3、是否擅长某一个领域。如果你手里只有一把锤子，那么你就只能把所有任务都当做钉子猛锤一通。但如果工具箱里有多种工具，那面对不同的任务就得心应手多了。

7段—架构设计

还需要掌握架构设计的能力，才能设计出优秀的软件。架构设计有一些技巧：

1、分层

一个软件通常分为：

表现层–UI部分

接口层–后台服务的通讯接口部分

服务层–实际服务部分

存储层—持久化存储部分，存储到文件或者数据库。

分层的软件，可以解耦各个模块，支持并行开发，易于修改，易于提升性能。

2、SOA

模块之间通过网络通讯互相连接，松耦合。每一个模块可以独立部署，可以增加部署实例从而提高性能。每一个模块可以使用不同的语言和平台开发，可以重用之前开发的服务。SOA，常用协议有WebService,REST,JSON-RPC等。

3、性能瓶颈

1）化同步为异步。

用内存队列（Redis），工作流引擎（JBpm）等实现。内存队列容易丢失数据，但是速度快。工作流引擎会把请求保存到数据库中。

通过化同步请求为异步请求，基本上99.99%的性能问题都可以解决。

2）用单机并行硬件处理。

如，使用GPU，FPGA等硬件来处理，提高性能。

3）用集群计算机来处理。

自己的软件栈中，也可以把一个模块部署多份，并行处理。

4）用cache来满足请求。常用的内容加热cache后，大量的用户请求都只是内存读取数据而已，性能会得到很大的提升。

cache是上帝算法，记得好像它的性能只比最佳性能低一些，就好像你是上帝，能够预见未来一样。现在X86CPU遇到了主频限制，CPU提升性能的主要途径就是增加高速Cache了。

4、大系统小做

遇到大型系统不要慌，把它切分成多个模块，用多个小程序，通过SOA协作来解决。这秉承了Unix的设计思想。Unix上开发了大量单一目的的小程序，它主张用户通过管道来让多个小程序协作，解决用户的需求。当然，管道方式通讯限制太多，不够灵活。因此，现在我们可以通过URI,通过SOA的方式来让多个程序协作。Andorid和iOS上的应用程序，现在都是通过URI实现协作的。这也算是Unix设计思想的现代发展吧？！

5、Sharding切片

Oracle数据库是Shareeverything的，它可以在一个计算机集群（服务器节点不能超过16个）上运行。计算机集群都共用一个存储。

去IOE运动，标志着ShareEverything模式的破产。必须使用ShareNothing，系统才能无限扩展。

用MySQL数据库就可以应付任意规模的数据了。前提是，你会Sharding分片。把大系统切分成若干个小系统，切分到若干台廉价服务器和存储上。更Modern一些，就是切分到大量虚拟机上。

如，铁道部的12306网站。我们知道火车票都是从属于某一列列车的。那么我们把每一个列车作为一个单元来切分，就可以把12306网站切分成几千个模块。一台虚拟机可以承载若干个模块。当某些列车成为性能瓶颈之后，就可以把它们迁移到独立的虚拟机上。即使最终有部分列出服务不可用，系统也不会完全不可用。

12306网站，只有一个全局的部分，就是用户登录。这个可以交给第三方负责。如可以让用户用微信，微博，qq等账户登录。

也可以自己实现用户登录服务。还是用切片的方式用多台Redis服务器提供服务。Redis服务器存储每一个登录用户的sessionId和userId，角色，权限等信息。sessionId是随机生成的，可选择其部分bit用于标识它在哪一个Redis服务器上。用户登录后，把sessionId发给客户。用户每次请求时把sessionId发回给服务器。服务器把sessionId发给Redis服务器查询得到其用户信息，对用户请求进行处理。如果在redis服务器上找不到sessionId，则让用户去登录。即使所有注册用户同时登陆，也不需要太多的内存。而且，可以在session内存过多时，删除最早登陆的用户的session，强制他再次登陆。同时活跃的用户数不会太多。

领域知识层次

前面的所有层次，都是关注编程本身的技能，说白了，就是基本功，本身并不能产生太大的价值。但有太多的程序员浪费太多的时间在那些筑基的层次上。

有些程序员特别喜欢钻研编程语言，每有一种新的编程语言出来或者旧语言被热炒，就会投入精力进去研究。我就是其中之一，浪费了很多精力在编程语言上，在奇技淫巧上。

我觉得C++语言是一个特别大的坑。刚开始是作为面向对象的C被开发的。后来发现了模板编程，就大力鼓吹模板编程和进一步的模板元编程。最近又推出了C++11，C++14等新标准，进一步添加了很多新东西，函数式编程，类型推断等。C++过分复杂，太多的坑消耗了大量程序员的大量精力。我使用C++时，只使用面向对象部分和模板部分，其他过于精深的特性都不使用。

计算机科学是一个面相当广泛的学科，有很多领域知识需要和值得我们深入研究，我们才能写出有价值的程序来。软件必须要和行业结合起来，要落地才有价值。仅仅研究编程技巧，不懂领域知识是写不出有价值的程序的。

了解这些领域知识，也包括了解该领域现有的商用硬件、商用软件和开源软件。很多时候，你要完成的工作，已经有现成的工具了。你只要使用现成的工具就可以完成任务，不需要进行开发。有时候，只需要组合现有的工具，写一些脚本就可以完成任务。

如，我一次要实现一个双向同步任务。找到了一个优秀的开源软件Unison，编写一下配置文件就圆满地完成了任务。不需要编写任何代码。

还有一次，要做高可用，用Python调用了几个开源软件就轻松实现了。

编写安装程序，定制操作系统，知道了操作系统的领域知识，写几行脚本就可以轻松搞定。

不具备领域知识的人，就可能不得不进行大量无谓的开发，甚至开发很久之后才发现，这根本就是一条死路。

另外，扎实的领域知识，可以大大提高编程调试、查错的能力。知道编译器和编程语言运行时工作原理，就能快速根据编译错误和警告信息修改代码。

知道操作系统底层运行机制，就能快速找到运行时错误的问题根源。如，有一次我编写一个windows升级服务程序。它是一个windows服务，需要执行dos脚本，这个脚本会替换掉这个windows服务本身。发现有时脚本执行无效，查了一晚上，发现当windows服务安装后，第一次启动就执行脚本时就会有权限问题，log都正确，但实际执行这个脚本没有任何效果。但一旦windows服务程序启动一次之后就ok。这必然是windows操作系统底层安全机制的问题，因为我对Windows内核了解不多，因此花了很长时间才发现这个问题，并对造成这个问题的根源并不清楚。

0段—领域知识菜鸟

对领域知识没有多少认知，通过搜索引擎找到一些该领域的软件和硬件的介绍性文章，按照文章指示配置和使用软件。勉强能够使用现有软硬件。

1段—领域知识行家

了解领域内常用硬件，深入掌握领域内常用软件的配置和使用技巧。能够使用现有软硬件熟练搭建解决方案，能够解决实际工作中遇到的种种问题。

2段—领域知识专家

当你不仅仅掌握了该领域的软件和工具，知道怎么用，还知道其原理，“知其然，也知其所以然”，就是该领域的知识专家了。