作为计算机专业学生，最应该学习的课程前五位是什么？（2021 年更新）

拼搏现实的明天。 2022-11-09 01:00 113阅读 0赞

不知不觉自己的程序员生涯已经有 6 年。

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**变秃了，也变强了。**

如果让我回到大学生涯，我一定会认认真真的学习下面的课程，起码我的头发可以少掉一半！

**1、计算机组成原理**

**2、计算机操作系统**

**3、计算机编译原理**

**4、数据结构与算法**

**5、计算机网络**

## **一、计算机组成原理** ##

计算机组成原理这门课很好地向我们阐述了计算机是如何工作的，妹子咨询你电脑问题的时候，答案就藏在这门课程里面（大雾）。

推荐书籍：《深入理解计算机系统》

下载地址：链接: [https://pan.baidu.com/s/1JQ174RlQsxxtPMasC5g-bg][https_pan.baidu.com_s_1JQ174RlQsxxtPMasC5g-bg] 密码: grhj

这本书是从程序员的角度来看待整个计算机系统的，所以是非常适合程序员的。但是这本书不仅仅包含了计算机硬件的相关知识，同时还包含了包括操作系统、计算机网络等相关知识。

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## **二、计算机操作系统** ##

操作系统真的可以说是 `Super Man`，它为了我们做了非常厉害的事情，以至于我们根本察觉不到，只有通过学习它，我们才能深刻体会到它的精妙之处，甚至会被计算机科学家设计思想所震撼，有些思想实际上也是可以应用于我们工作开发中。

操作系统比较重要的四大模块，分别是[内存管理][Link 1]、[进程管理][Link 2]、[文件系统管理][Link 3]、[输入输出设备管理][Link 4]。这是我学习操作系统的顺序，也是我推荐给大家的学习顺序，因为内存管理不仅是最重要、最难的模块，也是和其他模块关联性最大的模块，先把它搞定，后续的模块学起来我认为会相对轻松一些。

学习的过程中，你可能会遇到很多「虚拟」的概念，比如虚拟内存、虚拟文件系统，实际上它们的本质上都是一样的，都是**向下屏蔽差异，向上提供统一的东西**，以方便我们程序员使用。

还有，你也遇到各种各样的[调度算法][Link 5]，在这里你可以看到数据结构与算法的魅力，重要的是我们要理解为什么要提出那么多调度算法，你当然可以说是为了更快更有效率，但是因什么问题而因此引入新算法的这个过程，更是我们重点学习的地方。

你也会开始明白进程与线程最大的区别在于上下文切换过程中，**线程不用切换虚拟内存**，因为同一个进程内的线程都是共享虚拟内存空间的，线程就单这一点不用切换，就相比进程上下文切换的性能开销减少了很多。由于虚拟内存与物理内存的映射关系需要查询页表，页表的查询是很慢的过程，因此会把常用的地址映射关系缓存在 TLB 里的，这样便可以提高页表的查询速度，如果发生了进程切换，那 TLB 缓存的地址映射关系就会失效，缓存失效就意味着命中率降低，于是虚拟地址转为物理地址这一过程就会很慢。

你也开始不会傻傻的认为 read 或 write 之后数据就直接写到硬盘了，更不会觉得多次操作 read 或 write 方法性能会很低，因为你发现操作系统会有个「**磁盘高速缓冲区**」，它已经帮我们做了缓存的工作，它会预读数据、缓存最近访问的数据，以及使用 I/O 调度算法来合并和排队磁盘调度 I/O，这些都是为了减少操作系统对磁盘的访问频率。

……

还有太多太多了，我在这里就不赘述了，剩下的就交给你们在学习操作系统的途中去探索和发现了。

还有一点需要注意，学操作系统的时候，不要误以为它是在说 Linux 操作系统，这也是我初学的时候犯的一个错误，操作系统是集合大多数操作系统实现的思想，跟实际具体实现的 Linux 操作系统多少都会有点差别，如果要想 Linux 操作系统的具体实现方式，可以选择看 Linux 内核相关的资料，但是在这之前你先掌握了操作系统的基本知识，这样学起来才能事半功倍。

### **入门系列** ###

对于没学过操作系统的小白，我建议学的时候，不要直接闷头看书。相信我，你不用几分钟就会打退堂鼓，然后就把厚厚的书拿去垫显示器了，从此再无后续，毕竟直接看书太特喵的枯燥了，当然不如用来垫显示器玩游戏来着香。

