软件编程思想读后感

软件工程的基本概念

软件工程的目标是提高软件的质量与生产率
 
从短期效益看，追求高质量会延长软件开发时间并且增大费用，似乎降低了生产率。从长期效益看，高质量将保证软件开发的全过程更加规范流畅，大大降低了软件的维护代价，实质上是提高了生产率，同时可获得很好的信誉。
 
正确性，性能、可靠性、容错性、易用性、灵活性、可扩充性、可理解性、可维护性
 
人员管理、项目管理、可行性与需求分析、系统设计、程序设计、测试、维护
 
线性是一种简洁，简洁就是美
 
成熟的东西总是比较可靠的（即具有高质量），而大量成熟的工作可以通过复用来快速实现（即具有高生产率）。勤劳并且聪明的人们应该把大部分的时间用在小比例的创新工作上，而把小部分的时间用在大比例的成熟工作中
 
在JAVA开发中，有大量成熟的框架提供复用。但是也有缺点：1：框架追求大而全，覆盖面广，而我们只是应用到了其中的一小部分。2：框架号称都是轻量级的，但一大堆的配置文件和大量的API及专业术语，很少的框架能够做到轻量级。3：框架引用了很多了JAR包。4：框架一直在更新，永远处于码农的被动地位。
对于框架，如果我们使用的内容很少，我们应该理解底层的实现，然后自己去实现它。实现就能完善，完善就能提高。
 
分而治之是指把一个复杂的问题分解成若干个简单的问题，然后逐个解决。
 
问题提出：假设鱼每千克10元，熊掌每千克一万元。有个倔脾气的人只有20元钱，非得要吃上一公斤美妙的“熊掌烧鱼”，怎么办？
解决方案：化9元9角9分钱买999克鱼肉，化10元钱买1克熊掌肉，可做一道“熊掌戏鱼”菜。剩下的那一分钱还可建立奖励基金。
 
软件开发的一个难点就是理论不能直接拿来适用，需要大量的实践去理解和灵活运用。
和军事有点像。
 
新手会产生很多新的错误，使项目混乱。（2）老手向新手解释工作以及交流思想都要花费时间，使实际开发时间更少
 
优点在于能另辟蹊径地解决一些问题，缺点是技巧并不为人熟知。若在程序中用太多的技巧，可能会留下隐患，别人也难以理解程《卖油翁》的故事又告诉我们“熟能生巧”，表明技巧是自然而然产生的，而不是卖弄出来的。
 
 

程序员与程序经理

程序员在学习与工作期间几乎天天与机器打交道，压根就没有受欺骗或欺骗人的机会。
 
本来几句话、几行程序就能说明白的事，非得要抬高到理论创新的程度，写成玄乎的文章去评教授或者弄个博士学位
 
程序员大都喜欢技术挑战，不喜欢搞测试与维护。与臭棋佬下棋，棋越下越臭程序员大都厌恶拉帮结派、耍政治手腕
 
我编程三日 两耳不闻人声 只有硬盘在歌唱
 
程序经理一般就是程序员队伍中最聪明的那个家伙
 
聪明人一定反应敏捷，善于接受新事物。他能迅速进入一个新领域，给你一个头头是道的解释。他提出的问题往往一针见血、击中要害。他能及时掌握所学知识，并且博闻强记，他能把本来认为互不相干的领域联系在一起使问题得到解决。他富有创新精神与合作精神……
 
