Python春节特训营03：打倒拦路虎，学会键盘打字
第3天 打倒攔路虎，學會鍵盤打字
前兩天的課程，其實我們都在給你強行灌輸一些計算機硬件系統和軟件系統方面的知識。當你順利完成前面的課程和作業，你還不能開始編程，因為你即將遇到編程生涯中的第一道障礙 —— 鍵盤打字！
除了電腦主機之外的大部分硬件設備，都可稱作外部設備，簡稱外設。鍵盤則是我們最常使用的外設。
但是你知道嗎？鍵盤的歷史比計算機的歷史還要早，雖然世界上第一臺計算機在20世紀四十年代出現，個人使用的小型計算機到70年代才開始出現，但是作為現在計算機一個組件的鍵盤，最早可以追溯到1714年。
從打字機到鍵盤
很久很久以前，人們只能通過提筆寫字的方式進行記錄或書信來往。十八世紀，歐美的商業已經相當發達，每天有各種訂貨單子、商務信件、財務報表，還出現了很多文字工作者。
因此，每天都有大量的文字依賴于手寫，費時費力又費墨水，完全給商業發展拖后腿了。于是，想象力豐富的人們，開始尋思著一種能快速打字的機器。
其實早在1714年，英國工程師亨利·米爾就有一項寫字機器的專利，可惜的是并沒有留下任何設計圖樣。英、美、法、意、瑞士等國家都有人造了形形色色的機器，但設計都還不成熟、沒有使用價值，也就沒能批量生產了。
直到1808年，也就是19世紀初，世界上最早的打字機誕生了。它的發明者是意大利人佩萊里尼·圖里，他愛上了一位姑娘，但姑娘卻是位盲人，想要寫字是無比困難的，為了讓心愛的姑娘能夠寫字，他便親手制作出了一臺機械打字機。
雖然那臺打印機早已不見蹤跡，但他的信件，至今保存在意大利勒佐市的檔案館里，被譽西方歷史學家譽為“人類文化史上繼造紙術、印刷術后的第三項文化工具的發明”。后來，丹麥哥本哈根的尤爾根斯機械公司把英文打字機首次投入量產，發明人是一位名叫馬林·漢森的神父。
不過那還算不上真正的實用。1968年，美國人克里斯托夫·拉森·肖爾斯和卡洛斯·格利登原本正在制作一臺能自動給書編頁碼的機器，格利登突然問肖爾斯，“我們為啥不同時在書本上印字呢？”，肖爾斯靈機一動，一臺木制的打字機模型問世了。
這臺打字機和后來的基本一樣，每打完一個字母后都會自動向后移位，字體也很清晰。但起初他設計的打字機很大很丑，因為大小寫字母都有獨立按鍵，導致鍵盤上足足有78個按鍵（還好不是漢字，哈哈）。同時，由于結構問題，打字的時候看不到自己有沒有打錯，所以容錯率比較低。
19世紀70年代，肖爾斯公司是當時最大的打字機廠商。但這么多的按鍵，設計比較冗雜、機械結構不完善，按鍵回彈很慢，打字太快了兩個鍵就會卡在一起，所以公司經常被投訴，該怎么辦呢？
一位“睿智”的工程師表示“打字絞鍵的原因，除了是字鍵彈回速度慢，也是打字員速度太快了，為什么不想辦法降低打字速度呢？”（你可真是個設計鬼才啊）
為了降低打字速度，他們決定打亂26個字母的排列順序，常用字母放在笨拙的手指位置，不常用的字母放在靈活的手指附近，于是，“QWERTY”式鍵盤就誕生了。肖爾斯在1868年申請了專利，并在1873年成功投放市場，成為了至今以來非常典型的 “劣勢產品戰勝優勢產品” 的例子。
而肖爾斯曾經的合作者約斯特，此時也正好在一家公司的贊助下開始研究打字機。長江后浪拍前浪，意識到了肖爾斯設計的打字機鍵盤鍵位多的問題，他通過一根控制桿、使同一個鍵能打出大小寫兩種字母，將鍵位縮減了26個，同時還能實時看到打出的字，大幅度提升了工作效率。這種打字機于1874年正式進入市場并得到了推廣。
1888年7月25日，美國辛辛那提舉行了一場打字的比賽，來自鹽湖城的法庭速記員麥古瑞由于天天打字，鍵位了熟于心，他用 QWERTY 鍵位的打字機實現高速盲打，錯誤率僅為萬分之三，最終奪得冠軍，這讓 QWERTY 的地位進一步提高。