B 站关于操作系统课程资源很多，我在里面也看了不同老师讲的课程，觉得比较好的入门级课程是《**操作系统 - 清华大学**》，该课程由清华大学老师向勇和陈渝授课，虽然我们上不了清华大学，但是至少我们可以在网上选择听清华大学的课嘛。课程授课的顺序，就如我前面推荐的学习顺序：「内存管理 -> 进程管理 -> 文件系统管理 -> 输入输出设备管理」。

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> B 站清华大学操作系统视频地址： [https://www.bilibili.com/video/BV1js411b7vg?from=search&seid=2361361014547524697][https_www.bilibili.com_video_BV1js411b7vg_from_search_seid_2361361014547524697]

该清华大学的视频教学搭配的书应该是《**现代操作系统**》，你可以视频和书籍两者结合一起学，比如看完视频的内存管理，然后就看书上对应的章节，这样相比直接啃书相对会比较好。

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清华大学的操作系统视频课讲的比较精炼，涉及到的内容没有那么细，《**操作系统 - 哈工大**》李治军老师授课的视频课程相对就会比较细节，老师会用 Linux 内核代码的角度带你进一步理解操作系统，也会用生活小例子帮助你理解。

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> B 站哈工大操作系统视频地址： [https://www.bilibili.com/video/BV1d4411v7u7?from=search&seid=2361361014547524697][https_www.bilibili.com_video_BV1d4411v7u7_from_search_seid_2361361014547524697]

### **深入学习系列** ###

《现代操作系统》这本书我感觉缺少比较多细节，说的还是比较笼统，而且书也好无聊。

推荐一个说的更细的操作系统书 —— 《**操作系统导论**》，这本书不仅告诉你 What，还会告诉你 How，书的内容都是循序渐进，层层递进的，阅读起来还是觉得挺有意思的，这本书的内存管理和并发这两个部分说的很棒，这本书的中文版本我也没找到资源，不过微信读书可以免费看这本书。

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当然，少不了这本被称为神书的《**深入理解计算机系统**》，豆瓣评分高达 `9.8` 分，这本书严格来说不算操作系统书，它是以程序员视角理解计算机系统，不只是涉及到操作系统，还涉及到了计算机组成、C 语言、汇编语言等知识，是一本综合性比较强的书。

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它告诉我们计算机是如何设计和工作的，操作系统有哪些重点，它们的作用又是什么，这本书的目标其实便是要讲清楚原理，但并不会把某个话题挖掘地过于深入，过于细节。看看这本书后，我们就可以对计算机系统各组件的工作方式有了理性的认识。在一定程度上，其实它是在锻炼一种思维方式 —— 计算思维。

无论你学习什么编程语言，和都避免不了和操作系统打交道，比如你学习 Java，用到多线程技术，实际上操作系统才是负责管理进程和线程的；比如你学习到内存分配的知识，c++里可以直接分配一段内存，此时实际上是调用操作系统提供的API进行内存分配。

如果不懂操作系统，你在未来学习编程语言的高级特效，涉及到线程进程调度，内存分配，或者是学习Linux相关的知识时，都会一头雾水，所以，只有学会了操作系统，我么才能够更好地学习其他语言和技术。

基于此，**计算机操作系统的知识点**频繁出现在笔试环节。

毕业的程序员或者非科班的程序员可以看看下面的两篇文章，就当再复习学习一遍。

利益相关，推荐几篇操作系统的文章。

[当初我要是这么学习操作系统就好了（附带思维导图）][Link 6] [当初我要是这么学习「进程和线程」就好了（附带思维导图）][Link 7] [内存都没了，还能运行程序？][Link 8]

## 三、**计算机编译原理** ##

首先正式一个问题：**编译原理并非随随便便就能入门的**！

换言之，需要准备一些基础知识在学习。

编译原理的学习和实践通常基于对计算机编译过程、计算机基本工作原理、甚至一定的数学知识有一定积累，这些知识分别分布并应用在了编译原理的不同阶段。没有这些基本知识的积累，很快就会在某个阶段由于功底不够而无法再继续后面的学习。

所以，先认认真真的积累上述的一和二在入门学习吧。

## 四、数据结构与算法 ##

相信无论是已经毕业的同学还是正在学校学习的同学，都或多或少地被数据结构与算法这门课给折磨过。数据结构与算法这门课开篇就讲了一个非常重要的概念：**程序 = 数据结构 + 算法**，对于初学者可能还不能完全地理解这句话，不过对于已经工作两三年的同学相信对这句话是深信不疑的。

