软件工程思想

  项目的时间限制有两类。第一类，项目应该完成的日期写在合同中，如果延期了，则开发方要作出相应的赔偿。第二类是开发自己的软件产品，虽然只确定了该产品大致的发行日期并允许有延误，但如果拖延太久则会失去商机造成损失。
  项目的资源分为三类：“人”、“可复用的软构件”和“软硬件环境”，如图3.1所示。（１）人是最有价值的资源。项目计划的制定者要确定开发人员的名单，要根据他们的专长进行分工。
（２）可复用的软构件是次有价值的资源。1.2.1节论述了复用软构件可提高软件的质量与生产率。软构件并非一定要用自己的，可以向专业的软件供应商购买。
（３）软硬件环境虽然不是最重要的资源，却是必需的资源。原则上软硬件环境只要符合项目的开发要求即可。有些项目可能要用到特殊的设备，则要事先作好准备，以免用时找不到而担搁了进程。
图3.1 项目的资源
3.1.2 进度安排
  有一位程序员忙着编写程序，经理问他还需要多久才能完成。
  “明天就可以完成。”程序员立即回答。
  “我想这是不切实际的，实话实说，到底还要多少时间？”经理说。
  “我还想加进一些新的功能，这需要花两个星期。”程序员想了一会儿说。
  “即使这样也期望过高了，只要你编完程序时告诉我一声，我也就满足了。”经理说。
  几年以后，经理要退休了。在他去退休午餐会时，发现那位程序员正趴在机器旁睡觉：可怜的家伙整个晚上都在忙于编写那个程序。[James 1999]
  程序员也期望每天早晨能在7:00准时起床，可老是一觉醒来就到中午了。项目落后于进度表乃是家常便饭，不必大惊小怪。以下一些事件经常会导致项目被延误：
（1）上级领导主管臆断，制定了不现实的期限。项目经理与程序员们被迫按照不合理的进度表开展工作。
（2）客户的需求发生了变化，但没有对进度表作出相应的修改。
（3）低估了项目的规模与难度，导致投入的人力和物力不足。
（4）并未预见到存在难以克服的技术障碍。
（5）并未预见到开发人员会发生问题，如生病，辞职等等。
（6）开发人员之间不能很好的交流、协作，导致各阶段任务难以如期完成。
  所以写进程表不能象小学生写决心书那样充满幻想。以下是一些有益的建议：
（1）制定进度表的人最好就是项目负责人，他最了解项目和开发人员。进度表要经过开发小组的讨论，在得到大部数人的支持后才能实施。避免出现一厢情愿的局面。
（2）进度安排并不见得一定要符合逻辑顺序。应尽可能地先做技术难度高的事，后做难度低的事。也就是辛苦在前，轻松在后。
  小时候我对一位老先生吃饭很感兴趣：他总是先把一大盒的米饭吃光了，然后再幸福地品尝一小盒菜。父母告诉我这是中国的传统美德，叫“先苦后甜”。从此我铭记在心，按此道理去学习和工作。可如今在饭店里，人们总是先把菜吃完了，最后才吃点米饭。天哪，生活真是太复杂了，我究竟该“先吃饭” 还是“先吃菜”？
（3）开发一个大的软件项目，应该将进度表分为若干个里程碑。一个里程碑之内的多个任务可以同步进行。程序员极容易沉迷于技术，要么乐不思蜀，要么焦头烂额。里程碑就象心灵的灯塔，使忙碌的人群不混乱，不迷失方向。
（4）进度表中必须留有缓冲时间，并将缓冲时间用到不确定的事情上。因为人们对即将要做的事情知之甚少，所以要留一些时间以防不测。Microsoft公司的一些开发小组甚至制定了“50% 缓冲规则”[Cusumano 1996]。对许多项目经理而言，容忍进度表中存在缓冲时间，不啻为观念上的一个飞跃。
（5）如果发现项目应交付的期限非常不合理，就要跟领导或跟客户据理力争，请求放宽期限、调整进度。当客户的需求发生变化时，就要对进度表作出相应的修正。不要觉得修改进度表很困难很麻烦，不修改才会产生真真的麻烦。很多人认为戒烟很困难，但马克·吐温曾说：“戒烟很容易，我一年就戒几十次。”
3.2  零缺陷质量管理的观念
  “零缺陷”质量管理的观念来源于一些国际上著名的硬件生产厂商。尽管软件的开发与硬件生产有极大的差别，但我们仍可以从“零缺陷”质量管理中得到启迪。“零缺陷”质量管理至少有两个核心内容：一是高目标，二是可执行的规范。
3.2.1 高目标
