计算机科学究竟是做什么的？初学者应该如何学习？

文/苏椰（知乎）

很多学计算机的朋友，都有类似的困惑：我学了计算机专业，怎么还是做不出网站、软件、App？很多人误以为是教材不接轨，因此崇拜国外教材，其实不是那么回事。我尽量详细地答一下，顺便也讲讲计算机科学到底是干什么的。

假如有个同学，受过基本的语文训练，初学写作，梦想成为金庸那样的小说家。他现在想知道，如何提高创作能力，并练习写第一篇小说。这时，有个中文系的大学生路过，面对这位略有稚气的同学，给出了高票答案：

我不认为学生写小说有啥意义。学生，就要沉得下心。你看我懂文学理论，要写小说的时候，哪怕不会组词，有本辞典就能写了。所以你不要浪费时间去搞那些，你要先把文学的本质理解透彻，达到我的境界，就能“会当凌绝顶”。所以你现在应该学习《深入理解现当代诗歌》、《文本的结构和意义的生成》以及《音韵导论》，然后脚踏实地学习 2+ 年，这些才是语言的内功。

这位同学当场被这些华丽的书名击倒，跑到知乎恭恭敬敬提问：

我想写小说，大师给我推荐三本经典，我应该按什么顺序学？学了这些，我能写出什么？

不用觉得滑稽，初学者被高大上的书目击倒是正常的，题主举例的这三本书也确实都是入门经典。但是我们要先搞明白，它们入的是什么门。

CSAPP 《深入理解计算机系统》：

这是 CMU 的“计算机科学导论”的教材。是操作系统入门。（这门课程要求学生有编程基础）

SICP 《计算机程序的构造和解释》：

这是 MIT 的 6.001 课程的教材。是编程语言入门。（这门课在好几年前就改成 Python 了）

CLRS 《算法导论》：

这是 MIT 的 6.006 课程的教材。是算法分析入门。

那么操作系统、编程语言、算法分析又属于什么呢？我们系统地看看，计算机科学到底是干什么的。CS 大体可以分成这么几个大领域：硬件、系统、软件、网络、计算理论、计算方法。

● 硬件—— 数字电路、集成电路、存储器、各种硬件设计和验证方法等。

● 系统—— 计算机架构（指令集、串/并行、网格、云端之类）、嵌入式、实时系统等。

● 软件—— 操作系统、虚拟机、编程语言、软件设计/开发/验证的工具和方法论等。

● 网络—— 计算机网络的架构、协议、组件、路径算法、性能分析等。

● 计算理论—— 可计算性、形式语言和自动机、密码、逻辑、算法分析等。

● 计算方法—— 数值计算、符号计算、并行计算、计算机图形学、人工智能、机器学习等。

你可以按这个提纲，逐个了解一下 CS 是干什么的。但现在可以先看着这些词，大概感受一下。我们再说那三本书：操作系统和编程语言，是软件领域中小领域，而算法分析是计算理论中的小领域，这是那三本书在计算机科学中的位置。它们作为所谓“经典”，入的就是这几个门。现在你知道这几本书是干什么的了，那么你的问题来了：做网站、做 App 又属于这里面的哪个位置？

答案是，哪个也不属于。你看整个计算机科学，研究的都是非常底层或基础的东西，与你说的“现实中的产品开发”，基本上是没有关系的。即使有些名称看着和开发有关，其实也不是一回事。比如这里所说的“编程语言”，就好比语言学，是研究各种语言结构的，而不是教你用语言写作的。你要认识到这一点，这不是教材好坏的问题，而是分工不同。就像天文学不是教你制造望远镜的，机械动力学不是教你开挖掘机的。

那么问题又来了，你现在就想学习做网站、做APP，这是什么？怎么学？哪家强？

实际上，国内大学极少有独立的 CS 专业，都是加个“与技术”，全称叫“计算机科学与技术”。顾名思义，这就包括计算机科学、计算机技术两部分。你想学的这些，就属于那个“与技术”。你想学的是技术方向，别人推荐的却是科学方向的经典，这个就是你困惑的根本原因。

说到这里，我想你应该已经理解了：计算机科学是干什么的，那三本书是干什么的，以及为什么学完了还是做不出来网站和 App。接下来，我想你会问这两个问题：

1、如果我想搞技术，那么学习科学部分还有没有必要？

我的观点是，这不是有没有必要的问题。这两者之间的区别，是追求的目标不同：科学追求尽量深入，探索原理；而技术追求尽量封装，提高效率。各种高级技术都是力求隐藏细节，以提高效率。而你选择学习内容的标准，就看它能否显著提高你的生产力。有些技术高度依赖底层细节或原理，造成了效率瓶颈，就应该学。但具体到 Web、App 开发，最能提高你生产力的，就是那些前/后端框架和脚本，学完了你马上就能做产品，而不是《计算机程序的构造和解释》什么的。

当然，上边有些朋友告诉你，你要学挖掘机，一定要先学机械动力学，否则你就没有内功，永远不可能成为挖掘机高手，机械动力学才是真正的知识，只是现在社会太浮躁，没人愿意花时间学。然而，我并没否认机械动力学的价值，它能让你把挖掘机分析得头头是道，甚至设计制造挖掘机。但是，如果你的目标是开挖掘机，那你就不该这样入门，因为这是两回事。说了这么多，希望你明白了。

2、我现在应该如何提高技术水平？

学技术的关键思路是两点：一个是模仿，一个是边实践边学。比如说学挖掘机，首先你要知道基本操作，然后看别人是怎么开的，最后自己上去开。遇到问题，比如跑偏了，你研究一下，挖掘无力，你再研究一下，弄明白了就继续开。具体到你说的做网站为例，首先你可以看看《Head First HTML5》和《Head First PHP & MySQL》，学会一些基本操作。然后找一些作品，比如 WordPress，和它的一些经典模板，去看别人是怎么做的。然后，你就可以自己设计一个小网站，尝试把它做出来。不用等什么都学会了再开始做。做的过程中，你遇到什么障碍，再有针对性地去学习和解决。这种边实践边学习的模式，才是学技术的正确思路，这跟搞理论研究的思路是不一样的。

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