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# 31 | 程序员怎么学习运维知识？
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你好，我是郑晔。
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在上一讲中，我们讲到了开发过程的自动化，我们的关注点在于如何构建出一个有效的部署包，这个包最终是要上线部署的，那接下来，我们就来关心一下部署的相关工作。
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## 零散的运维知识
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在一些稍具规模的公司，为部署工作设置了一个专有职位，称之为运维。当然，这个岗位的职责远不止部署这一件事，还要维护线上系统的稳定。不过，如果你的团队规模不大，或是项目处于初始阶段，这些工作往往也要由程序员自行完成。
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对于一个程序员来说，了解自己的程序怎么部署上线，是非常重要的。我们既要了解一个软件的逻辑，也要知道它的物理部署。只有这样，出了问题才知道怎么修复。
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更重要的是，我们在设计时，才能尽量规避部署带来的问题。而部署，恰恰也是最适合发挥自动化本领的地方。
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好，即便下定决心准备学习运维相关知识，你准备怎么学呢？我先来问你个问题，提到运维，你会想到什么？
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如果你是一个刚刚步入这个行业的程序员，你或许会想到 [Docker](http://www.docker.com)，想到 [Kubernetes](http://kubernetes.io)；如果再早一点入行，你或许还会想到 [Chef](http://www.chef.io)、[Puppet](http://puppet.com)、[Ansible](http://www.ansible.com)；更早一些入行的话，你会想到 Shell 脚本。没错，这些东西都是与运维相关的。那我就这么一个一个地都学一遍吗？
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就我个人的学习经验而言，如果所有的知识都是零散的，没有一个体系将它们贯穿起来，你原有的知识无法帮助你学习新知识，这种学习方式效率极低，过程也极其痛苦。
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如果是有结构的知识，所谓的学习新知识不过是在学习增量，真正要理解的新东西并不多，学习效率自然会大幅度提高。所以，想学好运维知识，首先你要建立起一个有效的知识体系。
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你可能会问，这些运维知识看上去就是一个一个独立的工具啊？我曾经也为此困惑了许久，虽然我对各个工具已经有了不少的了解，但依然缺乏一个有效的知识体系，将它们贯穿起来，直到我上了一堂课。
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感谢 Odd-e 的[柴锋](https://chaifeng.com/about/)，有一次，他给我上了一堂 [DevOps 课](http://chaifeng.com/devops-tech-stack/)，他对运维知识的讲解让我茅塞顿开，从此，我的运维知识有了体系。
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准确地说，他的这堂课就是讲给程序员的运维课。今天，我就把这个体系按照我的理解，重新整理一遍分享给你，也算是完成一次[知识输出](http://time.geekbang.org/column/article/84663)。
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好，我们开始！
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## Java 知识体系
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正如我前面所说，学习一个新东西，最好的办法是学习增量，如果能够找到它与已有知识体系的联系，我们就可以把已有知识的理解方式借鉴过去。
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作为程序员，我们其实已经有了一个完善的知识体系，这就是我们对于程序设计的理解，而理解运维的知识体系，刚好可以借鉴这个体系。怎么理解这句话呢？
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以最常见的 Java 开发为例，如果要成为一个合格的 Java 程序员，我应该知道些什么呢？
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首先肯定是 Java 语言，我需要了解 Java 语言的各种语法特性。不过，只了解语法是写不出什么像样程序的，我们还需要掌握核心库。
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对于 Java 来说，就是 JDK 中的各种类，比如，最常见的 String、List、Map 等等。
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理论上来说，掌握了基本的语法和核心库，你就可以开发任何程序了。但在实践中，为了避免重新发明“轮子”，减少不必要的工作量，我们还会用到大量的第三方类库，比如，[Google Guava](http://github.com/google/guava)、[SLF4J](http://www.slf4j.org) 等等。
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除了功能实现，还有一些结构性的代码也会反复出现。比如说，在常见的 REST 服务中，我们要将数据库表和对象映射到一起，要将结果转换成 JSON，要将系统各个组件组装到一起。
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为了减少结构上的代码重复，于是，开发框架出现了，在 Java 中最常见的开发框架就是 [Spring](http://spring.io)。
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至此，你就可以完成基本的代码编写，但这还不够。
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在 Java 中，你不会从底层完成所有事情，比如，虽然你写 REST 服务，但你很少会接触到最底层的 HTTP 实现，因为这些工作由运行时环境承担了。
