编程的三驾马车,思维、语言、通信;理解好这三者有利于提高自己编程水平和大局观。

很多开发者都有过这样的困惑:明明掌握了好几门语言的语法,能写出运行的代码,却始终突破不了 “初级瓶颈”—— 遇到复杂需求就无从下手,跨设备协作时频繁踩坑,代码越写越臃肿难维护。其实,编程的本质不是 “记语法、写代码”,而是围绕思想、通信、语言三大核心构建的能力体系。正如计算机科学家 Richard Hamming 所说:“编程是思考,而不是打字”,这三者如同建筑的 “设计理念、道路桥梁、施工工具”,缺一不可,吃透它们才能真正打通编程的底层逻辑。

个人的理解编程的核心就是控制电子设备解决用户实际需求,而解决需求问题往往有很多经验思想可以借鉴,这些经验思想可以叫他编程思维,他是编程的灵魂,他不依赖具体语言,而是一套 “如何把复杂问题转化为计算机可执行步骤” 的思维模式。不懂思想的开发者,写的代码只是 “功能堆砌”,而懂思想的开发者,能写出高效、可扩展、易维护的优质代码。

有了思想,接下来我们就需要考虑用什么样的工具按照我们的是思想一步一步解决,而编程中的工具就是各种语言。编程语言是开发者与计算机对话的媒介,是将 “思想” 转化为 “可执行代码”、然后封装成一个个应用程序。但语言本身没有 “高低之分”,只有 “场景适配” 之别。正如 Alan J. Perlis 所说:“不会影响你对编程思维方式的语言不值得学习”。

但是现实中的需求往往都是复杂的多变的,这样就就导致了现代程序很少是 “孤立存在” 的 —— 要么是程序内部模块协作,要么是与其他程序、设备、用户交互。而通信,就是实现这些交互的 “道路桥梁”,核心是 “让数据在不同主体间有序流转”。

接下来我分块说说思维,语言、通信这三大块

一、编程思维:是编程的灵魂,解决需求的 “底层设计图”

1. 核心思维:4 个基础

(1)抽象思维:抓住本质,忽略冗余

    核心逻辑:从复杂场景中提炼核心特征,屏蔽无关细节。首届图灵奖得主 Alan J. Perlis 曾说:“复杂的信息只能在脑海中正确表达”,而抽象就是将脑海中的核心逻辑转化为程序可承载的模型。计算机科学的本质更是如此 ——“计算机科学是一门抽象的科学,为问题创建正确的模型,并设计合适的可机械化技术来解决它”。

    编程落地:面向对象编程(OOP)的 “类与对象”、接口设计、函数封装,都是抽象思维的体现。比如用class User定义用户类,不管是网页用户还是 APP 用户,都能复用核心逻辑;

    实际价值:减少重复代码,让程序更灵活。比如抽象出 “支付接口”,后续接入微信支付、支付宝支付时,无需修改核心业务逻辑。

(2)分治思想:大问题拆成小难题

    核心逻辑:把复杂需求拆解为多个独立的小任务,逐个解决后再整合。就像搭积木,先做好每个零件,再组装成完整模型。Alan J. Perlis 的箴言精准点出这一思想的核心:“所有东西都应该自顶向下构建,但第一次例外”,而分治正是自顶向下拆分问题的经典实践。

    编程落地:模块化开发、微服务架构、函数拆分。比如开发电商系统,拆分为 “用户模块、商品模块、订单模块、支付模块”,每个模块独立开发、测试;

    实际价值:降低开发难度,方便团队协作。比如一个人负责订单模块,一个人负责支付模块,互不干扰,最后通过接口对接即可。

(3)迭代思想:小步快跑,逐步优化

    核心逻辑:不追求 “一步到位”,先实现核心功能,再通过不断迭代完善细节、修复问题。就像写文章,先搭框架,再填内容、改语病。正如敏捷开发的核心箴言:“创新源于长期思考和迭代执行”,而 “迭代开发伴随合理的迭代评审,本身就是自我修正的过程”。

    编程落地:敏捷开发、MVP(最小可行产品)、版本迭代。比如开发一款笔记 APP,先实现 “新建、保存、查看” 核心功能,再迭代添加 “云同步、markdown 编辑、加密” 等功能;

    实际价值:快速上线验证需求,降低试错成本。避免因追求 “完美” 导致项目延期,同时能根据用户反馈及时调整方向。

(4)封装思想:隐藏细节,暴露接口

    核心逻辑:把复杂的内部实现 “包裹” 起来,只对外提供简单的调用接口。就像用手机,我们不用知道芯片如何工作,只需点击屏幕即可。正如封装的本质定义:“封装意味着用囊状物包围、包装或者保护,通过接口将调用代码与内部数据隔离开来”,而 Edsger Dijkstra 的名言更直指核心:“简单是可靠的前提”,封装正是实现代码简单可靠的关键。

