後端通訊和通訊協定的基礎知識

Contents

從本課程中，學生將學習後端工程的基本原理、後端通訊設計模式、通訊協定（如HTTP/1.1、HTTP/2、HTTP/3、gRPC、WebRTC等）、作業系統核心如何與後端應用程式通訊、作業系統基礎知識（如linux中的執行緒、行程、非同步IO），以及如何建立客戶端與後端的連線、解析請求、以及後端應用程式的執行風格。

從這 15 小時的課程，你會學到

學習後端工程的基本原理
後端通訊設計模式
理解後端通訊協定如何運作
理解作業系統核心如何與後端應用程式通訊
作業系統基礎知識（linux 中的執行緒、行程、非同步IO）。
學習 HTTP/1.1, HTTP/2, HTTP/3
學習 gRPC, WebRTC, WebSockets
學習 TLS 1.2, TLS 1.3, QUIC 0RTT

要求

中級程式設計技能（1-2年）
建構過後端應用程式
基本的網路基礎知識

課程說明

後端工程是一門藝術。在我18年的職業生涯中，我發現某些通訊設計模式不斷出現。客戶端與後端應用程式的通訊方式屈指可數，儘管它們可能更多，但我相信我在本課程中討論的模式是最常見的。這些模式的範例有請求-響應( request-response )、發佈-訂閱( publish-subscribe )、長短和推送(short and long and push)。

基於這些通訊設計模式，工程師可以使用一些通訊協定進行具體的通訊。雖然核心傳輸工具僅限於 TCP 或UDP，但大量的行業特定通訊協定是建立在這兩種通訊協定之上的，以解決某些問題和使用案例。這些高階通訊協定的範例有 HTTP/1.1、HTTP/2、HTTP/3、gRPC、WebRTC 等等。其他傳輸通訊協定，如 QUIC 是建立在UDP之上的，以使 HTTP/2 的串流媒體在傳輸層面減少。每個通訊協定都有其優點和缺點，並適合某些使用情況。在本課程中，我討論了最常見的通訊協定，並在適當的地方提供了範例和演示。

在客戶端可以發送請求之前，它必須與後端建立一個連線。瞭解連線是如何建立的，以及連線建立的哪些部分是在核心中完成的，哪些部分是在後端應用過程中完成的，是至關重要的。然後，連線如何被後端應用程式接受，以及它如何儘可能快地接受連線，以便核心佇列不被填滿，否則客戶就不能再連線。

連線建立後，客戶端發送了請求，但在後端應用程式中到底發生了什麼來讀取請求？請求到底是什麼？瞭解根據通訊協定解析請求的成本，使工程師欣賞所做的工作，並使他具備更好的工具來解決效能問題或錯誤。

一旦請求到達後端，應用程式就必須執行該請求。當涉及到它可以選擇的執行風格時，後端有一個自助餐式的設計選擇。瞭解行程( process)和執行緒、多行程、多執行緒之間的區別，以及與 CPU 核心或硬體執行緒數量的相關性，對於選擇正確的執行模式至關重要。人們不必拘泥於這些模式，而是可以發明適合自己需求的新模式。

本課程是為那些已經建立了後端應用程式的工程師設計的，它是一個中階-高階的課程，需要一定的程式設計和網路知識，所以我建議在學習本課程之前，如果你沒有網路技能，先學習我的網路工程基礎課程。我希望你喜歡這門課程，並非常感謝你的考慮。

目標受眾

後端工程師
全端工程師
對後端感興趣的前端工程師（必須建立過後端應用程式）。
希望在後端設計方面有更大作為的網路工程師
網站可靠性工程師

講師簡介

Hussein Nasser 軟體工程師，作家 ( 更多講師的課程介紹 )

我叫 Hussein，是一名軟體工程師。我的軟體之旅始於 1998 年左右，當時我叔叔給了我一本名為 Learn Programming and Visual Basic 2.0 的書。那本書讓我意識到我喜歡建構軟體的工藝。使用所有可用的媒體，我會以公告板、部落格、書籍、課程、播客和視訊的形式談論軟體。

這些天我經營著一個 YouTube 頻道，在那裡我涵蓋軟體工程主題，重點是後端技術。我討論資料庫、代理、安全、網路、協議和程式設計。我還報導了軟體領域的近期新聞和時事。

我專攻地理資訊系統（簡稱 GIS）領域。自 2005 年以來，我通過設計和建構製圖應用程式來簡化他們的工作流程，幫助中東的許多組織實施 Esri GIS。我寫了五本關於 Esri 技術的書，自 2015 年以來我一直是那裡的首席工程師。

使用軟體解決有趣的問題是我真正喜歡的迷人事物之一。請隨時通過我的社交媒體渠道與我聯繫，提出問題或分享有趣的問題。我很想聽聽！

英文字幕：有

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