本文永久链接 – https://tonybai.com/2024/10/24/cognitive-load-impact-on-programming-language-choice-and-study

在《Go语言精进之路：从新手到高手的编程思想、方法和技巧》两卷书出版后，我收到了一些读者的反馈。其中一位读者提到：“为什么作者如此偏爱使用心智负担这个词？”当时我对此并未给予太多关注。然而，近期我阅读了一些关于认知心理学和脑科学的著作后，才意识到读者的反馈不仅仅是对该词频繁使用的关注，更可能暗示了用词不当的问题。

“心智负担”（Mental Load）指的是在处理多任务或日常生活安排时所需耗费的心理资源和精力，包括记忆、计划、组织以及应对各种任务所带来的精神压力。然而，在学习、思考和理解的情境中，特别是在编程语言的学习中，使用“认知负荷”（Cognitive Load）这一术语可能更为恰当。

认知负荷理论最初由澳大利亚新南威尔士大学的认知心理学家约翰·斯威勒(John Sweller)于1988年首先提出来的，旨在解释学习过程中的认知资源分配。认知负荷是指在学习、思考或解决问题时，大脑在处理信息和执行任务时所承受的负担。在选择编程语言时，认知负荷是一个至关重要的因素，指的是人们在学习和使用某种编程语言时，为理解语法、掌握工具和解决问题所需付出的心理负担和精力。

那么，在面对众多主流编程语言时，在不考虑市场需求与公司或组织强制学习的情况下，认知负荷究竟如何影响开发人员对编程语言的选择呢？在这篇文章中，我将进行一些不那么严谨，也非专业的粗略探讨，希望能够为大家带来一些启发。

1. 认知负荷在编程语言中的体现

认知负荷理论发展到今天，其总体被分为三种类型：

• 内在认知负荷(Intrinsic Cognitive Load)

内在认知负荷，也称为固有负荷，是由学习材料本身的复杂性所决定的，它与学习任务的本质和内容密切相关。例如，编程语言的语法规则、数据类型、内存管理和并发模型等都是内在负荷的一部分。学习这些概念的难易程度主要取决于编程语言本身的设计和复杂度。

• 外在认知负荷(Extraneous Cognitive Load)

外在负荷是由学习环境和教学方式引起的负担，通常是由于无关信息或低效的学习方法造成的。比如，配置开发环境、学习非必要的工具或被复杂的IDE界面困扰，都可能增加外在负荷。在编程语言学习中，清晰的文档和易于理解的教程可以显著减少外在负荷。

虽然外在负荷不是由编程语言语法本身决定的，但它会影响新手的学习体验。如果学习资源和工具太复杂或不直观，即使是简单的编程语言也会让人感到困难。

• 相关认知负荷(Germane Cognitive Load)

相关认知负荷是指学习过程中专门用于理解、整合和构建知识结构的认知努力。它与思维加工、模式识别、知识内化等过程有关。在编程中，相关认知负荷指的是学习者在掌握编程思想、设计模式和编程习惯时所付出的努力。例如，理解如何在实际项目中应用编程概念，如何优化代码设计，以及如何解决编程中的复杂问题，这些过程都会增加相关认知负荷。这种负担是积极的，因为它有助于深入理解和长期记忆。

下面这张图来自网络，可以帮助我们进一步理解三类认知负荷(只是出发点来自教学角度)：

由此可见，对于新手来说，学习一门编程语言时，外在认知负荷是第一道门槛，它决定了是否能坚持学习，还是选择“Hello and Bye”；内在认知负荷则是基础，是核心；相关认知负荷则是进阶挑战，决定了可以达到的高度。

接下来，我们将针对一些主流编程语言，沿着新手入门学习编程语言的认知负荷先后顺序进行粗略对比。希望这能为大家提供在编程语言选择方面的有用信息，同时帮助不同阶段的学习者针对各自的认知负荷水平做好心理准备。

2. 主流编程语言的认知负荷对比

在探讨主流编程语言的认知负荷时，我们需要从外在认知负荷、内在认知负荷以及相关认知负荷这三个维度进行深入分析。这种分析不仅能帮助我们理解不同语言的特点，更能为选择合适的编程语言提供参考依据。

注：笔者是后端程序员出身，对前端语言比如Javascript、Typescript等了解有限，因此这里将使用像Go、Rust、C++等主流后端语言作为分析和对比的参考对象。

2.1 外在认知负荷的影响

在编程语言学习的初始阶段，外在认知负荷往往是最先遇到的挑战。

Python在这方面表现出色，它简单的环境搭建流程让初学者能够快速开始编程之旅。只需安装一个解释器，新手就能立即开始编写代码。虽然在使用pip管理依赖时可能遇到一些包冲突的问题，但整体来说，在环境搭建、工具使用等外在认知负荷方面对初学者相当友好。

