如何学习计算机知识

知识体系结构

整个计算机体系结构，从确定电路开关二进制用于计算到现在几乎没有大的变化。基于二进制，顺序计算的计算机，所发展出来的技术知识体系，虽然为了处理问题演化出各种服务各种领域，但本质的基础是一样的。所有应用软件、解决方案都是为了更高效利用现有计算机资源，完成计算任务。

冯·诺依曼体系结构

对于有志于进入IT领域，从事计算机行业的同学来说，了解和认识要学习那些知识。以及学习这些知识在实际工作中的用途，这是很有必要的。入门时有一个清晰的概念和全览视图对学习掌握知识很有帮助。

分类

• 基础知识

包括不限于计算机组成、计算机网络、操作系统、编程语言(最好编译和解释都掌握一门)、数据结构、编译原理等

通过这些知识，可以很好的认识计算机，了解计算机是做什么的，包含那些硬件软件，计算机如何运行，程序如何运行

1. 计算机组件核心是CPU，用于计算的机器，其他组件都是配合CPU工作的，所有数据都会通过CPU的集成电路的二进制计算
2. 网络是为了计算机进行数据交换，因为计算机硬件的多种多样，为了屏蔽底层具体实现，抽象出网络协议，提出一个规范，任何计算机支持这个规范就能互相交换数据，当然这里为了简化复杂性，协议分了好多层
3. 操作系统是为了更好的管理计算机的硬件资源，给到更上层的软件服务使用，最早期软件服务是可以直接跑在硬件上的，自身包含一定操作系统的功能。在业务越来越复杂的情况下，独立出通用操作系统出来管理硬件，现在业务软件服务还是通过系统调用进入内核态操作硬件
4. 数据结构和算法是程序的基础，程序最终是跑的机器指令，运行在CPU上。高级语言会先编译成汇编，汇编再变成二进制，通过链接成为可执行二进制文件。数据结构和算法可以写出更少的机器指令和顺序完成计算工作，节省硬件资源
5. 编程语言不管是编译型还是解释型最终都是变成机器指令才能执行。机器指令过于复杂，不利于记忆，于是有了助记符，汇编。但汇编又太多低级和繁琐而且绑定平台，不利于维护和移植，于是抽象出更高级的语言，需要编译器进行编译，这样只需要维护一个好的编译器，高级语言的代码在哪里都可以执行

后续延伸，可以自制操作系统，对于计算机基础的认知会有很深的理解

• 基础服务

掌握计算机基础知识后，仅仅是熟悉和理解了计算机的运行原理和机制，但这个并不能直接用于解决业务问题，通常我们遇到的业务问题都是用来存储、计算、查询具体数据，这个时候我们需要一些常见的基础服务，这些服务是在操作系统之上的通用的基础服务

以web开发为例子介绍

db：mysql、mongodb、oracle、r|edis、sqlite、sqlserver、postgresql、elasticsearch、hive、hbase等，用于存储操作数据
middleware：mq、nginx、zuul、kong、linkerd等，用于处理系统与系统之间的数据通信

通过对基础服务的学习认知，了解其原理设计以及最佳应用，可以针对业务问题，选型最佳的解决方案，也可以从中获取设计灵感，在一些新系统设计中可以借鉴使用

• 实践知识

解决业务问题中，必定会遇到很多实际上的问题，资源受限、权限受限、团队受限等，要在一定限制下，完成问题解决，在熟悉基础知识和基础服务条件下，通过实践，掌握更多实际解决问题的思维方式和经验。这些可以通过自己实践去学习，也可以通过阅读别人项目经验分享和最佳实践总结来学习。

这方面涉及最为广泛：
编程范式、编程规范、项目管理、架构设计、文档规范、自动化、开发模式、语言短板、多语言混合编程、服务治理、备份多活、日志质量体系、风控告警、各种业务特殊场景解决方案等

常用思维

计算机知识虽然多种多样，但是有几种常用的思维方式，了解和掌握这几种思维方式有助于快速理解相关技术

• 拆分

把大而复杂的问题，拆分成原子的小问题，通过拆分使得编程逻辑更为简单，当感觉问题不好解决时，拆分增加一层，问题就变得好解决

• 抽象

把可以归类的事物，抽象成一个统一的类型，通过对类型的定义和使用，来更为易于理解的处理问题

• 复用

无论拆分还是抽象，都有一部分目的是为了复用代码，好的设计可以更好的复用代码，减少开发量，让代码实现更好维护和理解

最后

现在国内软件研发情况，面向业务和游戏等开发内卷程度较高，面对专业软件领域的开发内卷较少，有想从事计算机行业的同学不妨考虑下专业软件领域，这方面更容易跨过开发35的槛