程序员的十个层次

时间:2023-02-12 17:41:47
本文来源 http://developer.51cto.com 2010-11-10 10:39 周伟明
觉得这篇文章写的还蛮意思,全篇很长我简要的把该文改写一下,以突出十个层次的区别:
中国的程序员水平比西方程序员水平差 , 还是中国有许多优秀的程序员达到或超过了西方程序员
同等水平呢?要解决这个问题 , 必须先知道程序员有多少种技术层级 , 每个层级需要什么样的技
术水平 , 然后再比较中国和西方在各个技术层级的人数 , 就可以知道到底有没有差距 , 差距有多
大。
当然 , 对于如何划分程序员的技术层级 , 不同公司或不同人会有不同的划分标准 , 下面的划分仅
代表个人的观点,如有不当之处,还请砸板砖予以纠正。
一、 菜鸟
第 1 层楼属于地板层 , 迈进这层楼的门槛是很低的 。 基本上懂计算机的基本操作 , 了解计算
机专业的一些基础知识 , 掌握一门基本的编程语言 如 C/C++ , 或 者 Java , 或 者 JavaScript , ... ,
均可入门迈进这层。
二、 大虾
从第 1 层爬到第 2 层相对容易一些 , 以 C/C++ 程序员为例 , 只要熟练掌握 C/C++ 编程语言 ,
掌握 C 标准库和常用的各种数据结构算法 , 掌握 STL 的基本实现和使用方法 , 掌握多线程编程
基础知识,掌握一种开发环境,再对各种操作系统的 API 都去使用一下,搞网络编程的当然 对
socket 编程要好好掌握一下,然后再学习一些面向对象的设计知识和设计模式等,学习一些测
试 、 软件工程和质量控制的基本知识 , 大部分人经过 2 ~ 3 年的努力 , 都可以爬到第 2 层 , 晋升
为 " 大虾 " 。
三、 牛人
由于 " 大虾 " 们经常被一些疑难问题给卡住,所以有了 " 大虾 " 们只好继续学习,他们需要将原
来所学的知识进一步熟练掌握,比如以熟练掌握 C++ 编程语言为例,除了学一些基础性的 C++
书籍如《 C++ Primer 》 , 《 Effective C++ 》 , 《 Think in C++ 》 , 《 Exception C++ 》等之外,更重要
的是需要了解 C++ 编译器的原理和实现机制,了解操作系统中的内部机制如内存管理、进程和
线程的管理机制 , 了解处理器的基础知识和代码优化的方法 , 此外还需要更深入地学习更多的数
据结构与算法 , 掌握更深入的测试和调试知识以及质量管理和控制方法 , 对各种设计方法有更好
的理解等。
学习上面说的这些知识不是一挥而就的 , 不看个三五十本书并掌握它是做不到的 。 以数据结
构算法来说,至少要看个 5 ~ 10 本这方面的著作;以软件设计来说,光懂结构化设计、面向对
象设计和一些设计模式是不够的 , 还要了解软件架构设计 、 交互设计 、 面向方面的设计 、 面向使
用的设计、面向数据结构算法的设计、情感化设计等,否则是很难进到这个楼层的。
四、 大牛
从第 3 层爬到第 4 层可不像上面说过的那几层一样容易,要成为大牛的话,你必须要能做
牛人们做不了的事情 , 解决牛人们解决不了问题 。 比如牛人们通常都不懂写 操作系统 , 不会写编
译器,不懂得 TCP/IP 协议的底层实现,如果你有能力将其中的任何一个实现得象模象样的话 ,
那么你就从牛人升级为 " 大牛 " 了。当然,由于各个专业领域的差别,这里举操作系统、编译器、 TCP/IP 协议只是作为例子,
并不代表成为 " 大牛 " 一定需要掌握这些知识 , 以时下热门的多核编程来说 , 如果你能比牛人们更
深入地掌握其中的各种思想原理,能更加自如的运用,并有能力去实现一个象开源项目 TBB 库
一样的东西 , 也可以成为 " 大牛 " , 又或者你能写出一个类似 Apache 一样的 服务器 , 或者写出一
个数据库,都可以成为 " 大牛 " 。
当 " 牛人 " 晋升为 " 大牛 " , 让 " 牛人们 " 发现有比他们更牛的人时 , 对 " 牛人 " 们的心灵的震撼是可
想而知的 。 由于牛人们的数量庞大 , 并且牛人对大虾和菜鸟阶层有言传身教的影响 , 所以大牛们
