10年編程無(wú)師自通

出處：Teach Yourself Programming in Ten Years ,Peter Norvig 郭曉剛翻譯

為什么每個(gè)人都急不可耐？ 

走進(jìn)任何一家書(shū)店，你會(huì)看見(jiàn)《Teach Yourself Java in 7 Days》（7天Java無(wú)師自通）的旁邊是一長(zhǎng)排看不到盡頭的類(lèi)似書(shū)籍，它們要教會(huì)你Visual Basic、Windows、Internet等等，而只需要幾天甚至幾小時(shí)。我在Amazon.com上進(jìn)行了如下搜索： 
　　　　pubdate: after 1992 and title: days and (title: learn or title: teach yourself) 
　　　　(出版日期：1992年后 and 書(shū)名：天 and （書(shū)名：學(xué)會(huì) or 書(shū)名：無(wú)師自通）) 
我一共得到了248個(gè)搜索結(jié)果。前面的78個(gè)是計(jì)算機(jī)書(shū)籍（第79個(gè)是《Learn Bengali in 30 days》，30天學(xué)會(huì)孟加拉語(yǔ)）。我把關(guān)鍵詞“days”換成“hours”，得到了非常相似的結(jié)果：這次有253本書(shū)，頭77本是計(jì)算機(jī)書(shū)籍，第78 本是《Teach Yourself Grammar and Style in 24 Hours》（24小時(shí)學(xué)會(huì)文法和文體）。頭200本書(shū)中，有96%是計(jì)算機(jī)書(shū)籍。 
結(jié)論是，要么是人們非常急于學(xué)會(huì)計(jì)算機(jī)，要么就是不知道為什么計(jì)算機(jī)驚人地簡(jiǎn)單，比任何東西都容易學(xué)會(huì)。沒(méi)有一本書(shū)是要在幾天里教會(huì)人們貝多芬或者量子物理學(xué)，甚至怎樣幫狗打扮。 
讓我們來(lái)分析一下像《Learn Pascal in Three Days》（3天學(xué)會(huì)Pascal）這樣的題目到底是什么意思： 

學(xué)會(huì)：在3天時(shí)間里，你不夠時(shí)間寫(xiě)一些有意義的程序，并從它們的失敗與成功中學(xué)習(xí)。你不夠時(shí)間跟一些有經(jīng)驗(yàn)的程序員一起工作，你不會(huì)知道在那樣的環(huán)境中是什么滋味。簡(jiǎn)而言之，沒(méi)有足夠的時(shí)間讓你學(xué)到很多東西。所以這些書(shū)談?wù)摰闹皇潜砻嫔系木?，而非深入的理解。如Alexander Pope（英國(guó)詩(shī)人、作家，1688-1744）所言，一知半解是危險(xiǎn)的（a little learning is a dangerous thing） 

Pascal：在3天時(shí)間里你可以學(xué)會(huì)Pascal的語(yǔ)法（如果你已經(jīng)會(huì)一門(mén)類(lèi)似的語(yǔ)言），但你無(wú)法學(xué)到多少如何運(yùn)用這些語(yǔ)法。簡(jiǎn)而言之，如果你是，比如說(shuō)一個(gè)Basic程序員，你可以學(xué)會(huì)用Pascal語(yǔ)法寫(xiě)出Basic風(fēng)格的程序，但你學(xué)不到Pascal真正的優(yōu)點(diǎn)（和缺點(diǎn)）。那關(guān)鍵在哪里？ Alan Perlis（ACM第一任主席，圖靈獎(jiǎng)得主，1922-1990）曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“如果一門(mén)語(yǔ)言不能影響你對(duì)編程的想法，那它就不值得去學(xué)”。另一種觀點(diǎn)是，有時(shí)候你不得不學(xué)一點(diǎn)Pascal（更可能是Visual Basic和javascript之類(lèi)）的皮毛，因?yàn)槟阈枰佑|現(xiàn)有的工具，用來(lái)完成特定的任務(wù)。但此時(shí)你不是在學(xué)習(xí)如何編程，你是在學(xué)習(xí)如何完成任務(wù)。 

