如何寫出沒有Bug的代碼?
1947年9月9日,美國海軍準(zhǔn)將Grace Hopper在哈佛學(xué)院計算機實驗室里使用MarkII和MarkIII計算機進行研究工作。她的團隊跟蹤到MarkII上的一個錯誤,操作人員發(fā)現(xiàn)是由于一只飛蛾鉆到了MarkII的繼電器里導(dǎo)致的。
團隊清除了這只飛蛾,一切恢復(fù)正常。當(dāng)時的工作人員記錄了這樣一句日志:“First actual case of bug being found.”這次著名的事件,猶如潘多拉打開了魔盒,從此,程序員的世界里,bug滿天飛。
▲世界上第一個bug
趣談:如何為bug找借口?
在我所擔(dān)任過的角色中,有一個崗位叫做Development Manager,通常簡稱DM。記得在一次基于一款平臺的二次開發(fā)項目中,因為bug實在太多,我們幾乎拿出了一整個里程碑的周期來debug,于是我這個DM有了新的解釋:Debug Man。
沒有人喜歡bug,bug意味著錯誤、不確定性、加班、交付風(fēng)險……負(fù)面的詞語怎么堆砌都不冗余。隨便找個有過一、兩個項目經(jīng)驗的開發(fā)者,問問他debug的回憶,那氣氛就跟上墳一樣。
對于bug,開發(fā)者的神經(jīng)往往也很敏感。有個段子很有趣——說的是“應(yīng)該如何向程序員反饋一個bug?”
你不能直接跟他說:“這里不對啊,是不是你程序有bug?。?rdquo;,要這么說的話,會直接被懟回來:“你丫的自己不會用吧!”。
你可以換個說法:“咦,這里好像不對,是我操作錯了嗎?”,這時程序員心里就一咯噔:“Shit...不會是我代碼有bug吧?”
從業(yè)多年,發(fā)現(xiàn)有個現(xiàn)象還蠻有趣的:有時候,當(dāng)某個bug被發(fā)現(xiàn)時,犯下這個錯誤的始作俑者會開玩笑地為自己解脫:“誰沒寫過bug啊,Windows還有bug呢。”這句托詞我也用過,感覺挺好用的,就好比:梅西都能罰丟點球,我空門沒進,也是可以理解的嘛。
但其實吧……這邏輯經(jīng)不起推敲的。
Windows操作系統(tǒng),一款長達30多年,裝機量估計都超過了地球人口數(shù)量的巨型工程,復(fù)雜度基本只能靠猜。以微軟公布的資料來看:
- Windows95代碼量約1500萬行;
- WindowsXP代碼量約4500萬行;
- WindowsVista代碼量約5000萬行;
- Windows7代碼量5000+萬行。
以Windows7為例,超5000萬的代碼量,23個小組,共1000多人的開發(fā)團隊。如此規(guī)模下產(chǎn)生的bug,和一個在辦公室里上了1天班,寫了200行代碼,就鬧出一堆bug,搞得項目亂七八糟的,能同日而語嗎?最后再輕描淡寫地來句“微軟也有bug”,不害臊?
所以我后來不用這句了,如此開脫,水平太low。其替代方案容我稍后再講。
思考:我們能不能杜絕bug?
為了對抗bug,人們發(fā)明了各種各樣的工具和手段,上至方法論,下至生產(chǎn)工具。越來越先進的IDE,復(fù)雜的代碼審查制度,從單元測試到集成聯(lián)調(diào),再配上beta版,試用,公測等等。凡此種種,其目標(biāo)無一不是消滅bug。可這些琳瑯滿目的解決方案的存在,反倒證明了一個悲劇:人類,實在是太容易犯錯了。
如果說凡事都有正反兩面的意義,那么bug的正能量就是硬生生造就了大量就業(yè)機會,進而維護了社會穩(wěn)定。
那么,為什么我們總是無法避免bug的產(chǎn)生?我們能不能杜絕bug?
答案當(dāng)然是不可能了。因為那樣一來,程序員的日子豈不是太舒服了?不符合苦逼的定位。而且,我們所處的這個世界,但凡越是高呼要消滅的東西,越是會普遍地存在。就像蒼蠅、蚊蟲、污染、犯罪、戰(zhàn)爭,不一而足。
按照常識,經(jīng)驗越豐富的老手寫出來的代碼,一次通過的幾率更高,比如他們思考得會更周全,對異常的判斷和處理更老練,邊界條件把握得更精確,等等。
所以我們可能會幻想:是不是只要我們足夠仔細(xì),并努力磨練技藝,通過讓一部分碼農(nóng)先老練起來,然后實現(xiàn)共同老練,最終就可以達到全世界開發(fā)者聯(lián)合起來消滅bug的大解放了?
很遺憾,這只是一個治標(biāo)不治本的思路,因為bug是有階級的。老手們的bug相對少,只是低級錯誤少,他們也會遇到bug,而他們的bug,往往都是一眼蒙逼的難度系數(shù)N.x的難題,不發(fā)生在代碼層面,大多在業(yè)務(wù)層面,甚至需求設(shè)計層面,或者直接是一些不可抗拒因素(做過政府項目嗎?)。
總之,萌新有萌新們的秀逗,大叔有大叔們的短路,老桿也會有自己的滑鐵盧。
bug還是feature request?
bug這個概念的起源,就預(yù)示著它的不可避免性。世界上第一個bug是一只飛蛾,這劇本,誰能料到?某種意義上說,bug就是不可預(yù)見的錯誤,能被預(yù)估并且提前做好準(zhǔn)備的,那叫exception,try catch是他們的朋友。
對于為什么會產(chǎn)生bug的原因,著名的荷蘭計算機科學(xué)家Edsger W.Dijkstra有過一句經(jīng)典名言:
If debugging is the process of removing software bugs,then programming must be the process of putting the min.
