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Reading List

从我学计算机开始，啃了好多书，也慢慢有点心得。所以我在此整理了一些我读过的值得推荐的书（或者课程），并附上简评，作为读者的参考。

数学

数学是一切之基础。

  • 离散数学
    • 离散数学及其应用
      • 计算机相关的重要数学知识打包在一起就可以称为“离散数学”了。
      • 其实这本书我没看过——因为我学的离散数学被拆开成了下面那几本书。不过考虑到读者也没必要这样学，所以我在此列一本多合一套餐。
  • 图论
    • A First Course in Graph Theory
      • 图论在计算机中的重要性毋庸置疑。不过看上面那本《离散数学及其应用》应该也够了。
      • 这本是我上课用的教材，姑且相信老师的品味列在这。
  • 抽象代数
    • Abstract Algebra: Theory and Applications
      • 抽象代数中群和格的概念在计算机中应该是最重要的。当我在之后学习分布式理论和PL相关的理论时，才深切感受到这里面概念的美丽与深刻。所以，如果读者在初读这样抽象的书时感到迷迷糊糊也不要灰心，留个印象就好了。等以后要运用这些概念的时候再来看，便能恍然感受到认知的螺旋式上升。
      • 这本是我上课用的教材，姑且相信老师的品味列在这。
      • 另外，这是一本开源的书，免费。
  • 数理逻辑
    • Logic in Computer Science: Modelling and Reasoning about Systems
      • 数理逻辑在计算机中的地位是绝对重要的。
      • 一般看数学书最痛苦的就是不知道这个抽象的概念是干啥用的，而这本书妙就妙在，书如其名，讲了数理逻辑在计算机建模与推理的应用（如 Model Checking 和程序证明）。
      • 所以，用这本书学数理逻辑比《离散数学及其应用》更好。
  • 组合数学
    • 组合数学 (EtoneWiki)
      • 组合数学对广大程序猿修炼内功的效果可能就不如前面几门数学明显了。不过也还是值得一学的。
      • 这是南京大学尹一通老师组合数学课程，制作精良的ppt和讲义值得一看。如果能再配上尹一通老师的授课，那体验就是极佳了。
  • 范畴论
    • Basic Category Theory for Computer Scientists
      • 这本书主要分两半：一半是理论，一半是应用。理论上晦涩难懂，勉强感觉到了范畴论的神奇。应用方面只看得懂一个例子，其它应用需要别的理论基础。
      • 只推荐对范畴论感到好奇的人简单看看了解了解概念。

计算机理论

计算机的基础。

  • 算法
    • 算法 (by Sedgewick)
      • 这是一本入门级算法书。讲得通俗易懂。
      • 作者开发了红黑树，所以他在这本书里讲红黑树也是信手拈来。
    • 算法导论
      • 想要算法的进阶，就要学习算法正确性的证明和复杂度的分析。算法导论要教你的正是这一点。
    • Algorithms for Hard Problems
      • 学习算法再推进一步，就是用算法解决所谓的“难问题”。解决难问题的方法有随机算法、近似算法、启发式算法等等。
      • 这本是我上课用的教材，姑且相信老师的品味列在这。至少知识点都覆盖全了。
      • 不想看这本书的话，推荐学习南京大学尹一通老师的高级算法。课程主页中也列出了相关参考书。
  • 计算理论
    • Introduction to Automata Theory, Languages, and Computation
      • 学了计算理论后会觉得思维得到了升华。
      • 计算理论讲了三件事：计算模型是什么？在这个模型下某个“东西”能不能计算？如果能计算的话，计算复杂度是多少（到这里才是算法的地盘）？

体系结构

计算机体系的最底层。

  • 数字电路
    • 数字设计：原理与实践
      • 计算机最底层要从数字电路学起。（模拟电路：那我走？）
      • 回过头来看，这本书也太厚了吧——感觉精髓概念也就那么点，剩下的都忘了也没事儿。
  • 体系结构
    • 深入理解计算机系统 (CSAPP)
      • 经典名著了。衔接底层硬件与上层操作系统。
    • Computer Architecture: A Quantitative Approach (CAAQA)
      • 又一本经典。接过CSAPP，带你更深入理解底层硬件。
    • A Primer on Memory Consistency and Cache Coherence
      • 在学习并发的时候，会慢慢接触到内存的一致性模型。这本书能帮你解答很大一部分疑惑。CAAQA在这方面反而讲得很粗糙。
      • 其实内存的一致性模型真的很麻烦。后面可以看到，分布式的一致性模型还算是有形式化描述的，但内存的一致性模型早期都没有，因为那时是先有硬件实现后有模型描述，而不是先有模型描述，再有硬件实现。这导致很难用一个简洁的模型统一各种不同的硬件的实现。