Go语言同样提供了令人称道的开发体验。它的工具链安装过程直观明了，跨平台支持也十分完善。特别值得一提的是，自从Go 1.11引入go modules以来，依赖管理变得更加自动化和直观。虽然对新手来说，理解版本控制可能需要一些时间。此外，Go团队也给出了Go项目布局的官方建议，为开发者进行代码组织提供了清晰的参考。

相比之下，C++的环境搭建则显得较为复杂。开发者需要安装编译器，配置IDE，这些步骤对新手来说都构成了不小的挑战。加上缺乏统一的包管理工具（尽管vcpkg和conan等工具正在改变这一现状），以及灵活但缺乏标准的项目结构，都让C++的外在认知负荷明显高于其他语言。

Rust通过其官方工具链安装工具rustup提供了相对简便的环境搭建方式。它的Cargo包管理器集成度高，使用便捷，而且项目结构的标准化程度高，这些特点都有效降低了外在认知负荷。

Java则介于两个极端之间。它需要安装JDK并配置环境变量(如JAVA_HOME、CLASS_PATH等)，这个过程对新手来说可能有些繁琐。虽然Maven和Gradle这样的依赖管理工具功能强大，但学习曲线较陡峭。不过，Java严格的项目布局规范在初期可能显得死板，但从长远来看反而有助于培养良好的工程习惯。

过了环境安装、工具使用和项目布局这些“外在认知负荷”的关卡后，语言自身的复杂性便会成为新手面前的更大的挑战。

2.2 内在认知负荷考量

谈到语言本身的复杂性，Python的设计理念“简单胜于复杂”使其成为认知负荷最低的选择之一。它的语法接近自然语言，几乎不需要特别的学习就能读懂基本的代码结构。这种简洁性使得Python特别适合编程初学者，以至于主流的儿童编程教学大多使用Python(当然一些启蒙教学使用的是scratch)。

Go语言同样以简洁著称，它的语法设计注重一致性和可读性。虽然保留了指针这样的底层特性，可能会让某些初学者感到困惑，但整体而言，Go的学习曲线相当平缓。值得注意的是，Go 1.18引入泛型后，虽然提升了语言的表达能力，但也增加了一定的复杂性。至于Go是否适合作为从零开始编程的新手，也是见仁见智。

C++的内在认知负荷则明显较高。它支持多种编程范式，包括面向过程、面向对象、模板编程等，这些范式和特性固然强大，但对初学者来说往往构成了较大的认知负担。特别是在处理多态、模板元编程等高级特性时，学习曲线会变得异常陡峭。

Rust的内在认知负荷同样不低，但事实证明其复杂性是有意义的。它的所有权系统和借用检查器虽然增加了学习难度，但这些机制对于理解系统编程的本质非常有帮助，同时提高了程序在运行时的安全性。新手在最初接触这些概念时可能会感到困惑，但掌握后会对内存安全有深刻的理解。

Java的内在认知负荷介于中等水平。它的面向对象语法虽然比Python或Go略显繁琐，但整体而言还算直观。Java的复杂性主要体现在面向对象设计模式、泛型和异常处理等特性上，这些概念需要时间来消化和掌握。

2.3 相关认知负荷的深入分析

在实际应用知识解决问题时，各种语言呈现出不同的特点。

Python的优势在于它能让学习者快速将知识付诸实践。其丰富的标准库和生态、简洁的语法使得从学习到应用的过程异常顺畅。无论是数据科学还是Web开发，Python都能让新手快速看到成果。它支持多种编程范式，并且社区的PEP 8规范为代码风格提供了清晰的指导。

Go语言在知识应用方面同样表现出色。它的工具链完善，容易将所学付诸实践。特别是在服务器端开发领域，Go的并发模型和简洁的语法让新手能够相对轻松地构建高效的后端服务。虽然Go不像传统的面向对象语言那样依赖继承体系，但其接口机制和组合方式为代码设计提供了优雅的解决方案。

C++的相关认知负荷较高，主要体现在将理论知识转化为实践时面临的挑战。内存管理和性能优化这些概念需要大量实践才能真正掌握。它支持多种编程范式，这种灵活性虽然强大，但对初学者来说往往是一把双刃剑。由于缺乏统一的编码规范，新手可能在选择最佳实践时感到困惑。

Rust在这方面呈现出独特的特点。它的所有权系统要求开发者在实践中深入思考内存管理问题，这个过程虽然充满挑战，但却能培养扎实的系统编程思维。Rust社区提供的编码规范和工具链都很完善，有助于形成良好的编程习惯。

Java则以其企业级开发的特点著称。它要求开发者深入理解面向对象编程的核心概念，这个过程需要较长时间的积累。Java的设计模式体系完备，社区的编码规范成熟，这些特点有助于培养专业的工程思维，但对新手来说可能需要更多的时间和耐心。

