我们认识事物的过程,是由表及里、由浅入深的。对于计算机这样一个知识体系非常庞大的科目,当然也要遵循同样的学习规律。零基础入门计算机,首先要划定一个计算机知识的范围,先对整体的框架有大致的认知,再逐层填充。现在的计算机看起来好像是一种高度复杂的机器,可是其基本结构却简单得令人惊讶。
在认识计算机时,需要把握的最基础的要点只有三个:计算机是执行输入、运算、输出的机器程序是指令和数据的集合计算机的处理方式有时与人们的思维习惯不同计算机的学习主要涉及到以下几个方面的知识点:计算机硬件计算机内部主要是由IC(Integrated Circuit,集成电路)元件组成的,主要有CPU(处理器)、内存以及I/O。
CPU可以说是计算机的大脑。在CPU内部可对数据执行运算,并控制内存和I/O。也就是说,CPU负责解释并执行程序。内存用来存储指令和数据。负责存储程序和数据。I/O负责把键盘、鼠标、显示器等周边设备和主机连接在一起,实现数据的输入与输出。可以简单地理解为,计算机背板上有多少个插孔就有多少个I/O。
计算机软件硬件配备好了,如何让计算机运作起来呢?这就需要用到计算机的软件了。因为电路的逻辑只有0和1(开和关)两种状态,所以计算机只认识0和1两种代码。为了利用有限的信号来实现复杂的功能,程序员们发明了机器语言。在机器语言程序中,到处都是0和1的组合,每个组合都是有特定含义的指令或数据,这样计算机就能够执行一系列复杂的指令了。
但是对于人来说,很难判断各个组合都表示什么。此时,我们就需要计算机软件来帮忙了,计算机软件就是计算机程序及相关的文档。CPU一次只能解释、执行一条指令,而程序则把若干条指令依次进行排列,依次解释并执行每条指令。这样计算机就动起来了,我们所能看到的计算机的强大功能都是这样实现的。
虽然程序能够使计算机动起来,但并不是人人都具备编写程序的能力,程序员这个职业则应运而生。程序员需要了解的知识主要有以下几个方面:程序的流程。程序的流程主要有顺序执行、“条件分支”和“循环”三种,无论是规模多么大多么复杂的程序,都能够通过这三种流程来实现。
算法。程序的编写是为了解决问题。一般解决一个问题都需要若干个步骤。即使是一个简单的“1+2=3”,也需要执行“输入数据”、“执行加法运算”、“输出结果”三个步骤,像这样解决问题的步骤,就是算法。数据结构。有了处理问题的步骤,还要有被处理的数据。
因此,程序员还需要学习计算机怎样表示现实世界中的数据结构。编程语言。和汉语、英语一样,编程语言也是一种语言。它是一种被标准化的交流技巧,用来向计算机发出指令。现在主流的编程语言有C/C++、Python、Java等等,它们分别有不同的特性。数据库“数据库(Database)”,顾名思义,就是存入数据(Data)的仓库(Base)”。
对于企业而言,需要处理的数据量是非常庞大的,如果数据散布在各个地方,在更新数据和查找数据时就要耗费大量的时间。因此,需要建立一个“数据基地”用来存储这些数据,计算机处理这些数据时的效率就会大大提高。常见的数据库有SQL Server、MySQL、Access等等,增删改查等数据库的基本操作也是需要了解的内容。
计算机网络“网络”这个词想必大家都很熟悉了,计算机网络的应用已经覆盖到了生活的方方面面,看视频、打游戏、在线听课都离不开网络。从在浏览器中输入网址,到屏幕上显示出网页的内容,看起来短短几秒钟的过程中,其实有很多硬件和软件都在各自的岗位上相互配合,完成了一系列的工作:浏览器生成消息->向DNS服务器查询Web服务器的IP地址->全世界DNS服务器大接力->委托协议栈发送消息->收发数据过程结束,断开连接。
在这个短暂的过程中,涉及到了IP地址、路由器、网卡、TCP/IP协议、防火墙、Web服务器等多种概念。以上几点主要是对计算机基础知识的一个系统而简单的介绍,希望能帮助初学者理解计算机学科的主要内容。至于后续的深入学习,则需要题主根据自己的兴趣或需要,逐层深入,在具体的领域进行全方位的学习。
参考资料:[1]《计算机是怎样跑起来的》,作者:[日]矢泽久雄,审校:日经Software,译者:胡屹[2] 《网络是怎样连接的》,作者:[日]户根勤,译者:周自恒各位对计算机知识感兴趣的朋友可以关注@人民邮电出版社。
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