第 一部分 代碼閱讀 第 1章 剖析程序設(shè)計之惑 2 1.1 代碼造成的各種困惑 2 1.1.1 第 一種困惑：缺乏知識 3 1.1.2 第二種困惑：缺乏信息 4 1.1.3 第三種困惑：缺乏加工能力 4 1.2 影響程序設(shè)計的不同認知過程 5 1.2.1 長時記憶和程序設(shè)計 5 1.2.2 短時記憶和程序設(shè)計 6 1.2.3 工作記憶和程序設(shè)計 7 1.3 認知過程之間的關(guān)系 8 1.3.1 簡要剖析認知過程如何相互作用 8 1.3.2 編程任務(wù)涉及的認知過程 9 1.4 小結(jié) 10 第 2章 快速閱讀代碼 12 2.1 快速閱讀代碼 13 2.1.1 大腦的活動情況 14 2.1.2 回顧默寫的代碼 15 2.1.3 回顧第二次默寫的代碼 16 2.1.4 閱讀不熟悉的代碼時為什么會感到困難 16 2.2 彌補記憶容量不足的短板 17 2.2.1 組塊威力大 18 2.2.2 資深程序員比新手程序員更善于記憶代碼 21 2.3 看到的代碼比讀到的代碼多 22 2.3.1 圖像記憶 22 2.3.2 不是記憶的內(nèi)容，而是記憶的方法 24 2.3.3 代碼分塊練習 30 2.4 小結(jié) 31 第3章 快速學習編程語法 32 3.1 語法記憶小貼士 32 3.2 如何利用抽認卡快速學習語法 34 3.2.1 使用抽認卡 34 3.2.2 擴充抽認卡 35 3.2.3 精簡抽認卡 35 3.3 如何避免遺忘 36 3.3.1 遺忘的原因何在 37 3.3.2 間隔重復 38 3.4 如何牢記編程語法 39 3.4.1 記憶信息的兩種機制 39 3.4.2 “眼見”還不夠 40 3.4.3 主動回憶能夠鞏固記憶 41 3.4.4 主動思考也能鞏固記憶 42 3.5 小結(jié) 44 第4章 閱讀復雜的代碼 45 4.1 為什么復雜的代碼難以理解 45 4.1.1 工作記憶與短時記憶的區(qū)別 46 4.1.2 與程序設(shè)計相關(guān)的3種認知負荷 47 4.2 減輕認知負荷的方法 49 4.2.1 重構(gòu) 50 4.2.2 替換不熟悉的語言結(jié)構(gòu) 51 4.2.3 在抽認卡兩面寫上等價的代碼可以顯著增強學習效果 54 4.3 利用記憶輔助工具解決工作記憶過載的問題 54 4.3.1 繪制依賴圖 55 4.3.2 創(chuàng)建狀態(tài)表 57 4.3.3 結(jié)合使用依賴圖和狀態(tài)表 59 4.4 小結(jié) 61 第二部分 代碼思考 第5章 深入理解代碼 64 5.1 變量角色框架 65 5.1.1 變量不同，承擔的任務(wù)也不同 65 5.1.2 涵蓋大多數(shù)變量的11種角色 66 5.2 角色和范式 68 5.2.1 角色的優(yōu)點 68 5.2.2 匈牙利命名法 70 5.3 加深對程序的了解 72 5.3.1 文本結(jié)構(gòu)知識與計劃知識 72 5.3.2 程序理解的不同步驟 72 5.4 閱讀代碼和閱讀文本有相似之處 75 5.4.1 閱讀代碼時大腦的活動情況 76 5.4.2 能學會法語，就能學會Python 77 5.5 運用文本理解策略來閱讀代碼 80 5.5.1 激活先驗知識 81 5.5.2 監(jiān)測 82 5.5.3 確定不同代碼行的重要性 83 5.5.4 推斷變量名的含義 84 5.5.5 視覺化 85 5.5.6 提問 86 5.5.7 摘要 86 5.6 小結(jié) 87 第6章 更好地解決編程問題 88 6.1 借助模型來思考代碼 89 6.2 心智模型 91 6.2.1 詳細剖析心智模型 92 6.2.2 學習新的心智模型 93 6.2.3 如何運用心智模型提高代碼分析的效率 94 6.3 概念機器 98 6.3.1 概念機器的定義 99 6.3.2 概念機器的例子 99 6.3.3 概念機器適用的不同層面 100 6.4 概念機器和語言描述 101 6.4.1 概念機器可以擴展 102 6.4.2 不同的概念機器可能催生出相互矛盾的心智模型 103 6.5 概念機器和圖式 104 6.5.1 圖式的重要性 104 6.5.2 概念機器是否具有語義性 105 6.6 小結(jié) 105 第7章 迷思概念：錯誤的思維方式 106 7.1 為什么學習第二門編程語言比學習第 一門編程語言更容易 107 7.1.1 充分挖掘現(xiàn)有編程知識的潛力 108 7.1.2 不同的遷移類型 109 7.1.3 已經(jīng)掌握的知識：是福還是禍 110 7.1.4 遷移有難度 111 7.2 迷思概念：思維中存在的錯誤 113 