对于数据结构与算法的学习，我个人认为应该分层三个步骤：首先先大致了解什么是算法，可以通过一些科普读物来入门，这个过程我称之为**入门阶段**；接着可以尝试实现一些比较容易的数据结构和算法，这样可以更加深对数据结构和算法的了解，这个过程我称之为**实践阶段**；最后去了解数据结构与算法背后的相关数学原理等，这个过程我称之为**原理阶段。**

具体的学习过程可以阅读我之前的一篇回答：

[程序员必须掌握哪些算法？][Link 9]

不管你认为数据结构与算法重要与否，你都必须有所了解，因为在面试环节肯定会问的！

书籍推荐：

## **入门系列** ##

入门的同学，我建议你不要过度追求上去就看经典书。

不要一来就拿着《算法导论》开始啃，初学就去啃这些书肯定会很费劲。你一旦啃不下来，挫败感就会很强。

然后就放弃学算法了。

所以，入门的同学，我建议你找一些比较容易看的书来看，比如《大话数据结构》和《算法图解》。

不要太在意书写得深浅，重要的是能不能坚持看完。

《大话数据结构》 这本书最大的特点是，它把理论讲得很有趣，不枯燥。而且每个数据结构和算法，作者都结合生活中的例子进行了讲解， 能让你有非常直观的感受。

虽然这本书有 400 多页，但是花两天时间读完，应该是没问题的。

如果你之前完全不懂数据结构和算法，可以先从这本书看起。

《算法图解》 跟《大话数据结构》走的是同样的路线，就像这本书副标题写的那样，“像小说一样有趣的算法入门书”，主打“图解”，通俗易懂。它只有不到 200 页，所以内容比较少。

作为入门，看看这本书，能让你对数据结构和算法有个大概的认识。

当然，这些入门书共同的问题是，缺少细节，不够系统，也不够严谨。

所以，如果你想要系统地学数据结构和算法，看这两本书肯定是不够的。

## **基础系列** ##

通过基本入门算法书的调教，你已经逐渐体会到了算法的魅力，现在正是时候踏入基础系列算法的领域！！！

这些书籍需要你费点心思去阅读。

很多同学在学习的过程中，看到一篇算法科普文章经常会有这样的想法。

哎呀，要是文章的代码是 Java 语言就好了呀。

哎呀，要是文章的代码是 Python 语言就好了呀。

虽然代码并不会很严重影响阅读，但还是有很多强迫症的同学喜欢看到文章的解释代码是自己擅长的。

我这里推荐《数据结构和算法分析》，这本书非常系统、全面、严谨，而且又不是特别难，适合对数据结构和算法有些了解，并且掌握了至少一门编程语言的同学。而且，这个作者也很用心。

他用了三种语言，写了三个版本，分别是：《数据结构与算法分析 ：C 语言描述》《数据结构与算法分析：C++ 描述》《数据结构与算法分析：Java 语言描述》。

## **面试实战系列** ##

大家都知道，对于程序员来说很大程度上算法就是为了应付面试的。

所以，推荐三本有益于面试的书籍，分别是：《剑指 offer》《编程珠玑》《编程之美》。

《剑指 offer》这本书的目的非常明确，就是为了面试。

这本书几乎包含了所有常见的、经典的面试题。如果能搞懂这本书里的内容，应付一般公司的面试应该不成问题。

我做了一个 图解《剑指 offer》的小程序，应该能帮助你学习，感兴趣的可以在微信搜索 图解剑指offer。

我也在 B 站录制了一些图解剑指 offer 的免费视频课程，感兴趣的也可以看看，每个视频控制在5分钟以内。

[图解剑指offer：二维数组的查找\_哔哩哔哩 (゜-゜)つロ 干杯~-bilibili][offer_ _-_ _-bilibili] [「双指针」的魅力！图解 LeetCode 第 11 号问题：盛最多水的容器\_哔哩哔哩 (゜-゜)つロ 干杯~-bilibili][LeetCode _ 11 _ _-_ _-bilibili]

《编程珠玑》这本书的豆瓣评分非常高，有 9 分。

这本书最大的特色就是讲了很多针对海量数据的处理技巧。这个可能是其他算法书籍很少涉及的。面试的时候，海量数据处理的问题也是经常会问的，特别是校招面试。不管是开拓眼界，还是应付面试，这本书都很值得一看。

《编程之美》这本书有多位作者，其中绝大部分是微软的工程师，所以书的质量很有保证。不过，这里面的算法题目稍微有点难，也不是很系统，这也是我把它归到面试这一部分的原因。如果你有一定基础，也喜欢钻研些算法问题，或者要面试 Google、Facebook 这样的公司，可以拿这本书里的题，先来自测一下。

