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架构师修炼课程:透过问题看本质

架构师的长处之一就是善于看到问题的本质。不过,什么是看到问题的本质?程序员应该如何修炼这个能力?本文从一位菜鸟程序员的编程生涯开始说起,介绍透过问题看本质这一能力的修炼过程。

作者:阿菜来源:51CTO.com|2009-12-23 15:43

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【51CTO独家特稿】一个刚刚从学校毕业的、致力于投身编程事业的年轻人,在投递了n封简历之后,终于如愿以偿得到了第一份编程的工作。如果他在求学期间没有积累过项目经验,那么可以说这就是他职业的起点,他青涩的编程之路开始了。

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可能他一开始会满腔抱负、意气风发的按照自己的方式完成小头目交给自己的一些练手任务,然后懊恼的发现小头目对这些看似能够完成任务的代码大摇其头,指指点点;然后在真正进入项目之后,又会被各种不知道从哪里冒出来的bug和漏洞搞得晕头转向……

这些问题一方面和这位菜鸟程序员缺乏经验有关,但是在过来者看来,造成这些问题的一个主要原因正是在于,这位程序员没能看到问题的本质。

而看到问题的本质,也是架构师所必须具备的素质。

所谓看到问题的本质,实际上是一个思考的层面问题。比如说,你现在看到的这篇文章,从表面上看,就是你的显示屏显示出来了一些文字,但这明显不是它的本质。从内容而言,这篇文章是一篇有关架构师技能的文章,它是对一个职业的某一项能力的描述;从技术而言,这篇文章是在世界上某台服务器上的数据库中提取出来的某些信息,经过漫长光缆和层层协议的传递,经过你的网线插口(或无线接收器)进入了你的机器,通过浏览器解读并最终呈现出来。

听起来,这个和另一篇文章介绍的同样是架构师所需要的“抽象思维”有点像,只是方向不同:抽象思维是往高层次的升华,透过问题看本质则是往深层次的挖掘

让我们看看文章一开始的那位菜鸟程序员为什么总是失败。如果你是一位PHP程序员,那么可以参考这篇文章,里面总结了一些常见的问题。最简单的一个(有时被用作面试题)可能出现在这样的情况下——小头目说:“显示用户提交的ID名”,然后菜鸟程序员大笔一挥:

  1. echo $_GET['username'];  

小头目阅毕自然抓狂不已,因为这是一个再明显不过的安全隐患。菜鸟程序员被小头目训了一顿,然后知道这样做是有问题的。

这个事情如何与通过问题看本质有关?这个就取决于这位菜鸟程序员是如何改正这个错误的。如果这位程序员只是把下面的那段“合格”代码抄袭过来并死记硬背,那么,以后等待这位程序员的大概是比较悲惨的结局——因为漫长的代码生涯中有极多类似的问题,而等到他进入真正的项目之后,犯错误是有成本的。他的学习方式表示他没有主动避免这样类似问题的能力,那么他可能将会造成极大的损失,从而最终失去在这个行业的竞争力。

但是,如果他了解到代码之下,更深层次的那些机制,比如echo是如何执行的?在什么时候执行的?哪些字符可能导致安全问题?htmlspecialchars为什么能解决这个问题?它真的解决这个问题了么?那么他将会一点一点的进步,逐渐成为一个合格的程序员。

什么是本质?将世界万物理解为原子,将整个互联网理解成0和1,这倒的确是非常本质了,不过并不能解答任何问题。从问题看本质,实质上是一个从表层逐步深入的过程。在架构师面对一个用户需求时,这个“用户需求”是非常表层的——比如说,一个自动远程备份数据库的功能。而架构师的主要工作,就是把这样的“业务需求”翻译成“技术需求”。这个过程一方面需要通过抽象思维将用户需求提炼为启动、读取、存储、中断处理等模块,而另一方面则需要看到更深层次的网络、操作系统、硬件等方面,以及其可靠性、稳定性、适用性、安全性等问题。

上面述说的是个小型需求,按照某些行业标准,这顶多只能算是一个资深程序员的工作,而没有达到“架构”的规模——即,非大型项目中不存在真正的架构师(按照王翔先生的描述,大型项目差不多是“100M(RMB)、B(RMB)、10B(RMB)”这些数量级)。那么,让我们看看大型系统的情况。以eBay为例,按照其架构师Randy Shoup的介绍,电子商务站这样大型的系统有两个层面的功能:“垂直功能,如买、卖、搜索、付款等。水平功能,如数据库、事件与消息系统、服务基础设施、展示框架等。”按照编者的理解,如果说垂直功能是抽象思维的产物,那么其中的水平功能的划分则是一个架构师“透过问题看本质”能力的体现——这些划分体现了架构师看到了表层的功能是建造在哪些因素之上的。同时,架构师要看到“电子商务站”这样一个服务的本质,就是要提供一个多人同时在线进行交易的平台,因此系统的本质也必须包括“功能,性能,可伸缩性,可管理性,安全性,以及可用性”这些因素。否则,即使搭了个架子,没有上述特性的系统是完全无法满足客户需求的。

看到这里我们应该明白了,“透过问题看本质”并不是什么神秘的能力,而是有一定经验能力的程序员都具备的能力。如果你在编写Java代码时考虑到了JVM的性能,在编写PHP代码时想到了潜在的安全问题,甚至于在编写HTML+CSS页面时考虑到了不同浏览器的兼容性,这些都体现了“透过问题看本质”的素质。只是,架构师之所以为架构师,是在于他们在面对庞大系统之时,仍然能够敏锐的发现其底层之真实。这不仅需要此哲学层面的“内功”,还需要架构师具有多领域知识和经验的积淀。

“透过问题看本质”,这也是程序员往往需要修炼十余年才有资格晋升为架构师的主要原因之一。程序员们,好好努力吧!

架构师:透过问题看本质

本文为《架构师害怕程序员知道的十项技能》中的透过问题看本质篇。

【责任编辑:杨赛 TEL:(010)68476606】

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