~lstewart/articles/cpumemory.pdf

这是 Red Hat 工程师 Ulrich Drepper 早年写的一篇长论文,解释内存和缓存是如何工作的,这是我见过最好的讲内存知识的资料。跟上一本书同样的意义,从软件的视角看计算机系统,从计算机系统的视角看软件,割裂了两者,写不好程序。

  • 推荐度:4
  • 优先级:3

操作系统 #

我们写不好程序的另一个原因可能是不理解操作系统的工作原理。学习操作系统,大量的开源操作系统源码是最好的资料,但书能起到知识梳理的作用,让你能更好地理解源码。理论类的选一本读就够了。

Modern Operating System, 4th Edition(现代操作系统) #

操作系统的畅销书有不少,这是其中一本,优点是比较新,里面讲到了 Windows 8、Android、VMware 等传统操作系统书不会讲的内容。

  • 推荐度:4
  • 优先级:2

The Linux Kernel Module Programming Guide #

https://sysprog21.github.io/lkmpg

二十年前学 Linux 驱动编程必读。是的,现在还在推荐这本古老的书,说明它复活了!有位台湾的朋友 Jim Huang 接手了,并努力把它更新到适用于最新的内核版本。

  • 推荐度:4
  • 优先级:2

Linux Kernel Development, 3rd Edition(Linux内核开发) #

讲 Linux 内核的书,都比较老了,这本是相对较新的。作者 Robert Love 是资深的 Linux 社区开发者。

  • 推荐度:3
  • 优先级:3

linux-kernel-labs.github.io #

https://linux-kernel-labs.github.io

这份文档是布加勒斯特理工大学的操作系统教学材料,相当详尽,实操性很强,针对 Linux。

  • 推荐度:3
  • 优先级:4

Linux Insides #

https://0xax.gitbooks.io/linux-insides

这是一位国外网友还在编写中的 Linux 内核书籍,但内容已经非常多了。

  • 推荐度:3
  • 优先级:4

POSIX系统编程 #

Advanced Programming in the UNIX Environment, 3rd Edition(UNIX环境高级编程) #

这本书通常被称为 APUE,是学习类 UNIX 系统编程的不二选择。这本书历史也比较悠久,前两版的作者 Richard Stevens 不幸于1999年去世,直到2013年才有人续写了第三版。虽然是以 UNIX 系统为目标,但因为 UNIX 和 Linux 都兼容POSIX接口,所以对于学习 Linux 系统编程也是完全没有问题的。

  • 推荐度:4
  • 优先级:2

Linux System Programming, 2nd Edition(Linux系统编程) #

这本书同样是讲系统编程,对 Linux 的针对性更强,同样是 Robert Love 的作品。他自己对这本书的评价:这是 Linux 时代的 APUE(is Stevens for the Linux era)。

  • 推荐度:3
  • 优先级:3

算法 #

Algorithm, 4th Edition(算法) #

我最推荐的是这本,作者是 Knuth 教授的弟子,Knuth 教授本人的书我就不推荐了,估计没几个人会有时间去读。这本书的一大特色就是注重实用,图表很详尽。示例代码是 Java。

  • 推荐度:4
  • 优先级:2

Introduction to Algorithm, 3rd Edition(算法导论) #

麻省理工的著名教材,重理论,数学多。用伪代码表示。我只翻过几次。

  • 推荐度:4
  • 优先级:3

软件设计 #

经常看代码的人会有一种感觉,为什么别人的代码设计都很精妙,而自己的代码就像小学生作文一样。你学习过面向对象设计,当书本上讲到封装、继承、多态的时候,你不停地点头,觉得好有道理哦,但放下书本写出来的程序还是一塌糊涂。

很多时候我们会混淆工具和思想。编程语言给你的特性是工具,你可以设计一个子类来继承父类的特性并且增加自己的特性,你可以让多个不同的对象看起来是一个样子的,这些都是工具。但编程语言没法告诉你这么多对象应该如何组织、分工以及交互,设计模式能回答这些问题。

Design Patterns Elements of Reusable Object-Oriented Software(设计模式) #

所有设计模式的其他书籍,都可以认为是这本书的衍生品。由于书籍的作者有四个人,这本书也被称为 Gang of Four。这本书的例子是用 C++ 写的,所以需要基本的 C++ 基础。有丰富编程经验的人,看这本书是最好的选择,非常简单明了。

  • 推荐度:5
  • 优先级:2

Head First Design Patterns(深入浅出设计模式) #

这本书是畅销的 Head First 系列,好处就是讲得很生动,对于编程经验不多的人是比较好的选择,缺点就是长。我看了一点,感觉节奏太慢了,像几十集的言情剧。

  • 推荐度:4
  • 优先级:2

Test Driven Development(测试驱动开发) #

TDD 是一种重要的方法论。TDD 不能帮你发现新的缺陷,但 TDD 能帮你大大改善设计。这本书是 TDD 方法论的鼻祖,得过 Jolt 大奖,整本书有大量的实例,每一章节通常只有两三页,阅读这本书的体验本身也有点 TDD 的感觉,小步快跑。这本书也已经绝版了,二手书较贵。

