软件开发之技能梳理

本文内容纲要:软件开发之技能梳理

摘要:根据我的开发实践及理解,梳理了作为软件工程师解决现实问题应当具备的基础技能。

难度:中级。

编程开发本质是运用程序和计算机来解决现实中的各种问题,因此,编程开发人员的才智发挥载体是计算机或者说计算设备,直接武器是程序。程序员用来进行编程开发所需要的技能,归结起来主要如下:

  1. 交流与沟通: 理解需求、工作上的讨论和职业上的交流等,都需要良好的沟通技巧。有效地沟通与交流,达成共识,往往能事半功倍。

  2. 理解计算模型和框架: 顺序计算、并发计算 (并行计算、分布式计算); 理解应用所基于的计算模型和框架是非常重要的。传统应用通常基于顺序计算,而现代商业应用,比如云计算,通常基于分布式计算架构; 大规模的科学计算应用, 比如基因序列计算, 则基于并行计算。

  3. 高效的数据处理:熟悉常用数据结构和算法设计,能够针对计算目标设计高效的数据结构和算法并实现之, 满足性能需求。

  4. 大容量的数据管理与检索:至少精通一种主流数据库和NoSQL, 从数据处理中分离出的一种专门针对海量应用数据实时检索的技术。

  5. 系统底层机制: 进程、信号、 内存管理、IO等, 理解相关概念,深入原理、实现和系统API调用。

  6. 进程的网络通信: TCP/IP socket , RPC ,HTTP , 序列化与反序列化, 熟悉网络程序设计的基本原理与协议。

  7. 编程语言: 面向过程、面向对象、函数式、元编程、浏览器语言等,最好每种类型语言掌握一种。

  8. 正则表达式:灵活地匹配和操作文本和字符串。

  9. 代码阅读与维护: 能够读懂代码,维护代码,重构或扩展代码。

  10. 错误处理技术: 异常机制、 返回值与全局变量、 直接退出或重续 等; 建造稳固可靠的应用的必要基础。

  11. 网络搜索: 寻求有益资源、远程协作伙伴及有效解答。

  12. 程序质量: 保证程序的性能、安全性、可靠性、可用性、 可扩展性、可读性、可维护性、可移植性、用户体验。

  13. 设计模式: 解决实际的设计开发问题, 设计具备可扩展性的模块时会经常用到。

  14. 系统架构: 用于子系统的设计, 需要项目经验积累。

  15. 处理大数据量: 通常基于分布式计算架构,比如云计算基础设施。

  16. 选用可靠的工具及软件库、包: 首先必须确定具体需求,深入了解各种工具、技术与框架及其优劣,然后根据需求选择最适合的那种。

  17. 诊断和修复计算机或程序的故障: 上网搜索已有解决方案;根据原理进行推断和验证猜想; 排查缩小范围; 对比分析; 打印信息。

  18. 除了编程的其它使用计算机解决问题的技术和方法: 比如使用现有的软件。

针对每个问题,将自己掌握的技术和方法整理出来,并使用示例来说明,基本上就可以了解自己的技术水平了,同时亦可备日后用。积微知著。人们常说的那些“大技能”,其实可以分解为大量的微技能,而积累越多的微技能,在处理问题时便有了越多的选择和思考余地。具体而言:

   1. 语言: 至少熟悉六种编程语言,掌握两种编程语言。 “熟悉”是指大量学习和使用过,“掌握”是指能够使用该语言 构建大型可靠的软件系统。 对象式,函数式, 过程式,客户端语言,脚本语言,数据语言。 例如, Java / Scala / Python / C / Shell / JavaScript / SQL ;

  1. 工具: 编辑器 + IDE + 工程构建 + 版本控制 + 控制台 + 浏览器 + 笔记软件。 例如 Vim (Sublime) / IntellJ / Maven / Git / Shell / Chrome / WizNote;

  2. 方法: 自顶向下,意图导引,自底向上; First Right, then Good ; 预先设计,及早动手; 迭代式开发、发布、反馈和成长 ; 预估时间;

  3. 风格: K&R C , Java 编程规范, 排版整洁,代码简洁无冗余, 一致, 使用地道表达范式;

  4. 模型: 串行, 并发,多进程, 多线程, MapReduce , B/S , 异步, 回调,阻塞, 非阻塞,并行,分布式;

6 思想: 结构,控制,过程, 对象, 函数,声明, 原语, 集合, 组合, 抽象, 封装,复用,分层,模式,分治,缓存,中断,数学性质;

  1. 算法: 分治, 递归,动态规划, 时空权衡, 贪婪算法,优先级算法,迭代改进,深度遍历,广度遍历,问题转化;

  2. 排序: 插入排序, 选择排序,快速排序, 堆排序, 归并排序,基数排序,外部排序;

  3. 搜索: 顺序搜索, 二分搜索, 哈希搜索, 深度优先搜索,广度优先搜索,分段并行搜索;

  4. 数据结构: 位图,数组, 链表,栈,队列, 二叉树, 字符串, 哈希表,图;Json, XML, 记录,数据库; Key-Value 值对集合;非结构化存储。

  5. 文本处理: find , grep, awk, sed, sort, cut, uniq, tr, ls, cat, xargs, 正则表达式;

  6. 设计模式: 工厂, 单例,原型, 模板,策略, 状态, 观察者, 中介者, 责任链, 组合, 命令, 代理,外观,适配器,装饰器,迭代器;

   13. 应用模式: WrapperFacade, Component Configurator, Interceptor, Extension Interface, Reactor, Proactor, Asyn Completion Token, Acceptor-Connector, Strategized Locking, Thread-Safe Interface, Double-Checked Locking Optimization, Active Object, Monitor Object, Half-Sync/Half-Async, Leader/Followers, Thread-Specific Storage ;参见《面向模式的软件架构:并发与联网对象模式》

  1. 进程与网络: ps(pstree), top, kill, crontab, ifconfig, ping, telnet, netstat, tcpdump, ssh, scp, wget, curl, Socket , HTTP ;

  2. 开发框架: Servlet, Spring, Struts, ibatis , Aop, jQuery , Extjs, Bootstrap ;

  3. 常用组件: 日志 , 实用工具 (字符串, 日期, JSON/XML, RPC, Email) , 签名校验,容器,模板引擎,并发库,图表(Highcharts)等 ;

  4. 运行容器: apacheHttp , tomcat, jetty, nginx , Docker,JVM, VM, 浏览器;

  5. 中间件: Tair, Zookeeper, Dubbo, 数据库连接池,日志服务, 缓存, 任务调度,可靠消息服务,可靠心跳服务,工作流引擎, 负载均衡 ;

  6. 软件架构: MVCDD (Model - View - Controller - Domain - DB) ;流水线,管道与过滤器; 事件驱动; 领域建模;以数据为中心的架构;

  7. 测试技术: 质量风险分析,测试数据集, 测试用例,等价类划分, 分支覆盖, 域测试,正交表,决策表,状态转换图,边界测试, 空测试, 异常测试,漫游测试, 依赖Mock;单测;接口测试;集成测试;全链路压测;

  8. 代码组织: 头文件, 类文件,包机制,名字空间;

  9. 软件工程: 模块化, 封装,复用,分层,用户故事,迭代开发,持续集成,单元测试,CodeReview,验收测试,持续交付;

  10. 测量监控: 性能测量,time ,系统/接口/业务指标,错误报警;

  11. 学习资源: 开源项目,公开课,论文,infoq, stackoverflow , blogs, google , baidu;

  12. 经典书籍: 参见《计算机专业及软件开发推荐书籍》

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