2.4 综合评估

通过以上分析，我们可以看出不同语言在认知负荷方面的特点。

Python以其全方位的低认知负荷成为初学者的理想选择。

Go语言通过简洁的设计和完善的工具链在降低认知负荷方面做出了显著成效。

Java虽然相对繁琐，但其成熟的生态系统和规范的开发流程为长期发展提供了良好基础。

Rust和C++的学习曲线较陡，但它们在系统编程和性能优化方面的深度让投入的学习成本变得有价值。

在理解了编程语言的认知负荷特点后，我们不妨再从心理学的角度，特别是借助三脑理论的视角，来探讨初学者是如何在面对不同编程语言时做出选择的。

3. 初学者的编程语言学习决策过程

三脑理论(Triune Brain Theory)由Paul D. MacLean于1970年提出的理论假说，该理论将人脑分为三个层次，如下图所示：

• 爬虫脑（Reptilian Brain）：也称原始脑，负责基本生存反应，包括对威胁的快速反应和本能行为。
• 情绪脑（Limbic System）：处理情绪和动机，影响记忆形成和社交行为。
• 理性脑（Neocortex）：负责高级认知功能，如逻辑思考、语言处理和复杂决策。

注：三脑理论提出较早，如今有新的理论认为三脑理论毫无依据。不过这里我们假定这个理论是正确和适用的。

三脑理论影响初学者的编程学习决策的过程是怎样的呢？这个过程往往涉及本能反应(爬虫脑主导)、情感体验（情绪脑主导）和理性思考(理性脑主导)三个层面的互动。我们继续往下看。

3.1 初学阶段的决策历程

在首次接触编程语言时，学习者的反应往往是多层次的。本能层面的反应最为直接，面对像C++这样认知负荷较高的语言时，很多人会本能地产生畏惧感。这种反应不是简单的怯懦，而是大脑对复杂性的自然防御机制。相反，Python这类认知负荷较低的语言则较少触发这种应激反应，使得学习者能够保持相对轻松的心态。

情感层面的体验则更为复杂。当成功运行第一个程序时，无论使用什么语言，都会带来成就感。但随着学习的深入，不同语言带来的情感体验会产生分化。举个例子，我在早期学习Java时，仅仅是配置环境变量这样的基础工作就带来了挫折感，这种负面情绪很容易影响学习的积极性。而Rust虽然入门门槛较低，但一旦进入到所有权系统的学习，很多人会因为频繁的编译错误而感到沮丧。

理性思考则是决策过程中最后但也是最重要的环节。这包括对语言应用领域的评估、职业发展前景的考虑，以及个人学习时间和精力投入的权衡。这个阶段的决策通常更加慎重，也更具有长期性。

3.2 深入学习阶段的转变

随着学习的深入，最初的决策依据往往会发生改变。原本令人望而生畏的特性可能转变为吸引力的来源。这种转变在Rust的学习过程中特别明显，当开发者逐渐理解了所有权系统的价值，最初的困惑可能转化为对语言设计的欣赏。

在这个阶段，情感体验也往往变得更加丰富。克服困难带来的成就感可能超越了简单的编程快感，这也解释了为什么一些看似“难学”的语言反而能够培养出更加忠实的用户群体。Rust连续多年在最受欢迎编程语言榜单上位居前列，很大程度上就源于这种深层的技术认同感。

理性思考在这个阶段会更加全面，不再局限于语言本身的特性，而是扩展到整个技术生态系统的考量。开发者会更多地思考语言的性能特点、社区活跃度、工具链完善程度等因素。

3.3 认知负荷与学习效果

从短期来看，低认知负荷的语言确实能够提供更平缓的学习曲线，让入门过程更加顺畅。Python和Go在这方面的优势明显，它们能让学习者快速进入实践阶段，建立信心。但这种便利性有时也会带来一个意想不到的问题：学习者可能在掌握了基础语法后陷入平台期，难以实现质的突破。这也是为什么经常有读者询问如何才能在Go语言编程中更进一步。

相比之下，高认知负荷的语言虽然入门较难，但往往能够培养更深入的编程思维。比如Rust的所有权系统，虽然增加了学习难度，但这种设计迫使开发者深入思考内存管理的问题，从而建立更扎实的系统编程基础。C++的模板元编程虽然复杂，但掌握后能够大大提升代码的抽象能力和复用效率。

不过，我们也要警惕过高的认知负荷带来的风险。如果学习过程中的挫折感持续累积，很容易导致半途而废。每年入门一次Rust的真实案例也屡见不鲜。这就要求我们在选择编程语言时，既要考虑个人的学习能力和时间投入，也要权衡职业发展的需求，找到一个适合自己的平衡点。

4. 小结

在探讨了认知负荷对编程语言学习的影响后，我们可以得出一些粗浅的见解：编程语言的学习绝非简单的语法掌握过程，而是一个涉及多个认知维度的复杂历程。从开发环境的搭建到语言特性的理解，从基础概念的掌握到工程实践的应用，每个阶段都会给学习者带来不同程度的认知压力。理解这些认知负荷的本质，有助于我们做出更明智的编程语言学习的选择。

