工作这么多年以来,一直从事软件相关领域,即使担任主管职务,也一直对技术充满热情。写代码写了这么多年,多少有些体会。我把自己对写代码这份工作的心得写下来,希望能给从事相关领域或有志于写代码的人参考。

  一、你适合当程序员吗?

  程序员,也叫软件工程师、程序设计师,我觉得「程序员」三个字简洁有力,是一种身份的象征。

  如果你正从事这份工作,恭喜你!这是个热门行业,在可预见的将来,也不会消失。不过也别高兴太早,这一行的技术汰旧换新非常快,必须不断努力学习才行。

一点天赋

  打开一个空白文档,必须创造出代码。与所有创造性的工作一样,写代码需要某种程度的天赋。程序员生产力水平差别很大,倒不是说一天能写多少行代码(这可能是最没参考价值的数字),而是品质有天壤之别。天赋很高的程序员,一个抵十个,没天赋又不努力的,一天制造的问题可能多于解决的问题,可以说生产力是负的。具体来说,逻辑推理、抽象思考、创造力、理解力,这些都是技术水平的体现。

  当程序员并不一定要有多高天赋,毕竟像Linus TorvaldsLinux 创始者)那样的天才很罕见,但一点天赋还是必需的。如果你发现自己写代码、看代码、改bug都很痛苦,半年一年了也不见改善,也许这份工作不太适合你。

一些热情

  如果你对写代码充满热情,又有一定的天赋,那再好不过。最起码,你有时会沉浸在写代码或改bug的境界中(英文有个词叫「flow」,心流)、不想被中断,这样就够了。如果你从未出现过这种境界,那么你可能不会热爱这份工作。不过没关系,世界上不热爱自己工作的人其实不少。如果你能做好这份工作,眼前又没有更好的选择,继续做下去也没问题。

十分努力

  努力是一定要的,当一名好的程序员,要学习的东西太多了,而且不努力很快就会被淘汰(虽然很多工作都是这样),这是入这行前应该要有对这行的基本认识。

  二、程序员基本能力

  1,职业道德

  什么?写代码也有职业道德?是的,而且还很重要。写代码是一门良心事业,因为通常你写的代码只要符合规格、能正确执行,就可以交差了,而你的主管或同事很难一眼看出程式码品质有问题,例如:在特定条件下会当产生bug、滥用复制粘贴、采用一些肮脏的写法、代码可读性很差、模组之间纠结在一起,等等。

  你焊接过电路板吗?要是电路板绕线一团乱、零件歪七扭八、接脚没焊好,你能交差吗?但是写代码可以。因为代码是一种抽象产品,没有「外观」可以观察。如果你的团队要求code review,这个问题可以得到某种程度的改善,但仍不能彻底解决。程序员的纪律和职业道德很重要。

  2,代码语言

  语言的学习,是程序员最最基本的能力,而且应该至少精通一两种语言。随著工作经验的累积,学习不同语言的速度会越来越快,例如从几个月缩短到几周。当然精通一门语言,不是几星期、甚至几个月就能达成的,但迅速接手并维护既有代码,是对合格程序员的基本要求。

  通常第一次血语言要最久,因为很多观念也是第一次学,例如变数、回圈、阵列、递迴、I/O、网络、多执行绪、物件导向、regular expressionfunctional programming??。但等到学第二种、第三种语言,新的观念越来越少,主要在学语言本身,速度就会变快很多。

  3,资料结构及演算法

  如果你是本科毕业,代码结构及演算法应该是必修课。如果没学过,建议花点时间学一下。倒不需要买一本厚厚的书折磨自己,但基本的概念一定要有,例如:

  4,资料结构

  阵列(array)、串列(list)、堆叠(stack)、伫列(queue

  树(tree)、二元树(binary tree)、杂凑表(hash table

  指标(pointer):这也许不算资料结构,许多高阶语言也

  不让你用pointer,但是对记忆体、指标要有概念,这是程序员与非程序员的区别之一

  5,演算法

  对以上资料结构的各项操作

  排序(sort):至少搞懂34种基本的排序演算法,例如bubble sortquick sortmerge sort

  搜寻(search):depth-first-searchbreadth-first-searchbinary search

  其它:迭代(iteration)、递迴(recursive)、分治法(divide and conquer)、时间/空间複杂度的基本概念(big O)等

  网络上资源很多,Google 一下、多写一些代码练习,弄懂以上基本概念,应该就够用了。

  6,网络协议

  TCP/IPHTTPDNS 等这些都是基本的网络协议。不需要到专家级别,但身为一个程序员,除非你的工作与网络完全无关(这种工作应该越来越少了),否则对这些网络协议的运作应该要有起码的了解。例如你能讲清楚,从你在浏览器输入一行网址到看到网页内容,在网络上发生了哪些事?以前我在Yahoo 面试前端工程师的时候,喜欢问一个问题:请解释cookie 是怎么运作的?结果不少人答不出来。

