令人難以理解的軟件工程師:幾千行代碼能搞定的為什么要寫(xiě)幾萬(wàn)行?
一
我們公司的 Windows 版軟體已經(jīng)有十多年的歷史,經(jīng)過(guò)歷代工程師的整治之后,內(nèi)容已經(jīng)凌亂不堪。過(guò)去三個(gè)月,我找時(shí)間自己重寫(xiě)了整個(gè)主程序。原本數(shù)萬(wàn)行的程序,被我重寫(xiě)的只剩下數(shù)千行,功能不變,效能更好,而且架構(gòu)儼然。
前幾天完成 Alpha 版之后,我不禁開(kāi)懷大笑,笑聲驚動(dòng)整個(gè)辦公室。
二
在重寫(xiě)這個(gè)程序的這段期間,前兩個(gè)月,我每周花在這個(gè)程序上的時(shí)間應(yīng)該不會(huì)超過(guò)四個(gè)小時(shí)。后來(lái)我趁著農(nóng)歷新年沒(méi)事干,跑到公司加班數(shù)天,但是一天寫(xiě)程序的時(shí)間也不會(huì)超過(guò)四個(gè)小時(shí)。
通常我白天寫(xiě)兩、三個(gè)小時(shí)的程序,遇到瓶頸就去忙別的事,或者干脆回家吃晚飯,晚上睡覺(jué)前,躺在床上用手機(jī)查一下資料,第二天上班走在路上,就會(huì)很自然的想到不錯(cuò)的解法。
寫(xiě)程序是一種創(chuàng)作,不是做苦工,不能每天在電腦前面枯坐十幾個(gè)小時(shí),否則超時(shí)工作,只會(huì)讓自己的腦筋變得更糊涂。
我所認(rèn)識(shí)的許多寫(xiě)程序高手,每天寫(xiě)程序的時(shí)間都不會(huì)太長(zhǎng)。
三
1995 年的時(shí)候,有一天在美國(guó)鹽湖城,我陪著趨勢(shì)科技的創(chuàng)辦人張明正扶著他爸爸過(guò)馬路,他突然跟我說(shuō):「宜敬,我實(shí)在搞不懂,在軟體這個(gè)行業(yè),一個(gè)優(yōu)秀的工程師的產(chǎn)出可以輕易抵得上一、二十個(gè)平庸的工程師,但是公司最多只要付他兩、三倍的薪水。那為什么還有公司愿意付錢(qián)雇用那些很平庸的工程師呢?」
當(dāng)時(shí)我博士剛畢業(yè),當(dāng)然不知道要如何回答他的問(wèn)題;而現(xiàn)在過(guò)了這么多年,我還是不知道要如何回答那個(gè)問(wèn)題。
而當(dāng)時(shí)張明正會(huì)問(wèn)我那個(gè)問(wèn)題,應(yīng)該是因?yàn)槲医榻B了幾位同學(xué)跟朋友到趨勢(shì)科技工作。那幾位都是以一當(dāng)十、以一當(dāng)百的高手。趨勢(shì)科技當(dāng)時(shí)沒(méi)有給他們十倍、百倍的薪水,但是對(duì)他們也不薄,給了他們不少的股票。
后來(lái)趨勢(shì)在日本上市,我那幾位朋友都成了億萬(wàn)富翁,財(cái)富應(yīng)該超過(guò)一般工程師的十倍、百倍吧?
四
寫(xiě)一個(gè)大型程序,并不是「人多好辦事」。
如果是土木工程或是制造業(yè),人越多、產(chǎn)出就越大。如果一個(gè)計(jì)劃延誤了,就多調(diào)一些人手過(guò)來(lái)幫忙。
但是在軟體工程里,人越多,就越是難以協(xié)調(diào),寫(xiě)出來(lái)的程序也往往品質(zhì)越差、效能越糟糕。
這就是有名的”The Mythical Man-Month: Addingmanpower to a late software project makes it later”。
IBM在1960年代開(kāi)發(fā)OS/360作業(yè)系統(tǒng)軟體時(shí),就發(fā)現(xiàn)了這個(gè)奇特的現(xiàn)象。
所以我也搞不懂,大型軟體公司雇用了那么多的軟體工程師干嘛?