对于编程新手来说，像Python和Go这样在各个维度都尽量降低认知负荷的语言，无疑是入门的理想选择。但我们也要认识到，较高的认知负荷未必就是缺点。就像Rust和C++这样的语言，它们的学习曲线虽然陡峭，但这种”困难”往往蕴含着宝贵的学习机会。通过克服这些认知挑战，开发者能够建立起更深入的系统编程认知，形成更扎实的技术功底。

选择合适的编程语言，某种程度上就像选择一位长期相处的伙伴。这个选择不仅要考虑语言本身的特点，还要权衡个人的学习能力、职业规划和时间投入。认知负荷理论为我们提供了一个有价值的分析框架，但最终的选择还是要回归到个人的实际需求和发展目标。正如没有完美的编程语言一样，也没有放之四海而皆准的学习路径。找到适合自己的平衡点，或许才是最务实的学习策略。

最后，在人工智能编码辅助技术飞速发展的今天，开放的学习心态和持续学习的能力，可能比选择某个特定的编程语言更为重要。毕竟唯一不变的可能就是变化本身。

5. 参考资料

• 《思考，快与慢》- https://book.douban.com/subject/10785583/
• 《认知觉醒》 – https://book.douban.com/subject/35193035/

Gopher部落知识星球在2024年将继续致力于打造一个高品质的Go语言学习和交流平台。我们将继续提供优质的Go技术文章首发和阅读体验。同时，我们也会加强代码质量和最佳实践的分享，包括如何编写简洁、可读、可测试的Go代码。此外，我们还会加强星友之间的交流和互动。欢迎大家踊跃提问，分享心得，讨论技术。我会在第一时间进行解答和交流。我衷心希望Gopher部落可以成为大家学习、进步、交流的港湾。让我相聚在Gopher部落，享受coding的快乐! 欢迎大家踊跃加入！

著名云主机服务厂商DigitalOcean发布最新的主机计划，入门级Droplet配置升级为：1 core CPU、1G内存、25G高速SSD，价格5$/月。有使用DigitalOcean需求的朋友，可以打开这个链接地址：https://m.do.co/c/bff6eed92687 开启你的DO主机之路。

Gopher Daily(Gopher每日新闻) – https://gopherdaily.tonybai.com

我的联系方式：

• 微博(暂不可用)：https://weibo.com/bigwhite20xx
• 微博2：https://weibo.com/u/6484441286
• 博客：tonybai.com
• github: https://github.com/bigwhite
• Gopher Daily归档 – https://github.com/bigwhite/gopherdaily
• Gopher Daily Feed订阅 – https://gopherdaily.tonybai.com/feed

商务合作方式：撰稿、出书、培训、在线课程、合伙创业、咨询、广告合作。

本文永久链接 – https://tonybai.com/2024/09/10/programmer-mentors-and-their-classic-works

早上送孩子去幼儿园的路上，收到一个小伙伴的微信：

我这才意识到今天是教师节！为人师，自觉还不够格！但在这个特殊的日子，作为IT行业从业人员，我想向那些在计算机科学和编程领域给予我们启迪的“老师们”致敬。这些老师可能不是传统意义上站在讲台前的教育者，但他们通过自己的著作、思想和贡献，通过他们的智慧结晶，为我们指明了方向，为无数程序员的成长之路点亮了明灯。

这里我列举的作者与其著作也都是我个人从大学开始至今在计算机编程学习和实践之路上受到深刻影响的重要参考资料。这些书籍不仅丰富了我的知识，也激发了我对编程的热情和探索精神。每一位作者的独特视角和深入浅出的讲解，都让我在理解复杂概念时受益匪浅。希望也能引起大家的共鸣。

注：计算机领域巨匠甚多，笔者见识有限，不能一一列举，这里仅列出我亲自读过且对我影响深远的作者及其代表作品，至于像唐纳德·克努斯和他的巨著《计算机程序设计艺术》等，由于我并未拜读过，这里也就没有列出。

注：书中的图书封面图片可能并非该书最新版的封面，而是笔者购买时的版本的封面图片。

2. 编程语言

2.1 C语言/Go语言领域

2.1.1 Dennis Ritchie

大一的时候学校开设了C语言编程课，指定谭浩强老师的《C程序设计（第二版）》作为随课教材，当时我特意到大学书店花了银子买了本，并奉为皋臬。

直到我看到清华出版的影印版《C程序设计语言(第二版)》，才发现自己天真了，这本才是真正的“圣经”！

Dennis Ritchie，被誉为”C语言之父”，1983年图灵奖得主(与Ken Thompson同年获得)。他不仅创造了C语言，还与Ken Thompson一起开发了UNIX操作系统。刚刚过去的9月9日是其诞辰纪念日，MIT CSAIL在X上发文纪念了这位计算机先驱和现代编程语言奠基人：

他与Brian Kernighan合著的《The C Programming Language》被亲切地称为“K&R C”，是学习C语言的必读经典，书籍不厚，它以简洁明了的语言介绍了C语言的核心概念(遵循当时的ANSI C89/C90标准)，影响了几代程序员。

