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没有银弹何以制服“不死人狼”
——读《人月神话》第十九章(没有银弹)有感
《人月神话》(英语:The Mythical Man-Month)是由IBM System/360系统之父佛瑞德布鲁克斯(英文名:FrederickP.Brooks.Jr.)所著经典文集,全书讲解软件工程、项目管理相关课题,被誉为软件领域的圣经,内容源于作者布鲁克斯在IBM公司System/360家族和OS/360中的项目管理经验。该书于1975年首次发行(ISBN 0-201-00650-2),并于1995年重新发行纪念版(ISBN 0-201-83595-9)。
《人月神话》全书共十九章,可以说每一章都是软件工程的精华,是软件开发人员的精神食粮,没有任何一本书敢与之媲美,即使是39年后的今天,当我再次读到这本书的时候依然有醍醐灌顶之感。
《没有银弹》这一章节,可以说是本书最重要的章节,也是大家最为在意和讨论的章节。本章以巧夺天工的比喻开题,讲述了在所有恐怖民间传说的妖怪中,最可怕的是人狼,因为它们可以完全出乎意料地从熟悉的面孔变成可怕的怪物。为了对付人狼,我们在寻找可以消灭它们的银弹。
大家熟悉的软件项目具有一些人狼的特性,常常看似简单明了的东西,却有可能变成一个落后进度、超出预算、存在大量缺陷的怪物。因此,我们听到了近乎绝望的寻求银弹的呼唤,寻求一种可以使软件成本像计算机硬件成本一样降低的尚方宝剑。但是,我们看看近二十年来的情况,没有银弹的踪迹。没有任何技术或管理上的进展,能够独立地许诺在生产率、可靠性或简洁性上取得数量级的提高。
所谓的人狼,也就是“软件活动的根本任务”。首先,Brooks认为我们并没有足够的精力来放到“软件活动的根本任务”这一目标之上。根本任务的目标是抽象软件构成的复杂概念结构;次要任务的目标是表达抽象实体,在一定范围内映射成计算机的执行逻辑;我们大多时候在关注次要目标,例如写程序和开发“写程序用的”程序;我们写再多的程序与再强的“写程序用的”程序都不会触及到根本任务。
进一步的分析来说,是我们探索目标的方法,分散了达到目标的力量。软件实体是一个许多概念交织的建筑:数据集、数据项的关系、算法以及引用函数。其本质是抽象的,概念架构在许多不同的表示方式下是一样的。编写软件最困难的部分是规范、设计和测试这种概念架构,而不是表式他的劳动和测试这一表示的可靠性。现代软件系统存在的内在的不可减少的特性有:复杂性(Complexity)、遵守随机的复杂的规范(Conformity)、易变性(Changeability)和不可见性(Invisibility)。高级语言、分时系统、统一编程环境、面向对象编程、人工智能、专家系统、自动化编程、图形化编程都只是解决了编程偶然的困难,而不能解决
编程的内在困难。
1. 复杂性:极端的复杂性不可避免
软件系统与计算机、建筑或者汽车大不相同,后者往往存在着大量重复的部分。由于软件产品特有的复杂度导致了成员之间的沟通非常困难,带来了软件产品的进度,质量和成本多方面的问题。特别是在软件规模增加的时候复杂度往往成倍上升。同时复杂度不仅仅导致技术上的困难,还引发了很多管理上的问题。它使全面理解问题变得困难,从而妨碍了概念上的完整性。所以在复杂性方面,人狼是自疗系的:越做越复杂,不可能变简单。
2. 一致性:要背上不可丢弃的历史包袱
由于Brooks强调新的软件需要保证跟旧的软件兼容,你创生了一个软件也就创生了下一个软件的需求,所有的创生活动产生了需求的自增集合,尽管这种“变体不是必需的”,但它一个不可丢弃的历史包袱。某些情况下,因为是开发最新的软件,所以它必须遵循各种接口。另一些情况下,软件的开发目标就是兼容性。在上述的所有情况中,很多复杂性来自保持与其他接口的一致,对软件的任何再设计,都无法简化这些复杂特性。所以在保证一致性这一方面,人狼是自增长的。
3. 可变性:要接受持续的变更
软件系统包含了很多功能,而功能是最容易感受变更压力的部分。所有成功的软件都会发生变更。现实工作中,经常发生两种情况。当人们发现软件很有用时,会在原有应用范围的边界,或者在超越边界的情况下使用软件。功能扩展的压力主要来自那些喜欢基本功能,又对软件提出了很多新用法的用户们。简言之,软件产品扎根于文化的母体中,如各种应用、用户、自然及社会规律、计算机硬件等等。后者持续不断地变化着,这些变化无情地强迫着软件随之变化。需求是无度和不可控的