系统

在体系结构之上构建的各种关键系统。

  • 操作系统
    • Operating Systems: Three Easy Pieces
      • 免费好用的操作系统书，也是南大蒋炎岩老师操作系统课的教材。
      • 操作系统相关的英文课程也可以选择 MIT 6.828。
      • 但学习操作系统最好的方法，是自己写点代码！无论是蒋老师的操作系统实验，还是 6.828 的实验，都可以做，选一个做就行了。
      • 配合阅读 6.828 中的教学操作系统 xv6 的源码效果更佳。
    • 鸟哥的 linux 私房菜
      • 教你使用 Linux 系统的工具书。
      • 建议阅读方法：第一遍找自己感兴趣的细读，其它部分略读。之后有需求了再查阅、细读对应章节。
    • Linux From Scratch
      • 真正的 Geek 应该自己动手编译一个自己的 Linux 发布版！
      • 破除认知障。从此再也不会对各类 Linux 发布版感到迷惑、敬畏。
    • Linux Kernel Development
      • 带你速览 Linux 内核实现的引导书。所以比较薄。
      • 玩多了 Linux，也该看看 Linux 本身的奥秘了。
  • 数据库
  • 分布式系统
    • Distributed Systems for Fun and Profit
      • 薄薄的小书，带你快速一窥分布式系统面貌。
    • Distributed Systems: An Algorithmic Approach
      • 分布式算法是分布式系统的内功，所以想要入门分布式，可以从算法学起。
      • 这本书我没看过，是别人推荐的。不过我看了目录，内容还是挺不错的。
    • MIT 6.824
      • 学完分布式算法后，分布式系统的难点就在“系统”二字了。
      • 这门课带你看各种分布式系统的论文，并让你自己实现分布式系统！
    • Designing Data-Intensive Applications
      • 联系理论和实践的书，适合在学完前面（偏理论的）东西，并有一定大数据实践经验后再看。
      • 帮你梳理分布式系统的知识框架。
    • Principles of Eventual Consistency
      • 如果前面几本书把分布式一致性讲得让你迷迷糊糊，那么一份形式化的描述应该会很有帮助。
      • 这本书提出了 vis-ar 框架来对分布式一致性建模。
      • Consistency in Non-Transactional Distributed Storage Systems 这篇论文基于 vis-ar 框架，为更多一致性建模，非常震撼。建议搭配阅读。
  • 网络

软件工程

程序设计语言

  • 编译原理
  • 程序设计语言理论
    • Programming Languages: Application and Interpretation (PLAI)
      • 这是一本令我相见恨晚的程序设计语言的入门书。
      • 主要内容：通过教你实现解释器的方法带你过了一遍程序设计语言的重要概念。
      • 优点：如果不想继续深入 PL 理论，那这本书的广度和深度已然足够全面。
      • 说是相见恨晚，是因为我是看了下面这些书以后才看到这本书的，很多内容对我来说已经不新鲜了。但就算如此，文中也充满了不少对我有启发的讨论。
    • Software Foundations (Volume 2)
      • 前面的 PLAI 是入门 PL 的好书；而这本是入门程序设计语言理论的好书。
      • 内容上比较综合：包含了操作语义、公理语义（霍尔逻辑）、简单的类型系统。就我个人目前浅薄的见识来说，PL 的理论部分主要就是这些语义建模和类型系统了。
      • 优点：教你用 Coq 对书中的定理做机器辅助证明。
      • 缺点：不够深入。如果只是好奇一点程序设计语言的入门级理论，学到这里就可以了。
      • 记得要先看第一卷温习一下基础知识（列在了下面）。
    • Types and Programming Languages (TaPL)
      • 讲类型系统的好书！作者善于写作，会把很多概念的动机都讲出来。
      • 如果不满足于上一本 Software Foundation 对类型系统的介绍（可能你会想抓着SF的作者问：“多态呢！”），那么继续看看这本书吧。
      • 这本书涉及的类型系统已经基本上覆盖到了日常工作中的场景了。如果还想深入，可以去看 Advanced Topics in Types and Programming Languages。
    • Advanced Topics in Types and Programming Languages
      • 这本书 Part I 可以看看，作为对 TaPL 的一个补充。其它章节涉及的东西在日常语言中不常见，建议看个引言以后有需要再看。
    • Semantics engineering with PLT Redex
      • 这是我在寻求“如何实现一个语言的解释器，以符合为它定义的操作语义”的过程中找到的书。书名中的 PLT Redex 就是这样一个框架：给定某个语言的操作语义定义，它会生成该语言的解释器。
      • 这本书的上半部分深入地讲解了各种操作语义。令我收获不少。下半部分讲的是用 PLT Redex 实现操作语义，我反而没有去看，因为不怎么喜欢 Racket，哈哈。
      • 这本书很少看到有人推荐。但我觉得上半部分值得一看。
    • Theories of Programming Languages
      • 这是我上形式语义课的教材。这是一本关于 PL 理论比较综合的书：它涉及了各种语言（过程式、函数式，以及两者皆有之的）核心在各种语言特性（错误、IO、并发、Continuation）拓展下的语义（操作语义、指称语义），以及类型系统。
      • 这本书的类型系统讲解得不如 TaPL 通俗易懂：它们的知识覆盖面差不太多，但这本书更偏重类型的数学语义，令人非常痛苦。所以不要看这部分。
      • 哪怕是讲语义的地方，这本书也更加偏向于指称语义，又是戴上痛苦面具。
      • 总得来说并不推荐看这本书。如果想补充一点前面的书都没讲到的理论知识（因为你大部分内容已经在上面的书中看过了），比较推荐有选择性地用这本书的 4-14 章了解一下下面的问题：
        • 过程式、函数式语言两者的特性混合在一起会遇上什么问题？（第 13 章）
        • 一些高级的语言特性（IO、并发、Continuation）是怎么用语义描述的？

人工智能

编程实践

前面主要是教你“造车”的书。这里是教你“开车”的书。