  当然现在的代码开发环境很方便了,各种library 一大堆,我们通常不需要自己实做这些底层的东西。但不懂这些东西运作的基本原理,会让你在debug 时被卡住,因为整个网络系统的运行,都是建立在这些基础架构之上。这些网络协议,再过很多年还是会继续存在,花一点时间搞懂这些,我认为很值得。

  7,除错能力

  讲除错能力不太准确,因为除错不是单一能力,而是结合了经验、对代码的了解、对系统架构的了解、抽丝剥茧的能力、直觉,以及各种hands-on能力的综合,就像当侦探一样。

  我在Yahoo 工作期间,最刺激的事莫过于排全球on-call了。所谓on-call,就是全球Yahoo 网站出包时,你要在最短时间内找出问题并修复,那真是超级debug。拜託,Yahoo 网站那么复杂、代码又那么多,出问题的代码又不是我写的,美国同事都下班了,鬼谁知道怎么解决?对不起,那是你家的事,排了on-call 你就得想办法解决。功能上的问题还有迹可循,最棘手的是像系统过载这类问题,爬log、写trial-and-error,总之想方设法揪出元凶。

  程序员应该具备良好的除错能力,不管代码谁写的。另外,修bug 也是一门学问,是采用锯箭法、贴狗皮膏药,还是找到病灶、解决问题背后的问题,就看程序员的功力了。

  8,写出可读、易维护的代码

  这个要求听起来很合理,不是吗?其实这是最难的。写代码这么多年,看过多少代码,我跟你说,这个世界上的烂代码占绝大多数,好代码只占一小小部分。我自己也不断在这条路上努力着,到现在也不敢说自己写的代码多好。

  为什么这件事这么难?我想了一下,大概有以下几个原因:

  可读性高的代码,通常是用很好的解法,解决了真正的问题

  你需要彻底了解问题(problem domain

  你需要考虑过至少几种合理的解法(solution domain

  你需要对程式语言、程式库、既有程式架构和可运用工具很娴熟

  你要能以简驭繁,而这代表你掌握了更高的东西

  ——例如牛顿的F=ma、爱因斯坦的E=mc2,这是神人等级的功力(只是举例说明,写代码不需要到这样)

  9. 你写代码必须很有纪律,例如:

  不着急马上写代码,先想清楚问题、解法、架构

  恰到好处的注释,少了不行、过犹不及

  用心想过的命名(业界有句名言: There are only two hard things in Computer Science: cache invalidation and naming things.

  压抑copy & paste 及产出一堆烂代码的冲动:

  ——Bingo! 找到一段代码了,看我的copy & paste

  ——可以运行就很好啦、这么漂亮的解法……

  ——好累,我不行了,先commit code 再说

  commit code 之前,自己再好好review一次(我个人经验,通常这个步骤可以改进代码好几个地方)

  10. 越容易维护、扩展的代码,代表它的复杂度越低

  降低软件复杂度是软件工程的最大挑战,软件复杂度直接决定软件的生命。

  必须做到low couplinghigh cohesion,而这两件事都很难

  低复杂度的软件系统,代表里面各个模块的复杂度都必须更低

  ——当你轻易多用了一个外部组件、增加了一个external dependency,你就把它的复杂度整个带进来了,所以要很小心。

  11. 现实环境的因素,导致好的代码不易产生

  项目过程中的压力

  程序员经验的限制

  团队未采用一些最佳实务

  有决策权的人对软件开发不够了解

  代码品质的重要性,每个人都知道,连路人甲都知道。现实的难处在于:第一版的代码,只要能工作,品质好坏是很难看出来的;它们的差别,要到系统后续的运行、维护及扩展才能看出来,然而此时木已成舟,代码只能修修补补继续用下去,最多小幅重构(refactor),直到软件生命周期的结束。

  写出好的代码,时间会花比较久、会导致项目时程延后吗?其实并不会,这是能力限定,不是时间限定。写出第一个版本,花的时间都差不多。但后续版本就差很多了,写得越好的代码越好改。你如果改过那种high coupling 的系统,你就知道我说的意思了,那真是人仰马翻,超high 的。这种代码要是装在箱子裡,箱子上会标示「易碎/FRAGILE」。