進入20世紀，更方便的電傳打字機出現了。它通常由鍵盤、收發報器、印字機構等組成，分為電子式和機械式兩種。主要用于電報系統，某種意義上來說，它更像現在的傳真機。
不過體積很大，接近現在的大尺寸打印機。它的鍵盤部分依舊采用了 QWERTY 布局，具備了電話級的高效性、精確性，使用成本又比電話、電報更便宜。
40年代大型計算機誕生，60年代可視終端開始流行起來，這種設備往往自帶鍵盤，用戶的交互都是通過鍵盤來完成的。
事實上這套設備只是一個顯示器和鍵盤，它還是需要接到大型上使用，敲鍵盤打字總比到大型設備上操作開關、塞塞卡紙方便許多。
20世紀70年代，居然就已經出現了“人體工程學鍵盤”，Maltron 等公司為了進一步提高輸入效率、也為了更舒適健康地打字，設計并生產了很多有趣的鍵盤。
1983年，還在 IBM 推出 XT/AT 機的時代，真正意義上的鍵盤才開始出現。那時候的鍵盤主要以83鍵為主流嗎，很久之后才出現了101鍵、104鍵規格的鍵盤。
IBM緊接著在104鍵鍵盤的基礎上設計了多媒體鍵盤，增加了很多常用快捷鍵、音量調節鍵等等。同時也為電子郵件、瀏覽器、播放器等常用軟件增加了一對一的快捷按鍵。
起初鍵盤多用于品牌機，到了后來 DIY 行業興起了，電腦發燒友變多了，一些廠家就想法子，把鍵盤做成了周邊產品。
也多虧了 IBM 公司，鍵盤的生產成本大幅降低。起初每個鍵帽都要單獨開模，直到1985年，IBM開始制造沒有字符的鍵帽，再后期粘上字母，大家終于頓悟了…
為什么不按字母順序排列
其實，發明 QWERTY 排列法的肖爾斯Christopher Sholes在制作第一個打印機模型時，確實是按照二十六個字母的順序排列的。但讓他崩潰的是，ABCD用起來實在是太快了，打字機各種癱瘓。
前面我們說過 QWERTY 排列法的設計，其實是為了拖慢打字的速度。
然而，打字機畢竟是一種商品，速度慢這件事不利于宣傳，賣不出去。于是，商家們就開始了他們的套路大法。他們給產品命名為 —— TYPEWRITER（打字機）。這個詞正好位于 QWERTY 鍵盤的第一排，演示的簡直太方便。緊接著，商家還開辦了一個專門培訓打字員的課程，用的就是這種鍵盤，當時的普通民眾一看，好新鮮！還能找到新工作！便開始紛紛認可這種排列方式。
隨著按鍵原理和材料技術的進步，打字機不再那么容易因為打字太快而崩潰了，開始有人思考 QWERTY 布局的合理性。1932年，華盛頓大學教授奧古斯特·多芙拉克（August Dvorak）開始思考這個問題，他覺得合理的鍵盤應該做到：
于是，他設計出了鍵位排列更科學的 DVORAK 布局，要知道目前世界最快的英文打字速度是在Dvorak鍵盤上創造的，由BarbaraBlackburn于2005年創造。但由于QWERTY早已普及，人們并不想在重新學習新的布局，所以DVORAK依舊無法流行起來。
另外有一種COLEMAK布局，它是在QWERTY的基礎上改進而來，有10多個鍵位的變化，8個高頻鍵完美安排在了中間一列，真正意義上做到了完美分布，手指移動距離更小。
有一種MALT布局的鍵盤比較神奇，它是由理連·莫爾特（Lillian Malt）發明的，這種布局可以充分利用每一個手指，雙手掌握一切，長時間使用還不容易疲勞。
然而，即便這些鍵盤設計更為科學先進，人們經過訓練，打字速度也有明顯提升，但是依然響應平平。依靠廣大人們的認可，QWERTY 排列法打敗了無數排列方式，在鍵盤發展史上笑到最后。
原因就在于 QWERTY 排列法誕生于1866年，比它們早了將近一百年，人們早就習慣了這種方式，而且熟能生巧。現在我們所看到的鍵盤，絕大多數都是 QWERTY 布局的鍵盤。
這讓我感受到了“先入為主”的力量，和“打破常規”的可貴。但同時，一切偉大的成就都是通過長期的努力得來的。
認識鍵盤
按照功能的不同，我們可以把鍵盤劃分成5個區域。
- 主鍵盤區：包含字母鍵、數字（符號）鍵、功能鍵；