7.2.1 通過概念轉(zhuǎn)變來消除迷思概念 114 7.2.2 抑制迷思概念 114 7.2.3 與編程語言有關(guān)的迷思概念 115 7.2.4 在學習新的編程語言時避免形成迷思概念 117 7.2.5 判斷代碼庫中存在的迷思概念 118 7.3 小結(jié) 118 第三部分 代碼編寫 第8章 提高命名的質(zhì)量 120 8.1 命名為什么重要 121 8.1.1 命名的重要性何在 121 8.1.2 與命名有關(guān)的不同觀點 122 8.1.3 最初的命名實踐影響深遠 124 8.2 從認知的角度剖析命名 125 8.2.1 規(guī)范的命名方式對短時記憶有利 126 8.2.2 含義明確的標識符對長時記憶有利 127 8.2.3 標識符可以包括不同類型的信息以幫助理解 127 8.2.4 評估標識符質(zhì)量的時機 129 8.3 哪些類型的標識符更容易理解 129 8.3.1 是否應(yīng)該使用縮寫 129 8.3.2 采用駝峰命名法還是蛇形命名法 133 8.4 標識符與代碼錯誤之間的關(guān)系 134 8.5 如何設(shè)計質(zhì)量更高的標識符 135 8.5.1 名稱模具 135 8.5.2 運用Feitelson設(shè)計的三步模型來提高標識符質(zhì)量 138 8.6 小結(jié) 139 第9章 避免低質(zhì)量代碼和認知負荷：兩種框架 140 9.1 為什么存在異味的代碼會加重認知負荷 140 9.1.1 代碼異味簡介 141 9.1.2 代碼異味對認知的負面影響 144 9.2 低質(zhì)量標識符對認知負荷的影響 146 9.2.1 語言反模式 146 9.2.2 認知負荷的測量 147 9.2.3 語言反模式和認知負荷 151 9.2.4 語言反模式為什么令人困惑 152 9.3 小結(jié) 152 第 10章 提高解決復雜問題的能力 153 10.1 問題解決的實質(zhì) 153 10.1.1 問題解決的三大要素 153 10.1.2 狀態(tài)空間 154 10.2 長時記憶在解決編程問題時所起的作用 155 10.2.1 問題解決本身是否屬于認知過程 155 10.2.2 培養(yǎng)長時記憶來解決問題 157 10.2.3 解決問題時起作用的兩類記憶 157 10.3 自動化：構(gòu)建內(nèi)隱記憶 160 10.3.1 內(nèi)隱記憶會隨著時間的推移而變化 161 10.3.2 為什么自動化可以加快編程速度 163 10.3.3 強化內(nèi)隱記憶 164 10.4 從代碼及其解釋中汲取經(jīng)驗 165 10.4.1 第三種認知負荷：關(guān)聯(lián)認知負荷 166 10.4.2 在工作中運用樣例 168 10.5 小結(jié) 169 第四部分 代碼協(xié)作 第 11章 編程活動和任務(wù) 172 11.1 程序設(shè)計包括不同的編程活動 172 11.1.1 搜索活動 173 11.1.2 理解活動 173 11.1.3 轉(zhuǎn)寫活動 174 11.1.4 遞增活動 174 11.1.5 探索活動 174 11.1.6 為什么符號認知維度框架不包括調(diào)試活動 175 11.2 受到干擾的程序員 176 11.2.1 編程任務(wù)需要“預熱” 176 11.2.2 思路被打斷的后果 177 11.2.3 如何減輕干擾的影響 177 11.2.4 限制干擾出現(xiàn)的時機 180 11.2.5 關(guān)于多任務(wù)處理的一些思考 182 11.3 小結(jié) 183 第 12章 設(shè)計和改進大型系統(tǒng) 184 12.1 代碼庫的屬性 185 12.1.1 認知維度 185 12.1.2 利用代碼庫認知維度來改進代碼庫 193 12.1.3 設(shè)計策略及其權(quán)衡 194 12.2 認知維度和編程活動 196 12.2.1 認知維度對不同編程活動的影響 196 12.2.2 針對預期的編程活動優(yōu)化代碼庫 197 12.3 小結(jié) 198 第 13章 對新程序員進行適崗培訓 199 13.1 適崗培訓中存在的問題 199 13.2 高級程序員與初級程序員的區(qū)別 200 13.2.1 深入分析初級程序員的表現(xiàn) 201 13.2.2 具體看待概念與抽象看待概念之間的區(qū)別 205 13.3 完善適崗培訓流程 207 13.3.1 貪多嚼不爛 207 13.3.2 改善受訓者的記憶 208 13.3.3 代碼共讀 210 13.4 小結(jié) 212 寫在最后 213