五
我在當(dāng)兵的時(shí)候,有一陣子在臺(tái)中十軍團(tuán)的資訊中心擔(dān)任資訊官。那時(shí)候我手下有兩名資訊科系畢業(yè)的大專(zhuān)兵,但是我嫌他們兩人寫(xiě)程序?qū)懙奶?,而解釋給他們聽(tīng)更是費(fèi)事,還不如我自己動(dòng)手寫(xiě)比較快。
所以我就叫他們到一邊涼快,所有的程序都由我來(lái)寫(xiě)就好。而他們兩人覺(jué)得很不好意思,就泡了很好喝的奶茶給我喝。
后來(lái)我們成了很好的朋友。
六
寫(xiě)程序并不是寫(xiě)的越長(zhǎng)越好、越厲害。
我年輕在臺(tái)大資訊工程系的時(shí)候,會(huì)跟朋友炫耀說(shuō):「我寫(xiě)的程序語(yǔ)言編譯程序,總共有一萬(wàn)多行耶。」
后來(lái)我去美國(guó)布朗大學(xué)讀電腦科學(xué)博士,畢業(yè)的時(shí)候喜歡跟朋友炫耀:「我的博士論文那個(gè)程序,功能那么強(qiáng)大,但是我只用了七、八千行程序就搞定了耶?!?/p>
七
二流的軟體工程師,喜歡把簡(jiǎn)單的問(wèn)題弄的復(fù)雜,寫(xiě)出別人看不懂的程序。
一流的軟體工程師,喜歡把復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化,寫(xiě)出架構(gòu)清楚明白的程序,讓人看了之后,覺(jué)得問(wèn)題好像很簡(jiǎn)單。
三流的軟體工程師會(huì)去崇拜二流的軟體工程師,因?yàn)樗麄儠?huì)覺(jué)得二流工程師寫(xiě)的程序都看不懂,一定是超級(jí)厲害;
三流的軟體工程師不會(huì)去崇拜一流的軟體工程師,因?yàn)樗麄儠?huì)覺(jué)得一流工程師所做的事情都很好懂,好像都很簡(jiǎn)單。
只有一流的的軟體工程師才會(huì)佩服一流的軟體工程師,因?yàn)橹挥兴麄儾拍芸吹某鰜?lái),其他的一流軟體工程師厲害在哪里?
臺(tái)灣的軟體業(yè)如此,美國(guó)的軟體業(yè)也大致如此。
八
直到1980年代末期,IBM一直是世界上最大的電腦公司。而當(dāng)時(shí) IBM 找了一些原來(lái)是做硬體制造的高階主管來(lái)管軟體部門(mén)。
那些高階主管依照他們管理制造部門(mén)的經(jīng)驗(yàn),決定用KLOC (thousands linesof code),也就是每位軟體工程師每年寫(xiě)出多少行程序來(lái)計(jì)算軟體部門(mén)的效率。
結(jié)果軟體工程師們都「短話長(zhǎng)說(shuō)」,寫(xiě)出一堆落落長(zhǎng)又沒(méi)有效率的軟體程序。
九
要成為一流的軟體工程師,必須熟悉了解電腦科學(xué)的各種基礎(chǔ)理論,也必須累積長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)。
我在布朗大學(xué)電腦科學(xué)系讀博士修課的時(shí)候,程序作業(yè)的份量非常重。上作業(yè)系統(tǒng)(OperatingSystem)課的時(shí)候,教授要我們每個(gè)人獨(dú)立寫(xiě)一個(gè)包含F(xiàn)ile System與 Process System的迷你Unix作業(yè)系統(tǒng);
上編譯程序(Compiler)課的時(shí)候,教授要我們每個(gè)人獨(dú)立寫(xiě)一個(gè) Compiler,而且每一個(gè)模組還必須用兩個(gè)以上的方法寫(xiě),然后互相比較;
而上 Andy Van Dam 教授的電腦圖學(xué),那簡(jiǎn)直就是人間煉獄。當(dāng)時(shí)助教發(fā)問(wèn)卷調(diào)查,發(fā)現(xiàn)每位學(xué)生每周花在寫(xiě)那堂課的程序的平均時(shí)間超過(guò)四十個(gè)小時(shí),學(xué)生們幾乎要群起造反。
但是修過(guò)上述那三門(mén)課而沒(méi)有被當(dāng)?shù)?、又拿高分的,就成了懂理論又懂?xiě)程序的高手、高高手。
十
當(dāng)年我在布朗大學(xué)讀博士的時(shí)候,我估計(jì)我們系上像我這種等級(jí)的寫(xiě)程序高手,大概有十來(lái)個(gè)吧?