**另外，在这里也送大家一本帮助我拿到BAT 等一线大厂 offer 的算法笔记，是一位阿里大神写的，对于算法薄弱或者需要提高的同学都十分受用，算法一定是计算机学习的重中之重：**

[程序员吴师兄：无意中发现一位大佬的算法刷题 pdf 笔记][pdf]

## 五、计算机网络 ##

部分内容参考来源

> 作者：小林  
> 原文链接： [小林coding：大学四年我是怎么写操作系统和计算机网络的？掏心掏肺的分享！][coding]  
> 原文链接： [https://mp.weixin.qq.com/s/yopn5PqC7ESQcxWOj0eBoQ][https_mp.weixin.qq.com_s_yopn5PqC7ESQcxWOj0eBoQ]

计算机网络相比操作系统好学非常多，因为计算机网络不抽象，你要想知道网络中的细节，你都可以通过抓包来分析，而且不管是手机、个人电脑和服务器，它们所使用的计算网络协议是一致的。

也就是说，计算机网络不会因为设备的不同而不同，大家都遵循这一套「规则」来相互通信，这套规则就是 TCP/IP 网络模型。

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TCP/IP 网络参考模型共有 `4` 层，其中需要我们熟练掌握的是应用层、传输层和网络层，至于网络接口层（数据链路层和物理层）我们只需要做简单的了解就可以了。

对于应用层，当然重点要熟悉最常见的 [HTTP 和 HTTPS][HTTP _ HTTPS]，传输层 TCP 和 UDP 都要熟悉，网络层要熟悉 [IPv4][HTTP _ HTTPS]，IPv6 可以做简单点了解。

我觉得学习一个东西，就从我们常见的事情开始着手。

比如， ping 命令可以说在我们判断网络环境的时候，最常使用的了，你可以先把你电脑 ping 你舍友或同事的电脑的过程中发生的事情都搞明白，这样就基本知道一个数据包是怎么转发的了，于是你就知道了网络层、数据链路层和物理层之间是如何工作，如何相互配合的了。

搞明白了 [ping 过程][ping]，我相信你学起 HTTP 请求过程的时候，会很快就能掌握了，因为网络层以下的工作方式，你在学习 ping 的时候就已经明白了，这时就只需要认真掌握传输层中的 TCP 和应用层中的 HTTP 协议，就能搞明白[访问网页的整个过程][Link 10]了，这也是面试常见的题目了，毕竟它能考察你网络知识的全面性。

重中之重的知识就是 TCP 了，TCP 不管是[建立连接、断开连接][Link 11]的过程，还是数据传输的过程，都不能放过，针对数据可靠传输的特性，又可以拆解为[超时重新、流量控制、滑动窗口、拥塞控制][Link 12]等等知识点，学完这些只能算对 TCP 有个「**感性**」的认识，另外我们还得知道 Linux 提供的 [TCP 内核的参数][TCP]的作用，这样才能从容地应对工作中遇到的问题。

接下来，推荐我看过并觉得不错的计算机网络相关的书籍和视频。

### **入门系列** ###

此系列针对没有任何计算机基础的朋友，如果已经对计算机轻车熟路的大佬，也不要忽略，不妨看看我推荐的正确吗。

如果你要入门 HTTP，首先最好书籍就是《**图解 HTTP**》了，作者真的做到完完全全的「图解」，小林的图解功夫还是从这里偷学到不少，书籍不厚，相信优秀的你，几天就可以看完了。

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如果要入门 TCP/IP 网络模型，我推荐的是《**图解 TCP/IP**》，这本书也是以大量的图文来介绍了 TCP/IP 网络模式的每一层，但是这个书籍的顺序不是从「应用层 —> 物理层」，而是从「物理层 -> 应用层」顺序开始讲的，这一点我觉得不太好，这样一上来就把最枯燥的部分讲了，很容易就被劝退了，所以我建议先跳过前面几个章节，先看网络层和传输层的章节，然后再回头看前面的这几个章节。

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另外，你想了解网络是怎么传输，那我推荐《**网络是怎样连接的**》，这本书相对比较全面的把访问一个网页的发生的过程讲解了一遍，其中关于电信等运营商是怎么传输的，这部分你可以跳过，当然你感兴趣也可以看，只是我觉得没必要看。

