Kinh nghiệm lập trình, cảnh giới lập trình
Phần một. Kinh nghiệm
Nói tới kinh
nghiệm thì mỗi người có những kinh nghiệm khác nhau. Những người giỏi thật sự thì có lẽ họ ít chia sẻ kinh nghiệm tối cao (vì đó là cái làm nên giá trị riêng mỗi người) mà thường họ chia sẻ những kinh nghiệm phổ biến. Bản thân tôi cũng vậy, nhưng trong bài viết này tôi chia sẻ những quan niệm hơi khác người một chút.
1. Nội lực trong
ngành CNTT
Để học tốt trong
ngành
CNTT, bạn phải có đủ 5 yếu cốt căn bản cốt lõi sau 1. Tư duy. 2. Kỹ năng IT (biết nhiều phần mềm, cài đặt máy tính, dual-boot, diệt virus bằng tay,
v.v). 3. Kiến thức chuyên môn (lập trình, Toán học, Vật lý,...). 4. Đam mê. 5. Ngoại ngữ (tiếng Anh).
5 yếu tố trên gộp lại thành 1 thứ gọi là “cốt cách”, “tư chất”. Điều này giải thích một chuyện mà bạn thường hay
thấy: có vài bạn học lập trình suốt 2 năm liền mà trình độ không bằng được vài bạn học lập trình
trong...vài tháng. Đơn giản là sự khác nhau ở “tư chất” và sự cần cù kiên trì mỗi người.
Để giải thích 5 yếu tố trên vừa dễ mà vừa khó. Dễ là vì bạn nào đọc cũng hiểu cả. Khó là vì để cho bạn hiểu đúng được ý nghĩa sâu xa thì không phải đơn giản.
Bạn phải phát triển đồng đều 5 yếu tố "tư chất" ở trên. Mở rộng ra thì bạn không chỉ học lập trình mà còn phải học về Toán, Vật lý, biết nhiều về xã hội...
Bạn có thể hiểu như vầy: giả sử 4 yếu tố đầu tiên bạn rất giỏi, nhưng bạn không giỏi yếu tố cuối cùng (tiếng
Anh). Vì vậy mà bạn không thể leo lên mức cảnh giới thượng thừa mà mãi mãi bị giới hạn ở 1 mức nào đó. Bạn chỉ đạt cảnh giới cao khi nội lực đầy đủ. Lấy hình trên minh họa chẳng hạn, với “minimum” là ngôn ngữ tiếng Anh.
Lưu ý: 5 yếu tố trên đây chỉ là “tư chất”, muốn phát huy được “tư chất” để đạt được thành công thì bạn phải rèn luyện, kiên trì và cần có nhiều yếu tố khác (thậm chí là cả may mắn). Nếu rèn luyện tốt tư chất thì bạn có thể học giỏi bất cứ lĩnh vực nào trong
ngành CNTT chứ không phải riêng về lập trình.
2. Copy
code
Thường thì đa số các bài viết chia
sẻ kinh
nghiệm họ đều nói rằng không được phép copy code của người khác, copy code là ngu, là gà, copy code là vô đạo đức, v.v. Dĩ nhiên tôi đồng ý hoàn toàn, vì “copy code” đối với đa số người là “lấy code của người khác mang về làm bài làm của mình”.
Còn với tôi, thì quan
niệm “copy
code” đúng với ý nghĩa thuần túy của nó: “copy một đoạn code từ tài liệu, sau đó dán vào bài của mình, chạy thử”.
Vậy thì điều đó có gì khác nhau
? Rất khác. Khi
tôi tìm kiếm tài liệu, chạy thử code, để tiếp thu
nhanh nhất thì tôi phải copy code thấy được kết quả ngay, dễ dàng hình dung ra vấn đề. Điều này rõ ràng tốt hơn việc “gõ code từ từ (không copy) để hiểu từng câu lệnh, gõ quá trời quá đất, chạy thử, ôi mẹ ơi 69 lỗi, thiếu thư viện tè le, biết vậy khỏi gõ code chi cho mệt người tốn sức”.
Khi tôi
“copy code” thuần túy, tôi sẽ thấy ngay
kết quả, điều đó tạo động lực và cảm hứng, từ đó bắt đầu chạy debug
từ từ, dần dần hình dung
ra vấn đề và hiểu được, sử dụng được. Đó là 1 trong những bí kíp tối thượng của tôi khi học lập trình.
3. Nhìn
xa trông rộng
Nghe có
vẻ khá là hoa mỹ nhưng thực tế là vậy.
Khi làm
một đồ án (bài tập siêu lớn), các bạn của tôi thường hay
nhào vào code
ngay, code được chức năng nào hay chức năng đó để kiếm điểm. Còn tôi thì không.
