软件工程是困难的, 因为
software project, at least as seen by the nontechnical manager, has the character of werewolves; it is usually innocent and straightforward, but is capable of becoming a monster of missed schedules, blown budgets, and flawed products.
本文主要从软件开发的复杂本质和曾经这一领域的重大变革的性质,论述了到目前为止还没有解决软件工程问题的方法的论点。
There is no single development, in either technology or in management technique, that by itself promises even one order-of-magnitude improvement in productivity, in reliability, in simplicity.
作者主张看似带来变革的解决方法实际上只解决了表面的难点(accidental difficulty),没有从本质上解决问题(essence difficulty)。
本质的难题是指 【1】复杂度,【2】同形度(复杂软件并非简单叠加),【3】多变性,【4】不可见(不易可视化,不易交流)
曾经解决了表面难点而带来巨大变革的成功尝试是指 (“ | ” 后接此方法解决的表面难点)
【1】高阶程式语言 | 复杂的底层实现细节
To the extent that the high-level language embodies the constructs one wants in the abstract program and avoids all lower ones, it eliminates a whole level of complexity that was never inherent in the program at all.
【2】时间分享 | 刷新记忆所需的时间
Time-sharing preserves immediacy, and hence enables one to maintain an overview of complexity...Slow turnaround, like machine-language complexities, is an accidental rather than an essential difficulty of the software process.
【3】整合的编程环境 | 整合不同程序的复杂过程
They attack the accidental difficulties that result from using individual programs together, by providing integrated libraries, unified file formats, and pipes and filters.
现有的研究的方向以及其不能成为解决方法的原因(“ | ” 后接此方法无法成为 silver bullet 的原因)
【1】Ada 及其他高阶程式语言 | 同HLL无法提供更多的进步
【2】面向对象的程序设计 | 包括 abstract data type 和 hierarchical data type 两个相互垂直的理念,但都只是移除了设计表达的表面困难
【3】人工智能,专家系统 | 有应用前景,但目前仍有诸多困难
【4】自动化编程 | e.g.generator 仅适用于特定情境,无法泛化
【5】可视化编程 | 流程图的表达能力很有限,程序很难可视化,电脑屏幕大小有限
【6】程序验证 - 在实现程序之前对程序设计进行验证 | 程序验证首先不保证程序设计绝对正确,所以只能减少测试的工作量而不能完全免除;其次程序验证本身是非常费时的,因此只能应用在关键程序上;最后程序验证只能检测程序设计是否符合程序说明,而程序说明本身需要不断除错。
【7】环境和开发工具 | 减少语法,语义错误,同样只是表面难点
【8】工作站(计算存储能力)| 编译所需的时间目前已经不会影响程序员的思考,所以同样不是关键
相反,Promising Attacks on the Conceptual Essence:
【1】buys vs build
【2】Requirements refinement and rapid prototyping
【3】Great designers