林昊：开发者如何提升写代码的硬实力丨Go+ 1.0 发布会干货分享
10 月 15 日，七牛云主办的「Go+ Together！Go+ 1.0 发布会暨 Go+ 开发者基金会启动仪式」在上海隆重召开。
本次大会中，CCF 杰出工程师奖获得者林昊以《开发者如何提升写代码的硬实力》为题，结合自身的成长发展路径，分享了开发者提升个人代码硬实力的方法与经验。
林昊认为深刻掌握语言 API 是开发者的基本功，一名进阶的开发者则需要能够写出鲁棒性好的代码。高阶开发者，则需要合理选择语言，深刻理解语言运行机制。
以下为林昊主题演讲的内容整理：
大家好，我是林昊。
作为一个工程师，我特别佩服许式伟开发 Go+ 语言。所有的工程师应该都能感受到做一门新的语言有多么的难，尤其是一家中国公司做一门新的语言，更是无比的困难。因此我非常佩服许式伟，也非常感谢邀请我来发布会上做分享。
我回顾了一下自己作为一个工程师这么多年，整个写代码的能力是怎么样逐步提升起来的，还挺有意思的。
主要有基本功、进阶、高阶三个阶段，这三个阶段会相对比较明显，是我自己的一个经历。最后我想讲一点选择语言的问题，因为一帮程序员凑在一起，打开聊天的最简单方式是讨论哪个语言最好，基本就可以聊一个通宵了。
基本功：深刻掌握语言 API
- 为什么要掌握语言 API
第一点，对于所有程序员来讲，学习任何语言，最重要的是基本功是深刻掌握语言的 API。
这句话说起来非常容易，但回顾自己写代码的历程，我觉得还挺难的。比如说怎么样充分发挥语言的能力，因为每个语言在不同场景的能力是不一样的。每门语言都有自己的 API，像编写通信程序的程序员，语言可能会提供各种 I/O 的能力，比如 Blocking I/O、Non-Blocking I/O、Asynchronbous I/O等；写高并发程序的程序员，会有很多高并发的包。
很多人觉得我看一下教程就学会了，但实际不是这样的。我最早学的是 Java，没有写高并发程序以及通信程序之前，我觉得这个东西太简单了，我也懂怎么用 Java 写一个 I/O 程序、网络通信程序，或者并发量很大的程序，照着书本，照着 Demo写一遍，然后上线，应该不会有任何问题。后来在阿里，我开始接触并发量上亿或者更高的并发量。我在阿里上线的第二个程序，大概一天的访问量大概过亿，上去之后系统就崩了。只有到这个阶段你才会明白，学的所有 API，里面非常重要的一点是，你有没有理解 每一个 API 背后的不同到底是什么。肯定要掌握这个语言有哪些 API 的构成。这里最重要的就是实战，真正去动手，而不是光看一篇文章和一本书，不管那本书写得多好，应该都没有太大的作用。
第二，掌握语言 API ，对于在写代码的过程中避免造成一些非常常见的故障，是非常有帮助的。对 API 大家都会有自己的默认理解，你以为它是这么做的，其实它可能不是这么做的。
最常见的故障是对资源超出预期的消化。我们写代码，背后肯定会消耗一些资源，关键是消耗的资源到底有多少，有些时候可能是不知道的。比如说在数据结构里面，很多的数据结构都是自增长的，创建了一个 list，随着塞入 list 的元素越来越多，可能会不断地增长，一开始你会觉得没什么，有时候不知道什么原因就消耗了非常多的资源。故障都是这样，你不知道它为什么。
这种故障我们看得太多了，我们甚至给 JDK 官方说以后的数据语言能不能限制大小，后来发现原来就是一小部分公司的诉求，大部分公司是没有这样的诉求，但这种故障在我们这儿出现过不知道多少次。如果不是非常清楚 API 的话，在一个大型系统里面出故障几乎就是必然的事情。
- 如何掌握语言 API
学好一个语言的 API ，最重要是翻阅一下 API 的实现代码，以及场景实战。