2.1.2 Brian Kernighan

说完K&R中的R，我们再来说K。K指的是Brian Kernighan，他也是Bell实验室UNIX开发团队的重要成员，是C语言的主要推广者之一，他也是AWK语言中的最后的那个K。和Dennis Ritchie等动不动就是语言之父不同，Kernighan以写作风格闻名。他的写作风格清晰易懂，使复杂的概念变得平易近人，并以一种易于理解和应用的方式呈现给读者。这使得与Dennis Ritchie合著的《C程序设计语言》不仅是C语言语言特性的权威指南，更是编程语言类书籍技术写作的典范，之后很多编程语言类的书籍都参考Kernighan的风格，至少也会先从一个“Hello, World”开始全书的讲解。

其与P.J.Plauger合著的《The Elements of Programming Style》也是程序员眼中的经典。

2015年，已经70高龄的Kernighan又和Go团队的Alan Donovan合著了Go语言编程书籍领域公认的圣经《The Go Programming Language》。这本书与K&R C的风格很相似，作者们以清晰简洁的语言，系统且全面地介绍了Go的语法特性和编程理念，并通过大量的实例展示了Go在实际项目中的应用。书中不仅覆盖了基础知识，还深入探讨了并发编程、unsafe编程等Go高级主题。

2.2 C++

2.2.1 Bjarne Stroustrup

Bjarne Stroustrup是C++语言之父，他从1979年开始，在C语言的基础上添加了面向对象编程等特性，从而创造了C++这门强大而灵活的通用编程语言。C++经过ISO标准化后，他也是C++标准委员会的创始成员，并从那时起一直是一名活跃成员。如今，他还担任负责处理语言扩展提案的小组（进化工作组）的主席。

Bjarne Stroustrup的著作也是我入门和深入C++的必读经典，其中《C++程序设计语言》被认为是C++语言的”圣经”。Stroustrup以语言之父的口吻在书中详细介绍了C++的语言特性、抽象机制、标准库与设计理念。它不仅是一本语言参考，更是理解C++哲学的重要资源。

我是从高教影印版的《The C++ Programming Language (Special Edition)》开始看这本书的，与当时手里的钱能老师所著的《C++程序设计教程》相比，我感觉Stroustrup的The C++ Programming Language简直是在讲述一门新语言。

Stroustrup的另外一本书《The Design and Evolution of C++》是C++进阶的必读之作，国内版译为《C++语言的设计与演化》，这本书可以理解为Stroustrup设计C++背后的心路历程以及设计决策与语言机制：

Stroustrup的书虽好，但读起来有些难度，对初学者可能不那么友好，尤其是The C++ Programming Language，更像是一本C++语言的spec，缺少了像Kernighan那种春风化雨的阅读体验，所以我个人更喜欢下面这位C++大佬的作品。

注：Stroustrup这些年持续更新其作品，甚至还推出了《A Tour of C++》这样的更易读的小册子。

2.2.2 Stanley B. Lippman

Stanley B. Lippman是Stroustrup的同事，早年和Stroustrup一起在Bell实验室开发C++编译器，2001年，Lippman加入微软，成为Visual C++的架构师。他最为人所称道的是他的“一厚一薄”两本C++经典著作。

我们先说这本厚的，它就是C++大部头：《C++ Primer》，这本书分为C++基础、C++标准库、类设计者的工具和高级主题四个部分，非常适合C++初学者，同样其高级主题对于有经验的C++熟手也有很高的价值。

Lippman的另外一本薄书名为《Inside the C++ Object Model》，最初国内中译版《深度探索C++对象模型》由宝岛知名技术作家侯捷翻译，如今的很多新一代程序员可能已经不知道侯捷老师了，他如今依然活跃在C++高级培训的舞台上。

这本书属于C++进阶书籍，Lippman从C++编译器实现者的角度对C++的对象模型、继承和多态的实现机制(比如虚函数表、动态绑定等)等做了深入浅出的讲解，是C++走向高级阶段的必读之作。

不幸的是，Lippman已于2022年仙逝，我们再也看不到他亲自更新C++ Primer了。

2.2.3 Scott Meyers

如果你学过C++，但没有看过Effective C++系列，那我可以肯定你不是C++高手，Scott Meyers的《Effective C++》系列书籍是C++程序员通往高手境界的必读书籍：

这套C++丛书的特色就是以一条条C++准则为单元，每一条都扼要说明了一个可让你写出更好的C++程序代码的方法，并以特别设计过的例子详加讨论，这非常适合程序员的胃口。

2.3 Java

我在工作初期曾经系统学过Java，那时Java刚刚发布5.0，Spring也是方兴未艾。现在看来，没有Spring的Java是那么的纯粹！

学习纯Java，两本书足矣！下面我们就分别来看看这两本书和他们的作者。

2.3.1 Bruce Eckel

Bruce Eckel是著名的C++和Java作家，以其深入浅出的写作风格闻名。我没有将Eckel列到C++范畴，一是因为C++大神太多，二则是因为他的Thinking in Java似乎比他的Thinking in C++影响力更大。

