什么是IDE?开发者必备的集成开发环境详解

本文详细介绍了集成开发环境(IDE)的定义、核心功能、历史演变以及与文本编辑器和命令行工具的区别。涵盖了代码编辑器、编译器、调试测试、GUI界面等关键特性,并列举了多种类型的IDE及其优缺点,为开发者提供全面的工具选择指南。

什么是IDE?开发者的必备工具

与其他职业一样,开发者也需要工具来编写应用程序和服务。集成开发环境(IDE)就是开发者必备的工具之一。它是一个处理端到端开发过程的软件应用程序,用于管理、调试和开发应用程序。

在本文中,我们将探讨什么是IDE以及它如何帮助您更快地进行开发。

什么是IDE?

集成开发环境(IDE)是一个工具箱(软件套件),为开发者提供编写、调试和测试代码的工具,节省开发者大量时间。

典型的IDE包含三个主要功能:源代码编辑器、本地构建自动化和调试器。这意味着在处理项目时,您不必离开IDE的环境。在IDE的核心,您会得到一个将代码转换为特定平台机器指令以编译和构建可执行文件的编译器。

其他IDE功能包括代码完成、语法高亮、重构和版本控制。

为了便于编写、编辑和测试代码,IDE带有图形用户界面(GUI)。此外,大多数IDE支持主要编程语言,包括C++、Python、JavaScript等。然而,也有特定语言的IDE仅支持单一编程语言。例如,Pycharm支持Python,IntelliJ IDEA支持Java。

IDE在开发者中很受欢迎,因为它使编程变得容易。在这里,您不必在工具之间切换来调试、测试或部署代码。此外,IDE非常灵活和可定制,并支持插件,使开发者能够动态添加更多功能。

IDE的历史

早期,程序员使用多种工具,如流程图、穿孔卡和编译器来编写程序。这需要仔细规划和执行,因为耗时,如果程序员出错,可能需要更长时间。

IDE首次使用是在Dartmouth BASIC编程语言的创建过程中,这是Dartmouth分时系统的一部分。他们使用控制台/终端,因为当时没有花哨的GUI。然而,它确实利用了文件管理、集成编辑、调试、编译和执行——这些是IDE的核心功能。

对于软件开发,Maestro是第一个集成开发环境。第一个支持插件的IDE是Softbench。

IDE与文本编辑器的区别

文本编辑器是IDE的简化版本。它带有一些常见功能,如语法高亮或自动完成,但与IDE相比,不提供广泛的功能集。这意味着文本编辑器最适合执行小任务,如编写脚本或对网站的现有代码进行更改。

IDE与命令行工具的区别

命令行就像IDE一样是一个强大的工具。然而,它缺乏图形用户界面。使用命令行,程序员可以直接与系统交互并在低级别工作,需要良好的经验和专业知识。

IDE的核心功能

集成开发环境正在迅速发展,并提供许多开箱即用的功能。然后,一些IDE支持插件,允许开发者侧载功能。要理解IDE,我们需要了解其核心功能。

在本节中,我们将以Visual Studio Code为例。

代码编辑器

您的IDE之旅从代码编辑器开始。这是您编写、调试和测试代码的地方。代码编辑器也是您将看到其他关键IDE功能的地方,包括语法高亮、自动完成等。

让我们看看Visual Studio Code的实际操作。

当您打开Visual Studio Code时,它以欢迎页面开始。如您所见,有创建新文件、打开文件或打开文件夹的快捷方式。您还可以执行高级任务,包括克隆Git仓库。

当您打开新项目或文件时,界面变为:

左侧是资源管理器,您可以在其中查看项目文件。右侧是代码编辑器,Python代码直观展示并遵循正确的代码格式。此外,您还可以使用快捷方式轻松导航或编辑代码。如果您是经验丰富的程序员,可以使用Vim和Emacs键组合。

编译器

IDE带有将源代码转换为机器代码的编译器。它将生产力提升到新水平,因为您不必打开独立或单独的编译器来调试或优化性能。

测试和调试

使用IDE,您还可以进行调试和测试。调试在您点击编译时开始。IDE提供需要修复的代码错误的详细列表。此外,如果代码在运行时遇到问题,它还会通知任何运行时错误。现代IDE的调试工具包括断点、自动调试等。IDE还支持测试工具,包括分析器和测试终端。

图形用户界面

现代IDE提供图形用户界面。GUI包含导航快捷方式,以简化编程并节省时间。大多数现代IDE支持GUI自定义,您可以根据偏好进行更改并提高生产力。

例如,Visual Studio Code用户界面是可定制的。这里,左侧是资源管理器,右侧是代码编辑器。其他基本布局包括侧边栏、状态栏、活动栏和面板。至于自定义,您可以打开尽可能多的编辑器进行并排编辑,或尝试Zen模式,该模式隐藏除编辑器外的所有UI元素。如果您有兴趣了解更多关于Visual Studio Code UI及其自定义的信息,请查看这里:Visual Studio Code用户界面。

GUI是必要的,因为它意味着轻松访问基本功能。如果您是老派,您可能觉得GUI无用,想使用命令行界面。例如,IntelliJ IDEA支持命令行。

语法高亮器

使用语法高亮器,您的编程变得容易,因为它高亮显示不同的编程语言元素。例如,Visual Studio Code(VSC)的Python代码如下所示。

这里,VSC使用颜色编码系统高亮显示代码的不同部分,使您可以轻松浏览代码并改善编程体验。语法高亮器是Python特有的,如果您用不同的编程语言编码,您将看到不同的语法高亮。