  写出好的代码并不容易。假如我们从1分到10分给代码码打分数,10 分真的很难很难,我自己也做不到。但一般人经过努力,达到6分应该是没问题的。如果你想看书,我在这裡推荐一本:Code Complete 2nd Edition。教人写代码的书中,这是我看过最好的一本了,只是内容比较多,需要时间消化。如果还有兴趣多看,我个人觉得Martin Fowler 也写了不少好书。

  三、程序员进阶能力

  具备以上的程序员基本能力,我想就足以胜任大部分「单兵程序员」的工作了。如果想在技术上更上一层楼,以下是几个我认为比较重要的进阶能力,提供给大家参考。

  1,作业系统

  大学修的那么多课里面,我感觉对工作最有用的就是「作业系统」这门课了。对作业系统(OSoperating system)的了解,是资深程序员应该具备的。例如:

  Hardware: CPU, memory, I/O devices

  Process, multi-thread, scheduling

  Inter-process communication: signal, socket, pipe, named pipe, shared memory, message queue??

  Synchronization, deadlock, mutex, semaphore

  File system, cache, virtual memory, page fault??

  Real-time system, distributed system

  作业系统本身就是一支超大型程代码,有著无数前人的心血。加上作业系统的基本概念,几十年不变,所以花点时间弄清楚这些观念,我认为很值得。

  2,资料库

  不是每个程序员的工作都会使用到资料库,而且现在不少人用数据存资料。尽管如此,我认为关连式资料库(relational database)还是很重要,不管是MySQLPostgreSQLMS SQL Oracle 都好,资深程序员应该至少对其中一种有相当的了解。

  题外话,多年代码写下来,我对ORMobject-relational mapping)抱着存疑的态度。网上有篇文章:Object-Relational Mapping is the Vietnam of Computer Science,应该是反ORM 的代表作之一,有兴趣的人可以看看。还有一篇有名的文章:The Law of Leaky Abstractions,讲的是每一层抽象化都或多或少会有漏洞。从leaky abstraction 角度来看,SQL 已经是一层有洞的abstraction 了,而ORM 洞更大!(注:写这两篇文章的两个人,刚好就是Stack Overflow 的两位创办人,真巧。)

  3,网络安全

  网络安全(network security)平时很容易被忽略,因为它费事费工,没有立即效益。但是对网络安全的轻忽,一旦出事,经常导致企业或政府重大损失。这让我想起以前当社区管委会主委的时候,按消防法规要搞什么社区消防编组、演训,还要指派防火管理人,真的很麻烦。安全这种事情就是这样。

  有些网络安全议题,是属于系统管理者的范畴,例如DoS (denial of service)DNS spoofingman in the middle;有些则是程序员的责任区,例如SQL injectioncross-site ingcross-site request forgery 等等。此外像验证使用者身份的流程、储存/传送使用者敏感资料的方式,也都与安全有关。资深程序员对网络安全议题及常见攻击手法,应该要有足够的认识与敏感度,并在开发过程中合理采取预防措施。

  4,代码语言的多样性

  代码语言是程序员吃饭的家伙,除了每天工作上用到的,资深程序员也应该接触一些不同的代码语言。例如:函数程式语言

  函数程式语言(functional programming language)是另一种风格的程式语言,可以挑一个好好学一下。我个人推荐Haskell,但F#ScalaOCamlLISPRErlangClojure 这些也都不错,各有拥护者。

  实际工作上,不见得有机会使用这些函数程式语言,但好好学一种,可以拓宽自己程式设计的思路。而且现在很多程式语言,包括C++C++ 11 之后)、C#JavaJava 8 之后)、JavaPythonRubySwift 等等,都具备一定的functional programming 能力,可以运用在工作上。

  5,组合语言

  除非是用assembly 写硬体相关或compiler/toolchain 的人,组合语言在实际工作中很少用到。但我觉得应该了解一下,因为这是软件的最底层,再往下就是硬体了。中学时候写过65028088,大学上过一堂MIPS 组合语言的课,其实还蛮有趣的。写过组合语言,会让你对电脑如何执行代码更有「感觉」。但是组合语言不用太认真学,因为真的很少用。学个概念、最多写几个小练习即可。

  6SHELL

  如果你工作中有用到Linux/Unix 相关的OS,我建议应该要学一种shell ,例如bash。如果你是ops/service engineer 或系统管理者,这应该是必备能力了,不过资深程序员最好也能懂这些。就像vi一样,有些东西已经很古老了,但网络世界就这么运作着。没办法在terminal 环境工作的人,很多问题处理起来就显得笨手笨脚。

