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史前史中，沒有別的場景比巨獸們在焦油坑中垂死掙扎的場面更令人震撼。上帝見證著恐龍、猛犸象、劍齒虎在焦油中掙扎。它們掙扎得越猛烈，焦油糾纏得就越緊，沒有哪種猛獸足夠強壯或具有足夠的技巧，能夠掙脫束縛，它們都沉到了坑底。

過去幾十年的大型系統(tǒng)開發(fā)就猶如這樣一個焦油坑，很多大型和強壯的動物在其中劇烈地掙扎。他們中大多數(shù)開發(fā)出了可運行的系統(tǒng)――不過只有極少數(shù)的項目滿足了目標(biāo)、進(jìn)度和預(yù)算的要求。各種團隊，大型的或小型的，龐雜的或精干的，一個接一個地淹沒在了焦油坑中。表面上看起來好像沒有任何一個單獨的問題會導(dǎo)致困難，每個問題都能獲得解決，但是當(dāng)它們相互糾纏和累積在一起的時候，團隊的行動就會變得越來越慢。對于問題的麻煩程度，每個人似乎都會感到驚訝，并且很難看清問題的本質(zhì)。不過，如果我們想解決問題，就必須試圖先去了解問題。

因此，首先讓我們來認(rèn)識一下系統(tǒng)開發(fā)這個職業(yè)，以及充滿在這個職業(yè)中的樂趣和苦惱吧！

編程系統(tǒng)產(chǎn)品

報紙上經(jīng)常會出現(xiàn)這樣的新聞，講述兩個程序員如何在經(jīng)過改造的簡陋車庫中，編出超過大型團隊工作量的重要程序。接著，每個編程人員準(zhǔn)備相信這樣的神話，因為他知道自己能以超過產(chǎn)業(yè)化團隊的1 000代碼行/年的生產(chǎn)率來開發(fā)任何程序。

為什么不是所有的產(chǎn)業(yè)化隊伍都會被這種專注的二人組合所替代？我們必須看一下產(chǎn)出的是什么。

圖1-1的左上部分是程序(Program)。它本身是完整的，可以由作者在所開發(fā)的系統(tǒng)平臺上運行。它通常是車庫中產(chǎn)出的產(chǎn)品，以及作為單個程序員生產(chǎn)率的評估標(biāo)準(zhǔn)。

圖1-1 編程系統(tǒng)產(chǎn)品的演進(jìn)

有兩種途徑可以使程序轉(zhuǎn)變成更有用但是成本更高的產(chǎn)物，這兩種途徑表現(xiàn)為圖中的邊界。

水平邊界以下，程序轉(zhuǎn)變成編程產(chǎn)品(Programming Product)。這是可以被任何人運行、測試、修復(fù)和擴展的程序。它可以在多種操作系統(tǒng)平臺上運行，供多套數(shù)據(jù)使用。要成為通用的編程產(chǎn)品，程序必須按照普遍認(rèn)可的風(fēng)格來編寫，特別是輸入的范圍和形式必須廣泛地適用于所有可以合理使用的基本算法。接著，對程序進(jìn)行徹底測試，確保它的穩(wěn)定性和性，使其值得信賴。這就意味著必須準(zhǔn)備、運行和記錄詳盡的測試用例庫，用來檢查輸入的邊界和范圍。此外，要將程序提升為程序產(chǎn)品，還需要有完備的文檔，每個人都可以加以使用、修復(fù)和擴展。經(jīng)驗數(shù)據(jù)表明，相同功能的編程產(chǎn)品的成本，至少是已調(diào)試的程序的成本的3倍。

回到圖中，垂直邊界的右邊，程序轉(zhuǎn)變成編程系統(tǒng)(Programming System)中的一個構(gòu)件單元。它是在功能上能相互協(xié)作、具有規(guī)范的格式、可以進(jìn)行交互的程序集合，并可以用來組裝和搭建整個系統(tǒng)。要成為編程系統(tǒng)構(gòu)件，程序必須按照一定的要求編制，使輸入和輸出在語法和語義上與定義的接口一致。同時程序還要符合預(yù)先定義的資源限制―― 內(nèi)存空間、輸入輸出設(shè)備、計算機時間。，程序必須同其他系統(tǒng)構(gòu)件單元一道，以任何能想象到的組合進(jìn)行測試。由于測試用例會隨著組合不斷增加，所以測試的范圍必須廣泛。因為一些意想不到的交互會產(chǎn)生許多不易察覺的bug，測試工作將會非常耗時，因此相同功能的編程系統(tǒng)構(gòu)件的成本至少是獨立程序的3倍。如果系統(tǒng)有大量的組成單元，成本還會更高。

圖1-1的右下部分代表編程系統(tǒng)產(chǎn)品(Programming Systems Product)。與以上的所有的簡單的程序都不同的是，它的成本高達(dá)9倍。然而，只有它才是真正有用的產(chǎn)品，是大多數(shù)系統(tǒng)開發(fā)的目標(biāo)。

職業(yè)的樂趣

編程為什么有趣？作為回報，它的從業(yè)者期望得到什么樣的快樂？

首先，這種快樂是一種創(chuàng)建事物的純粹快樂。如同小孩在玩泥巴時感到快樂一樣，成年人喜歡創(chuàng)建事物，特別是自己進(jìn)行設(shè)計。我想這種快樂是上帝創(chuàng)造世界的折射，一種呈現(xiàn)在每片獨特的、嶄新的樹葉和雪花上的喜悅。

其次，這種快樂來自于開發(fā)對他人有用的東西。內(nèi)心深處，我們期望我們的勞動成果能夠被他人使用，并能對他們有所幫助。從這一角度而言，這同小孩用粘土為"爸爸的辦公室"捏制鉛筆盒沒有任何本質(zhì)的區(qū)別。

第三，快樂來自于整個過程體現(xiàn)出的一股強大的魅力―― 將相互嚙合的零部件組裝在一起，看到它們以精妙的方式運行著，并收到了預(yù)期的效果。比起彈球游戲機或自動電唱機所具有的迷人魅力，程序化的計算機毫不遜色。

第四，這種快樂是持續(xù)學(xué)習(xí)的快樂，它來自于這項工作的非重復(fù)特性。人們所面臨的問題總有這樣那樣的不同，因而解決問題的人可以從中學(xué)習(xí)新的事物，有時是實踐上的，有時是理論上的，或者兼而有之。

，這種快樂還來自于在易于駕馭的介質(zhì)上工作。程序員，就像詩人一樣，幾乎僅僅在單純的思考中工作。程序員憑空地運用自己的想象，來建造自己的"城堡"。很少有創(chuàng)造介質(zhì)如此靈活，如此易于精煉和重建，如此容易實現(xiàn)概念上的設(shè)想(不過我們將會看到，容易駕馭的特性也有它自己的問題)。

然而程序畢竟同詩歌不同，它是實實在在的東西；它可以移動和運行，能獨立產(chǎn)生可見的輸出；它能打印結(jié)果，繪制圖形，發(fā)出聲音，移動支架。神話和傳說中的魔術(shù)在我們的時代已變成現(xiàn)實。在鍵盤上鍵入正確的咒語，屏幕會活動、變幻，顯示出前所未有的也不可能存在的事物。

編程的快樂在于它不僅滿足了我們內(nèi)心深處進(jìn)行創(chuàng)造的渴望，而且還喚醒了每個人內(nèi)心的情感。