    编程落地:函数封装、类的私有属性、API 接口设计。比如用def calculate_price(goods, discount)函数计算商品总价,内部的 “单价 × 数量、折扣计算” 细节,外部调用者无需关心;

    实际价值:降低使用门槛,提高代码安全性。比如数据库操作封装后,调用者无需关注 SQL 语句,也避免误操作数据库。

二、编程语言:实现需求的 “施工工具”

1. 语言的核心作用:3 个维度

(1)载体:实现编程思想
  • 不同语言表达思想的方式不同,但核心逻辑一致。比如 “封装思想”,Python 用class,Java 用class,C++ 用class,语法不同但本质都是 “隐藏细节、暴露接口”;

  • 示例:用 Python 实现 “用户类封装”,体现抽象与封装思想:

    python

  • 运行

  • classUser:

def__init__(self, username, password):
        self.username = username  # 公开属性
        self.__password = password  # 私有属性(封装细节)

deflogin(self):
# 登录逻辑(封装内部实现)
print(f"{self.username} 登录成功")

(2)桥梁:实现通信逻辑
  • 语言通过内置库或第三方框架,提供通信能力。比如 Python 用requests库实现 HTTP 请求,Java 用Netty框架实现 TCP 通信,Go 用net包实现 Socket 编程;

  • 示例:Python 通过requests调用 API 接口(程序间通信):

    python

  • 运行

  • import requests

response = requests.get("https://api.example.com/orders")
print(response.json())# 解析JSON格式的响应数据
(3)适配:匹配应用场景
  • 没有 “万能语言”,只有 “适合的语言”:

    • 快速开发、数据分析:Python(语法简洁、生态丰富);

    • 企业级后端、Android 应用:Java(稳定、跨平台);

    • 高并发、云原生:Go(天生支持高并发、编译快);

    • 底层开发、游戏引擎:C/C++(性能极强、底层控制);

    • 前端交互、小程序:JavaScript(浏览器原生支持)。

2. 避坑提醒:别陷入 “语言焦虑”

  • 语法只是 “工具的操作手册”:掌握一门语言的核心后,其他语言的学习成本会大幅降低(比如懂 Java 的人学 Go,只需熟悉语法差异,思想和通信逻辑可复用);

  • 不要盲目追求 “多语言”:先吃透一门核心语言,再根据场景拓展。比如先掌握 Python,再学习 JavaScript 做前端,或学习 Go 做后端。

三、编程通信:程序的 “交互桥梁”

1. 通信的 3 个核心场景

(1)程序内部通信:模块间的 “对话”

    核心逻辑:程序内部不同函数、类、模块之间的数据传递与调用;

    编程落地:函数参数传递、返回值、全局变量(慎用)、类的成员方法调用;

    典型案例:计算订单总价时,订单模块调用商品模块的 “获取商品单价” 方法,再调用优惠模块的 “计算折扣” 方法,最终返回结果。

(2)程序间通信:不同程序的 “协作”

    核心逻辑:两个独立程序(如 APP 与后端服务器、支付系统与订单系统)通过约定规则传递数据。正如 David Wheeler 的经典名言:“计算机科学中的所有问题都可以通过增加一个间接层来解决”,通信协议就是程序间协作的 “间接层”;

  编程落地:API 接口(RESTful、GraphQL)、消息队列(RabbitMQ、Kafka)、RPC 通信(gRPC);

    典型案例:用户在 APP 下单后,APP 通过 HTTP 请求调用后端 “创建订单” API,后端再通过 RPC 调用支付系统 “发起支付”,支付完成后通过消息队列通知订单系统更新状态。

(3)跨设备通信:程序与硬件的 “握手”

    核心逻辑:软件程序与硬件设备(如测温仪、打印机、传感器)之间的数据交互,把物理信号转化为数字信号,或把指令传递给硬件;

    编程落地:串口通信(RS485/USB)、网络协议(MQTT、TCP/IP)、硬件 SDK 调用;

    典型案例:Python 通过pyserial库读取测温仪的 RS485 数据,Java 通过网络协议控制物联网设备开关。

2. 通信的 2 个关键:协议与数据格式

    协议:通信的 “交通规则”,规定了数据的传输方式、校验规则、交互流程。比如 HTTP 协议规定了 “请求 - 响应” 模式,Modbus 协议规定了工业设备的数据帧格式;

    数据格式:通信的 “语言翻译”,确保双方能看懂数据。常用的有 JSON(前后端交互)、XML(传统接口)、Protocol Buffers(微服务通信)、二进制格式(高性能场景)。

3. 实际价值:通信决定程序的 “协作能力”

    没有通信,程序只是 “孤立的功能岛”:比如支付系统无法获取订单信息,测温仪的数据无法上传到云端;

    通信质量决定程序的稳定性:比如用 TCP 协议保证数据可靠传输,用消息队列解决高并发场景下的数据拥堵

评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值