Tôi
dành đến gần 50% thời gian làm đồ án cho sự chuẩn bị, chuẩn bị về mọi thứ. Tôi học những công nghệ liên quan đồ án, tìm hiểu kĩ các hàm, code thử vài tính năng nho nhỏ để hiểu. Sau đó tôi bắt đầu lên ý tưởng, thiết kế hệ thống
class (phương pháp lập trình Hướng đối tượng). Tôi phải thiết kế làm sao mà phải mở rộng được tối đa các chức năng. Ví dụ đồ án yêu cầu chức năng vẽ hình cơ bản, nhưng tôi thiết kế làm sao mà có thể dễ dàng mở rộng ra thành “vẽ hình phức tạp, vẽ hình mà chèn thêm được chữ”.
Giai đoạn đầu rất mệt, phải liên tục điều chỉnh cho
hoàn thiện, nhưng bù lại khi cái lõi đã xong,
thì giờ đến lúc tôi sướng, bạn tôi khổ. Bạn tôi khổ vì nhào vào code
liền, giờ code
như 1 đống rác đọc chả hiểu gì (xin lỗi, dùng từ hơi xúc phạm), vì code
miễn sao
ra đúng chức năng là ok nên “làm được trước đã rồi tính tiếp”. Và vì vậy bạn tôi thường sẽ bị bế tắc về sau. Còn tôi thì giai đoạn sau rất thoải mái, mở rộng tính năng tối đa, giựt điểm về ngon lành. Tôi cũng rất tự hào vì điểm đồ án #1 của tôi là cao nhất lớp (tiến độ 1, còn tiến độ còn lại thầy chưa chấm chưa biết).
Mấu chốt quan
trọng ở đây là phải biết nhìn xa trông rộng, và nền tảng đó là cấu trúc dữ liệu và giải thuật, phương pháp lập trình Hướng đối tượng, tư duy Hướng đối tượng. Dùng các mẫu thiết kế Hướng đối tượng làm cho
code của mình hay hơn, chuyên nghiệp hơn.
Tất nhiên, còn nhiều kinh
nghiệm khác, nhưng đó là những giá trị không-miễn-phí :).
Phần hai.
Cảnh giới lập trình
Nhằm đơn giản hóa vấn đề, mọi code
minh họa trong bài sử dụng ngôn ngữ C/C++.
Cảnh giới 1. Nhập môn
(beginner)
Mới bước vào ngành CNTT
và lập trình thì ai ai
cũng phải “nhập môn”, làm quen.
Vì vậy mà nhiều khi
code rất là trẻ trâu. Code đọc khó hiểu, tệ hơn là thụt dòng loạn xạ không có quy tắc.
Code minh họa
Cảnh giới 2. Biết sử dụng hàm, thư viện chuẩn có sẵn
Có một điều trớ trêu thay
là dù bạn học các ngành về khoa học kĩ thuật hay là về khoa học xã hội, thì vẫn len lỏi đâu đây một yếu tố gọi là “học thuộc lòng”.
Tất nhiên, với các ngành khoa
học xã hội thì điều đó dễ dàng nhận ra, môn Văn chẳng hạn, học bài phát điên luôn. Còn với khoa
học kĩ thuật thì sao ?
Liệu có học bài không ?
Với quan điểm của tôi, một trong
những bước đệm để bạn giỏi lên là phải học thuộc càng nhiều hàm, càng nhiều thư viện càng tốt, giống như học từ vựng tiếng Anh ấy. Điều này đôi khi
nghe có vẻ phi lý, vì sao ta lại học thuộc lòng ?
Đơn giản vì ta đang muốn giải quyết nhanh
một vấn đề, sao
ta lại tốn công sức viết thủ công các hàm trong khi ta thư viện đã có sẵn, gọi 1 phát là xong ?
Ta sẽ tiết kiệm được thời gian, công sức để tập trung vào vấn đề chính nhiều hơn. Nhiều khi mình lo viết hàm phụ mà hàm phụ bị lỗi, gây rối, mất tập trung, xuống tinh thần.
Ghi chú: chỉ khi bạn vững thuật toán cơ bản thì mới xài hàm để tiết kiệm thời gian.
Lấy ví dụ minh họa: kiểm tra
xem một số nguyên dương có phải số đối xứng hay không. Ví dụ như số 121 là số đối xứng, số 123 thì không phải, số 9009 là số đối xứng, v.v
Làm bình thường chưa biết gì cả
Khi biết sử dụng hàm, bài toán giải quyết "ngọt" hơn
Cảnh giới 3.
