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编程能力七段论(上)
阅读量:728 次
发布时间:2019-03-22

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编程能力层次模型与编程范式探索

程序员的编程技能随着经验的积累,会逐步提高。我认为编程能力可以分为一些层次。接下来,我们将从两个维度展开编程能力层次模型的讨论:一个是编程技能层次,另一个是领域知识层次。

编程技能层次

编程技能层次,指的程序员设计和编写程序的能力。这是程序员的根本。通过时间的推移,程序员的能力会逐渐提升,从初学者到有一定经验的程序员,至于专家级程序员。

编程技能层次划分

  • 0段—非程序员:初学编程者,遇到问题时毫无头绪,不知道该怎么编写程序解决问题。这种状态离真正的程序员还有一段距离。
  • 1段—基础程序员:通过学习一些基础的编程知识,能够完成简单的编程任务。编写出的程序能在大多数情况下正常运行,但在遇到特殊条件时可能会出现各种BUG。
  • 2段—数据结构:程序员逐渐了解了“数据结构=程序”这一古训的含义,开始用算法解决问题。他们认识到算法依赖于数据结构,好的数据结构能够孕育出好的算法。
  • 3段—面向对象:程序员开始掌握面向对象编程的技术。面向对象的强大之处在于通过类和继承,能够更好地抽象和封装问题。
  • 4段—设计模式:程序员开始学习设计模式的概念。通过设计模式,程序的结构变得更加灵活和可维护。设计模式的核心思想是通过接口解耦,使程序能够更方便地适应需求变化。

编程范式探索

编程范式是编程中解决问题的基本思维方式,不同的语言有不同的编程范式。以下是几个主要的编程范式及其特点:

  • 静态类型编程范式:变量的类型在编译时就被确定下来。代表语言包括Java、C++、C#等。其优点是可以在编译时发现类型错误,提高程序性能;缺点是当涉及动态类型的需求时,灵活性较差。

  • 动态类型编程范式:变量的类型在运行时才能确定。这种范式更适合动态性强的需求,代表语言包括Python、Ruby、JavaScript等。其优点是程序逻辑更灵活;缺点是在类型不匹配时可能导致程序崩溃。

  • 面向对象编程范式:通过类和类的实例进行编程,能够更好地封装数据以及封装算法。早期编程语言都以面向过程为主,而面向对象的出现极大地提高了开发效率。

  • 函数式编程范式:语言的核心概念是函数,函数可以作为闭包用来封装数据和逻辑。这种范式强调函数的组合和模块化,适合需要高泛化性的应用。

  • 模板编程范式:通过模板体系,支持一套代码运行多种类型的需求。这种范式特别适用于需要容器库的开发,代表语言包括C、Java、C#等。

  • 一门语言是否值得学习

    一门语言是否值得学习,主要从以下几个方面来考虑:

  • 是否需要使用:如果你明确需要用到该语言,就值得学习。

  • 语言特性:该语言的特性是否能带来新的思考和见解。

  • 领域专家:语言是否在某个领域内有深厚的支持基础。

  • 架构设计

    在软件开发的后期阶段,架构设计的重要性不容忽视。好的架构设计能够为程序的性能、扩展性和维护性奠定坚实基础。常见的架构设计技巧包括:

    • 分层架构:将程序划分为表现层、接口层、服务层和存储层等模块,实现松耦合设计。

    • SOA架构:通过服务化接口实现模块间的松耦合通信,支持分布式开发。

    • 性能优化:通过异步处理、并行计算和缓存技术提升程序性能。

    • 大系统架构设计:采用切片技术将大型系统拆分为多个小系统进行独立开发和部署,利用SOA、Sharding等技术进行集成。

    • 低耦合高容错架构:通过模块化设计和容错机制,保证程序的高可用性和易于维护。

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