一个技术水平较差的人被任命为程序经理真是个悲剧，就象一个略有权势的太监，表面上有人对他点头哈腰，背后却被人鄙视。
 
程序经理编程要快且好。别人要干一天的活，他半天就能做完，这样才会有精力去搞管理。
 
“以身作则”、“公正待人”如果管理者没有人格魅力，就没有人信服你，团队就不会有凝聚力，乌合之众不可能开发出优秀的软件。
 
我发现管理者很容易失去目标，他们总是无法认识到问题的本质并且反应迟缓。如果你始终不放弃编写代码，你就能对项目的进展情况了如指掌，及时发现并解决问题
 
软件公司的各级经理最好既精通技术又懂管理  既精通技术又善长商业的优秀人
 
中国自封建社会起就有喜好内斗的风俗习惯，几千年下来早已渗透到社会各个角落，那怕黄河水流断了，估计这民风也会延袭下去。
 
第一级技术水平的程序员主要考核编程基本功，要求质量合格（他们主要来自刚毕业的大学生）。第二级技术水平的程序员编程质量要高，做过几个软件项目，有数年的工作经验，并能指导新手的工作。第三级技术水平的程序员主要考核系统分析与系统设计的能力，要求其技术有足够的深度和广度。第四级技术水平的程序员是成功的软件产品的设计师，他不仅技术超群，并且能使技术转化为有价值的商品。
 
把管理（这里仅指软件业务的管理，不考虑行政事务）水平也分成四级。第零级最低，第三级最高。第零级管理水平的人没有管理职务，就是普通员工。第一级管理水平的人是开发小组的组长，可带领几名程序员工作。第二级管理水平的人是项目经理。第三级管理水平的人决定某些产品是否要开发，以及如何去占领市场。
 
导致软件项目失败的因素很多,知识贫乏、才能低下、经验不足、骄傲自负……。我们必须正视自身的不足与缺点，才会学到经验教训。
 
他只知道法A轮A功A是个邪教，并不知道自己为什么信了邪教。有些事情只要用脑袋去想一想就能分辨是非，可人们就是不去思考，却渴望能跟对“福星”，甘愿把自己的脑袋拴在别人的裤带上。难道这就是人民的纯朴与可爱吗？
 
我开始把“振兴民族软件产业”列入日程，并且提前担忧将来钱挣得太多用不完该怎么办。
 
恶病需用猛药补
 
程序员不该因为幼稚而显得单纯，应该是成熟了才变得单纯

项目计划与质量管理

 
项目的资源分为三类：“人”、“可复用的软构件”和“软硬件环境”，
 
写进程表一些有益的建议
制定进度表的人最好就是项目负责人
进度安排并不见得一定要符合逻辑顺序
开发一个大的软件项目，应该将进度表分为若干个里程碑
进度表中必须留有缓冲时间，并将缓冲时间用到不确定的事情上, 对许多项目经理而言，容忍进度表中存在缓冲时间，不啻为观念上的一个飞跃
 
 
软件的质量因素很多，如正确性、精确性、可靠性、容错性、性能、效率、易用性、可理解性、简洁性、可复用性、可扩充性、兼容性等等
 
优化的关键工作是找出限制性能与效率的“瓶颈”，不要在无关痛痒的地方瞎忙乎。
 
易用性是指用户感觉使用软件的难易程度。
 
编程时还要注意不可滥用技巧，应该用自然的方式编程。我们的确不知道自己的得意之举究竟是锦上添花，还是画蛇添足。就象蒸出一笼馒头，在上面插一朵鲜花，本想弄点诗情画意，却让人误以为那是一堆热气腾腾的牛粪。
 
我最近有一种奇怪的体会：如果把学术文章写得很简洁，让人很容易理解，它往往中不了；只有加上一些玄乎的东西，把本来简单的弄成复杂的，才会增加投稿的命中率。
 
 
软件质量检查措施
只评审工作，不评审开发者
建立一个议事日程并遵循它
不要化太多的时间争论和辩驳。
说清楚问题所在，但不要企图当场解决所有问题。
 
种小麦是为了应付“211”工程（为21世纪选拔100所重点大学）的检查团，因为“211”工程有较高的绿化指标。偏偏检查赶在冬天，那时的西北极难长草。我那所大学本来就人多地少，地上一长草马上就会被谈恋爱的学生给折磨死。一到冬天，整个校园就光秃秃一片。用小麦绿化校园可谓千古绝笔，检查团的那些权贵人士早已五谷不分，岂知所见的“草坪”乃是麦田。
 
 