Tinh thông hàm, thư viện, nguyên lý
“Tinh
thông” hoàn toàn khác với chuyện “biết biết một chút”.
Khi bạn hiểu rõ được cú pháp các hàm xử lý, bạn sẽ dễ dàng ứng dụng nó để xử lý bài toán tốt nhất. Lấy lại ví dụ “xác định số đối xứng”. Khi bạn chưa hiểu rõ hàm
strcmp, strrev, strcpy thì bạn chỉ hiểu đơn giản là nó giúp mình làm cái này, cái kia. Nhưng khi bạn hiểu rõ được cú pháp của hàm đó, nguyên lý xử lý của hàm đó, thì bạn có thể áp dụng để làm cho code mượt mà hay hơn như hình ở trên.
Cảnh giới 4. Cấu trúc dữ liệu và thuật toán
Đây là
một lợi thế của những bạn từng học “đội tuyển Tin học” đi thi Học sinh
giỏi cấp tỉnh, thành phố/quốc
gia/Olympic. Bạn sẽ ứng dụng những cấu trúc dữ liệu & thuật toán để giải quyết một vấn đề ở mức độ tối ưu (tối ưu về tốc độ là chính).
Có những thứ ở cuộc sống rất là trừu tượng, khi
mang nó vào biểu diễn trong lập trình thì phải nói là 1 thảm họa khủng khiếp, vì bình thường ta chỉ khai báo các biến, sử dụng các hàm có sẵn để xài, vậy thôi.
Ví dụ: hệ thống bản đồ. Làm sao mà các lập trình viên có thể mô phỏng lại bản đồ trên máy tính, và có thể giúp ta tìm đường đi ngắn nhất giữa 2 địa điểm nào đó ?
Google Maps là 1 ví dụ rất điển hình. Nếu ta chỉ khai báo biến, sử dụng các hàm có sẵn như nhập số, tách chuỗi, ghép chuỗi, v.v thì liệu có thể làm được điều này ?
Nhờ những cấu trúc, dữ liệu cơ bản như số nguyên, số thực, mảng, v.v
người ta kết nối chúng, tập hợp lại
(trong struct, class) rồi áp dụng một quy tắc hoạt động đặc biệt, vậy là có thể hình thành nên 1 cấu trúc dữ liệu. Từ đó giúp ta giải quyết vấn đề cực kì hay và ngọt, mà lại hiệu quả nữa.
Đi kèm
với cấu trúc dữ liệu, đó là thuật toán. Cấu trúc dữ liệu quyết định thuật toán. Thuật toán giúp bạn tư duy tốt hơn. Bạn cần phải luyện tập nhiều với thuật toán.
Cấu trúc dữ liệu thường hay gặp: Stack
Vì vậy nên, để đạt đến một cảnh giới cao hơn, nhìn mọi vật, mọi sự việc khác người bình thường, thì nhất định bạn phải tinh
thông cấu trúc dữ liệu và thuật toán :)
Cảnh giới 5. Phương pháp lập trình Hướng đối tượng
Cảnh giới được nâng lên tối thượng hay
không cũng là nhờ phương pháp lập trình Hướng đối tượng.
Tư duy cũ: lập trình hướng thủ tục/hàm (hàm là trung tâm của việc lập trình)
Minh họa tư duy lập trình với hàm: hàm TinhTong
Tư duy hướng đối tượng: đối tượng là trung tâm của việc lập trình, hàm chỉ là phụ
Minh họa tư duy hướng đối tượng
Khi có
tư duy lập trình Hướng đối tượng, bạn sẽ nhìn mọi vật, mọi sự việc lên 1 tầm cao mới, khác xa với con mắt của người bình thường (giống như cảnh giới trước đó á).
Phương pháp lập trình Hướng đối tượng (PP
LT HĐT) giúp bạn tiết kiệm thời gian, công sức, tái sử dụng code, mở rộng phần mềm. Nếu áp dụng tốt phương pháp lập trình HĐT và cấu trúc dữ liệu/thuật toán thì bạn có thể nói là rất vững cơ bản rồi đó :)
P/S: những thứ bạn học PP LT
HĐT từ nhà trường, hay
là từ video
dạy học trên mạng đa số đều rất là tầm thường (nói hơi xúc phạm tí nhưng thực tế là vậy). Bạn đừng nghĩ rằng chỉ học mỗi hàm thành viên (phương thức), kế thừa, rồi đa hình,
virtual này nọ thì đã gọi là học xong, nhưng thứ đó đều rất cơ bản. Những cảnh giới cao ở PP LT HĐT còn rất nhiều, cố gắng nhìn lên trên và áp dụng vào những project lớn thì mới nâng tầm được.