3天：不幸的是，這是不夠的，正如下一節(jié)所言。 

10年編程無(wú)師自通 

一些研究者（Hayes、Bloom）的研究表明，在許多領(lǐng)域，都需要大約10 年時(shí)間才能培養(yǎng)出專(zhuān)業(yè)技能，包括國(guó)際象棋、作曲、繪畫(huà)、鋼琴、游泳、網(wǎng)球，以及神經(jīng)心理學(xué)和拓?fù)鋵W(xué)的研究。似乎并不存在真正的捷徑：即使是莫扎特，他4 歲就顯露出音樂(lè)天才，在他寫(xiě)出世界級(jí)的音樂(lè)之前仍然用了超過(guò)13年時(shí)間。再看另一種音樂(lè)類(lèi)型的披頭士，他們似乎是在1964年的Ed Sullivan節(jié)目中突然冒頭的。但其實(shí)他們從1957年就開(kāi)始表演了，即使他們很早就顯示出了巨大的吸引力，他們第一次真正的成功——Sgt. Peppers——也要到1967年才發(fā)行。Samuel Johnson（英國(guó)詩(shī)人）認(rèn)為10 年還是不夠的：“任何領(lǐng)域的卓越成就都只能通過(guò)一生的努力來(lái)獲得；稍低一點(diǎn)的代價(jià)也換不來(lái)。”（Excellence in any department can be attained only by the labor of a lifetime; it is not to be purchased at a lesser price.）喬叟（Chaucer，英國(guó)詩(shī)人，1340-1400）也抱怨說(shuō)：“生命如此短暫，掌握技藝卻要如此長(zhǎng)久。”（the lyf so short, the craft so long to lerne.） 
下面是我在編程這個(gè)行當(dāng)里獲得成功的處方： 

對(duì)編程感興趣，因?yàn)闃?lè)趣而去編程。確定始終都能保持足夠的樂(lè)趣，以致你能夠?qū)?0年時(shí)間投入其中。 

跟其他程序員交談；閱讀其他程序。這比任何書(shū)籍或訓(xùn)練課程都更重要。 

編程。最好的學(xué)習(xí)是從實(shí)踐中學(xué)習(xí)。用更加技術(shù)性的語(yǔ)言來(lái)講，“個(gè)體在特定領(lǐng)域最高水平的表現(xiàn)不是作為長(zhǎng)期的經(jīng)驗(yàn)的結(jié)果而自動(dòng)獲得的，但即使是非常富有經(jīng)驗(yàn)的個(gè)體也可以通過(guò)刻意的努力而提高其表現(xiàn)水平。”（p. 366），而且“最有效的學(xué)習(xí)要求為特定個(gè)體制定適當(dāng)難度的任務(wù)，有意義的反饋，以及重復(fù)及改正錯(cuò)誤的機(jī)會(huì)。”（p. 20-21）《Cognition in Practice: Mind, Mathematics, and Culture in Everyday Life》（在實(shí)踐中認(rèn)知：心智、數(shù)學(xué)和日常生活的文化）是關(guān)于這個(gè)觀點(diǎn)的一本有趣的參考書(shū)。 

如果你愿意，在大學(xué)里花上4年時(shí)間（或者再花幾年讀研究生）。這能讓你獲得一些工作的入門(mén)資格，還能讓你對(duì)此領(lǐng)域有更深入的理解，但如果你不喜歡進(jìn)學(xué)校，（作出一點(diǎn)犧牲）你在工作中也同樣能獲得類(lèi)似的經(jīng)驗(yàn)。在任何情況下，單從書(shū)本上學(xué)習(xí)都是不夠的。“計(jì)算機(jī)科學(xué)的教育不會(huì)讓任何人成為內(nèi)行的程序員，正如研究畫(huà)筆和顏料不會(huì)讓任何人成為內(nèi)行的畫(huà)家”, Eric Raymond，《The New Hackers Dictionary》（新黑客字典）的作者如是說(shuō)。我曾經(jīng)雇用過(guò)的最優(yōu)秀的程序員之一僅有高中學(xué)歷；但他創(chuàng)造出了許多偉大的軟件，甚至有討論他本人的新聞組，而且股票期權(quán)讓他達(dá)到我無(wú)法企及的富有程度（譯注：指Jamie Zawinski，Xemacs和Netscape的作者）。 

跟別的程序員一起完成項(xiàng)目。在一些項(xiàng)目中成為最好的程序員；在其他一些項(xiàng)目中當(dāng)最差的一個(gè)。當(dāng)你是最好的程序員時(shí)，你要測(cè)試自己領(lǐng)導(dǎo)項(xiàng)目的能力，并通過(guò)你的洞見(jiàn)鼓舞其他人。當(dāng)你是最差的時(shí)候，你學(xué)習(xí)高手們?cè)谧鲂┦裁?，以及他們不喜歡做什么（因?yàn)樗麄冏屇銕退麄冏瞿切┦拢?nbsp;

接手別的程序員完成項(xiàng)目。用心理解別人編寫(xiě)的程序。看看在沒(méi)有最初的程序員在場(chǎng)的時(shí)候理解和修改程序需要些什么。想一想怎樣設(shè)計(jì)你的程序才能讓別人接手維護(hù)你的程序時(shí)更容易一些。 