但是我們系上公認(rèn)最厲害的寫(xiě)程序高手,還是我的指導(dǎo)教授 Prof. SteveReiss。他一個(gè)人大概抵得上五到十個(gè)我們這種等級(jí)的工程師。
關(guān)于他的傳說(shuō)很多。有一次我去他的辦公室找他,看到他正在玩接龍游戲。他被我發(fā)現(xiàn)了,有點(diǎn)不好意思,趕緊跟我說(shuō),他覺(jué)得 Windows 上的接龍游戲很好玩,但是他沒(méi)有 Windows 電腦,所以就花了四、五天,利用零散的時(shí)間在他自己的 Sun Work Station 上面寫(xiě)了一個(gè)類(lèi)似的接龍游戲,包含彩色的圖像接口等等。
想玩電玩就自己寫(xiě)一個(gè)?我很想笑,但又差點(diǎn)在我?guī)煾该媲肮蛄讼聛?lái)。
十一
我在布朗大學(xué)認(rèn)識(shí)的那些軟體高手,后來(lái)真正以寫(xiě)程序?yàn)橹緲I(yè),然后寫(xiě)出偉大又廣泛被使用的程序的,應(yīng)該不多。
因?yàn)橛行┤撕髞?lái)去當(dāng)大學(xué)教授,教授通常是不會(huì)自己寫(xiě)程序的。久了之后,我不知道他們的功力剩下多少?
有些人后來(lái)為了拿高薪,去一些大公司寫(xiě)一些很沒(méi)營(yíng)養(yǎng)又很無(wú)趣的程序。久了之后,我不知道他們的功力剩下多少?
有些人后來(lái)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)界工作,沒(méi)多久就升上了管理職,而管理職人員通常是不會(huì)自己寫(xiě)程序的。久了之后,我不知道他們的功力剩下多少?
所以程序高手原本就不多,而一直繼續(xù)在寫(xiě)程序的程序高手就更是稀有了。
十二
美國(guó)的軟體業(yè)有一個(gè)老笑話:如果有兩個(gè)工程師在同一個(gè)團(tuán)隊(duì),一個(gè)很會(huì)寫(xiě)程序,另一個(gè)很不會(huì)寫(xiě)程序,那后來(lái)升上經(jīng)理的,一定是那個(gè)不會(huì)寫(xiě)程序的。
因?yàn)閳F(tuán)隊(duì)需要那個(gè)會(huì)寫(xiě)程序的留下來(lái)寫(xiě)程序。
十三
我寫(xiě)程序的功力最高的時(shí)候,應(yīng)該是二十多年前我剛拿到博士的時(shí)候,那時(shí)候我又懂理論、又累積了大量的寫(xiě)程序經(jīng)驗(yàn)。我不敢說(shuō)自己能以一當(dāng)百,但是以一當(dāng)十應(yīng)該是綽綽有馀的。
只可惜,沒(méi)多久之后我就升上了管理職,而當(dāng)上了經(jīng)理、協(xié)理、總經(jīng)理之后,如果還自己寫(xiě)程序的話,那是會(huì)被別人笑的。
所以我就不再寫(xiě)程序了,而且我也學(xué)會(huì),要在自己的部門(mén)多擺一些工程師,否則陣仗不夠大,會(huì)被別的部門(mén)瞧不起,也會(huì)被我的上司瞧不起。
二十年下來(lái),我的功力大概只剩下兩三成。
十四
我現(xiàn)在終于自己當(dāng)了老板。而當(dāng)上了老板之后,最大好處之一,就是我高興寫(xiě)程序就可以寫(xiě)程序。就算有人要笑我,我也可以不理他們。
十五
我趁過(guò)年期間重寫(xiě)了我們公司的 Windows 主程序,完成之后,自覺(jué)功力已經(jīng)恢復(fù)到當(dāng)年的三、四成,不禁大樂(lè)。
不過(guò)我還是覺(jué)得,軟體工程還真是一門(mén)很難以理解的行業(yè)。雖然我本身就是一個(gè)軟體工程師,雖然我的博士論文研究的就是程序開(kāi)發(fā)環(huán)境(Programming Environment),主題就是我在這邊所說(shuō)的這些問(wèn)題。