在学校教学Java是有争议的

导读：本文来自  reay z 的编译投稿，英文原文《Teaching Java in school is just as controversial as an interview with Justice Gray》写于2008年7月，原文中某些观点，现在看来可能不妥。另外，译文中有些不妥之处， 伯乐在线已改进。以下为全文。

今天我读了 一篇好文，这是对纽约大学计算机科学教授 Robert Dewar采访 的一篇跟进文章。我等您读完再继续说。读完了？好的，现在我们能好好交流下了。我必须说，我完全同意 Dewa r教授对当今毕业生的主要观点。（自爆下，我拿到了华盛顿大学的计算机和软件系统学位，但我在学校主要用C++ 。）

他的一个主要观点是Java有很多库。从上文中引用Dewar博客的一段话：

“如果你去商店买本关于Java的书，你会发现在1200页中，有300页是关于Java语言，有900页是讲各方面库。 用Java，你是可以很轻松地快速做东西（但不是很仔细）……故而你是可以用最少知识匆匆拼凑做东西， ”他说。“但对我来说，这不是软件工程，倒像是某种“干耗级别”（consuming-level ）的编程。”

 

首先他说的对，Java强大的原因之一就是它有很多库。还有 PHP、.Net 和 Perl 也有很多库。当然他们都不能用来驱动飞机或者火箭发射。但他们用在电子商务、管理公司、守护私人健康数据 、运行军队的装备和建立无用的社交网站。那么问题是什么？是不是Java不再是商业世界的流行语言？（当然不是）。是不是Java不是适宜用来教学生学习编程的语言？（当然不是）。是不是我们没有用正确的方法教计算机科学。因为你在看这个博客，所以我假设你是想知道这个答案的，所以我的答案是：

我们并没有用正确的工具来教正确的东西。

 

允许我稍微解释一下：

计算机科学太难了，所以只有带点神经质的书呆子才能掌握。

CS（计算机科学）这个专业吓倒了不少人。计算机很吓人，计算机很复杂，计算机是给那些盯着命令行一整天的神经质呆子。这是我从学其他非 CS 专业的人那里听来的全部。

 

除数学、化学、物理专业的人，才需要上 CS 课。

当我在学校的时候，有很多学科拿毕业证需要读过入门编程（在华盛顿大学那是CSE 142 和后续 CSE 143 ）。当我上高中时，我通过社区大学的running start项目读了相当于 CSE 142 的课程。那门课是用C++，通过一年的学习，我获得了相当于 CSE 142的学分。所以我解放了大学一年级，闲了一年。那门课有挑战性，但并不过分而且那门课只有20-25人参加，所以每个人都有很多机会从教授那里得到个人辅导。

我选了 CSE 143 在我上华盛顿大学的第一年（那是1999年，所以现在可以算出我的岁数了）而且在那时那门课用的是C++。我当时已经懂C++了，但那门课对我来说依旧颇具挑战性。我想起当时我们的第一次考试，满分100分我考了44分，但仍然高于平均分。有很多人放弃了那门课。还记得我们的一个项目陷入 dll 地狱，没有一个人能让这代码 Build 和链接。连助教也无法让它运行。我的朋友Kevin，他是CS的高年级学生，他也无法让它运行起来。教授最后让我们交上来我们所有的东西，即使他不能编译和运行。这几乎让我讨厌计算机。这让很多学生说，靠，这糟透了，然后放弃这门课。

 

这正是Java试图解决的问题

Java没有“dll地狱”。有一个良好支持Java的IDE。它是免费的。它能运行在所有的平台上，并且不需要为此改变代码。语法很友好。它有很多库，你能用那些库里的类来实现大多数数据结构和算法，例如linked-lists, b-trees, heaps, hashtables等等还有常见的搜索、 排序算法。现在学生只需要关于代码和如何让代码运行起来。像过去那样，鼓捣编译器使其运行和担心编程环境的情况，没有了（或最少化了）。如果一个学生喜欢用代码来解决问题，他们也许会选择这样做而不是被调试编译工具和IDE弄得无比沮丧。大学应该首先让CS看起来不那么恐怖，我认为Java可以做到这一点。

 

Java是如何至少导致了10个新问题

第一个问题是如何用Java教学生。Java有100000个不同的库，并不意味者你必须使用他们。而且大多数库都是用Java写的，难道不是吗？所以这是第一个问题：当你开始教数据结构和算法时，你必须实实在在地教它们，你不能简单第让学生用那些库去建立程序。也许教哈希表的一个好例子就是展示 Java HashTable的类，写一个程序来从一个HashTable中存取值。现在，自己写一个 HashTable类实现Map接口，并且输出实现。重复这样做以学习其他的数据接哦股和算法。喔，问题解决了。

