1.你是一个什么程序员
经常听到有人说,我是Java程序员、我是.NET程序员、我是PHP程序员(PHP是世界上最好的语言),现在编程语言越来越多,不说全栈,只算后端开发常用的语言就有好几种。但随着工作年限增长,接触的产品、项目越来越多,“跨语言”的情形经常发生。以后端程序员为例,如何快速的“跨界"到另一门编程语言?
工作这些年,做过PHP、.NET、Java这样的后端服务,也做过PB、Delphi、Winform(.NET)这样的桌面软件,以及iOS 的移动端APP,前端相关技术也有一定的了解。个人感觉同类型的技术跨语言学习还是比较容易的,现在通过几篇文章分享一下我对于一门新语言的学习心得。
2. 现状
现在的情况是,程序员的分工越来越细。除了一些特定场景的软件,比如桌面软件、上位机等,做web相关开发的程序员应该是最多的。虽然现在招人的都想招个“全栈程序员“,但那估计也只能是一厢情愿了。随着涉及到的技术种类和技术方向越来越多,分工反而向着越来越细的方向发展。比如现在流行的“前后端分离”,拆分出来了“前端程序员”和“后端程序员”,“后端程序员”只要专注的给前端提供好API即可,原来的HTML、CSS完全可以抛掉。虽然是拆掉了一大部分需要关注的技术,但后端需要涉猎的技术也在膨胀。以数据库为例,多年前只是一门编程语言加上熟悉一两种数据库即可。但现在数据库除了关系型数据库,还有MongoDB等NoSql数据库,以及现在常用的Redis等。其他需要学习的还有MQ、Docker、Elasticsearch等等相关知识。如下图:
其实反过来说,这样的条件下,换一门语言也很容易。因为通过这样的图也可以看到,在目前新技术越来越多的情况下,需要变化的只是复杂的技术版图中的一个小方块。从PHP、Java、.NET这些语言互换,如果只是做后端API,大部分“技术版图”都是不变的。网络、数据结构及算法是基础,数据库、Git、docker、k8s这些又都是支持多种语言的,完全都是通用的。
而在这些后端语言内部,大部分都是面向对象语言,那么面向对象的思想、设计模式、SOLID和KISS等法则这些程序设计思想也是通用的,可以说这些程序设计思想相当于“内功”,具体的编程语言是表现形式,也就是“招式”。
张无忌:内功深厚,学啥都快。
3.简单入门新的语言很容易
对于面向对象编程范畴的语言来说,工作过几年了“老鸟”都有这样的体会:学习一门新语言并快速的做一些CRUD的功能很容易。
- 快速的浏览一下新语言的基本语法,网上好多基础教程,找本实体书看看也是个很不错的选择。而且好多语言都脱胎于C/C++, 变量定义、循环和判断语句都或多或少的类似。特别是从Java或C#转到对方来说,那更是太方便了,好多语法都一样,甚至好大一段代码拷过去都不带报错的。这里需要说一下,各个语言的官方文档一般都是学习的好材料。这里需要表扬一下.NET,官方文档这块估计是做的最棒的。
- 着重看一下新语言的一些特殊语法,这样看别人的代码的时候不至于懵掉。
- 网上找一些CRUD的例子、开源代码等,如果是往现有项目中添加功能那就更简单了,照着写几个功能就差不多成为初级选手了。
4. 如何提高
简单入门容易,如果想继续提高,个人的经验是看一些开源项目,尤其以相应语言的基础开源框架的源码为最好,例如Java相关的Tomcat、Spring Framework,.NET的.NET Core、ASP.NET Core源码,为什么呢?
- 学习“最佳实践”。同样实现一个功能,可能会有N种方式,比如判断一个字符串是否有内容,第一想法是它不为空并且长度大于0。但也会想,这么新语言是否有更优雅的方法,自己这样实现会不会太Low?
- 学习架构思想和设计模式的运用。可以思考一下,如果让自己实现这样的一个框架, 该如何设计?个人认为供人使用的框架类项目更容易体现设计模式的使用,因为一般要考虑对多种场景的支持,易用、易扩展。
- 如果是学习的基础框架,那还有一些额外的好处。比如知道框架的处理逻辑,能准确的选择框架预留的扩展点,添加自己的逻辑。还有就是个性化配置及性能调优,基础框架一般都有一些默认的配置,但对于不同的业务系统场景,例如功能的增减、处理模式的选择、性能相关的比如并发量等等,需要对一些配置进行改变,从而达到更好的效果。
5. 尝试开始源码阅读之旅
从现在起,尝试开始阅读一门语言的基础框架源码,如何开始呢?第一步肯定是下载源码并搭建调试环境,但接下来,面对一个庞大的框架,从哪个类或者方法开始阅读呢?
建议按照“事情发展的顺序”来进行,对于一个后端应用来说,主要的功能就是相应客户端的请求。为了避免前端语言的干扰,我们以JSON请求为例,比如以POST方式提交一个JSON到后端服务,服务接收到请求并进行处理,最终将处理结果返回给客户端,基本上就是这样的处理流程。而这个流程一般以HTTP协议的请求为主。
5.1 简要回顾一下HTTP相关知识
一个请求可以分为请求地址和请求方法,请求头和请求体。如下图所示
这是已POST请求的例子,请求体中的⑤请求内容是一段JSON,目的是新建一个用户。
请求头是由一些key-value组成的集合,常见的元素有请求的长度、③请求内容格式和④期望的返回结果格式等。
③请求内容格式注明了当前请求体中的内容的格式,本例是JSON。
④期望的返回结果格式,告诉服务器,自己期望返回JSON格式的内容。服务器端如果支持多种格式的返回,例如支持JSON、XML等,这里可以根据客户端的期望返回对应的格式。所以这里只是期望,服务器如果不支持,还是有可能返回其他格式的响应数据。
响应结果也分为头和体两部分,大概结构如下图:
响应头部主要包括HTTP协议的版本、状态码、响应内容的格式等,响应体一般为响应的具体内容。
所以,后端服务器就是实现了接收HTTP请求并进行处理,然后返回相应结果的功能。而后端服务一般由HTTP服务器(IIS、Apache、Tomcat等,Tomcat比较特殊,既实现了HTTP服务器的功能,又实现了servlet容器的功能。)+处理程序组成,所以与计算机网络相关的内容一般由HTTP服务器进行处理,如果不想深入学习这部分的同学可以跳过。
那么,我们只需要实现接收到HTTP服务传过来的请求数据并处理返回给HTTP服务器即可。
5.2 从哪开始阅读
客户端发出的请求就像唐僧取经一样,携带通关文牒(可能存在的Token等)经过层层磨难(多层组件的处理)到达西天取得真经(HTML、JSON、XML等)返回。
那么可以将整个故事分为两部分:
- 框架的构建及启动:取经路的构建过程,八十一难不是瞬间构成的。
- 请求的处理流程:请求是都经过了那些环节,被做了哪些验证和处理。
对框架源码的阅读也可以从这两条线出发。
6. 思考一下
从框架设计的角度,先思考一下,都会有哪些组件,组合关系如何,大概会涉及哪些设计原则和设计模式?也可以大概画个流程图。
- 涉及不同请求格式的处理,例如XML、JSON等,那么每种格式就可能会有对应的一个或一组处处理类,对于单独的处理类,会用到工厂模式?对于多个处理类的管理,策略模式?
- 庞大的框架构建工程,建造者模式?
- 各种状态的监听,观察者模式?
现在可以选一门目标语言开始学习了,
下一篇:如何在Idea中调试最新版本的Tomcat10源代码,以Tomcat为例,开启新的源码阅读。
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