- 功能鍵區：包含 Esc 和 F1~F12 鍵，以及 PrintScreen、ScrollLock 和 Pause 鍵；
- 控制鍵區：包含上翻、下翻和方向鍵等；
- 數字鍵區：又稱小鍵盤區，主要是為了方便輸入數據，筆記本電腦通常省略；
- 狀態指示區：對應數字鍵鎖定、大寫鎖定、屏幕滾動顯示鎖定（很少用）。
打字時雙手十個手指都有明確的分工，按照正確的手指分工打字，有利于實現提高打字速度和準確度。
輸入法快捷鍵操作
- Ctrl + 空格：在輸入法與非輸入法之間切換。（非輸入法指的是中文簡體美式鍵盤，只能打字母的那個）
- Ctrl + Shift：在你電腦里的中文輸入法之間切換。
- Shift + Alt：在中文輸入法和外文輸入法之間切換，比如搜狗輸入法和日文輸入法之間。
常見功能按鍵縮寫
| Ctrl | Control | 控制鍵（用途廣泛，蘋果電腦上對應的是command鍵） |
| Alt | Alternate | 交替換擋鍵（左右各有1個Alt鍵） |
| Shift | 就是 Shift | 上檔轉換鍵（左右各有1個Shift鍵） |
| Caps Lock | Capitals Lock | 大寫鎖定（大小寫字母轉換鍵） |
| Tab | Table | 制表符（通常相等于4個或8個空格） |
| Fn | Function | 功能鍵（通常用于補充臺式機上有而筆記本上省略的按鍵） |
打字練習
我已經在 Ubuntu 上為你準備了一個叫 TuxType 的打字軟件。如果還沒安裝，打開終端執行以下命令安裝：
sudo apt-get install tuxtype啟動電腦，在鍵盤中按下 “Ctrl + Alt + T” 打開一個新的終端，輸入 tuxtype 并按回車鍵，你將會看到如下界面：
軟件啟動之后，你會聽到一段有點難聽的音樂，如果不喜歡可以把音量調小一點。
最開始處的兩個選項 “Fish Cascade” 和 “Comet Zap” 是打字游戲，當你開始游戲時，你就投入到了這個課程。
第3個選項 “Lessions” 提供了40多個簡單的課程，每個課程會增加一個字母讓你來練習，練習過程中會給出一些提示，比如應該用哪個手指按鍵盤上的字母。
更高級點的，你可以練習輸入句子，句子練習放在 “Options” 選項里。
句子練習第一句是 “The quick brown fox jumps over the lazy dog”（一只敏捷的棕毛狐貍從懶狗身上跳過）。
你發現了沒，這個句子包含了26個英文字母，所以可用于檢測鍵盤是否有壞鍵。當你順利敲完這個句子之后，你會聽到來自電腦的歡呼聲，同時也說明你使用的鍵盤是完好的，否則你應該馬上找小盧老師幫忙。
這些游戲讓你打出單詞，來幫助 Tux 吃到小魚或者干掉掉下來的流星，訓練速度和精確度。這些游戲還可以訓練你的拼寫、速度、手眼配合能力，因為你如果認真在玩的話，必須盯著屏幕，不看鍵盤打字。
通過不斷地練習，你將掌握正確的打字姿勢，養成良好的鍵盤使用習慣。不要小看它哦，它將會為以后的學習打下堅實的基礎，加油！（隔一段時間記得要休息一下哦）
作業
（1）數一數你的鍵盤上有多少個鍵。
（2）想一想身邊還有哪些 “先入為主”、“劣勢戰勝優勢” 的事物。
（3）練習鍵盤打字，直到不看鍵盤也能打出所有英文字母和標點符號。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的Python春节特训营03：打倒拦路虎，学会键盘打字的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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