这本书《Java编程思想》被誉为学习Java最全面的资源之一。Eckel以其特有的方式，深入浅出地解释了Java的核心概念和高级特性。书中的例子丰富而实用，帮助读者真正理解和掌握Java编程，并这本书只讲纯Java语法，并不涉及任何框架。读过的朋友，还记得书中那句“Everything is an object”吗！

2.3.2 Joshua Bloch

和Bruce Eckel是一个作家和培训师不同，Joshua Bloch领导了许多Java平台功能的设计和实现，包括Java Collections Framework、java.math包和断言机制等，对Java语言和库的发展做出了重要贡献。他曾在Sun Microsystems担任杰出工程师。2004年他离开Sun，成为Google首席Java架构师。

和Bloch为Java实现做出的贡献相比，他的书籍在Java界更是“家喻户晓”，他曾自己或与其他人合著过多本Java书籍，包括Java Puzzlers、Java Concurrency In Practice以及Effective Java。而最后的《Effective Java》更是成为了Java程序员几乎人手一本的神作：

这本书提供了编写高质量Java代码的最佳实践。Bloch基于自己丰富的经验，提出了许多实用的建议，涵盖了从基本的编程习惯到高级主题如并发和序列化，其中每条建议都值得大家细致琢磨品味。这本书帮助无数Java程序员提升了代码质量和效率。

3. 算法与数据结构

程序员，永远绕不开算法与数据结构。在算法与数据结构领域，Donald E. Knuth无疑是祖师爷级别的，他写的多卷本大部头的“计算机程序设计艺术”被多少人买回后顶礼膜拜，却不曾拆封拜读:)。

更多人和我一样，喜欢更为实用的，能看懂的书籍资料。

3.1 Robert Sedgewick

首先我们来看Sedgewick和Wayne合著的作品：《算法（第4版）》。

Robert Sedgewick是Donald E. Knuth的学生，名门之后，从1985年开始一直担任普林斯顿大学计算机科学系教授，曾任该系主任。很多耳熟能详的数据结构和算法都是Sedgewick发明的，比如红黑树、三元搜索树等。他基于课程讲义编写的这本“算法”，以清晰的讲解和丰富的Java实现而闻名。该书不仅介绍了经典数据结构和算法，还着重讨论了算法在实际问题中的应用。书中包含了大量的图示和代码，使得复杂的算法概念变得易于理解。这本书适合从入门到进阶的各个阶段的读者，是算法学习的必备参考。不过你不要想一下吃透这本书，很多算法非常深奥，可以将其作为案头的参考书，常看常新。

Sedgewick曾出版过多本算法书籍，有C实现的，有C++实现的，大家可以根据自己需要选择不同的实现版本。

3.2 Thomas H. Cormen和Charles E. Leiserson等

提到算法，就不能不提到另外一部大部头的经典著作《算法导论》

这部作品的英文版有上千页，可谓是算法领域的“百科全书”，这本书由 达特茅斯学院计算机科学系教授Thomas H. Cormen、麻省理工学院计算机科学与电气工程系教授Charles E. Leiserson等四人共同完成。这本书既全面又严谨，因此啃起来非常有难度，我在大学时期就买了该书的高教出版社的影印版，至今过去了十余年，我也没有完成全书的阅读:(。

在国内数据结构领域不得不说的另外一本教材是清华大学出版社出版的、由严蔚敏和吴伟民两位老师合著的《数据结构（C语言版）》，因很多高效将其作为考研指定教材，因此这本书的市占率很高，大家可以结合前面两个外版教材一起学习，效果可能更佳。下图是当年我购买时的版本样式：

4. 软件工程与编程思想

从大学毕业，入职工作后，软件工程知识必不可少，下面这些经典著作可以帮助大家快速融入工程领域。

4.1 Erich Gamma、Richard Helm、Ralph Johnson和John Vlissides

这四位博士都是国际公认的面向对象软件领域的专家。他们在1994年合著的开创性的书籍《设计模式：可复用面向对象软件的基础》成为了开发人员在工程领域的必读之作，其影响力之广泛在整个IT领域都能排在TOP10。

这本书定义并系统化了软件设计中的常见模式，为面向对象设计提供了一套通用词汇和最佳实践。书中详细描述了23种设计模式，并通过实例说明了它们的应用场景。这本书不仅影响了无数程序员的设计思想，也为软件工程领域提供了宝贵的参考。这四位博士的工作对软件设计模式的研究和应用产生了深远的影响。

4.2 Steve McConnell

Steve McConnell是软件工程实践领域的权威专家，他的著作有不少，包括《Code Complete》、《Rapid Development 》和《Software Estimation》等，都对提高代码质量和开发效率有着重要影响。而其中影响力最大的莫过于《代码大全（第2版）》：