這就是上文提到的那句托詞“Windows也有bug。”的替代方案。:)
設(shè)想一下,當(dāng)你從無到有的寫下一句句代碼時,中間的任意一個時刻,你的程序都是運行不起來的,至少也是達不到目標(biāo)效果的。從效用上完全等效于充滿bug的一堆代碼。你可能會辯解,程序還沒寫完呢,只是功能還沒實現(xiàn),并沒有bug。
事實上,換位思考一下,缺失某個功能和包含一個有故障的功能,對于用戶而言,都是無用的。一個處于開發(fā)階段尚沒寫完的代碼和開發(fā)結(jié)束但寫得有缺陷的代碼,是一回事。
由此可以引申出一個著名的命題:That's not a bug,it's a feature request.
有時候,我們很難分清楚一個問題到底屬于bug還是feature request。文中作者拋出了一個案例:用Visual Studio構(gòu)建一個Windows GUI程序時沒有采用系統(tǒng)默認(rèn)字體。這個算不算一個bug呢?
不好說。畢竟,隨著軟件應(yīng)用越來越普及、越來越追求所謂人性化的趨勢,傳統(tǒng)意義上的只要程序能運行就不算bug的觀點,也在慢慢發(fā)生改變。對于一個強迫癌用戶來說,UI上有缺陷,那基本上整個軟件就不能用了。
事實上,在當(dāng)今各類app競爭白熱化、同質(zhì)化的時代,用戶體驗上的問題,往往是致命的。以前大家沒得選,所以沒那么挑剔,只要程序能干活就行了。如今的計算機用戶已經(jīng)被寵壞了,在這樣的時代下,bug早已悄悄地泛化了。
所以,到底如何才能寫出沒有bug的代碼呢?
答案:不寫代碼。
一個悲觀又絕望卻正確的唯一解。
盡可能少寫代碼
試著在這絕望里挖掘一點希望吧。這個答案隱含了一個方法論:盡可能少寫代碼。因為Dijkstra大師已經(jīng)說得很清楚了,編程就是制造bug的過程。
那么,代碼寫的越少,犯錯的幾率就越小,這個道理顯而易見。維護一段300行的代碼,我們很容易有信心;接手一段3000行的代碼,什么反應(yīng)就看各人素質(zhì)了。
現(xiàn)代的開發(fā)方式也都包含有這個思路,從IDE的智能提示,代碼補全功能,到每門語言都會有的各種“21天從入門到精通”的開發(fā)框架,以及很多實戰(zhàn)層面的約定俗成,都是在幫助開發(fā)者減少不必要的編碼。框架化、規(guī)范化思維能降低出錯的可能性。
事實上,就連編程語言本身的歷史發(fā)展都是按照這個思路在進行。從底層的匯編語言,到C/C++,再到Java/C#/Python……等各種高級語言,語言演化的目的之一就是為了把程序員從臟活、累活的工作中解放出來。
“不要重復(fù)造輪子”的精神,一方面是在指導(dǎo)我們提高效率,不要重復(fù)勞動成本,另一方面也是減少重復(fù)犯錯的幾率。
當(dāng)代Web開發(fā)中的各種包管理概念正深刻地踐行著這條精神,以至于在2016年3月爆發(fā)了著名的NPM&left-pad事件:一段區(qū)區(qū)11行的字符串填充函數(shù)模塊,被全世界依賴,結(jié)果作者Azer下架模塊包的那一天,全球前端大崩潰。受波及的產(chǎn)品和團隊中,甚至包含著名的React!
這個事件讓人們開始反思:我們是不是忘了該如何編程了?一個功能簡單到人人都會寫的函數(shù),卻都不約而同地選擇引入,而不是自己實現(xiàn)。最終,過猶不及。
寫代碼,真的很難。NO BUG,NO CODE。
為什么要追求無bug呢?
可是,如果真的只能不寫代碼了,那么本身就已經(jīng)沒有女朋友的程序員們,現(xiàn)在連代碼也沒有了,這還讓不讓人活了?
不能這樣把程序員們給逼死了,要講人權(quán)。
有時候,當(dāng)答案實在不可接受的時候,我們就該思考是不是問題問錯了。
所以,換個角度,為什么要追求無bug呢?也許我們根本就沒必要害怕bug。
有bug的地方就有麻煩,有麻煩就有解決麻煩的需要,客戶就是給那些能解決麻煩事的人支付報酬的。只處理簡單的問題,是沒有價值的,市場只認(rèn)可那些面對困難能提供解決方案的人。簡單來講,想賺錢,就別怕麻煩。
對于客戶來說,不管是bug或是feature request,都是一個需要解決的問題。一個優(yōu)秀的PM,可以把客戶反饋的bug,包裝成feature request,返回一套解決方案。然后,優(yōu)秀的商務(wù)代表出馬,簽訂補充協(xié)議。恭喜,你們的項目經(jīng)費增加了一點點。
英格蘭有句諺語:Where there's muck,there's brass。
如此看來,“如何寫出沒有BUG的代碼?”這問題,恐怕確實問錯了。