可行性分析与需求分析

短期利益容易把握，风险较低。国内软件公司经常出现一窝蜂地去做信息管理系统、多媒体光盘、系统集成项目或Internet服务。每当我们沉迷于短期利益不思进取时，应该好好回忆童年时代那些伟大的抱负，给自己一些激励。
长远利益难以把握，风险较大。能为了长远利益不惜短期亏损的人，要么是雄心勃勃的将帅之才，要么是“纸上谈兵”、“眼高手底”的那一类庸人。
 
技术可行性分析因素
 
在给定的时间内能否实现需求说明中的功能
 
软件的质量如何
 
软件的生产率
 
如果软件的质量不好，将会导致维护的代价很高，企图通过偷工减料而提高生产率，是得不偿失的事
 
做得了吗？做得好吗？做得快吗？
 
社会环境的可行性因素
涉足未成熟的市场要冒很大的风险
挤进成熟的市场，虽然风险不高，但油水也不多。
将要消亡的市场就别进去了
 
我实在不明白企业中为什么还要有“书记”职位。我以为“书记”乃是天下第一号可笑的官衔，“书记”本是“秘书”（secretary）的同义词，是个可有可无的行政人员的称呼，在中国竟然成了最大的官衔。
 
“人分四类——人物，人才，人手，人渣。”
 
最好的分工是让“人物”当领导，“人才”做第一线的开发人员，“人手”做行政人员，“人渣”负责行贿。
 
举重若轻的那类“人才”可以做领导，举轻若重的那类人才适合做软件开发人员
 
先选择本科毕业生，因为他们正当青春、干劲十足、不摆架子、不耻下问、要求不高、奉献甚多。
其次选择硕士毕业生，如果该生没象范进中举时那么老，并且在读硕士时没有天天去造文章而丢弃了编程工作，那么让有经验的学士程序员带他们煅练几个月就可以用了。
如果学士、硕士被其它公司取光了，那只好捡几个博士充数。
 
从硕士读到博士出头，这六七年时间，真本事没学多少，倒学会“眼高手低”甚至“弄虚作假”；毕业时蓦然回首，发觉青春已被虚度，心灵已呈老态，唯有长叹短嘘，强把自负作自信。我也将博士毕业，就要论为三手贷贱卖了。
 
我就象一个情窦初开的少年飘飘然地去拥抱梦中情人，不料迎来两个耳光，此下场比《猫和老鼠》中的猫还惨
 
如果客户本身就懂软件开发，能把需求说得清清楚楚，这样的需求分析将会非常轻松、愉快。如果客户全不懂软件，但信任软件开发方，这事也好办。分析人员可以引导客户，先阐述常规的需求，再由客户否定不需要的，最终确定客户真正的需求。最怕的就是“不懂装懂”或者“半懂充内行”的客户，他们会提出不切实际的需求。
 
 
尽可能地分析清楚哪些是稳定的需求，哪些是易变的需求。以便在进行系统设计时，将软件的核心建筑在稳定的需求上，否则将会吃尽苦头。
 
为什么软件系统分析员的工资要比普通程序员高？就是因为需求分析困难嘛。
 
那怕是天下最无能的市长或书记，都知道在作报告时要先从宏观上讲一、二、三、四、五，再从细节上讲A、B、C、D、E。
 
（1）最好为每个需求注释“为什么”，这样可让程序员了解需求的本质，以便选用最合适的技术来实现此需求。
（2）需求说明不可有二义性，更不能前后相矛盾。如果有二义性或前后相矛盾，则要重新分析此需求。
 
 
几十年前，我们最最伟大的领袖毛主席说了一声“人多力量大”，导致现在中国人口蹦到13亿。他老人家辉煌地走了，后人却付出了沉重的代价。
 

系统设计

差的系统设计必定产生差的软件系统  根正苗红
 
系统设计的四方面内容：体系结构设计、模块设计、数据结构与算法设计、用户界面设计
 
如果一个电话用户想和其它几个电话用户通话，他必须拉n根单独的线到每个人的房子里。于是在很短的时间内，城市里到处都是穿过房屋和树木的混乱的电话线。很明显，企图把所有的电话完全互联（如图5.4（a）所示）是行不通的。
 