刚刚其实也讲到，不光去翻阅一段代码，不要仅仅是去看一个文档，现在多数的语言其实都是开源的，可以看到这个语言是怎么实现的，用的 API 最好能够翻看一下，这个 API 从代码上是怎么做的，会帮助你理解 API 的实现。
第二，场景实战。我自己以前学 Java，什么包都学过，真正用的时候发现什么都不懂，就感觉没有看过文档和书一样。等到要写的时候，我又把书拿出来再读一遍是学得比较快的。但不是所有的人都有那个机会去触碰非常复杂的 I/O 或者高并发程序，不是所有人都有实战的机会，不是完全没有办法。
以写通讯程序为例。有很多非常顶级的、开源的通讯程序框架，比如 Java 的通讯框架有 Netty，Go 有 GRPC 等等。它们都写得非常好。最好的学习方法是，基于语言最原生的 API 自己写一个，不看别人的代码自己写一个出来，再对比一下你写的跟开源的、顶级框架的代码有什么区别。我想应该是有些区别的，你会发现自己哪个地方理解得不太到位。
进阶：写鲁棒性好的代码
第二个阶段是进阶，对程序员来讲就是一个比较高的挑战，怎么写鲁棒性非常好的代码。
为什么很多职业程序员会认为用 Scratch 只是在写一个玩具而已，因为那样的程序放在生产级里面，鲁棒性非常糟糕，很难适应多种环境，很容易出问题。我们写一个玩具型的系统非常简单，人人都可以是程序员，写生产级的系统是需要职业程序员来写的。
- 被误用导致故障
所谓鲁棒性好，我举几个例子。写代码的时候，最常见、最典型的例子是被误用，我们以前出过很多次、非常常见的故障。
我相信大家写代码的时候，经常会写个代码做批量处理，传一个列表或数组出来，做一些批量处理，这是非常常见的 API。很多工程师会在 API 上写一个文档，写明建议不要传超过一千个数组的元素进来，但其实代码里面没做任何的边界处理，没有控制到底传多少。以前我们出过一次非常严重的故障，就是“误用”造成的，当时我们大概处理了一个多小时。现代的软件工程其实是由众多程序员共同完成的，一家公司可能有上万个程序员甚至更多，没有办法保障每个人写出来的代码质量都非常高。
在我们内部，这种情况在故障定责上会定在提供 API 的这一方。你提供了一个 API ，只在文档上写了不要传太多的数据进来。出现故障后，不能说别人误用了一下你的 API 这个系统就挂了，原因是他没有仔细看文档。这个理由我们是不会认的。
确定边界是鲁棒性好的代码的基本特征。大家去看一个职业程序员写的代码，如果是正常程序的代码是非常容易写的，但是好的代码大量都在处理边界和异常情况。看代码的时候，可能会觉得那些代码都没什么用，删掉也没关系，但在很多情况下会起到最关键的作用。
误用这种故障大家会觉得不常见，其实有一个最经典的误用 API 的案例：1999 年美国发射的火星气候探测者号，降落的时候，在空中爆炸了。原因是这个程序是由两个团队写的，一个是美国的团队，另外一个是别的国家的团队。两个团队在 API 上在传入的参数的单位理解不同，一边认为是牛顿，另外一边认为是另外一个单位，两边都没有核对过。双方都没有去看调 API 的文档，双方看到 API 的参数名就开始猜，应该是这个意思。后来在火星气候探测者号降落的时候，就按照这个参数去调位置，导致降落太快，直接就爆炸了，大概损失了几个亿美金。像卫星这种最大的问题是发射窗口，不仅损失了钱，还损失了大量的时间。
这种故障很典型，大家都觉得不会犯，但我 review 过很多代码，觉得这是非常常见的。
- 运行环境等改变造成故障
我们在内部最强的一个感受：如果这个代码只运行一天难度是不大的，随便写写就好了；如果要在生产环境连续运行一年，并且从来不重启，很多代码是会挂的。