重构

IDE具有重构功能,让您对代码进行批量更改,例如更改变量名。

例如,IntelliJ IDEA提供出色的重构功能,包括调用重构、审查重构更改、解决冲突和配置重构设置。同样,您可以在Visual Studio Code中使用提取方法、提取变量、重命名符号、代码操作键绑定等功能重构代码。您还可以选择安装重构插件到您的IDE。

版本控制

版本控制系统让您跟踪代码随时间的变化,并使远程团队能够在项目上协作。大多数IDE带有版本控制支持(源代码管理)。如果没有,您总是可以通过插件安装它。例如,Visual Studio Code通过其插件生态系统支持版本控制。

代码完成

代码就像诗歌,但键入所有代码变得单调。这就是IDE的代码完成功能发挥作用的地方。它在您编码时以合理的准确性建议常见的代码片段。您可以快速选择建议并节省时间,而无需自己编写代码。除此之外,您还可以获得其他信息,包括快速信息、参数信息和成员列表。代码完成也称为IntelliSense、内容辅助和代码提示。

Visual Studio Code开箱即用地支持IntelliSense。由于不同的编程语言有不同的IntelliSense,您可能需要安装语言扩展。

IDE的类型

市场上有不同用途的IDE。最常见的类型是多语言IDE,支持多种编程语言。接下来是特定语言IDE,专门为特定编程语言提供开发环境。还有专门针对Microsoft和Apple生态系统的IDE。如果您是旅行者并从事远程工作,那么有云IDE。

如果您寻求更通用的编程方法,那么多语言IDE最适合您。在这个领域有许多流行的IDE,包括Visual Studio Code、Komodo、Eclipse、NetBeans和Geany。

然而,如果您寻找特定语言IDE,那么您可以查看:

  • Python的Pycharm、IDLE、Spyder、PyDev
  • Java的IntelliJ、JCreator、Jikes
  • Ruby/Rails的RubyMine、RadRails、Redcar
  • C/C++的C-Free、Dev-C++、Code::Blocks

接下来是基于Web/云的IDE,您可以从任何地方编码。这些包括Cloud9和CodeTasty。两者都很出色并支持多语言。

如果您从事移动开发,您需要查看Xcode用于开发Apple产品,Android Studio用于使用Kotlin和Java创建基于Android的应用程序。

其他值得注意的IDE包括:

  • PhpStorm
  • Syncfusion
  • The Jupyter Notebook

使用IDE作为开发者的好处

与普遍看法相反,编程不必有压力。作为开发者,您需要工具来简化工作流程并提高生产力。集成开发环境为开发者提供必要的基础设施和工具集,以专注于项目,使用可以简化产品开发的工具。通过使用IDE,他们可以更快地编码,具有高效率和输出。

开发者应该使用IDE的另一个原因是项目意识。IDE提供一个集中位置,让您的资产和代码在一起,准备发布。同时,您可以看到项目结构、其关联库和其他重要项目细节,如果您不使用IDE,可能会错过这些。搜索功能对于大型项目也非常有用,因为手动搜索是不可能的。总体而言,IDE简化项目管理,并让您对代码、库和关联文件有鹰眼视图。

工具在那里协助您。您在编写代码时从代码完成到代码高亮得到视觉辅助。它几乎立即显示代码错误,或在您调试或运行程序时显示。这样,您可以快速修复错误并继续开发。因此,我们可以说IDE在开发过程中提供巨大价值。

简而言之,IDE的好处包括:

  • 出色的项目和环境意识
  • 单一环境方法
  • 重构能力
  • 代码完成和代码自动化
  • 提高开发满意度
  • 提高生产力和效率

使用IDE的优点和缺点

IDE的优点

您应该知道的IDE优点包括:

  • 您可以更快、更自信、更高效地编码。
  • IDE支持协作功能,可以帮助您管理大型项目。
  • IDE的快捷方式让您减少执行琐事所需的时间并提高生产力。
  • 您可以根据需要自定义工作空间,改善工作流程。
  • 许多IDE支持插件,您可以使用它们添加更多功能。
  • 通过版本控制支持轻松跟踪代码更改。
  • 使用强大搜索快速找到您要找的内容。

IDE的缺点

IDE确实有一些缺点。它们包括:

  • IDE对初学者来说可能难以掌握。
  • IDE不断更新,要求开发者持续学习。
  • IDE需要良好的系统资源才能平稳运行。
  • 为不同编程语言学习不同IDE耗时。
  • 初学者使用IDE可能会通过使用代码完成、调试等功能减慢学习过程。

如何选择好的IDE

最大的挑战之一,尤其是对初学者来说,是为他们的项目找到一个好的IDE。在纸上,几乎所有的IDE都很好并提供竞争性功能。那么,您应该在IDE中寻找什么?以下是一些您可以使用来选择正确IDE的要点:

  • 检查IDE是否支持您想要使用的编程语言。
  • 如果支持,您可能想看看它是否符合您的预算。并非所有IDE都是免费的;您必须考虑附加定价和高级功能(如果需要)。
  • 接下来,尝试IDE的免费/试用版本,看看您是否舒适。这是因为并非所有IDE都对初学者友好,可能会轻易让您不知所措。
  • 此外,查看包和库。
  • 最后,选择一个您认为合适并满足期望、需求和偏好的IDE。

就是这样!这使我们结束了集成开发环境(IDE)指南。

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