打电话时，客户摇动电话的曲柄使电话公司办公室的铃响起来，操作员听到铃声以后根据要求将呼叫方和被呼叫方用跳线手工连接起来。
 
耦合按从强到弱的顺序可分为以下几种类型：
（1）内容耦合。当一个模块直接修改或操作另一个模块的数据,或者直接转入另一个模块时，就发生了内容耦合。此时，被修改的模块完全依赖于修改它的模块。
（2）公共耦合。两个以上的模块共同引用一个全局数据项就称为公共耦合。
（3）控制耦合。一个模块在界面上传递一个信号（如开关值、标志量等）控制另一个模块，接收信号的模块的动作根据信号值进行调整，称为控制耦合。
（4）标记耦合。模块间通过参数传递复杂的内部数据结构，称为标记耦合。此数据结构的变化将使相关的模块发生变化。
（5）数据耦合。模块间通过参数传递基本类型的数据，称为数据耦合。
（6）非直接耦合。模块间没有信息传递时，属于非直接耦合。
通常可以用更大的时间开销来换取空间的收益，反之亦然。
 
某个人总有办法让自己保持心情愉快、信心十足。有一天，他向一名围棋九段和一名乒乓球世界冠军挑战，结果他全胜了。因为他跟围棋九段打乒乓球，跟乒乓球冠军下围棋。
 
随着技术的发展，出现了第二代直接操纵的界面。它大量使用图形、语音和其它交互媒介，充分地考虑了人对美的需求。直接操纵的界面使用视听、触摸等技术，让人可以凭借生活常识、经历和推理来操纵软件，愉快地完成任务。
 
 

C++ 面向对象程序设计

 
六年前，我刚热恋“面向对象”（Object-Oriented）时，一口气记住了近十个定义。六年后，我从几十万行程序中滚爬出来准备写点心得体会时，却无法解释什么是“面向对象”，
 

测试与改错

没有错误的程序世间难求。
 
测试的目的是为了发现尽可能多的缺陷，并期望通过改错来把缺陷统统消灭，以期提高软件的质量。
 
医生可以把他的错误埋葬在地下了事，但程序员不能。我们必须要学会测试与改错，并且把测试与改错工作做好。
 
开发人员不能很好地测试自己的程序是因为做不到无情。而测试人员如果做到了无情却会引起开发人员的愤怒，遭人白眼。当测试人员真的发现了一堆缺陷时，却不可乐颠颠地跑去恭喜那个倒霉的开发者，否则会打架的。
 
对于一个复杂的系统而言，无论采取什么样的测试手段都不能证明缺陷已经不复存在。“彻底地测试”只是一种理想。在实践中，测试要考虑时间、费用等限制，不允许无休止地测试。
 
学习好的学生，在考试时通过认真检查能减少因疏忽而造成的答题错误，从而“提高”了考试成绩（取得他本来就该得的好成绩）。
而学习差的学生，他原本就不会做题目，无论检查多么细心，也不能提高成绩。
所以说，软件的高质量是设计出来的，而不是靠测试修补出来的。
 
我们清楚不能再让开发部门自己测试了。我们需要有一个单独的小组来设计测试，运行测试，并把测试信息反馈给开发部门。这是一个伟大的转折点。”
 
但是有了独立的测试小组后，并不等于万事大吉了。自从Microsoft公司在1984年与1986年之间扩大了测试小组后，开发人员开始“变懒”了。他们把代码扔在一边等着测试，忘了唯有开发人员自己才能阻止错误的发生、防患于未来。此时，Microsoft公司历史上第二次大灾难降临了。原定于1986年７月发行的Mac机的Word 3.0，千呼万唤方于1987年2月问世。这套软件竟然有700多处错误，有的错误可以破坏数据甚至摧毁程序。一下子就使Microsoft名声扫地。
 
公司内部对产品的测试（称为α测试），需要开发人员与独立的测试小组共同参与。开发人员应该执行“白盒”测试，即测试源程序的逻辑结构以及实现细节（“白盒”是指看得见程序的内部结构）。而独立测试小组应该执行“黑盒”测试，即按照规格说明来测试程序是否符合要求（“黑盒”是指看不见程序的内部结构）。
 
