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软件开发不可与建筑类比

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原文:SOFTWARE DEVELOPMENT IS NOT A FORM OF CONSTRUCTION
作者: Mark Levison
译者:陆其明,爱奇艺公司技术总监,拥有10多年的软件技术研发和管理经验。已经出版的著作有《DirectShow开发指南》、《DirectShow实务精选》、《Windows Media编程导向》、《脚本驱动的应用软件开发方法与实践》,译作有《代码之道》、《高效能程序员的修炼》、《程序员的修炼——从优秀到卓越》。
责编:钱曙光,关注架构和算法领域,寻求报道或者投稿请发邮件qianshg@csdn.net,另有「CSDN 高级架构师群」,内有诸多知名互联网公司的大牛架构师,欢迎架构师加微信qshuguang2008申请入群,备注姓名+公司+职位。

多年以来,软件行业一直在使用一种类比,即以建筑来做参考和比喻。这种比较在软件语言里随处可见,比如架构(architecture)、地基(foundation)、建造者(constructor)、项目(project)、施工规范(building code)等。这些说法是如此之流行,以至于影响到了我们对软件开发的理解。不幸的是,这种比喻从根本上来说是不恰当的,它的缺陷已经把我们引向了一些错误的道路。

图片描述

在建筑行业,很多重点都放在可预测性上——预先把需求确定清楚,并且缩减成本。这些都是成熟行业的标志。而当我们把这些重点应用到软件上时,问题就来了!

经验法则、施工规范和原材料

现代建筑可以追根溯源到几百甚至几千年以前——就看你把起点放在哪儿。经过所有历史的沉淀,大量的专业知识凝结在了经验法则里,比如:

  • 在大部分地方,每平方英尺的建筑成本是一个众人皆知的常数。举个例子,我们最近在家里做了一些翻修,行业里的朋友就提醒我们说:在渥太华,典型的翻修成本在每平方英尺\$35到$50之间。他们说得非常准!
  • 对水泥楼板深度的一个比较好的评估是,相当于它的无支周长的1/180。
    另一方面,软件最多也就70年的历史。它的经验法则还没有像建筑那般牢靠的历史,尚不足以保障坚不可摧的应用。

经验法则最终会被编写成施工规范而固化下来。造房子的时候,施工规范决定了从壁骨间距,到墙上和屋顶绝缘物数量的方方面面。这些规范意味着所有的房子都达到了最低要求标准,极大地提升了成本的可预测性。

这些施工规范的存在,主要是因为建筑材料(木头、钢铁等)和工具(铁锤、锯子等)的种类是有限的。这些材料的属性和故障模型都是可预见的。能与特定材料配合使用的工具为数不多,也已被充分认知。当然,在建筑行业,材料和工具也在持续进化,但其进化速度远远比不上软件。

在软件行业,跟上一系列新材料和工具的难度要大得多!编程语言、程序库、支持工具每年都会冒出来,并且不断进化。内容也在不断丰富。即使我们专注于现有的语言和库,为了制定标准规范而去探索所有的细节并且体会个中的细微差别,这也需要花上几年的功夫。

正是因为易懂、稳定的材料和工具,才有了制定建筑规范的可能。而软件世界的不稳定性,决定了我们在这个领域永远也不会有“施工规范”。

在软件行业不存在有用的经验法则或施工规范!

物理约束和稳定的需求

大楼、桥梁和其他建筑工事都受着物理约束的支配。依据使用的材料,这些约束决定了一个建筑物的尺寸、形状和用途。举例来说,木结构建筑受限于4~6层的高度;桥梁的跨度受限于使用的材料,以及这些材料相关的物理属性。

大楼和桥梁的建筑代表了一个问题域,已被人世代研究和试验。因此,客户需要问的问题都是可预见的,答案的范围也是有约束的。

建筑设计必须适应现场和功能的约束。想象一下,把办公楼建成围绕单点旋转的陀螺仪那样,尽管很有趣,但它在物理上不切实际,也无法满足功能上的需求。在修筑桥梁或公路时,依据需要承受的车辆类型和尺寸,都有清晰的标准去遵循。

而软件并不受制于类似的约束。如果客户真的想要一个陀螺仪那样的东西,我们很可能可以交付。我们需要支持的用户类型以及用途,与建筑比起来要宽泛得多!