Cảnh giới 6.
Engine, framework, thư viện, đa nền tảng
Khi học, bạn học từ dưới đáy lên cao
thì mới có thể đạt được cảnh giới. Khi
bạn học ở trên rồi bạn đào sâu xuống dưới thì thường rất khó và gần như không thể.
5 cảnh giới trước là bạn đang ở đáy, và đến cảnh giới này là bạn bắt đầu học lên mức “ứng dụng thực tế”. Bạn sử dụng các
engine, framework, thư viện có sẵn để làm nên 1 chương trình hoàn thiện, có giao diện đàng hoàng, tung ra ngoài thị trường. Bạn có thể va chạm nhiều với MVC, MVVM, XML, database, v.v
Tưởng tượng như 5 cảnh giới trước là bạn luyện nội công vững vàng, thì ở cảnh giới này bạn học ngoại công để thể hiện ra
ngoài. Khi
có nội công vững, ngoại công tốt thì thiên hạ nhìn vào biết bạn là cao thủ, thiên hạ khiếp sợ.
Chương trình vẽ MyPaint - niềm tự hào của mình giúp mình đạt điểm cao
Còn với những bạn chưa có nội công tốt mà đã lo vội thể hiện thì thật là thảm họa. Ví dụ như có những bạn lo làm game
Flappy Bird, bạn dễ dàng làm được game này nhưng chỉ là phần đồ họa bên ngoài. Chỉ khi bạn học Vật lý, hiểu được công thức rơi tự do (của con chim) thì bạn mới mô phỏng được chính xác chim đang bay, đó là nội công đó bạn. Hay hơn nữa là bạn lập trình trí tuệ nhân tạo cho con chim tự bay, né các ống cống, đây mới gọi là giỏi.
Tưởng tượng: một người chưa có nội lực, nhưng mà được học chút võ công bên ngoài (ngoại công),
khi múa võ sẽ làm cho nhiều kẻ sĩ sợ hãi, nhưng mà khi gặp cao thủ chưởng 1 phát là bẹp dí luôn. Còn nếu một người có nội lực mà chưa có ngoại công, lỡ bị cao thủ chưởng thì có thể “ráng chịu đựng đi gặp thầy thuốc chữa trị”. Có nội lực mà còn thêm ngoại công pro thì thôi khỏi nói rồi.
Một số bạn học sâu thì lại có quan
niệm khác. Các bạn học sâu thì đào xuống phía dưới chớ không
lên trên, bạn sử dụng các thư viện xử lý thread, xử lý va chạm Vật lý chẳng hạn. Đó cũng là một điều tốt. Xa hơn nữa là bạn tính toán chuyện đa nền tảng. Làm sao bạn viết code 1 lần mà biên dịch được trên nhiều nền tảng Windows, Android, iOS, Linux,... (với ngôn ngữ C/C++
chẳng hạn) ???
Cơ bản nhất là sử dụng
macro. Sau đây tôi sẽ minh họa khi bạn đạt cảnh giới macro. Tôi sẽ lấy lại ví dụ về việc “nhập vào một số nguyên dương, kiểm tra xem đó là số đối xứng hay không”.
Sử dụng macro trong tiền xử lý (preprocessor) và tùy biến code
Nâng cấp thêm 1 chút
Ở cảnh giới này thì đồng thời bạn đã biết sử dụng các thư viện bên ngoài, biết cách link
thư viện với
project, biết tạo DLL, LIB và sử dụng chúng.
Cảnh giới 7.
Phong cách lập trình
Lên đến cảnh giới này, bạn bắt đầu chăm chú cho
code mình được đẹp hơn, ưu việt hơn, dễ đọc hơn. Tưởng tượng: bạn viết 1 đống code cả ngàn dòng rất là cao siêu, sau 1 năm bạn đọc lại code mình bạn còn hiểu không ?
Khoảng trắng giữa các thành
phần là quan
trọng. Bạn cần tách ra rõ ra phần nào ra phần đó. Ví dụ bạn khai
báo biến, sau đó nhập dữ liệu, sau đó xử lý, và xuất ra kết quả. Vậy thì: nên có thêm khoảng trắng giữa 4 thành phần trên.
Đó là
chưa kể có cách viết code
như sau:
Cách 1:
if (x == 0)
In_ra_dòng_chữ("Hello");
Cách 2:
if (0 == x)
In_ra_dòng_chữ("Hello");
Câu hỏi: liệu có sự khác biệt nào giữa 2 đoạn code
trên không ?