通常能获得非常高的社会知名度 , 几乎可以用 " 引无数菜鸟 、 大虾 、 牛人竞折腰 " 来形容 , 看看前
面提过的 Linus Torvalds 等大牛,应该知道此言不虚。
虽然成为 " 大牛 " 的条件看起来似乎很高似的 , 但是这层楼并不是很难爬的一层 , 只要通过一定的
努力,素质不是很差,还是有许多 " 牛人 " 可以爬到这一层的。由此可知, " 大牛 " 这个楼层的人数
其实并不像想像的那么少,例如比尔 · 盖茨之类的人好像也是属于这一层的。
五、 专家
当大牛们真正动手做一个操作系统或者类似的其他 软件 时 , 他们就会发现自己的基本功仍然有很
多的不足 。 以 内存 管理为例 , 如果直接抄袭 Linux 或者其他开源操作系统的内存管理算法 , 会被
人看不起的 , 如果自动动手实现一个内存管理算法 , 他会发现现在有关内存管理方法的算法数量
众多,自己并没有全部学过和实践过,不知道到底该用那种内存管理算法。
看到这里 , 可能有些人已经明白第 5 层楼的奥妙了 , 那就是需要做基础研究 , 当然在计算机里 ,
最重要的就是 " 计算 " 二字,程序员要做基础研究,主要的内容就是研究非数值 " 计算 " 。
非数值计算可是一个非常庞大的领域,不仅时下热门的 " 多核计算 " 与 " 云计算 " 属于非数值计算范
畴 , 就是软件需求 、 设计 、 测试 、 调试 、 评估 、 质量控制 、 软件工程等本质上也属于非数值计算
的范畴 , 甚至芯片硬件设计也同样牵涉到非数值计算 。 如果你还没有真正领悟 " 计算 " 二字的含义 ,
那么你就没有机会进到这层楼来。
六、 学者
当 " 专家 " 们想继续往上一层楼爬时 , 他们几乎一眼就可以看到楼梯的入口 , 不过令他们吃惊的是 ,
楼梯入口处竖了一道高高的门槛 , 上面写着 " 创新 " 二字 。 不幸的是 , 大多数人在爬到第 5 层楼时
已经体能消耗过度,无力翻过这道门槛。
以查找为例 , 并不是去天天盯着那些复杂的查找结构和算法进行研究 , 你需要做的是将二分查找 、
哈希查找、普通二叉树查找等基础性的知识好好地复习几遍。
以哈希查找为例 , 首先你需要去将各种冲突解决方法如链式结构 、 二次哈希等编写一遍 , 再试试
不同种类的哈希函数 , 然后还需要试试在硬盘中如何实现哈希查找 , 并考虑数据从硬盘读到内存
后 , 如何组织硬盘中的数据才能快速地在内存中构建出哈希表来 , ... , 这样你可能需要将一个哈
希表写上十几个不同的版本,并比较各个版本的性能、功能方面的区别和适用范围。
总之 , 对任何一种简单的东西 , 你需要考虑各种各样的需求 , 以需求来驱动研究 。 最后你将各种
最基础性的查找结构和算法都了然于胸后 , 或许某天你再看其他更复杂的查找算法 , 或者你在散步时,脑袋里灵光一现,突然间就发现了更好的方法,也就从专家晋升为 " 学者 " 了。
七、 大师
从 第 6 层楼爬到 第 7 层楼 , 并没有多少捷径可走 , 主要看你有没有足够的能量 。 你如果能 象 Hoar e
一样设计出一个快速排序的算法;或者象 Eugene W. Myers 一样设计出了一个用编辑图的最短
路径模型来解决 diff 问题的算法;或者象 M.J.D. Powell 一样提出了一个能够处理非线性规划问
题的 SQP 方法;或者你发现基于比较的排序算法,它的复杂度下界为 O(NLogN) ;或者你发现
用栈可以将递归的算法变成非递归的;或者你设计出一个红黑树或者 AVL 树之类的查找结构;
或者你设计出一个象 C++ 或 Java 一样的语言;或者你发明了 UML ; ... ,你就爬到了第 7 层 , 晋
升为 " 大师 " 了。
八、 科学家
科学家向来都是一个神圣的称号 , 因此我把他放在了 “ 大师 ” 之上 。 要成为科学家 , 你的贡献必须
超越大师,不妨随便举一些例子。
如果你象 Dijkstra 一样设计了 ALGOL 语言,提出了程序设计的三种基本结构:顺序、选择 、 循
环,那么你可以爬到第 8 层楼来。顺便说一下,即使抛开这个成果, Dijkstra 凭他的 PV 操作和