  四、非关技术

  除了专业技术能力,我再补充一些非关技术的心得。

  1,克制砍掉重写的冲动

  在开发过程中,程序员很容易对既有代码产生一种「这谁写的?砍掉重写比较快」的冲动,包括我自己在内。我想可能的原因有:

  砍掉重写其实比较容易(拆掉旧屋盖新屋很快,保留这面牆、那扇窗的反而更困难)

  在自己的地盘当山大王很开心(人都喜欢按照自己的意思来)

  2,在系统发展的过程中,很多需求后来才出现,使当初的架构显得捉襟见肘,但在当时其实是很合理的设计

  上线多年,程序员处理了很多状况、修复很多bug,因此代码显得没那么干净优雅

  写代码比读代码容易

  3,文人相轻

  (排除以上各种因素之后)当初的代码真的写很烂

  不管怎样,砍掉重写(rewrite)的代价,通常比乍看之下高许多,而且日后维护你的代码的人,心里可能同样滴咕「这谁写的,砍掉重写比较快」。Joel Spolsky 2000 年写的一篇「Things You Should Never Do, Part I」,今日读来依然犀利。

  小幅重构(refactor)是没问题的,而且可以经常做。

  4,理解不同人的立场

  当我们在某一方面懂得比别人多时,容易产生一种傲慢,技术人员也是。在项目开发的过程中,除了技术团队,还有产品/专案经理、主管、客户、使用者等不同角色的人介入。在技术方面懂得比别人多,并不妨碍我们理解他人的立场。当我们能站在别人的角度看问题,常常一下子就能了解为什么事情会这样。例如:需求改来改去、一开始不讲清楚、进度卡在别的团队上面、「请你用最快方式完成」、「先支援这件紧急要求」、没人把我讲的话当一回事??

  做到理解他人或是同理心(empathy),其实并不容易,因为每个人都有自己的立场,而人们倾向站在自己的立场看问题。我费了很大功夫,一直在努力修正自己技术傲慢的心态。如果你技术很厉害,又能做到理解别人,那真的很不简单,你所在的团队运作一定更为顺畅。

  5,参与社群,吸收新知,写点东西

  不管公司大小,资深程序员若只把触角局限在公司内部,会越来越封闭。接触外面的社群、吸收专业领域的新知、写点东西累积自己的专业credit,会让自己成长得更快。现在参与社群的渠道很多了,从专业聚会研讨、开源码专案到各种社团,五花八门,不过还是得衡量一下自己能投入的时间。单身的人比较有空,有家庭有小孩就只能斟酌参与了。

  吸收知识是为了让自己保持在敏锐状态,不要变成灭绝的恐龙,但也不用太过焦虑。软件领域变化快速,各种语言、框架、技术不断冒出来,要追新知永远追不完。如果你时间充裕,可以到处追新知,那很好。若你时间有限,我的经验是:等到很多人都在谈论的时候再去了解一下,也就够了。跟工作有关的,根据自己在团队中的角色,适度学习即可。

  6,另外,我建议有几年工作经验的程序员,都应该考虑写点技术文章,累积自己的专业credit。这种事情没有看起来那么可怕,一回生二回熟,包括找主题、写文章,多试几次就会上手。也不用给自己太大压力,一、两个月写一篇都可以,长短不拘,日积月累,会有收获的。(插播一下:如果想通过自己技能赚一些外快也是不错的选择,国外有freelance.com内相对来说比较不错的有程序员客栈www.proginn.com

  7,程序员以后如何发展?

  写代码能够写几年?每个人情况不同,但无论如何,大多数人不会写一辈子。当了个人开发者若干年之后,最常见的角色转换就是先成为团队组长带组员(不同公司对这个角色有不同安排方式),此时除了写代码,还要负责带团队、对外沟通、掌控时程、照顾组员、处理突发状况等等。如果公司够大,公司可能还会提供更多资深技术职位,例如Architect 角色。

  技术职之外,有的人会走管理职,有的人走专案管理或产品经理,甚至业务、行销都有;如果喜欢走技术,有的人会跳槽到条件更好、发挥空间更大的公司,其实选择不少。如果有心创业或加入创业团队,扎实的技术底子也会令你如虎添翼。

  8,结语

  最近学代码设计忽然变得很流行,「一小时学代码」、小学生学代码,好像代码人人都能写似的。当然练习写几行小代码是没问题,透过这些训练逻辑能力也很好,但真实世界的代码,复杂度远远超出这些沙盒小练习。事实上,随著电脑及网络技术的发展,现在的软件开发比起一、二十年前更复杂了,有时我都很佩服现在刚出校门的学弟妹们,要学的东西这么多,他们是如何办到的。

  洋洋洒洒写了一大篇,其实很多也只能点到为止。


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