以前我们内部开玩笑，比如说做活动、大促前最好把所有的系统都重启一遍，这是最保险的，重启是最大的绝招。如果不重启，可能真的会出点问题。很多程序，比如以前我们有人做 cache，觉得这家公司的业务量不可能增长那么大，所有东西都可以放在缓存里面，没想到公司成长很快，很多东西塞不到 cache 里面，直到有一天系统全部崩掉。这种东西临时改是来不及了，这种故障时间通常都会非常长。
- 鲁棒性是业余、职业、优秀程序员的最大分水岭
我有很长时间没有写代码，但仍然 review 过很多代码，我自己还是认为代码的鲁棒性写得如何，几乎就是业余程序员、职业程序员、优秀程序员最大的分水岭。
更优秀的程序员能够关注到更多的防范。比如说用 Java 写通讯框架，Netty 是垄断者，几乎所有人都是基于 Netty 去写通讯程序。如果大家稍微翻 Netty 的代码，会发现里面处理了非常多种可能想都想不出来的异常，包括 Java 语言在某个情况下会出现一个问题， Netty 在那里写了一段代码，就是为了屏蔽掉语音上的 bug。我觉得这个挑战还是非常大的。
我觉得要做好鲁棒性，最常见、最简单的有以下几点。
第一，做边界处理。我觉得这是最简单的，但很多人觉得没有必要做，很多人的代码肯定是不做边界处理，认为某些现象不可能发生。问题通常就是你认为绝对不会发生的地方就发生了，有很多种原因造成，不用纠结这个原因是什么。对不符合设计预期的，都可以抛异常。
第二，对响应时间要求非常高的程序，对批量处理的程序，通常来讲写代码时候的处理逻辑、方式会很不一样。对于响应时间非常高的程序而言，宁可去抛错误，也不要去做过多的脱慢，或者把资源耗尽。以前看过很多的并发程序，有一堆任务要扔进来，要去做并发的处理，有些人觉得如果现存存码满了，最好扔进一个队列里面等一下，不要处理不了，但是很有可能导致很多请求堆在队列里面，导致响应时间拖长之后，把整个线程全部耗尽。这个是非常常见。我觉得在写这种程序的时候，要稍微看场景决定。
第三，深度理解所使用的 API ，甚至语言的运行机制，确保控制异常。我们内部以前在所有核心系统，包括运维的同学，其实运维的同学是很吓人的，因为运维以前很多的操作都是在生产环境直接敲命令行。不是所有的人都知道敲的那行命令会发生什么，敲下去了后，整个系统就全挂了。用 API 也一样，如果不是非常清楚 API 是怎么实现的，直接去用，出故障其实很正常。语言也一样，如果你不知道语言是怎么运转的，很多时候会误用或者造成一些问题。
第四，真正要把代码的鲁棒性写好，更好的训练方式是多参与。只要是人写的代码出点问题都很正常，每家公司都会碰到很多的问题、故障，大家可以多参与这个过程。我自己觉得以前在异常部分代码能力提升关键之处，以前阿里内部有一个民间组织叫“消防队”，专门负责灭火。以前最早进入消防队的人处理了太多故障，看过太多代码导致的问题，等到他们自己写代码的时候就会稍微注意一点，这是一个很好的过程。当然现在应该很多公司都有官方团队处理故障。只有看多了以后，才有可能把代码的鲁棒性写好，真正在一开始什么都没有看到过的情况下要写好鲁棒性，难度是非常大的。
我认为很容易通过看代码看出一个程序员的水平。现在很多程序员的水平被 PPT 误导，PPT 里面画非常好看的架构图，架构图里一堆的框，最后拼的是谁画的框好看。但是我们说一个真正好的程序员，只要看几段代码是能看出他的水平，这个是非常明显的。
高阶：深刻理解语言运行机制
更高阶的程序员，一定会理解自己所用的那门语言背后是怎么运行的。每一门语言背后的实现过程都有很大的差别。
