天问

如何学好一门编程语言?



当你学会一门编程语言,便有可能领略由这门语言构建起的软件世界。Java、Scala、Go 是云环境开发的首选语言,学习新语言、向新语言转型成了我们不得不面对的问题,掌握一门编程语言不只是记住语法那么简单,和学自然语言一样,其实也是思维方式的转变,需要持续地练习和实践,本文将我学习编程语言的一些经验与大家分享,希望对大家有帮助。

一、多总结

多总结才能加深理解、增强记忆。举例,Go 中有 slice、map、channal 类型,它们都可以用 make 生成实例,但 slice 和 map 还可以用以下形式初始化,也是编程规范中建议的初始化方式:


colors := map[string]string{}

slice := []int{}

但注意了,channal 则没有这样的语法:msg := chan string{}

上面两句是生成实例,表示空集合,但下面两句则表示实例不存在,值为 nil

var colors map[string]string

var slice []int

另外,结构体指针 slice 还可以象下面这样初始化,结构体实例不用明确地指定类型(使用了类型推导)、不用明确地取地址运算(&)。

type Product struct {

    name  string

    price float64

}

products := []*Product{{"Spanner", 3.99}, {"Wrench", 2.49}, {"Screwdriver", 1.99}}

看到没有,如果不经常总结,这一圈学下来会把你整的稀里糊涂的。

二、多比较

学一门新语言一定要与你之前已经熟悉的语言经常作比较,找出它们的相同与不同,这样才能加深记忆和理解,否则学完之后脑子里会一片混乱,搞不清谁是谁非了。

就拿数组来说吧,在 Java、Scala、Go 中定义、实例化、赋值是不一样的。

//Java

int[] arr;//定义数组,不可以指定数组长度

arr = new int[5];//创建数组对象(实例化),指定数组长度

arr[1] = 8;//赋值

//Scala

val arr = new Array[Int](5) //数组在Scala里用的是泛型类,构造函数参数指定数组大小

arr(1) = 8 //赋值,注意用的是括弧

//Go

arr := [5]int{} //创建数组,初始化5个元素都为0,注意如果不指定数组长度,则是另外一种类型Slice

arr[1] = 8 //赋值

再比如 Map 在 Scala 与 Go 语言里定义、初始化、访问也是不同的,作了以下比较后印象会非常深刻,把它们记下来,这样以后使用就不会搞混了。

//Scala

val capital = Map("France" -> "Paris", "Japan" -> "Tokyo")

println(capital.get("France"))

//Go

capital := map[string]string{"France": "Paris", "Japan": "Tokyo"}

fmt.Println(capital["France"])

Go 同时给多个变量赋值在 Scala 里可以用模式匹配做到,如下:

//Scala(使用样本类的模式匹配)

case class Tao(name: String, age: Int);

val Tao(myName, myAge) = Tao("taozs", 18);

println(myName)

println(myAge)

//Go

myName, myAge := "taozs", 18

fmt.Println(myName)

fmt.Println(myAge)

//Scala(使用元组的模式匹配)

val (myNumber, myString) = (123, "abe")

println(myNumber)

println(myString)

//Go

myNumber, myString := 123, "abe"

fmt.Println(myNumber)

fmt.Println(myString)

以下是 Scala 和 Go 定义和实现函数的区别:

//Scala

val increase: Int => Int = (x: Int) => x + 1

println(increase(8))

//Go

var increase func(int) int = func(x int) int { return x + 1 }

fmt.Println(increase(8))

除了在 Scala 和 Go 里都可以类型推导外,在 Scala 里还可以这样定义函数:

//Scala

val increase = (_: Int) + 1

为方便自己将来随时查阅,可以建立下面这样的对比表格,描述不一定要求规范,自己能看懂就行。

三、转变思维方式,

学会用这门语言去思考

学会用语言去思考是关键。如果你以前是学 C 的,转学 Java,你一定要改变以前面向过程的思维,学会用面向对象的思维去分析问题;以前学 Java 的,转学 Scala 则要学会用函数式的编程思维解决问题。

举一个函数式编程的例子,以下是 Java 语言常用的 for 循环,循环变量从 1 到 10 执行 10 次循环体:

