软件工程的思想.doc

在60年代计算机发展初期，程序设计是少数聪明人干的事。他们的智力与技能超群，编写的程序既能控制弱智的计算机，又能让别人看不懂、不会用。那个时期编程就跟捏泥巴一样随心所欲，于是他们很过分地把程序的集合称为软件，以便自己开心或伤心时再把程序捏个面目全非。人们就在这种美滋滋的感觉下热情地编程，结果产生了一堆问题：程序质量低下，错误频出，进度延误，费用剧增。这些问题导致了“软件危机”。 在1968年，一群程序员、计算机科学家与工业界人士聚集一起共商对策。通过借鉴传统工业的成功做法，他们主张通过工程化的方法开发软件来解决软件危机，并冠以“软件工程”这一术语。三十年余年来，尽管软件的一些毛病如人类的感冒一样无法根治，但软件的发展速度超过了任何传统工业，期间并未出现真真的软件危机。这的确是前人的先见之明。如今软件工程成了一门学科。 软件工程主要讲述软件开发的道理，基本上是软件实践者的成功经验和失败教训的总结。软件工程的观念、方法、策略和规范都是朴实无华的，平凡之人皆可领会，关键在于运用。我们不可以把软件工程方法看成是诸葛亮的锦囊妙计在出了问题后才打开看看，而应该事先掌握，预料将要出现的问题，控制每个实践环节，并防患于未然。研究软件工程永远做不到理论家那么潇洒：定理证明了，就完事。 我在读大学的十年里有八年从事软件开发，尽管编写了几十万行C+/C程序，也经历了若干次小不点儿大的成功和失败，可老感觉只学了些皮毛，心里慌兮兮的。在博士研究生毕业前的半年里，我告戒自己不应该再稀里糊涂地在程序堆里滚爬下去了，于是就面壁反省，做了一阵子木讷的和尚。在“打坐”时，每有心得体会便记录下来，不知不觉凑成了八章经，我就给此经书起名为软件工程思想。 经典的软件工程书籍厚得象砖头，或让人望而却步，或让人看了心事重重。请宽恕我的幼稚，我试图用三个问题：是什么、为什么、怎么办，来解释软件工程的道理。所以本书薄得象饺子皮用来包“思想”这种有味道的“馅”。项目计划与质量管理在可行性分析之后，项目计划与质量管理将贯穿需求分析、系统设计、程序设计、测试、维护等软件工程环节。项目计划是要提供一份合理的进程表，让所有开发人员任务明确、步调一致，最终共同准时地完成项目。项目计划是要付诸实施的，不象用嘴巴喊政治口号，可以很夸张。软件的项目计划重在“准确”而非“快速”。提高质量是软件工程的主要目标。但由于软件开发是一种智力创作活动，很难象传统工业那样通过执行严格的操作规范来保证软件产品的质量。世上最小心翼翼、最老实巴脚的程序员未必就能开发出高质量的软件来。程序员必须了解软件质量的方方面面（称为质量因素），如正确性、性能、易用性、灵活性、可复用性、可理解性等等，才能在进行系统设计、程序设计时将高质量内建其中。软件的高质量并不是“管理”出来的，实质上是设计出来的，质量的管理只是一种预防和认证的手段而已。3.1 项 目 计 划做项目计划，如同给一个待出生的婴儿写传记那样困难。如果允许项目结束后再写计划，那就轻松多了，并且可以100% 地准确。 历史教训让我们明白一个道理：如果一万年以后才会有一条阳光大道通向共产主义，那么现在就不要忙着砸锅炼钢赶英超美，免得在跑步奔向共产主义时把自己累死饿死。在做软件的项目计划时，应屏弃一切浮夸作风。只有“知已知彼”才能做出合理的项目计划。这里“知彼”是指要了解项目的规模、难度与时间限制。“知已”是指要了解有多少可用资源，如可调用的程序员有几个？他们的水平如何？软硬件设施如何？3.1.1 知己知彼首先要了解项目的规模、难度与时间限制，才可以确定应该投入多少人力、物力去做这个项目。在可行性分析阶段就要考虑这个问题。但不幸的是，人们在陷入项目不能自拨之前总难以准确地估计项目的规模与难度。这里经验起到了最重要的作用。项目的时间限制有两类。第一类，项目应该完成的日期写在合同中，如果延期了，则开发方要作出相应的赔偿。第二类是开发自己的软件产品，虽然只确定了该产品大致的发行日期并允许有延误，但如果拖延太久则会失去商机造成损失。项目的资源分为三类：“人”、“可复用的软构件”和“软硬件环境”，如图3.1所示。（）人是最有价值的资源。项目计划的制定者要确定开发人员的名单，要根据他们的专长进行分工。（）可复用的软构件是次有价值的资源。1.2.1节论述了复用软构件可提高软件的质量与生产率。软构件并非一定要用自己的，可以向专业的软件供应商购买。（）软硬件环境虽然不是最重要的资源，却是必需的资源。原则上软硬件环境只要符合项目的开发要求即可。有些项目可能要用到特殊的设备，则要事先作好准备，以免用时找不到而担搁了进程。一个软件系统因能给用户提供价值而具有存在价值，所有的决定都应该基于这个思想。在确定系统需求之前，在关注系统功能之前，在决定硬件平台或者开发过程之前，问问你自己：这确实能为系统增加真正的价值吗？如果答案是不，那就坚决不做。所有的其他原则都以这条原则为基础。第2原则：保持简洁软件设计并不是一种随意的过程，在软件设计中需要考虑很多因素。所有的设计都应该尽可能简洁，但不是过于简化。这有助于构建更易于理解和易于维护的系统。这并不是说那些特征甚至是内部特征应该以“简练”为借口而取消。的确，优雅的设计通常也是简洁的设计，简练也不意味着“快速和粗糙”。事实上，它经常是经过大量思考和多次工作迭代才达到的，这样做的回报是所得到的软件更易于维护且存在更少错误。第3原则：保持愿景清晰的愿景是软件项目成功的基础。没有愿景，项目将会由于它有“两种或者更多种思想”而永远不能结束如果缺乏概念的一致性，系统就好像是由许多不协调的设计补丁、错误的集成方式强行拼凑在一起如果不能保持软件系统体系架构的愿景，将削弱甚至彻底破坏设计良好的系统。授权体系架构师，使其能够保持愿景，并保证系统实现始终与愿景保持一致，这对项目开发成功至关重要。第4原则：关注使用者有产业实力的软件系统不是在真空中开发和使用的。通常软件系统必定是由开发者以外的人员使用、维护和编制文档等，这就必须要让别人理解你的系统。因此，在需求说明、设计和实现时，经常要想到要让别人理解你