以 Java 举例，对 Java 程序员来讲，非常清楚 JMF 怎么运行一段代码，对Java来说启动的时候有解释运行、C1编译、C2 编译等。很多 Java 程序，刚启动的时候整个系统的响应时间是比较慢的，后面用着用着响应速度就比较快了。很大的原因就是因为 Java 在运行的过程中不断收集信息做 C2 高级编译，才能让整个程序运转得越快。在活动类型的时候，比如说做一个促销活动，觉得活动之前重启一下比较安全，这个时候量没有打过来，系统运行是比较慢的。像阿里前几年双 11 一个非常重要的创新是让代码全部热起来，在活动开始前先跑很多很多遍。
第二，内存管理机制。现在几乎所有高级语言都是自动内存管理，你必须要知道自动内存管理的机制是什么。所有的自动内存管理很难做到不暂停你的应用，对你的业务肯定会有影响。
第三，线程和 OS 线程对应关系。
下一个话题是关于如何学习语言的运行机制。我自己觉得，怎么去学好每一门语言背后整体运行的机制，对高阶的程序员来讲非常重要。
第一，读一两本语言基础原理的书。直接看语言的代码估计很难看懂，语言基本的原理应该都差不多，不管是什么语言，基本要做的几件事都是一样的。
第二，翻看语言背后实现的源码。这个就需要找不同感兴趣的地方去看，比如对内存管理很感兴趣，可以翻看一下内存管理相应的代码是什么。掌握一定的技巧是非常重要的，以前我们很多人学 JMF 的时候，打开庞大的代码库，你不知道从哪看，如果没有入口的话，你没有办法顺藤摸瓜。
第三，多做代码的实现。即使是语言级的源码，很多人觉得是大牛写的代码，有些时候也会看到里面有一堆很搞笑的代码，会发现以前无法解释的神奇的事情，就是这个原因造成的。
合理选择语言
最后要讲的一点，怎么样去合理选择一门语言。这个跟代码实力没关系，但是对很多做技术选型的人非常重要。
我认为，脱离公司背景、脱离业务背景去讨论语言的好坏，其实没有什么好争论的，因为没有任何意义，每门语言在任何场景下会有相对的优劣性。
淘宝最早是用 PHP 写的，为什么从 PHP 换成了 Java，不是因为 Java 比 PHP 好。最最大的原因是阿里除了淘宝以外有另外一家公司做 B2B，当时 B2B 的主体工程师是 Java 工程师。淘宝那个时候业务发展非常快，需要很多的人一起写业务。如果没有办法用 B2B 的工程师，纯粹招聘新人的话，会导致开发效率不够高。最简单的方法是让整个公司的程序员都能够被使用起来。让一个程序员换一门语言，难度还是非常大的。大量使用来自 B2B 公司的 Java 工程师，这才是淘宝从 PHP 换到 Java 的原因。
Twitter 最早用 Scala，学习门槛比较高，想换成 Java，最后也没有换成。Facebook 最初用 PHP，后来也想换 Java，也是被程序员吐槽的。
我觉得不用做纯语言的争论。举个例子，C 通常用来做基础型软件，当你写一个非常重要的存储软件和内存软件的时候，最好能自己控制内存的管理，而不是交给语言去控制，这样可以更加的精准。所以 C 很少用来做业务型的场景，更多是基础性软件。C 对很多程序员来讲要求还是更高一些。我们开玩笑说，C 语言写出来的代码通常只会看到两种状况，一种是特别牛的，一种就是特别差的。
Java 在运行时的优化，还有自动内存管理等等，对于写业务来讲，相对是比较友好的。Java 的程序一般来讲不会写得太烂，多数人可以写到六七十分，但想写到 90分的高分，可能难度就非常大了，因为需要非常清楚语言怎么运转。比如，写一个对内存管理友好的 Java 程序，对程序员的要求就比较高了。
今天发布会所讲的 Go+，也是有清晰场景定位的语言。
对所有程序员来讲，最重要的生产工具，第一个是语言本身，第二个是 IDE。语言本身会直接决定某些场景的效率，我觉得语言是一个很重要的工具。
这差不多是我想讲的内容，谢谢大家！