 

所以既然学生学了Java，我们可以用Java做任何事，是吗？

不是的。你不能教Java里的所有东西。你只能教Java里的一些东西。我曾上过一个50%课堂内容是教Java的操作系统课，这么做是因为演示多线程概念用Java比C++更简单。但这并不意味着我不会用C++中多线程编程，而是在Java中debug它更简单一些，这可以让我专注于其他事情上。同样，在我们必须实现的虚拟文件系统的文件 IO 上，Java通过操作实际的文件 IO 让虚拟文件系统实现更容易，但是我们只有一个超大文件，而且在这个文件中有我们的inodes和数据，我们必须建立一个“文件”实现，它模仿读写我们的超大文件。再说一次，在不需要关心格式化实际硬盘驱动和与之互动的情况下，帮助我理解概念。这是重点：

Java允许你专注于问题的解决，而不需要关心工具和编程环境。如果专注于概念不依靠工具和编程环境，那么Java是一个好的选择。

 

通过一个对你来说很难管理内存的 编程语言，来学习内存管理

这估计是Java作为一个学习工具最大的问题。作为一个开发人员，你必须对机器如何操作东西例如内存或者其他东西有深刻的理解。在Java中你完全不需要关心内存，所以这使得Java不是一个合适学习内存管理的工具。像C那样的语言真是一个最好的学习工具，因为它必须手动地做任何事情。实际上，我认为理解内存如何运作的最好方法，是去你能实际上看到地址模型和它们之间不同的地方。这帮助我理解指针，胜过任何其他的东西。这带领我们到：

这无法学习机器语言，除非通过一个真实的机器

 

Java是一个虚拟机，但我们想要理解真正的机器。计算机如何运作，背后原则的知识很重要，特别是当一些东西往坏地方发展的时候。在你离开学校后的职业生涯中，你也许并不会再使用汇编。你未来也不会写驱动或者编译器。但如果你正在用这些工具（我认为编译器也是一种工具），理解他们如何工作很重要，否则它们一旦不工作时，你将不能找出原因。你需要通过真正看到硬件如何工作来学习它。你需要能真正这几一个相对简单的逻辑线圈。你需要知道这些线圈如何用来组装一台计算机。这些东西并不难如果教的好的话。汇编语言是关于硬件和软件接口的，所以学好它很重要。我学了motorola68000汇编，它比 x86汇编简单，但还是很好地演示了指针。现在我知道：

int a = 5

int * b = a

int* b = 5

的区别，在机器内部这是由汇编命令表达的。这帮我理解内存如何工作，而且这使我写出的程序不会发生内存泄漏。

 

但是，这些东西在教育系统中消失了

我（和很多人）认为Java是一个好的面向对象语言。很多人有一个或二个星期来完成关于多态的作业。这很酷，但你并不理解继承。他们不会教你 为什么用继承和如何正确地使用它。他们不教任何东西关于模式、 重构，或者简单地教授一些用对象编程的内容。我认为这些本应该被教的内容是很重要，很多大学毕业生因为不曾被教这些东西而不具备这些知识。我认为Java是一个好的工具去教这些东西。

 

还有测试

没有人教如何测试代码或者甚至如何使代码可测试。我并不是在讲运行应用程序并检查输入和输出。我在将单元测试，整合测试和自动化测试。知道必须测试和单元测试很重要是远远不够的。你需要理解累死test doubles, test automation等类似的东西，和如何写代码使之能单独被测试。Java是一个很好工具做这些。

 

其他一些东西

你如何建立一个大项目？如何自动化建立？如何管理源代码？分支是什么？有很多东西是有经验的 程序员认为理所当然的，但我们必须在一些地方学到这些东西。也许我们在经历了这些问题后明白了这些东西，或者在工作中其他人告诉我们。这需要在学校就开始。别专注于一个特别的技术，而是要学习这些概念和了解这些概念为什么重要。代码在这种课堂中并不是最重要的，你可以使用你想用的任何语言。 但是，记得这门课的目地是管理代码，而不是写代码，所以别给学生制造代码上的难题。用一些已有代码，做细微改动，迫使学生用版本管理工具，去改变构建过程，去考虑更复杂的东西。

 