信号量概念的提出,同样可以进到这层楼。
如果你象 Don Knuth 一样 , 是数据结构与算法这门学科的重要奠基者 , 你也可以进到这层楼来 。
当然,数据结构和算法这门学科不是某个人开创的,是许多大师和科学家集体开创的。
如果你象巴科斯一样发明了 Fortran 语言 , 并提出了巴科斯范式 , 对高级程序语言的发展起了重
要作用,你也可以进到这层楼来。
九、 大科学家
进入这层楼的门槛通常需要一些运气 , 比如某天有个苹果砸到你头上时 , 你碰巧发现了万有引力 ,
那么你可以进到这层楼来 。 当然 , 万有引力几百年前就被人发现了 , 如果你现在到处嚷嚷着说你
发现了万有引力,恐怕马上会有人打 110 ,然后警察会把你送到不正常人类的聚集地去。因此 ,
这里举万有引力的例子,只是说你要有类似的成就才能进到这层楼来。
当然 , 程序员们最关心的是自己有没有机会变成大科学家 。 既然计算机这门大学科的开创性成果
早就被冯 · 诺伊曼 、 图灵等人摘走了 , 那么程序员们是不是没有机会变成大科学家了呢?我们的
古人说得好 : “ *代有才人出 , 各领风骚数百年 ” , 现在在计算机这门学科下面诞生了许多非常
重要的大的分支,所以你还是有足够的机会进到这层楼的。
如果你能够彻底解决自然语言理解(机器翻译)这门学科中的核心问题, 或者你在人工智能或
者机器视觉(图像识别)方面有突破性的发现,那么你同样可以轻易地晋升为 “ 大科学家 ” 。这
样当某天你老了去世时 , 或许那天国人已经觉醒 , 你也能享受到如 Dijkstra 一样的待遇 , 有满城
甚至全国的人去为你送葬。
十、 大哲
看了这层楼的名字 “ 大哲 ” , 可能不少人已经猜到了这层楼的秘密 , 那就是你的成果必须要上升到
哲学的高度,你才有机会能进到这层来。当然 , 上升到哲学高度只是一个必要条件 , 牛顿的万有引力似乎也上升到了哲学的高度 , 因为不
知道引力到底是怎么来的 , 但是牛顿没有被划到这一层 , 因为进到这层还有另外的条件 , 那就是
你的成果必须引起了哲学上的深度思考,并能让人们的世界观向前跨进一大步。窃以为牛顿 、 爱
因斯坦等人的成就还达不到让人们世界观向前跨进一大步的程度。
所以 , 这层楼中的人的成就对我们普通人认识世界非常重要 , 你可以不学相对论 , 但是你不可以
不对这层楼的人所作出的成就不了解 , 否则你的世界观就是极其不完整的 , 会犯许多认识上的错
误 。 不幸的是 , 中国的科普知识普及还不够到位 , 知道这层楼成就的人好像并不多 , 程序员中恐
怕更少 。 下面就来看看这些用一只手的手指数得清的大哲们 , 到底有什么成就 , 能比万有引力定
律和相对论还重要。
1 、希尔伯特 (1862 ~ 1943)
第 1 位进到此楼层是一位名叫 “ 希尔伯特 ” 的大数学家 , 如果你学过 《 泛函分析 》 , 那么你在学
习希尔伯特空间时可能已经对这位大数学家有所了解 ; 如果你不是学数学出身的 , 又对数学史不
感兴趣的话 , 恐怕你从来没有听说过这个名字 。 不过如果我问一下 , 知不知道二次世界大战前世
界数学中心在那里,你肯定会有兴趣想知道。
不妨说一下 , 二战前整个世界的数学中心就在德国的哥廷根 , 而我们这位大数学家希尔伯特便是
它的统帅和灵魂人物。即使在二战期间,希特勒和丘吉尔也有协定,德国不轰炸牛津和剑桥 , 作
为回报,英国不轰炸海德堡和哥廷根。
2 、哥德尔 (1906~1978)
这位大哲的名字叫 “ 哥德尔 (G?del) ” , 你可能从来也没有听说过这个名字 , 即使你读了一个数
学系的博士学位,如果你的研究方向不和这位大哲对口的话,你也不一定了解这位大哲的成就 ,
更不知道他的成果对我们这个世界有何意义。
简单地说,这位大哲 20 多岁时就证明了两个定理,一个叫做 “ 哥德尔完全性定理 ” ,另一个更
重要的叫做 “ 哥德尔不完全性定理 ” 。 你也许会觉得奇怪 , 第 9 层楼的成就就已经上升到了公理
的高度 , 这种证明定理的事情不是学者和大师们做的事情吗?怎么能比 第 9 层楼的成就还高呢?
