计算机科学是什么？从某种程度上来说，计算机科学并不能称为科学，而更应该称为工程或者艺术。称之为工程是因为在使用计算机从事生产创造的工作中，其中包含了大量的经验和技艺。称之为艺术则是因为其与魔法一样有着众多神奇之处，如艺术般展现着人类智慧惊人的创造力。另一方面，计算机科学甚至与计算机也不紧密相关，就像数学并不与数字密切相关一样，生物学并不与显微镜密切相关一样。计算机科学并不仅是研究作为工具的计算机实体，它更多关心的是如何对计算过程进行形式化表述，关心如何解决问题。而这些关于如何解决问题的表述，就是计算机程序。很喜欢一个比喻，在计算机中生活着执行操作的精灵，而计算机程序则是控制这些精灵的咒语。学习一门计算机语言，便是掌握一种控制精灵的咒语。自然地，码农的真实身份是会使用咒语的魔法师。实际上，相比人类语言，计算机语言的规则要容易的多。任何计算机语言都仅由三个要素组成：基本对象，组合方式，抽象方式。了解这三部分内容，便也了解了一门语言。但真正的难点在于如何使用这些规则，来形式化这种有关”如何做“的指令性知识。

这种如何做指令性知识难在哪呢？真正的难点来自于构建规模庞大的系统时，如何控制复杂度。当面对几千页的代码时，一个人的脑子是无法同时装下这么多东西的。这些控制复杂度的技术，便是计算机科学的真正议题。总结起来，共有三点控制复杂度的技术：

• 黑盒抽象 。即将一些东西封装起来当做整体看待，隐藏起盒中的细节，从而细节中抽身出来去构造更大的黑盒。这其中艺术与智慧便体现在何种层次上进行抽象，好的抽象策略往往能抓住事物中最本质的模式。不同的抽象水平反应了对事物的不同认知水平，最深刻的抽象常常能让人叹为观止，对人类智慧产生深深的敬仰与赞叹。

• 建立约定的接口。约定的接口是控制复杂度，进行模块化设计的另一利器。约定的接口为构建大规模系统提供了巨大的便利性。其可进一步产生两种不同的编程模式：

  • 面向对象的程序设计。在这种模式中，整个系统可以看作一个社区，社区中各个部分通过传递消息来进行交互。这些消息的形式便是由这些规定的接口所定义，从而使得各部分能准确无误进行沟通。
  • 函数式程序设计，又可称为基于流的操作。这种编程模式直接抹去了面向对象的程序设计模式中的状态和变化，事物的动态性源于其以时间点作为参照，但如果从整个时间长河来观察，整个动态的过程便是一个确定性的静止状态。站在整个历史长河中看待事物，任它潮起潮落，我自岿然不动。

  同是通过约定的接口控制复杂度，但折射出了不同的世界观，何其妙哉！

• 元语言抽象。换句话，便是设计一种新的计算机语言，来隐藏背后的复杂性。新语言的设计意图是为了强调系统的某个方面，同时弱化其他部分。LISP, C, C++, JAVA, JS, Python, Scala, GO...这些精灵的语言，便是那些伟大的魔法师们开创新纪元时所创造的咒语。

不过，纸上得来终觉浅。就像了解象棋规则并不能成为象棋大师一样，想深入领略计算机科学的美，成为优秀的魔法师也需要付出汗水的努力与修行。在这里给大家强烈推荐一本书，《计算机程序的构造与解释》，也称为SICP. 这本便涵盖了我前面所讲的所有内容，给人以无限的启迪，体会到计算机程序的深层次的美感。前前后后这本书我总共刷了三遍，第一遍因为不得要领，胡乱的看了前面两章便放弃了。第二遍耐着性子认真读完了三章，但因为课后习题没怎么做过，后面越看越吃力便放弃了，但仍然有种醍醐灌顶之感。最近刚刚三刷SICP，来了套组合拳，看书，看视频，做习题，愈发领会到其中精妙。三遍下来，虽然有一些弯路，但还是收获满满的。如果没有看过这本书的小伙伴，我在这里推荐一种学习方式：

• 书和讲课视频结合起来学习。书已经是神书了，视频更能让你领悟到神书的精髓。视频传送门 https://www.bilibili.com/video/BV1Xx41117tr?from=search&seid=8006333518411622555
• 课后习题要做，如果没时间做，也要花时间思考，对理解本书有着至关重要的作用。而且计算机作为一种工程类学科，手上功夫必不可少。不过相信我，畅游在思维的海洋，你会乐在其中的。对于做不出来的题，可以参考前人编写的答案：https://sicp.readthedocs.io/en/latest/
• 需要下载一个LISP的开发环境用于编写代码，我个人用的是Racket这个IDE，其中集成了LISP这个语言的解释器。https://www.racket-lang.org/ . 或者也可以使用MIT提供的scheme解释器，https://www.gnu.org/software/mit-scheme/.

另外还有一些小提示：

• 其中讲解LISP语言的部分一定不要跳过，书中代码和讲解均由LISP讲授，好在是LISP规则非常简单。
• 书中页底注释也尽量不要跳过，有些注释还是很有价值的。

记得在没读这本书之前在豆瓣上看到一篇短评，燃起了我好好学习这本书的兴趣，“SICP，尽管只读过前三章也深深体会到，这是一本启发思维的书，它燃起你编写出色程序的热情；它还将教会你认识并欣赏美；它让你有种敬畏，让你难以抑制地渴望学习更多的东西”， 诚不欺我！现在这本神书也分享给大家，希望喜欢。

历史长河滚滚向前，社会仍在进步，科技仍在发展，人类社会仍在不断面对新的挑战，面临着前所未见的复杂性，而这一切都在等待着新晋魔法师们运用自己的智慧去征服去创造。美而壮丽。翻滚吧，魔法师们！

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