编程高手必学的内存知识--极客时间课程推荐/优惠

你将获得：

• 一条通往系统级程序员的学习路径；
• 全面深入拆解计算机内存系统；
• 吊打面试官的N个小技巧；
• 从内存贯穿全局，全面提升底层硬实力。

作为程序员，我们每天都在跟计算机内存系统打交道。无论你是做移动端、服务端，还是全栈开发，难免遇到些复杂问题，诸如：

• 如何解决缓冲区溢出带来的安全问题？
• 如何利用好CPU Cache优化程序的性能？
• 如何在大型系统里设计适合自己业务的内存池？
• 设计高性能的并发库时，要考虑哪些与内存相关的因素？

对于这些问题，你只有深入到计算机内存中，才能找出最佳的解决方案。而且，现在企业愈加青睐于擅长处理复杂问题、能进行底层开发的系统级程序员，这也是为什么，计算机内存相关的话题几乎是大厂面试的必考内容。

内存相关的知识如此重要，但学起来并不是一件简单的事情。这是因为，内存知识太过庞杂，涉及到CPU硬件设计、操作系统、编译器，以及编程语言库、虚拟机等众多领域，需要你有大量的知识储备。

更何况，内存相关的知识能够串联起计算机软、硬件的全局脉络，提高你的底层实力，是你从普通程序员向前精进，突破职业生涯瓶颈的不二选择。

所以，这次我们请来了华为资深编译器专家、原Huawei JDK负责人海纳老师。海纳老师会用自己十余年的编程经验，带你全面拆解计算机内存系统，给你一条从内存出发，通往系统级程序员的高效学习路径。同时，我们在每节课课后都设置了“吊打面试官”小卡片，涉及各大厂高频面试真题，让你全方位提升自己在内存上的实战能力。

课程模块设计

本课程一共分为三个部分。

第一模块：软件篇。

我们知道，操作系统是软硬件设计的核心，它管理着所有的硬件资源，同时又为各种运行在它上面的应用程序提供服务。因此，在软件篇，老师会以操作系统为核心，把进程和内存的关系给你彻底讲清楚，让你对操作系统、编译器，以及应用程序的运行原理有深入的理解。这样，当你遇到进程crash时，分析coredump、查看内存映射等都能游刃有余。

第二模块：硬件篇。

在硬件篇，老师将会带你学习与内存相关的计算机体系架构，包括多核CPU内存模型、存储体系结构和存储器电路。

通过这一模块的学习，你可以快速掌握缓存原理、多核CPU通信的核心知识，让你最大限度地使用好缓存，写出正确而高效的代码。同时，我们课程里对硬件知识的讲解，还可以让你掌握CPU设计一些简单原理，并且在此基础上，可以深入地学习RISC-V等开源CPU的实现。

第三模块：自动内存管理篇。

学习内存管理算法，能够让我们正确地使用各种不同的语言，比如在Python和Swift中要注意解循环引用等。而且，你还可以通过学习原理处理各种应用层面的问题，例如Java程序的STW问题，等等。

因此，在你掌握好计算机软硬件相关的内存基础后，老师会带你深入学习内存管理算法，逐一攻克C++和Java语言内存模型（JMM）、垃圾回收算法等相关知识，同时帮你熟练运用它们，解决开发中的各种疑难杂症。

开篇词

• 开篇词｜为什么你要系统学习计算机的内存知识？

课程导学

• 导学（一）| 拆解CPU的基本结构和运行原理
• 导学（二）| 汇编语言是怎么一回事？
• 导学（三）| 一个CPU是怎么寻址的？

软件篇

• 01｜虚拟内存：为什么可用内存会远超物理内存？
• 02｜聊聊x86体系架构中的实模式和保护模式
• 03 | 内存布局：应用程序是如何安排数据的？
• 04 | 深入理解栈：从CPU和函数的视角看栈的管理
• 05 | 栈的魔法：从栈切换的角度理解进程和协程
• 06 | 静态链接：变量与内存地址是如何映射的？
• 07 | 动态链接（上）：地址无关代码是如何生成的？
• 09 | 深入理解堆：malloc和内存池是怎么回事？
• 08 | 动态链接（下）：延迟绑定与动态链接器是什么？
• 10 | 页中断：fork、mmap背后的保护神
• 11 | 即时编译：高性能JVM的核心秘密
• 12 | 内存虚拟化：云原生时代的奠基者

加餐：不定期福利

• 不定期福利第一期 | 海纳：我是如何学习计算机知识的？
• 不定期福利第二期 | 软件篇答疑
• 直播加餐｜链接器和加载器是如何为你工作的？（合集）

硬件篇

• 13 | 存储电路：计算机存储芯片的电路结构是怎样的？
• 14 | CPU Cache：访存速度是如何大幅提升的？
• 15 | MESI协议：多核CPU是如何同步高速缓存的？
• 16 | 内存模型：有了MESI为什么还需要内存屏障？
• 17 | NUMA：非均匀访存带来了哪些提升与挑战？

自动内存管理篇

• 18 | Java内存模型：Java中的volatile有什么用？
• 19 | 垃圾回收：如何避免内存泄露？
• 20 | Scavenge：基于copy的垃圾回收算法
• 21 | 分代算法：基于生命周期的内存管理
• 22 | G1 GC：分区回收算法说的是什么？
• 23 | Pauseless GC：挑战无暂停的垃圾回收
• 24 | GC实例：Python和Go的内存管理机制是怎样的？

结束语

• 期末测试 | 来赴一场满分之约吧！
• 结束语 | 自主基础软件开发的那片星辰大海