最后的想法

很多大学坚持Java，因为很多学生已经知道它，这是最小公分母。如果你想让你学生从世界 程序员的最小公分母中出来也没问题。程序员的一个重要技能就是学习新语言。这有助于在科技更新中保持劳力竞争力。如果你只教Java，那么问题将会是你的学生将没机会快速掌握一门新语言。

 

所以我的解决方案是：

●使用本学科最适宜的语言教授课程。入门课程应当教些能让程序编译并运行的东西。Java是一个理想选择，但 C# 也可以。入门课程的重点是编程的入门，而不是如何鼓捣编译器的入门。

●每个学生应该被要求在校时用最少4种 编程语言。其中之一应该是汇编，其中之一还应该是面向对象编程语言。HTML不是一种编程语言。

●教如何编写出色代码。漂亮的代码不等于带注释的代码。这需要强制在每门课中执行。但这本身就是一个门具体课程中执行，并且最好是学生生涯开始之初尽快执行。课程内容应覆盖 设计模式、OO设计的原则、单元测试等等。

●要求学生在通过入门课程后，在每堂课中都使用版本管理工具。大学应该提供学校的vcs给每个同学。这并不像听起来那么困难。

●编译器、硬件、操作系统课程应该是强制的（有时候，其中部分并非需强制）。在硬件课程的最后一个项目中，我曾写过一个反汇编程序用汇编语言。这很难，但并非不可能。班上每个成员至少能收获能工作的东西。我的反汇编程序，也能正确地反汇编自身。

●学生应该被强制与同班的其他人合作。合作可以包括一起工作，但也可能包括代码审查（code review）和结对编程。

●永远不要在全班面前强制 review 一个学生的代码，除非那个学生同意这么做，但匿名代码审查和在私人场合review都是可以的。我知道这在商业世界是不必遵守的，但我们在学校，而且我们并不想疏远学生。我认为这是一个折中策略，我们将仍可以传授代码审查的价值，并引导学生，并且不让学生有要放弃这个课程的念头。

●所有的课程都应该落实到写一些代码。

●在课堂上，教授应该至少提供一块漂亮代码，用于演示。这有助于学生去阅读漂亮的代码。这同样有助于学生阅读糟糕的代码，并知道它不好在哪里。

 

最后，如果你是一位教授、大学管理人员或者其他相似的，如果你想要与我细谈关于这个主题，我将很高兴在任何时间与你聊聊。我谈了这么多，是因为我热烈地相信这很重要，我将会尽一切力量去让计算机科学教育变得更好。如果你正在读这些，我建议你也将这作为优先做的事情。去和你本地的大学谈谈，给你的教授写邮件，去当地学校，特别是高中和社区大学演讲，鼓励学生去计算机科学系。除非你做点什么，否则你是不会知道你对别人的 影响力有多大。

 

【伯乐在线注】：为了更好校对这篇译文，费了不少时间，尤其是原文标题中提到的 Justice Gray（法官葛雷），搜索好久，才找到他所涉及的有争议案件，就是一件美国排华案件，即：1893年冯越亭诉美国案。

简要摘编：1892年制定的吉尔里法案，是美国有史以来对华人最严厉的法案，其他国家的移民都不须带任何身分证明文件，但在美华人必须申请居民许可证并随身携带，若未携带就会被认定是非法居留而被逮捕，需先服一年苦役后，再被驱逐出境。

此案一出，立即受到华人社会的反对，中华会馆（ Six Companies ）呼吁华人不要去注册，认为此法案是违宪的法案，没有法律效力，这个种族歧视的法案违反了美国宪法的权利宣言（ Bill of Rights ）。与其缴费注册，不如把钱集资打官司。

冯越亭是 1879 年到美国的劳工，没有入籍，是居住在纽约市的合法永久居民，没有任何回国定居的计划。冯越亭响应中华会馆的号召，拒绝按照侮辱人身的种族歧视法律去注册。由于没有注册证，美国宪兵在没有逮捕令的情况下不经过正当程序就逮捕了冯越亭。

中华会馆请律师为冯打官司，认为吉尔里法案违宪，一直上诉到最高法院。 但最高法院大法官以五票对三票判决冯越亭等败诉。这五票中，就有 Gray 的一票。他认定吉尔里法案有效，并称“美国是一个主权国家，有权利排斥任何人、任何种族，并将之驱逐出境。” ——摘编自《 美国华人法律史》

 

英文原文： Jeff Tucker ， 译文由  reay z 编译并投稿于伯乐在线。伯乐在线也欢迎其他朋友 投稿。提示：投稿时记得留下微博账号哦~

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