这是一本软件构建实践的百科全书，它涵盖了从变量命名到软件架构的各个方面。McConnell以丰富的经验和洞察力，提供了大量实用的编程技巧和最佳实践。这本书不仅适合新手学习，也是有经验的程序员提升技能的重要资源。并且，书中所讲的各种技巧和实践几乎与编程语言无关，无论你擅长哪种语言，都能从中获益！

4.3 Robert C. Martin（Uncle Bob）

Robert C. Martin，昵称”Uncle Bob”，是敏捷开发运动的重要推动者，也是软件工艺的倡导者。他的著作颇多，包括敏捷软件开发、敏捷整洁之道、代码整洁之道、匠艺整洁之道等。最近刚刚上市的《函数式设计》也出自Bob大叔之手。

在他的诸多作品中，《敏捷软件开发：原则、模式与实践》对我的影响更为深刻。

在这本书中，Martin详细阐述了敏捷开发的核心原则(SOLID原则)，并通过大量的案例研究和设计模式，展示了如何在实践中应用这些原则。这本书不仅介绍了技术层面的最佳实践，还深入探讨了敏捷开发对团队协作和项目管理的影响。

4.4 Andrew Hunt和David Thomas

Hunt和Thomas是两位经验丰富的软件开发者，他们的著作强调了持续学习和改进在程序员职业生涯中的重要性。他们共同开创了Pragmatic Programmer的概念，并通过其大作：《程序员修炼之道：从小工到专家》为开发人员讲述具体实践的方法：

这本书强调了在软件开发中保持务实态度的重要性。作者们通过一系列小贴士和练习，涵盖了从个人责任到知识投资等多个方面，帮助程序员不断提升自己的技能和职业素养。

4.5 Frederick P. Brooks Jr.

谈到软件工程，我们不能忘记一个人，他就是Frederick P. Brooks Jr.。Brooks是一位美国计算机架构师、软件工程师和计算机科学家，以管理IBMSystem/360系列大型机和OS/360的开发而闻名。他在其开创性著作《人月神话》中坦率地写下了这些开发和项目管理经历，对后续的软件工程领域产生了深远的影响：

这本软件工程的经典之作挑战了许多关于软件开发的传统观念。Brooks通过自己在IBM的经历，深入探讨了大型软件项目管理中的各种问题。尽管首次出版已经过去多年，但书中关于团队沟通、项目规划和概念完整性等方面的见解至今仍然适用，是每个软件项目管理者入门必读的著作。

5. 计算机系统

最后，我们看一下计算机系统领域，我将系统编程、网络编程、编译器、数据库、操作系统统统放到这个领域一起说明了，排名不分先后:)。

5.1 Randal E.Bryant

Randal Bryant是一位美国计算机科学家和学者，因其在形式验证数字硬件和软件方面的研究而闻名。Bryant自1984年以来一直在卡内基梅隆大学任教。2004年至2014年，他担任卡内基梅隆大学计算机科学学院(SCS)院长。他长期从事本科生和研究生计算机系统方面课程教学近40年。他和David O’Hallaron教授一起在卡内基梅隆大学开设了15-213课程“计算机系统导论”，其《深入理解计算机系统》便是以这门课的讲义为基础撰写而成的：

这本书涵盖了计算机系统的多个层面，包括硬件、操作系统、编程语言和网络等，使读者对计算机的整体架构有深入的理解。对于计算机专业入门的学生而言，这本书是必读的教材，国内尚没有类似的教材能望其项背！当年如果早早能看到这本教材该多好啊！

5.2 W. Richard Stevens

Richard Stevens是UNIX和网络编程领域的权威专家，也是我顶礼膜拜的大神，他的著作对系统级编程产生了深远的影响。在我工作后的若干年内，Stevens的作品是我理解Unix/Linux系统编程的必备参考，并全部购买收藏，随时翻阅。更神奇的是，他的每一部作品都是上乘之作，看下面的豆瓣评分：

-《UNIX环境高级编程》

这本书被誉为UNIX编程的”圣经”。Stevens深入浅出地解释了UNIX系统调用和库函数的使用，涵盖了文件I/O、进程控制、信号处理、线程等关键主题。这本书不仅是学习UNIX/Linux系统编程的必备参考，也为理解操作系统内部工作原理提供了宝贵的见解。

-《UNIX网络编程》（卷1：套接字联网API，卷2：进程间通信）

相对于Unix环境高级编程的全面和总括，这套书深入具体领域，重点覆盖了UNIX环境下的网络编程和进程间通信技术。第一卷重点讲解了TCP/IP协议族和套接字编程，第二卷则专注于UNIX系统上的各种IPC（进程间通信）机制。这套书不仅提供了详细的技术讲解，还包含了大量的实例代码，是网络编程学习和实践的必备参考。

-《TCP/IP详解》系列

这套书深入浅出地解释了TCP/IP协议族的工作原理，从协议的基本概念到复杂的实现细节，为读者呈现了一幅完整的TCP/IP知识图谱。这套书不仅适合网络程序员阅读，也是理解现代互联网技术基础的重要资源。