α测试不能依赖于开发人员或者测试小组中的任意一方，必须是双方共同参与。“白盒测试”必须由开发者自己执行，因为别的测试人员无法了解到程序的内部实现细节。而“黑盒测试”必须由独立的测试人员执行
 
开发者在测试自己的程序时存在一些弊病：
（1）开发者对自己的程序印象深刻，并总以为是正确的（自信是应该的）。倘若在设计时就存在理解错误，或因不良的编程习惯而流下隐患，那么他本人很难发现这类错误。
（2）开发者对程序的功能、接口十分熟悉，他自己几乎不可能因为使用不当而引发错误，这与大众用户的情况不太相似，所以自己测试程序难以具备典型性。
（3）程序设计有如艺术设计，开发者总是喜欢欣赏程序的成功之处，而不愿看到失败之处。让开发者去做“蓄意破坏”的测试，就象杀自己的孩子一样难以接受。
 
正确性测试又称功能测试，它检查软件的功能是否符合规格说明
 
测试人员一定要设法减少枚举的次数，否则没好日子过。关键在于寻找等价区间
 
在用“白盒测试”方式进行正确性测试时，有个额外的好处：如果测试发现了错误，测试者（开发人员）马上就能修改错误。越早改正错误，付出的代价就越低。所以大多数软件公司要求程序员在写完程序时，马上执行基于单步跟踪的“白盒测试”。
 
容错性测试是检查软件在异常条件下的行为。容错性好的软件能确保系统不发生无法意料的事故。
 
性能与效率测试主要是测试软件的运行速度和对资源的利用率。性能与效率测试中很重要的一项是极限测试，因为很多软件系统会在极限测试中崩溃。例如，连续不停地向服务器发请求，测试服务器是否会陷入死锁状态不能自拔；给程序输入特别大的数据，看看它是否吃得消。
 
易用性测试没有一个量化的指标，主观性较强。调查表明，当用户不理解软件中的某个特性时，大多数人首先会向同事、朋友请教。要是再不起作用，就向产品支持部门打电话。只有30%的用户会查阅用户手册。[Cusumano 1995]
一般认为，如果用户不翻阅手册就能使用软件，那么表明这个软件具有较好的易用性。
 
 
文档测试主要检查文档的正确性、完备性和可理解性。好多人甚至不知道文档是软件的一个组成部分。
 
完备性是指文档不可以“虎头蛇尾”，更不许漏掉关键内容。有些学生在证明数学题时，喜欢用“显然”两字蒙混过关。文档中很多内容对开发者可能是“显然”的，但对用户而言不见得都是“显然”的。
 
很多程序员能编写出好程序，却写不出清晰的文档。不要说自己以前语文学得差，现在已没救了，找借口不是办法。没有人天生就能写出好程序，都是练出来的。同理，若第一次写不好文档，就多写几次文档，慢慢地就会写出好文档来。我上大学前不会说普通话，不会写作文，现在我极能说会写，当个秘书或书记已绰绰有余。
 
东北有个林场工人，工作勤奋，一人能干几个人的活。前三十年是伐树劳模，受到周总理的接见。忽有一天醒悟过来，觉得自己太对不起森林，决心补救错误。后三十年成了植树劳模，受到朱总理的接见。此大勇也。
程序中的错误只有开发者自己才能找出并改掉。如果因畏惧而拖延，会让你终日心情不定，食无味，睡不香。所以长痛不如短痛，要集中精力对付错误。
 
有人问阿凡提：“我肚子痛，应该用什么药？”阿凡提说：“应该用眼药水，因为你眼睛不好，吃了脏东西才肚子痛。”
 
在改错之后一定要马上进行重新测试，以免引入新的错误。有人在马路上捡到钱包后得意忘形，不料自己却被汽车撞倒。改了一个程序错误固然是喜事，但要防止乐极生悲。更加严格的要求是：不论原有程序是否绝对正确，只要对此程序作过改动（哪怕是微不足道的），都要进行重新测试。
 
