计算机科学入门 ​

为了写大型程序，程序员用各种工具和方法，所有这些形成了 软件工程 学科。

这个词由工程师 Margaret Hamilton 创造

她帮助 NASA 在阿波罗计划中避免了严重问题。

面向对象编程 ​

把大项目 分解成小函数 可以让多人同时工作，不用关心整个项目，关心自己的函数就好了，如果你的任务是写排序算法，你只需要确保高效和正确就可以了。

然而把代码打包成函数 依然不够 ，如果只是这样，微软 Office 会有几十万个函数。

解决办法是：把函数打包成层级，把相关代码都放在一起，打包成对象（objects）。

例如，汽车软件中可能有几个和定速巡航有关的函数，比如 设定速度 ， 逐渐加速减速 ， 停止定速巡航 ，因为这些函数都相关，可以包装成一个 定速巡航对象 。

定速巡航 只是引擎软件的一部分，可能还有 火花塞点火 ， 燃油泵 和 散热器 ，我们可以做一个 引擎对象 来包括所有 子 对象，除了子对象， 引擎对象 可能有自己的函数，比如 开关引擎 ，它也会有自己的变量，比如汽车行驶了多少英里，总的来说，对象可以包其它对象，函数和变量。

当然，引擎对象 只是"汽车对象"的一部分，还有传动装置，车轮，门，窗等。

编程语言经常用类似这样的语法，把函数打包成对象的思想叫 面向对象编程 ，这种思想和之前类似，通过封装组件，隐藏复杂度，之前把晶体管打包成了逻辑门，现在软件也这样做。

API ​

把大型软件（如汽车软件）拆成一个个更小单元，适合 团队合作 。

一个团队负责定速巡航系统，团队里的一位程序员负责其中一些函数，定速巡航 要用到引擎的 其它 函数，来保持车速，定速巡航团队不负责这些代码，另一个团队负责。

因为是其他团队的代码，定速巡航团队需要 文档 帮助理解代码都做什么，以及定义好的 程序编程接口 -简称 API 。

API 帮助不同程序员合作不用知道具体细节，只要知道怎么使用就行了。

权限 ​

API 控制哪些函数和数据让 外部访问 哪些 仅供内部 。

面向对象 的编程语言 可以指定函数是 public 或 private ，来设置权限。

如果函数标记成 private ，意味着 只有 同一个对象 内的其他函数能调用它。

面向对象编程 的核心是 隐藏复杂度 ，选择性的公布功能，因为做大型项目很有效，所以广受欢迎。

面向对象的编程语言 ​

计算机上几乎所有软件，游戏机里几乎所有游戏，都是 面向对象 编程语言写的，比如 C++ , C# , Objective-C 等，你可能听过 Python 和 Java 。

IDE ​

有一点很重要：代码在编译前就只是文字而已。

前面提过，你可以用记事本或任何文字处理器，有人确实这样做，但一般来说，现代软件开发者 会用专门的工具来写代码。

工具里集成了很多有用功能帮助写代码，整理，编译和测试代码，因为集成了所有东西，因此叫 集成开发环境 ，简称 IDE 。

所有 IDE 都有写代码的界面，还带一些有用功能，比如 代码高亮 ，来提高可读性，许多 IDE 提供实时检查，比如拼写，检查语法。

大型项目有很多源代码文件，IDE 帮助开发者整理和看代码。

很多 IDE 还可以直接编译和运行代码，IDE 可以定位到出错代码，还会提供信息 帮你解决问题，这叫 调试（debug）。调试很重要，大多数程序员会花 70％~80％ 时间调试，而不是在写代码。

README ​

除了写代码和调试，程序员工作的另一个重要部分是 给代码写文档 。

文档一般放在一个叫 README 的文件里，告诉其他程序员，看代码前先看这个文件。

在代码托管平台中， README 文件会被展示在首页，让其他程序员 初步 了解你的代码。

注释 ​

注释是标记过的一段文字，编译代码时注释会被 忽略 ，注释存在的唯一作用就是 帮助开发者理解代码 。

你可能第二天就忘记昨天写的代码是干什么的了。

对其他人也很重要，最糟糕的就是拿到一堆代码，没有任何注释和文档，结果得逐行读代码，理解到底干嘛的。

写代码最烦的有两种人：让我写注释的人和不写注释的人。

版本控制 ​

除了 IDE，还有一个重要软件帮助团队协作，叫做源代码管理，也叫 版本控制 （version control）。

软件公司会把代码放到一个中心服务器上，叫 代码仓库 ，当一段代码写好后可以将它上传到代码仓库中，别人也可以从代码仓库把代码拉取下来，不需要用 U 盘。

常用的版本控制软件是 git ，你可能听过 github 或者 gitee ，这都是基于 git 的代码托管平台。

代码的主版本 (master)，应该总是编译正常，尽可能少 bug，但有时 bug 还是会出现，幸运的是，源代码管理可以跟踪所有变化，如果发现 bug ，全部或部分代码，可以 回滚 到之前的稳定版。

测试 ​

写代码和测试代码密不可分，测试一般由个人或小团队完成，测试可以统称 质量保证测试 ，简称 QA 。

严格测试软件的方方面面，模拟各种可能情况，看软件会不会出错，基本上就是 找 bug 。

解决大大小小的错误需要很多工作，但对确保软件质量至关重要，让软件在各种情况下按预期运行。

beta ​

你可能听过 beta 版 软件，意思是软件接近完成，但不是 100％ 完全测试过，公司有时会向公众发布 beta 版，以帮助发现问题，用户就像免费的 QA 团队。

alpha ​

你听过比较少的是 beta 版之前的版本：alpha 版本。

alpha 版一般很粗糙，错误很多，经常只在公司内部测试