对于Stevens的这些书，虽然年代已久，但对如今的后端/系统程序员依然有极大的参考价值，建议大家必读。

5.3 Alfred V. Aho, Monica S. Lam, Ravi Sethi和Jeffrey D. Ullman

以Alfred V. Aho为代表的这几位作者都是编译器理论和实现的权威专家，他们的著作被誉为编译原理领域的”圣经”。Alfred V. Aho同时也是AWK语言中的那个”A”，他还著有《计算机算法的设计与分析》。当然“龙书”是其在学术领域著作的最卓越代表，学编译原理的同学建议人手一本。

这本书以其全面性和深度在编译器领域独树一帜。从词法分析、语法分析到代码优化，书中详细讲解了编译器设计的各个环节。虽然以理论为主，但书中也包含了大量的实例和练习，帮助读者将理论付诸实践。这本书不仅是编译器开发者的必读之作，对理解程序语言的设计和实现也有重要帮助。国内各大开设编译原理课程的重点高校也都将其作为第一教材。国内一些高校也编写了一些自己的教材，但与这本“龙书”相比，level还是差距很大。

5.4 Abraham Silberschatz

Avi Silberschatz是一位以色列计算机科学家和研究员，曾在bell实验室工作过，他因在计算机科学领域撰写了许多有影响力的著作而闻名，尤其是操作系统和数据库系统方面。其作品《数据库系统概念》和《操作系统概念》被全世界的高校计算机专业所采用。

-《数据库系统概念》

本书由Abraham Silberschatz、 Henry F. Korth和S. Sudarshan合著，这三位作者都是数据库系统领域的专家，他们的著作被广泛用作大学教材和专业参考。这本书全面介绍了数据库系统的基本概念、设计原理和实现技术。从关系代数到事务处理，从查询优化到分布式数据库，书中涵盖了传统和现代数据库技术的各个方面。无论你是在校数据库专业的学生，还是从事数据库核心系统开发的工程师，亦或是数据库应用开发的程序员，本书都极具参考价值，可放置在案头随时查看。

-《操作系统概念》

本书由Abraham Silberschatz, Peter B. Galvin 和Greg Gagne合著，这几位作者都是操作系统理论和实践的专家，他们的著作在学术界和工业界都有广泛影响。

这本书以其全面性和深度成为了操作系统学习的重要参考。从进程管理到分布式系统，从内存管理到安全性，书中详细讨论了操作系统的各个方面。作者们不仅介绍了理论知识，还通过案例研究展示了这些概念在实际系统中的应用。这本书适合从入门到进阶的各个阶段的读者，是理解现代计算机操作系统工作原理的关键参考材料。

6. 小结

在教师节这个神圣的日子中，我们回顾了这些在计算机科学和编程领域做出杰出贡献的”老师们”。他们的智慧和洞见，通过这些经典著作，影响了几代程序员的成长，更是对我的程序员生涯提供了莫大的帮助。

这些大师们不仅仅传授了技术知识，更重要的是，他们塑造了我们思考问题和解决问题的方式。从C语言到Go，从算法到软件工程，从操作系统、编译原理到网络编程等，这些著作涵盖了计算机科学的方方面面，构建了现代软件开发的知识体系。

作为程序员，我们应该心怀感激，因为我们站在了这些巨人的肩膀上。同时，我们也要记住，学习是一个终身的过程。技术在不断进步，新的挑战不断出现，但这些经典著作中蕴含的智慧将永远指引我们前进的方向。

Gopher部落知识星球在2024年将继续致力于打造一个高品质的Go语言学习和交流平台。我们将继续提供优质的Go技术文章首发和阅读体验。同时，我们也会加强代码质量和最佳实践的分享，包括如何编写简洁、可读、可测试的Go代码。此外，我们还会加强星友之间的交流和互动。欢迎大家踊跃提问，分享心得，讨论技术。我会在第一时间进行解答和交流。我衷心希望Gopher部落可以成为大家学习、进步、交流的港湾。让我相聚在Gopher部落，享受coding的快乐! 欢迎大家踊跃加入！

著名云主机服务厂商DigitalOcean发布最新的主机计划，入门级Droplet配置升级为：1 core CPU、1G内存、25G高速SSD，价格5$/月。有使用DigitalOcean需求的朋友，可以打开这个链接地址：https://m.do.co/c/bff6eed92687 开启你的DO主机之路。

Gopher Daily(Gopher每日新闻) – https://gopherdaily.tonybai.com

我的联系方式：

• 微博(暂不可用)：https://weibo.com/bigwhite20xx
• 微博2：https://weibo.com/u/6484441286
• 博客：tonybai.com
• github: https://github.com/bigwhite
• Gopher Daily归档 – https://github.com/bigwhite/gopherdaily
• Gopher Daily Feed订阅 – https://gopherdaily.tonybai.com/feed

商务合作方式：撰稿、出书、培训、在线课程、合伙创业、咨询、广告合作。