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如果你觉得书籍过于枯燥，你可以结合 B 站《**计算机网络微课堂**》视频一起学习，这个视频是湖南科技大学老师制作的，PPT 的动图是我见过做的最用心的了，一看就懂的佳作。

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> B 站视频地址： [https://www.bilibili.com/video/BV1c4411d7jb?p=1][https_www.bilibili.com_video_BV1c4411d7jb_p_1]

### **深入学习系列** ###

看完入门系列，相信你对计算机网络已经有个大体的认识了，接下来我们也不能放慢脚步，快马加鞭，借此机会继续深入学习，因为隐藏在背后的细节还是很多的。

对于 TCP/IP 网络模型深入学习的话，推荐《**计算机网络 - 自顶向下方法**》，这本书是从我们最熟悉 HTTP 开始说起，一层一层的说到最后物理层的，有种挖地洞的感觉，这样的内容编排顺序相对是比较合理的。

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但如果要深入 TCP，前面的这些书还远远不够，赋有计算机网络圣经的之说的《**TCP/IP 详解 卷一：协议**》这本书，是进一步深入学习的好资料，这本书的作者用各种实验的方式来细说各种协议，但不得不说，这本书真的很枯燥，当时我也啃的很难受，但是它质量是真的很高，这本书我只看了 TCP 部分，其他部分你可以选择性看，但是你一定要过几遍这本书的 TCP 部分，涵盖的内容非常全且细。

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要说我看过最好的 TCP 资料，那必定是《**The TCP/IP GUIDE**》这本书了，目前只有英文版本的，而且有个专门的网址可以白嫖看这本书的内容，图片都是彩色，看起来很舒服很鲜明，小林之前写的 TCP 文章不少案例和图片都是参考这里的，这本书精华部分就是把 TCP 滑动窗口和流量控制说的超级明白，很可惜拥塞控制部分说的不多。

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> 白嫖站点： [http://www.tcpipguide.com/free/t\_TCPSlidingWindowAcknowledgmentSystemForDataTranspo-6.htm][http_www.tcpipguide.com_free_t_TCPSlidingWindowAcknowledgmentSystemForDataTranspo-6.htm]

当然，计算机网络最牛逼的资料，那必定 **RFC 文档**，它可以称为计算机网络世界的「法规」，也是最新、最权威和最正确的地方了，困惑大家的 TCP 为什么三次握手和四次挥手，其实在 RFC 文档几句话就说明白了。

> TCP 协议的 RFC 文档： [https://datatracker.ietf.org/doc/rfc1644/][https_datatracker.ietf.org_doc_rfc1644]

### **实战系列** ###

在学习书籍资料的时候，不管是 TCP、UDP、ICMP、DNS、HTTP、HTTPS 等协议，最好都可以亲手尝试抓数据报，接着可以用 [Wireshark 工具][Wireshark]看每一个数据报文的信息，这样你会觉得计算机网络没有想象中那么抽象了，因为它们被你「抓」出来了，并毫无保留地显现在你面前了，于是你就可以肆无忌惮地「扒开」它们，看清它们每一个头信息。

那在这里，我也给你推荐 2 本关于 Wireshark 网络分析的书，这两本书都是同一个作者，书中的案例都是源于作者工作中的实际的案例，作者的文笔相当有趣，看起来堪比小说一样爽，相信你不用一个星期 2 本都能看完了。

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[Link 7]: https://link.zhihu.com/?target=https%3A//mp.weixin.qq.com/s/YEG3tnIuBl2ykBp4oWnKEA
[Link 8]: https://link.zhihu.com/?target=https%3A//mp.weixin.qq.com/s/YSVR5Gk75j_C3zlMZEFM7A
[Link 9]: https://www.zhihu.com/question/23148377/answer/907915556
[offer_ _-_ _-bilibili]: https://link.zhihu.com/?target=https%3A//b23.tv/av82476697
[LeetCode _ 11 _ _-_ _-bilibili]: https://link.zhihu.com/?target=https%3A//b23.tv/av68840933
[pdf]: https://zhuanlan.zhihu.com/p/341224925
[coding]: https://zhuanlan.zhihu.com/p/260174417
[https_mp.weixin.qq.com_s_yopn5PqC7ESQcxWOj0eBoQ]: https://link.zhihu.com/?target=https%3A//mp.weixin.qq.com/s/yopn5PqC7ESQcxWOj0eBoQ
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[HTTP _ HTTPS]: https://link.zhihu.com/?target=https%3A//mp.weixin.qq.com/s/bUy220-ect00N4gnO0697A
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