大楼一旦开建,地基都打好了,你就不能轻易改变尺寸或现场位置。大楼的内部机构一旦开工建设,你就不能随意决定新增一个电梯井或者加一个侧翼。修建桥梁时,一旦桥墩浇筑好了,你就不能因为客户选错了地方而把它们移动20米。(好吧,你能,只不过在此之前的工作都白费了,你需要从头再来!)

而对于软件来说,我们几乎可以做我们想要的任何改动,简单也好,复杂也罢,比如把支持的用户数从100提高到1000,改变产品方向(Yelp原本只是一个向朋友推荐餐厅、医生等信息的工具。后来才演变成了一个评论网站),换一种编程语言(我曾经参与过从Java变到.NET又变回Java的项目)——所有这些变动比从头再来的成本要小得多!

译者注:Yelp是美国著名商户点评网站,创立于2004年,囊括各地餐馆、购物中心、酒店、旅游等领域的商户,用户可以在Yelp网站中给商户打分,提交评论,交流购物体验等。

正因为我们在软件上有极大的灵活性,我们也能够在开发的全过程中接受需求的改变。开发早期阶段被挖掘出来的需求,在它们被最终实现之前往往会变动好几次。
在建筑的世界里,设计师把一套设计图交给建筑工人的时候,还能有相当的信心他们可以正确理解。尽管还是会有一些关于变动的需求和沟通,但变动的程度不可与软件同日而语。反观软件世界,我们并没有有效的方式(即使是UML)来做到给开发者交付了设计图之后就可以甩手不管。取而代之的是,我们要在客户和软件开发者之间持续不断地进行一系列的会谈。

软件比建筑更倾向于接受大幅度的改动!

人员

在建筑行业,工人通常被认为是可以交换和替换的。存在这样的假设:在造一间房子的时候,如果你把木匠换掉,结果通常是一样的。

这在软件世界里可不是这么回事!因为工具(编程语言和库)和问题领域存在的复杂性以及变数,开发者、业务分析师、测试人员、用户体验设计师等人是不能随处流动的。

那些认为软件与建筑有关联的人想当然地以为,人员是可以替换和交换的。但那与事实相去甚远!软件的所有实质内容都是各团队里的人构建出来的,如果你把一个团队成员替换掉,这会在以下三个主要方面对团队带来影响:

  • 他们会失去只有那位前团队成员才了解的知识;
  • 他们必须培训新团队成员:他们在做什么,以及最新的进展;
  • 他们必须花时间与新人建立起有效的工作关系。

结果是,替换或增加一个新人把整个团队的进度拖慢了至少3~4个月。从个案来看,新的团队成员在完全发挥效力之前常常花费比那更长的时间。尽管建筑行业在人员变动时也会遭受进度拖延的痛苦,但其痛苦程度是远远不及软件项目的。

Fred Brooks(《人月神话》的作者)有一句名言:“向进度落后的项目中增加人手,只会使进度更加落后。”40多年过去了,这句话仍然有效!

结论

那些经常用来描述软件的建筑隐喻是错误的。可悲的是,因为有了这层暗示,我们把很多重点放在了错误的地方:

  • 力求把需求预先定义清楚,而不是接受:变化才是常态;
  • 强调架构和架构师的重要性,而不是接受:软件是可适应的,可由团队里的任何人来改变;
  • 假设人员是可替换的,并且时间问题可以通过增加人手来解决,而不是接受:每个人都是独特的;
  • 追求可预测性,而不是接受:我们的领域还没有被很好地认知。

软件与建筑绝无关系!
我们不是在建造,而是在探索!

我们在客户的问题空间里探索。我们正在提出新的想法,而它们刚好用代码来表达。让我们丢弃老的建筑隐喻吧,因为它们会使我们通向未来之路的地基崩裂坍塌。持这个观点的人可不止我一个哦!

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