编程的核心在于思想,人生的成就在于思维(推荐稻盛和夫的人生方程式:人生·工作的结果=思维方式(-100——100)×热情(0——100)×能力(60——100))。思想有多高,决定了你在编程这条路上能走多远。其中结构化就是一个重要的思想,到这里你已经多次听到“结构化”这个词。是的,结构好的石头就是钻石,所以后文中还将对多种事物进行结构化分析。
首先一个完整的计算机系统包含硬件和软件(包含操作系统和应用软件)。软件是用程序语言来编写的,所以首先来看看编程范式(方法)的结构。
随着编程语言的发展,一门语言逐渐融合了多种编程范式,比如java本是命令式编程语言,随着函数式编程的流行,Java8提供的Stream API开始支持函数式编程。不仅语言开始支持多范式编程,编程范式之间也在结合产生新的编程模型。比如MapReduce既不是声明式查询语言,也不是完全命令式的查询API,而是介于两者之间。把函数范式编程的思路和响应式编程结合起来就是函数响应式编程。
掌握了编程的基本方法和思想,你还不一定能写出优雅的程序。而再优雅的程序也是需要运行的,那你是否清楚它的运行过程?C语言作为一门大学计算机必修课程,不管你是用java,python,php等,底层都离不开c语言的支持。所以掌握C语言的基础比如编译运行过程(预处理,编译,汇编,链接)等,对于学习其他编程语言会有更好的帮助。
程序的运行过程还离不开操作计算机硬件和操作系统的支持。计算机硬件结构主要就是cpu(运算器+控制器),存储,io(输入+输出)。虽然将存储器与CPU分开为计算机的通用性奠定了基础,却也带来了冯·诺伊曼瓶颈(下一篇【架构篇】会谈到)。这个瓶颈是任何基于此架构的计算平台与编程语言无法逃避的宿命,也是我们在程序编写中对于性能要重点思考的地方。
操作系统实现了对计算机硬件资源的抽象。其三大核心功能【进程,内存,文件】与硬件的三大模块【cpu,存储,io】具有很强的关联关系。所以我们可以重点对这些部分进行结构化梳理学习(当然操作系统博大精深,有很多重要的特性如并发,共享,虚拟,异步等需要学习才能真正精通)。这里:
1针对cpu,可以学习缓存,多进程多线程的思想等;
2针对存储,则要掌握数据结构,各种空间和时间的算法等;
3针对io,需要学习io模型,网络模型等。
有了以上这些基础的内功,再加上学习了各种语言、框架等招式,相信你已经可以写出优雅的程序了。不过这才是刚刚开始,光有技术本身还无法发挥它的威力。好的技术要通过业务价值来体现,所以从下一篇【架构篇】开始,你将不得不同时关注业务的动向。