Xét về mặt vật lý thì câu trả lời là KHÔNG, đều giống như nhau
hoàn toàn. Xét về mặt tư duy: có 1 sự khác biệt rất lớn về đẳng cấp. Vì
sao vậy ?
Giả sử ta quên đi 1 dấu ‘=’ trong
biểu thức ở lệnh if.
Với cách 1 ta
có thể nhầm lẫn if (x
= 0) (thiếu đi 1 dấu ‘=’). Và code vẫn hợp lệ với C/C++, vì đó là câu lệnh “gán x = 0” nằm bên trong lệnh if, nhưng nó mang 1 ý nghĩa khác hoàn toàn và dẫn đến code
sai.
Với cách 2 thì if (0
= x) là câu lệnh vô lý, làm sao mà hằng số gán giá trị được ? IDE sẽ gạch đỏ và báo lỗi ngay cho ta biết ===> “Code tự định nghĩa, tự né tránh lỗi vô lý”.
Một vấn đề nữa đó là đặt tên biến. Bạn sẽ phải mất nhiều thời gian để đặt tên biến sao
cho hay và đúng quy tắc, dễ nhớ. Chỉ có những cao thủ họ mới hiểu được chuyện này. Khi bạn học cơ bản thì bạn chỉ quan tâm “tạo ra biến để xài” chứ ít quan tâm “tên biến như thế nào”. Đơn giản thôi, code vài dòng thì nhìn biến a, biến c, biến x biến y dễ dàng hiểu được. Còn code 10000 dòng thì nhìn vào x, y, z xem có hiểu nó là gì không ?
Cảnh giới 8.
Hacking/cracking
Cảnh giới này dành cho
những bạn nào thích học sâu về hệ thống bên dưới, có thể sâu đến mức nghiên cứu về hợp ngữ (asm).
Bạn sẽ học với
Windows API, shell (Windows). Với Linux bạn có thể tìm hiểu về system calls, kernel, shell, v.v Tôi không xài Linux
nhiều nên chỉ chém vậy thôi.
Chương trình "SimpleGame": tính tổng 2 số, nhập tổng đúng thì tăng level.
Minh họa công cụ "SuperPointer" giúp bạn hack game đơn giản. SuperPointer
là một class nhỏ được lập trình bởi tôi - Nguyễn Trung Thành (abcxyz
tcIT)
2 hình
trên là minh họa việc sử dụng Windows API để hack 1 game nho nhỏ. Bạn sẽ được demo
thử công cụ “SuperPointer” của tôi khi học khóa học “Kỹ thuật lập trình
& PP lập trình Hướng đối tượng cơ bản” của tôi (PR xíu, hihi).
Ở cảnh giới này, bạn sẽ đi rất sâu về bên dưới, hiểu rõ đươc cơ chế hoạt động của hệ điều hành, ví dụ bạn tiêm DLL vào chương trình để hack,
ghi đè dữ liệu lên không gian bộ nhớ của tiến trình để từ đó viết ra [virus] keylog, trojan, backdoor; hoặc bạn có thể nghiên cứu về cơ chế hook,
message để từ đó mô phỏng lại quá trình test phần mềm tự động (test automation), v.v
Cảnh giới 9. Vô chiêu thắng hữu chiêu
Đến cảnh giới này thì có thể nói bạn đã bước chân đến mức
master rồi.
Ở cảnh giới này thì tôi đoán là nhìn code
cũng chạy được code
trong đầu, khỏi cần chạy trên IDE luôn haha. Bạn có thể tự viết thư viện riêng cho mình mà thậm chí còn hay hơn những thư viện bên ngoài.
Nói vậy thôi,
chớ tôi nghĩ rằng khi đạt đến mức độ này thì thường bạn sẽ đi nghiên cứu khoa
học và công nghệ, về Big
Data, Data Mining, Machine Learning, hay là Virtual Reality, v.v
Và dĩ
nhiên còn nhiều cảnh giới cao hơn, tầm mắt của tôi chỉ đạt tới mức này thôi.
========================================================
Bài này
được viết với quan
niệm của 1
junior(er), nên mang tính chủ quan cao. Trong quá trình tiếp xúc, giao
lưu, đào tạo với nhiều học sinh,
sinh viên, cao thủ khắp cả nước thì tôi rút trích lại và chia sẻ cho các bạn.
P/S:
junior(er) đối với tôi là kiến thức chuyên môn CNTT, kỹ năng IT và lập trình ở mức độ “biết nhiều hơn beginner, có khả năng làm ra sản phẩm ở mức độ cơ bản”, tôi vẫn chưa đạt cảnh giới của 1 senior, vẫn còn nhiều điều phải học hỏi từ nhiều cao thủ ẩn danh.