// 命令式编程

for (int i = 1; i < 10; i++) {

// 此处是循环体做10次

}

这被称为命令式编程 (Imperative Programming),但学了 Scala 的函数式编程 (Functional Programming) 后,解决同样的问题,我们可以换一种思维:构建 1 到 10 的列表序列,针对列表中的每个元素分别执行函数,如下:

//函数式编程

val autoList = (1 to 10).map(i => /*此处是函数体,针对1到10的每一个分别调用 1次*/)

已经习惯了 Java 编程的,对 Scala 的函数式编程、样本类、模式匹配、不可变对象、隐式转换等需要一个逐步适应的过程,要渐渐学会用它们思考和解决问题。

再举个 Scala 与 Go 思维方式不同的例子,要实现对一个字符串里的每个字符加 1 的操作,Scala 里可以这样:

"abc".map(cc => cc + 1)

"abc"是一个字符串对象,调用它的方法 map,这是纯面向对象的思维,但在 Go 里就要转变为面向过程的思维:

name := "abc"

second := strings.Map(func(x rune) rune {

        return x + 1

}, name)

注意,这里的 strings 是包 (package),调用它的公共函数 Map,被操作的对象 name 字符串作为函数参数传入。Go 提供的函数 len、cap、append、delete 等其实都是面向过程的,虽然 Go 也提供有面向对象的支持,已经习惯了面向对象编程的,刚开始学 Go 语言需要特别留意这一点。

四、多看开源代码

学一门语言就是学一种思维方式,如今 GitHub 上可下载的开源代码海量级,通过看别人的代码,学习别人是如何解决问题的,养成用该语言思考的习惯,另外还能学习到一些非常有用的技巧,比如我在看一个 Go 语言性能测试框架代码时看到有以下写法:


func main() {

    defer profile.Start().Stop()

    ...

}

这个意思是指刚进入程序时执行 Start( ) 函数,程序退出前调用 Stop( ) 函数,非常好的技巧啊!可以用于需要在程序执行前和程序完成后分别执行一段逻辑的场景。再看 Start( ) 函数是怎么实现的:

func Start(options ...func(*Profile)) interface {

    Stop()

} {

    ...

    return &prof

}

该函数返回了一个实现了含有 Stop( ) 函数接口的对象,如此才能在调用 Start 调用后连调 Stop。

五、优先学会使用代码分析工具

代码分析的工具包括静态检查、测试、测试覆盖率分析、性能分析(内存、CPU)、调试工具等,工具的价值在于它可以有效帮我们发现代码问题,这在我们刚开始学一门编程语言时意义尤其重大。

例如,以下这句 Java 赋值语句估计没有哪本教科书会告诉你有性能问题:

String sb = new String(“Hello World”);

以下这段 Java 代码你也不一定能意识到有多线程问题:

synchronized public void send(authuserPacket pkt, Thread t, String flowNo)   throws  IOException

{

        logger.info("start");

        //连接不可用,直接抛出异常,等待接收线程连接服务器成功

        if (!this.avaliable)

        {

             try

             {

                  //如果连接不可用,则等待2S,然后重新检测

                  Thread.sleep(2000);

             }

          ... ...    

如果我们及时用 FindBugs 工具检查就会发现上面这些问题,进而你会去分析研究为什么,如此,你对这门语言的了解也会越来越多。

另外,Go 语言自带的 vet/test/cover/pprof/trace 都是非常有用的工具,一边学一边使用这些工具分析代码,能加深对语言的理解。

六、多练习、多实践

就象学自然语言一样,如果只知道语法不去练是没有任何效果的,只有反复地练习,慢慢才能变成自己的一项技能。书本上的例子代码最好能从头到尾亲自敲一遍,多运行、多尝试,另外再找一些题目来练习,如能有机会参与项目开发则更好啦,勤动手、勤实践是最好的学习方法。

其它的方法还有:

  • 做好笔记,把学习中遇到的关键点和自己的思考记下来,便于后面复习和对比;

  • 复习,学习一定要重复、重复、再重复;

  • 学习贵在坚持,每天学一点(比如坚持每天学 1 小时),日积月累。

 作者简介 

陶召胜

作者现在华为交换机与企业网关架设部从事微服务、分布式计算技术应用,精通 Java 及相关技术,对 新编程语言 Scala 和 Go 有研究和分析,曾经是一名敏捷教练,代码整洁之道、测试驱动开发精品课程开发和授课者。

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