  人在做一件事情时，由于存在很多不确定的因素，一般不可能100% 地达到目标。假设平常人做事能完成目标的80%。如果某个人的目标是100分，那么他最终成绩可达80分。如果某个人的目标只是60分，那么他最终成绩只有48分。我们在考场上身经百战，很清楚那些只想混及格的学生通常都不会及格，那些想得高分的学生也常为自己的失误而捶胸顿足。
  做一个项目通常需要多个人的协作。假设项目的总质量（最高为1）是十个开发人员的工作质量之积。如果每个人的质量目标是0.95，那么十个人的累积质量不会超过0.19。如果每个人的质量目标是0.9分，那么十个人的累积质量不会超过0.03。只有每个人都做到1，项目总质量才会是1。
  如果没有高目标，人的堕落就很快。如果没有“零缺陷”的质量目标，也许缺陷就会成堆。
3.2.2 可执行的规范
  实现100分显然比实现80分要付出更多的努力。“零缺陷”质量目标不是随心所欲提出来的，做得到才有意义。实现高目标需要一套可执行的规范来保证。
  50年代末，全国掀起了“浮夸风”。为了实现亩产数万斤推广各种方法，害得全国闹饥荒。想不到有数千年种粮经验的几亿中国农民就这么整齐地栽倒了。
  好规范必须是本企业有能力执行的。一个普通企业照搬一流企业的规范未必行得通。软件工程的规范很容易从书籍中找到，但有了这些规范并不表明就能把软件做好。国内很多软件公司根本没有条件去执行业界推荐的软件工程规范。社会主义初级阶段的“草”与发达资本主义国家的“苗”的确有不同的培育方式。
  软件是如此的灵活，如果没有规范来制约，就容易因无序的喜好而导致混沌；但规范如果太严密了，就会扼杀程序员生机勃勃的创造力。制定软件规范是进退两难的事。程序员必须深入了解软件多方面的质量因素，把那些能提高软件质量因素的各种规范植入脑中，才能在各个实践环节自然而然地把高质量设计到软件中。
3.3  软件的质量因素
  “运行正确”的程序就是高质量的程序吗？
  不贪污的官就是好官吗？
  时下老百姓对一些腐败的地方政府深痛恶绝，对“官”不再有质量期望。只要当官的不贪污，哪怕毫无政绩，也算是“好官”。也有一些精明的老百姓打出旗号：宁要贪污犯，不要大笨蛋。相比之下，程序员是够幸福的了。因为我们能通过努力，由自己来把握软件的命运。那么就不要轻易放弃提高软件质量的权利了。
  “运行正确”的程序不见得就是高质量的程序。这个程序也许运行速度很低并且浪费内存；也许代码写得一塌糊涂，除了开发者本人谁也看不懂也不会使用。正确性只是反映软件质量的一个因素而已。
  软件的质量因素很多，如正确性、精确性、可靠性、容错性、性能、效率、易用性、可理解性、简洁性、可复用性、可扩充性、兼容性等等（还可以列出十几个）。这些质量因素之间“你中有我，我中有他”，非常缠绵。如果程序员每天要面对那么多质量因素咬文嚼字，不久就会迂腐得象孔乙已，并且有找不到女朋友的危险。
  为了便于理解，可以参照武侠小说中的武学分类，将质量因素粗略地分成几大派。你想那武学源源流长，相互渗透，谁能数得清有多少江湖派别。但想在道上混，总得知道六大门派：“少林派”、“武当派”、“峨嵋派”、“华山派”、“昆仑派”和“崆峒派”。软件质量因素的分类如图3.2所示。其中“正确性与精确性”排在首位，地位如同“少林派”与“武当派”；而“性能与效率”，“易用性”，“可理解性与简洁性”和“可复用性与可扩充性”亦是举足轻重的质量因素，地位仿佛“峨嵋派”，“华山派”，“昆仑派”和“崆峒派”。其它的质量因素总可以在图3.2中找到合适的亲缘关系，本节不再一一细表。
图3.2  软件质量因素分类和武学分类
3.3.1 正确性与精确性
  正确性与精确性之所以排在质量因素的第一位，是因为如果软件运行不正确或者不精确，就会给用户造成不便甚至造成损失。机器不会主动欺骗人，软件运行不正确或者不精确一般都是人造成的。即使一个软件能100% 地按需求规格执行，但是如果需求分析错了，那么对客户而言这个软件也存在错误。即使需求分析完全符合客户的要求，但是如果软件没有100% 地按需求规格执行，那么这个软件也存在错误。