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我们要做的只是把打好的包部署到这些运行时环境上，在 Java 的世界里，这是 Tomcat、Jetty 之类的容器承担的职责。
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如果你刚刚加入这一行，上来就用 Spring Boot 之类的框架写代码，你可能并没有碰到这样的部署过程，因为这些框架已经把容器封装其中，简化了部署过程。
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Tomcat、Jetty 往往还只是在一台机器上部署，在现实的场景中，一台机器通常是不够用的，我们可能需要的是一个集群。
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你可能会想到用 Nginx 来做一个负载均衡，但如果用原生的 Java 解决方案，这时候就轮到企业级的应用服务器登场了，比如：IBM WebSphere、Oracle WebLogic Server、JBoss Enterprise Application Platform 等等。
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至此，一套完整的 Java 应用解决方案已经部署起来了。但我们知道了这些，和我们运维知识有什么关系呢？我们可以用同样的体系去理解运维知识。
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## 运维知识体系
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首先，要理解运维体系的语言。运维的语言是什么呢？是 Shell，人们最熟悉的应该是 Bash。我们通过操作系统与计算机打交道，但我们无法直接使用操作系统内核，Shell 为我们提供了一个接口，让我们可以访问操作系统内核提供的服务。
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你可能会以为我这里用的是比喻，将 Shell 比喻成语言，但还真不是，Shell 本身就是一门编程语言。绝大多数人都知道 Shell 可以编程，但几乎没有人把 Shell 当成一门编程语言来学习，基本上都是在需要的时候，搜索一下，然后照猫画虎地将代码复制上去。
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这样造成的结果就是，一旦写一个脚本，就要花费大量的时间与语法做斗争，只是为了它能够运行起来。
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有了语言，再来就是核心库了。运维的核心库是什么？就是 Shell 提供的各种 Unix/Linux 的核心命令，比如：ls、cd、ps、grep、kill、cut、sort、uniq 等等，它们几乎与操作系统绑定在一起，随着操作系统一起发布。
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了解了核心的部分，还需要了解一些第三方库，运维知识的第三方库就是那些不属于操作系统核心命令的命令，比如：rsync、curl 等等。
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Java 有框架可用，运维也有框架吗？你可以想一下，Java 的框架提供的是一些通用的能力，在运维工作中，也是有一些通用能力的，比如：在安装某个包之前，要检查一下这个包是否已经安装了；在启动一个服务前，要检查这个服务是否启动了，等等。所以，能够帮我们把这些工作做好的工具，就是我们的运维框架。
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到这里，你应该已经明白了，我在说的运维框架其实就是像 Chef、Puppet、Ansible 之类的配置管理工具。它们做的事就是把那些繁琐的工作按照我们的定义帮我们做好。
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有了对软件环境的基本配置，接下来，就要找一个运行时的环境将软件跑起来了。这时候，我们要了解像虚拟机、Docker 之类的技术，它们帮我们解决的问题就是在单机上的部署。
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一般来说，了解了这些内容，我们就可以构建出一个开发环境或测试环境。除非用户非常少，我们可以在生产环境考虑单机部署，否则，我们迄今为止讨论的各种技术还都是在开发环节的。
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如果我们需要一个集群或是高可用环境，我们还需要进一步了解其他技术，这时候，就轮到一些更复杂的技术登场了，比如，云技术，Amazon AWS、OpenStack，包括国内的阿里云。如果你采用的是 Docker 这样的基础技术，就需要 Kubernetes、Docker Swarm 之类的技术。
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至此，一个相对完整的运维知识体系已经建立起来了，现在你有了一张知识地图，走在运维大陆上，应该不会轻易地迷失了。希望你可以拿着它，继续不断地开疆拓土。
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## 总结时刻
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我们今天的关注点在于，将开发过程产生的构建产物部署起来。部署过程要依赖于运维知识，每个程序员都应该学习运维知识，保证我们对软件的运行有更清楚地认识，而且部署工作是非常适合自动化的。
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但是，对运维工具的学习是非常困难的，因为我们遇到的很多工具是非常零散的，缺乏体系。
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这里，我给你介绍了一个运维的知识体系，这个体系借鉴自 Java 的知识体系，包括了编程语言、核心库、第三方库、开发框架、单机部署和集群部署等诸多方面。我把今天提到的各种技术整理成一个表格列在下面，你可以参考它更好地理解运维知识。
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如果今天的内容你只能记住一件事，那请记住：**有体系地学习运维知识。**
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最后，我想请你分享一下，你还能想到哪些运维知识可以放到这张知识地图上呢？欢迎在留言区写下你的想法。
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感谢阅读，如果你觉得这篇文章对你有帮助的话，也欢迎把它分享给你的朋友。
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