程序员应该把测试当成份内之事，不要依赖于外界的“黑盒测试”。让程序员对所有的代码执行单步跟踪测试听起来很费时间，但习惯了你就感觉不到有什么不方便。单步跟踪测试将使你以后的日子更轻松。
 
程序出了错误一定要改错，但是“编写优质无错”的程序才是根本的解决之道。
 

维护与再生工程

编程大师曾说：“哪怕程序只有三行长，总有一天你也不得不对它维护。
 
如果希望提高已有软件的质量并且提高商业竞争力，却又无法靠维护来实现，只好对已有软件进行全部或者部分的改造，这种活动叫再生工程（Reengineering）。
 
软件维护是人们对既丰富多彩又会令人心酸的活动的统称。其中丰富多彩的活动是指那些反映客观世界变化、能使软件系统更加完善的修改和扩充工作。令人心酸的活动是指那些永无修止、并且改了旧错却引起新错让人欲哭无泪的工作。
 
一些学者将软件维护划分为主要的三类
 
纠错性维护。由于前期的测试不可能揭露软件系统中所有替在的错误，用户在使用软件时仍将会遇到错误，诊断和改正这些错误的过程称为纠错性维护。
适应性维护。由于新的硬件设备不断推出，操作系统和编译系统也不断地升级，为了使软件能适应新的环境而引起的程序修改和扩充活动称为适应性维护。
完善性维护。在软件的正常使用过程中，用户还会不断提出新的需求。为了满足用户新的需求而增加软件功能的活动称为完善性维护。
 
Lientz 和Swanson调查发现（1980年），完善性维护约占65%，适应性维护约占18%，纠错性维护约占17%[Sommerville 1992]。
 
以下一些因素将导致维护工作变得困难：
（1）软件人员经常流动，当需要对某些程序进行维护时，可能已找不到原来的开发人员。只好让新手去“攻读”那些程序。
（2）人们一般难以读懂他人的程序。在勉强接受这类任务时，心里不免嘀咕：“我又不是他肚子里的虫子，怎么知道他如何编程。”
（3）当没有文档或者文档很差时，你简直不知道如何下手。
（4）很多程序在设计时没有考虑到将来要改动，程序之间相互交织，触一而牵百。即使有很好的文档，你也不敢轻举妄动，否则你有可能陷进错误堆里。
（5）如果软件发行了多个版本，要追踪软件的演化非常困难。
（6）维护将会产生不良的副作用，不论是修改代码、数据或文档，都有可能产生新的错误。
（7）维护工作毫无吸引力。高水平的程序员自然不愿主动去做，而公司也舍不得让高水平的程序员去做。带着低沉情绪的低水平的程序员只会把维护工作搞得一塌糊涂。
 
软件维护是既破财又费神的工作。看得见的代价是那些为了维护而投入的人力与财力。而看不见的维护代价则更加高昂，我们称之为“机会成本”，即为了得到某种东西所必须放弃的东西
 
影响维护代价的非技术因素主要有
应用域的复杂性
开发人员的稳定性
软件的生命期
商业操作模式变化对软件的影响
 
 
影响维护代价的技术因素主要有：
软件对运行环境的依赖性。
编程语言。虽然低级语言比高级语言具有更好的运行速度，但是低级语言比高级语言难以理解。用高级语言编写的程序比用低级语言编写的程序的维护代价要低得多
编程风格。良好的编程风格意味着良好的可理解性，可以降低维护的代价。
测试与改错工作。如果测试与改错工作做得好，后期的维护代价就能降低。反之维护代价就升高。
文档的质量。清晰、正确和完备的文档能降低维护的代价。低质量的文档将增加维护的代价（错误百出的文档还不如没有文档）。
 
大学科研机构里的软件维护工作恐怕是做得最差的了。几乎每一批新的研究生都会把毕业生留下的软件臭骂一通，然后全部推到重做。到他毕业该走时，就轮到别人骂他的工作了。如此轮回，最终没有什么成果留下。
如果希望软件系统能活下，必须要对它进行维护。如果希望软件系统有效益，则必须设法降低维护的代价。