學(xué)會(huì)至少半打編程語(yǔ)言。包括一門(mén)支持類(lèi)抽象（class abstraction）的語(yǔ)言（如Java或C++），一門(mén)支持函數(shù)抽象（functional abstraction）的語(yǔ)言（如Lisp或ML），一門(mén)支持句法抽象（syntactic abstraction）的語(yǔ)言（如Lisp），一門(mén)支持說(shuō)明性規(guī)約（declarative specification）的語(yǔ)言（如Prolog或C++模版），一門(mén)支持協(xié)程（coroutine）的語(yǔ)言（如Icon或Scheme），以及一門(mén)支持并行處理（parallelism）的語(yǔ)言（如Sisal）。 

記住在“計(jì)算機(jī)科學(xué)”這個(gè)詞組里包含“計(jì)算機(jī)”這個(gè)詞。了解你的計(jì)算機(jī)執(zhí)行一條指令要多長(zhǎng)時(shí)間，從內(nèi)存中取一個(gè)word要多長(zhǎng)時(shí)間（包括緩存命中和未命中的情況），從磁盤(pán)上讀取連續(xù)的數(shù)據(jù)要多長(zhǎng)時(shí)間，定位到磁盤(pán)上的新位置又要多長(zhǎng)時(shí)間。（答案在這里。） 

嘗試參與到一項(xiàng)語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)化工作中?？梢允茿NSI C++委員會(huì)，也可以是決定自己團(tuán)隊(duì)的編碼風(fēng)格到底采用2個(gè)空格的縮進(jìn)還是4個(gè)。不論是哪一種，你都可以學(xué)到在這門(mén)語(yǔ)言中到底人們喜歡些什么，他們有多喜歡，甚至有可能稍微了解為什么他們會(huì)有這樣的感覺(jué)。 

擁有盡快從語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)化工作中抽身的良好判斷力。 

抱著這些想法，我很懷疑從書(shū)上到底能學(xué)到多少東西。在我第一個(gè)孩子出生前，我讀完了所有“怎樣……”的書(shū)，卻仍然感到自己是個(gè)茫無(wú)頭緒的新手。 30個(gè)月后，我第二個(gè)孩子出生的時(shí)候，我重新拿起那些書(shū)來(lái)復(fù)習(xí)了嗎？不。相反，我依靠我自己的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)果比專(zhuān)家寫(xiě)的幾千頁(yè)東西更有用更靠得住。 
Fred Brooks在他的短文《No Silver Bullets》（沒(méi)有銀彈）中確立了如何發(fā)現(xiàn)杰出的軟件設(shè)計(jì)者的三步規(guī)劃： 

盡早系統(tǒng)地識(shí)別出最好的設(shè)計(jì)者群體。 

指派一個(gè)事業(yè)上的導(dǎo)師負(fù)責(zé)有潛質(zhì)的對(duì)象的發(fā)展，小心地幫他保持職業(yè)生涯的履歷。 

讓成長(zhǎng)中的設(shè)計(jì)師們有機(jī)會(huì)互相影響，互相激勵(lì)。 

這實(shí)際上是假定了有些人本身就具有成為杰出設(shè)計(jì)師的必要潛質(zhì)；要做的只是引導(dǎo)他們前進(jìn)。Alan Perlis說(shuō)得更簡(jiǎn)潔：“每個(gè)人都可以被教授如何雕塑；而對(duì)米開(kāi)朗基羅來(lái)說(shuō)，能教給他的倒是怎樣能夠不去雕塑。杰出的程序員也一樣”。 
所以盡管去買(mǎi)那些Java書(shū)；你很可能會(huì)從中找到些用處。但你的生活，或者你作為程序員的真正的專(zhuān)業(yè)技術(shù)，并不會(huì)因此在24小時(shí)、24天甚至24個(gè)月內(nèi)發(fā)生真正的變化。 

參考文獻(xiàn) 

Bloom, Benjamin (ed.) Developing Talent in Young People, Ballantine, 1985. 
Brooks, Fred, No Silver Bullets, IEEE Computer, vol. 20, no. 4, 1987, p. 10-19. 
Hayes, John R., Complete Problem Solver, Lawrence Erlbaum, 1989. 
Lave, Jean, Cognition in Practice: Mind, Mathematics, and Culture in Everyday Life, Cambridge University Press, 1988. 

答案 

各種操作的計(jì)時(shí)，2001年夏天在一臺(tái)典型的1GHz PC上完成： 
　　　　執(zhí)行單條指令　　　　　　　　　　　　1 納秒 = (1/1,000,000,000) 秒 
　　　　從L1緩存中取一個(gè)word　　　　　　　　2 納秒 
　　　　從主內(nèi)存中取一個(gè)word　　　　　　　　10 納秒 
　　　　從連續(xù)的磁盤(pán)位置中取一個(gè)word　　　　200 納秒 
　　　　從新的磁盤(pán)位置中取一個(gè)word（尋址）　8,000,000納秒 = 8毫秒