  • 推荐度:5
  • 优先级:1

Agile Software Development, Principles, Patterns and Practices(敏捷软件开发——原则、模式与实践) #

也是获 Jolt 大奖的书,早期普及敏捷开发的重要书籍。这本书的融合了设计模式、TDD、架构原则等重要主题,辅助以大量的实例代码,让我们明白敏捷最重要的事情是设计出可以让我们敏捷起来的软件。

这本书已经很难买到了,二手的价格偏高。

  • 推荐度:4
  • 优先级:2

计算机网络 #

Computer Networks(计算机网络) #

我上大学时代的计算机网络教材的不二选择,不知道现在还用不用。基于 OSI 七层模型来阐述。和前面的 Modern Operating System 同样来自 Tanebaum 教授。

  • 推荐度:3
  • 优先级:2

TCP/IP Illustrated Volume 1(TCP/IP详解) #

来自已故大师 Richard Stevens 的另一本大作,想起了我刚毕业那几年。时隔很多年,也是由其他人又更新了一版。这本书专注TCP/IP。

这本书还有 Volume 2,专讲实现。一千多页的书,没有人再为它更新了 T_T。

  • 推荐度:4
  • 优先级:3

工具 #

Pro Git, 2nd Edition #

https://git-scm.com/book/en/v2

这本书是 Git 官方推荐的书籍,它本身也是个开源项目,处于不断更新中,官网的 pdf 下载链接会定期更新,也可以下载项目的源码自己编译出最新的 pdf。

Git 已经不仅仅是一个版本管理工具,已经成为一种管理数据的通用手段。做软件开发的人,对Git必须非常熟悉。我们鼓励大家跟着这本书,使用命令行工具 Git 来一步步学习,养成使用原生软件的习惯。我们可以接受大家使用各种带 GUI 的二手 Git 工具,但我们会按照原生 Git 工具能达成的结果去设定要求和规范,而不会关心二手的工具能做哪些不能做哪些。

  • 推荐度:5
  • 优先级:1

管理 #

The Mythical Man Month(人月神话) #

对于软件项目的管理,无论如何都绕不开这本书。在写这篇文档的时候,作者Brooks教授刚去世三周。这本书提出了一些时隔四十几年后依然很重要的观点,比如:什么情况下给项目加人是可以加快进度的,什么情况下加人会适得其反;为了保证设计的一致性,开发团队的角色应该如何设置;以及最终的结论——没有银弹。

  • 推荐度:3
  • 优先级:3

其他好书(未整理) #

The Joy of Cryptography #

https://joyofcryptography.com

这是一本很新的密码学教材。

A Graduate Course in Applied Cryptography #

http://toc.cryptobook.us

斯坦福的教材,免费的书,虽然名字看起来很土,但内容非常详尽,而且难能可贵的是,非常新,持续更新中。

Algorithms (by Jeff Erickson) #

http://jeffe.cs.illinois.edu/teaching/algorithms/

高级算法教程,需要有基础算法的基础。

Introduction to Applied Linear Algebra – Vectors, Matrices, and Least Squares #

https://web.stanford.edu/~boyd/vmls/

斯坦福大学的线性代数教程。

Linear Algebra Done Right #

https://linear.axler.net

又一本线性代数。

Is Parallel Programming Hard, And, If So, What Can You Do About It? #

https://mirrors.edge.kernel.org/pub/linux/kernel/people/paulmck/perfbook/perfbook.html

又是一本很厉害的书,讲并发的。近千页。更新很勤。作者 Paul McKenney 是并发领域的专家,Linux RCU 实现的维护者。

Rust Atomics and Locks #

https://marabos.nl/atomics/

关于 Rust 的 原子操作和锁的书,Paul McKenney 作序。

Modern CPP Programming #

https://github.com/federico-busato/Modern-CPP-Programming

Nvidia 工程师 Federico Busato 写的 C++ 教程,持续更新,以精美的幻灯片形式呈现。

A Philosophy of Software Design, 2nd Edition #

https://web.stanford.edu/~ouster/cgi-bin/book.php

斯坦福教授 John Ousterhout 写的关于软件设计的书,不少人推荐作为 Clean Code 的替换。John Ousterhout 还是 Tcl 编程语言的发明者。

去哪里买绝版书 #

多抓鱼是一个二手流转平台(有 App 和微信小程序),应该说大部分书都能找到,但抢手的二手书需要等,可以注册一个到货通知,但也不一定抢得过别人。可以预定,但需要支付多抓鱼专用的积分——「鱼」,获取「鱼」先要卖抢手的书给多抓鱼。

淘宝有少量的二手书商,偶尔能淘到想要的正版二手书,基本看运气。

对于有高质量电子版的绝版书,可以找淘宝上的打印商打印和装订,质量很高,价格很便宜,一本 200 页的书不到 20 元,还可以用道林纸。这是盗版行为,不鼓励,但如果已经决定了要买盗版,这种途径的质量远远好于印刷厂翻印的。