下面就来简单说一下这两个定理的含义 , 你就会明白这属于系统级的定理 , 绝不是普通的定理和
公理所能比拟的。
“ 哥德尔完全性定理 ” 证明了逻辑学的几条公理是完备的 , 即任何一个由这些公理所产生出的问
题 , 在这个公理系统内可以判定它是真的还是假的 , 这个结论表明了我们人类所拥有的逻辑思维
能力是完备的。这条定理并不能将其带入这层楼来,带其进入这层楼的是另一条定理。
可能你看过 《 未来战士 》 、 《 黑客帝国 》 、 《 I , Robot 》 之类的科幻电影 , 于是你产生制造一个和人
一样或者比人更高一级的智能机器人的想法,这就引入了一个达到哲学高度的问题 , “ 人到底能
不能制造出具有和人一样的思维能力的机器来? ” 。
我只能告诉你 , “ 你的愿望是良好的 , 但现实是残酷的 ” 。 如果你仔细思考一下不完全性定理的含
义 , 并结合现代计算机所具有的能力分析一下 , 你会发现这个问题的答案暂时是否定的 。 如果你想造出和人一样思维能力的机器 , 那么你需要去好好学习这位大哲及其后续研究者的成果 , 并在
他们的基础上有新的突破才行。
3 、海森堡 (1901~1976)
海森堡这个名字相信没有几个人不知道的,大部分人在学习物理时都学过他的 “ 测不准关系 ” ,
也就是因为这个 “ 测不准关系 ” ,海森堡爬到了第十层楼。
如果你看过《时间简史》和《霍金讲演录-黑洞、婴儿宇宙及其他 》 ,你也许已经了解测不准关
系的威力,所以这里不想做过多的讨论,只谈一些和本土产生的哲学思想相关的东西。
十一、超越第十层的上帝
看了上面的小标题 , 你可能会觉得奇怪 , 这篇文章不是讲 “ 程序员的十层楼 ” 吗?怎么冒出了 第
11 层来了?
其实这并不矛盾 , 程序员确实只有十层楼 , 因为爬到第 11 层时 , 已经变成上帝 , 不再是程序员
了;所以超出 10 层楼本身并不重要,关键的问题是看你有没有能力变成上帝。
1 、谁是上帝?
菜鸟们认为 Linus Torvalds 是程序员中的上帝,看完了前面各层楼的介绍,此时再看到这句话 ,
相信你要忍不住在心里笑起来。当然,你会不会笑起来是事先注定的。 Don Knuth 也不是上帝 ,
他离上帝还有三层楼的距离 。 即使是大哲们 , 他们离天堂也还差一层楼 , 因此这个世界上有史以
来还没有任何一个人变成过上帝。
我们感兴趣的是,将来会不会有人爬到比大哲们更高的楼层上,变成了上帝。
要变成上帝,你得有上帝一样的能力,上帝会造人,你会吗?
你也许会怯生生地问 : “ 我可以和爱人生小孩,算不算造人? ” ,你可能还会理直气壮地说 : “ 现
在生物学上都可以克隆人了,早就有人掌握了造人的方法 ” 。
事实上克隆人需要有人的体细胞 , 必须要先有人才会有体细胞 。 上帝造人时 , 这个世界上并没有
人 , 是从无生命的物质 “ 尘土 ” 中创造出的人 。 因此 , 用最原始的方法生人和克隆人都是从有生
命信息的物质中生人,不能算作造人。
读后感:
终于轮到我来发表一下看法了 , 这也是我为什么要把这篇文章摘抄下来的原因 。 可以看出本文作
者是为 C/C++ 程序员并且受过良好的教育,以及高于编程以外的思考。要说作者参透了一切,
看破了红尘。那到未必,不过作者的十个层次分级对一名程序员来说一个很好的指导性意见 。 最
后用《天道》中的《自嘲》做为结束:
卜算子 · 自嘲
本是后山人,偶做前堂客,醉舞经阁半卷书,坐井说天阔。
大志戏功名,海斗量福祸,论到囊中羞涩时,怒指乾坤错。