用費曼技巧學編程,香不香?

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引子

 有一本講諾貝爾獎獲得者,物理學家費曼的書,叫做《發現的樂趣》,書中寫到一個費曼小時候的故事:

 “我們家有《大不列顛百科全書》,我還是小孩子的時候,父親就常常讓我坐在他腿上,給我讀些《大不列顛百科全書》。比如說,我們讀關於恐龍的部分,書上可能講雷龍或其他什麼龍,書上會說:“這傢伙有 25 英尺高,腦袋寬 6 英尺。” 

這時父親就停下來,說:“我們來看看這句話什麼意思。這句話的意思是:假如它站在我們家的前院里,它是那麼高,高到足以把頭從窗戶伸進來。不過呢,它也可能遇到點麻煩,因為它的腦袋比窗戶稍微寬了些,要是它伸進頭來,會擠破窗戶。 

費曼說:凡是我們讀到的東西,我們都盡量把它轉化成某種現實,從這裏我學到一個本領——凡我所讀的內容,我總設法通過某種轉換,弄明白它究竟什麼意思,它到底在說什麼。

 

費曼技巧

 

費曼技巧,或者說費曼學習法是一種以教促學的方法,一共有四步(已經知道的可以無視,直接跳過): 

(1) 選擇新概念/新知識, 自己先去學習它。 

(2) 假裝當一個老師,去教授別人 

想象你面對一群小白,怎麼把這個概念講給他們聽,讓他們理解呢? 

把你講解的思路也寫到紙上,如果實在不想寫,可以說出來。 

非常重要!!!不要讓你的思路停留在大腦中,因為大腦中對於知識點之間的關聯會有些想當然的、錯誤的假設,說出來或者寫出來能找到這些“盲點”!!

 

(3) 如果你在教授的過程中遇到了麻煩,卡了殼,返回去學習。 

重新去看書,搜相關資料,問別人,倒逼自己把這個概念搞清楚, 然後回到第二步,繼續給小白講授。

 

(4) 簡化你的語言。 

目標是用你自己的語言,非專業的詞彙去解釋這個概念。盡量做到簡單直白,或者找到比喻來表達。 

非常簡單的過程,對吧? 

 

實戰演練

我們來用個例子來演練一下,有請碼農翻身頭號主人公張大胖出場。 

張大胖正在學習Java,這一天他遇到了一個新的概念:“動態代理”  (注意是學習這個概念,不是具體實現), 非常抽象,在日常編程中幾乎不會直接使用,理解起來有難度。

 

第一步,自學

 張大胖看了動態代理的介紹,書上列舉出一堆煩人的代碼來展示這個東西是怎麼使用的,比如有個接口(IHelloWorld)及其實現類(HelloWorld), 然後有個InvocationHandler的實現,最後用Proxy.newProxyInstance(….)創建一個新的類出來,這些都是什麼鬼?啰里啰唆的。

 

第二步,張大胖嘗試教一下小白(當然這裏的小白至少得懂點兒Java)

 

張大胖:動態代理嘛,很簡單,就是給定一個接口和實現類,再加上一個InvocationHandler , 動態代理這個技術可以在運行時創建一個新的代理類出來。 

小白:張老師, 新的代理類有什麼用? 

張大胖:舉個例子,有個叫IHelloWorld接口及其實現類HelloWorld,它有一個叫sayHello()的方法。可以在sayHello()之前和之後,額外加一些日誌的輸出。 

(在講解一個概念的時候,舉例和類比很重要,人類習慣於通過例子來學習,從具體走向抽象) 

小白:那我直接寫一個新的類,比如HelloWorldEx,把日誌輸出添加到其中不就行了,為什麼還要用Proxy.newProxyInstance(……)這麼麻煩的方法?

public class HelloWorldEx implements IHelloWorld{
    IHelloWorld hw;
    public HelloWorldEx(IHelloWorld hw){
        this.hw = hw;
    }    
    public void sayHello(){        
        Logger.startLog();
        hw.sayHello();
        Logger.endLog();
    }
}

  

張大胖無法回答這個問題,卡殼了! 

第三步,回過頭去看書,學習。

書中也沒有解釋,唉! 

仔細想一想,手動寫一個類HelloWorldEx和用Proxy.newProxyInstance來創建,區別到底是什麼? 

實現的功能是相同的,但是HelloWorldEx需要事先寫好,編譯后不能改了,相當於寫死了!如果我想對Order類,Employee類,Department類,也想加點兒日誌,還得寫個OrderEx,EmployeeEx,DepartmentEx的類,太麻煩了! 

而Proxy.newProxyInstance這種方法,可以在程序運行的時候為任意類動態地創建增強的類。 

事先寫死的叫做靜態代理,Proxy.newProxyInstance這種方式叫做動態代理,更加靈活。 

張大胖覺得這麼解釋就通了。 

小白:為什麼要創建新的代理類,那個Proxy.newProxyInstance不能直接修改老的HelloWorld類嗎? 

張大胖再度卡殼,上網搜索,找到了答案,和Python,Ruby等方法不同,Java本質是一個靜態類型的語言,class一旦被裝入JVM,是不能修改,添加,刪除方法的,既然老的class不能修改,只能通過代理的方式來創建新的類了。 

小白:懂了,這個技術主要用在什麼地方啊? 難道只是加個日誌? 

張大胖第三次卡殼,只好再次搜索。 

原來動態代理使用得最多的是AOP,AOP中經常會以聲明的方式提出這樣的要求: 

某個包下所有add開頭的方法,在執行之前都要調用Logger.startLog()方法,在執行之後都要調用Logger.endLog()方法。 

或者對於所有以Service結尾的類,所有的方法執行之前都要調用tx.begin(),執行之後都要調用tx.commit(), 如果拋出異常的話調用tx.rollback()。

 

到此為止,張大胖可以這樣來給小白講述了: 

你不是用過Spring AOP嗎?AOP中經常有這樣的需求……  ,Spring想添加這些日誌和事務的功能,但是卻沒有辦法去修改用戶的類,它是框架啊,一是不知道用戶類的源碼,二是Java不允許再修改裝載入JVM的class。 

沒辦法,Spring只好在運行時找到用戶的類,然後操作字節碼動態創建一個新類,新類會對原有的類進行增強,添加日誌,事務這些功能,注意啊,這些都是在內存中動態創建的。 

這個技術就是Java的動態代理,不過它有個前提要求,就是用戶的類需要實現接口才行。我用一個簡單的例子給你說下,你就明白細節了……

 

第四步,簡化,比喻

上面的講解從文字上來說還是非常啰嗦的,用了很大篇幅來講解“為什麼”,因為理解了why ,剩下的就是細節了。  

如果你徹底理解了以後,動態代理的技術細節會在大腦中會建立這麼一幅圖景:

 

$HelloWorld100就是那個代理類,它和HelloWorld都實現了IHelloWorld這個接口。 

如果一定要用個比喻來說,它們倆就是“兄弟關係”,CgLib提供了另外一種對現有類增強的辦法,動態生成的類繼承了現有的類,兩者是“父子關係”。

  

小結

 怎麼樣?用這種(假裝)教授別人,層層遞進、自我逼問的方法是不是很有效果?收益很大?  

用這種辦法,實際上就是逼着你把大腦中的盲點和一些想當然的假設給暴露出來,效果要比單純地閱讀和記憶好得多,趕緊在學習中試一下吧!

  

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