四十年软件工程故事
文章来源： | 发布时间：2009-09-02 | 【】 【】
2008年5月14-16日，在德国迷人的小镇garmisch，举办了软件工程四十年纪念会议，peter naur、brian randell、m. douglas mcilroy、albert endres、luigi dadda等40年前软件工程会议的关键人物重聚旧地。
40年前的1968年，正是在此地举行的nato（北约）科技委员会会议上，“软件工程”作为正式的术语被确定下来，标志着一个新学科的开始。 peter naur和brian randell主编的会议报告中这样写道：“我们特意选择‘软件工程’这个颇具争议性的词，是为了暗示这样一种意见：软件的生产有必要建立在某些理论基础和实践指导之上——在工程学的某些成效卓著的分支中，这些理论基础和实践指导早已成为了一种传统。”
软件工程这个学科还很年轻，peter naur和brian randell今天依然健在。作为著名的编程语言归约bnf范式中的n，peter naur因设计和定义了algol 60而在2005年获得图灵奖。因ibm system360的工作于1999年获得图灵奖的fred brooks在《人月神话》的结尾比较了化学工程和软件工程。他认为：软件系统可能是人类所创造的最错综复杂的事物，软件工程还很年轻，需要继续探索和尝试。
这四十年的过程就是探索和尝试的过程，让我们来细细品味其中的科学精神之美。
软件工程是什么
软件工程的定义有很多版本，比较权威的是ieee给出的定义：（1）将系统化的、规范的、可量化的方法应用于软件的开发、运行和维护，即，将工程应用于软件。（2）在（1）中所述方法的研究。
所以，软件工程远没有想象中那么高大神秘，它研究的就是我们日常开发软件的工作方式。“程序员”这三个字本就属于软件工程的范围。
关于软件工程和计算机科学的区别，fred brooks说：a scientist builds in order to learn; an engineer learns in order to build. 更详细的可以看看david parnas的“software engineering programs are not computer science programs”和steve mcconnell所著“professional software development”的第4章。或者对照一下图灵奖获得者：软件工程领域的david parnas、frederick p. brooks和计算机科学领域的donald e. knuth、《程序员》上期介绍的yao。
软件是为人开发的，软件是由人开发的。正是因为人的心理难以捉摸，人的大脑处理复杂性时速度和容量的局限，我们才需要过程来规范人的行为，需要方法来帮助人脑面对复杂性，需要工具来贯彻这些过程和方法。所以，软件工程的知识体系分为以下几层。我们按照这个金字塔结构，逐层回顾四十年来的历史。
过程
一开始，软件团队是没有过程的，甚至没有团队概念。没有需求规格说明，没有设计，程序员在大脑中直接将代码思考出来，拼凑到一起，交给客户使用。客户如果有要求，再修改代码，如此反复。这种“编码－修改”做法对于小程序可以应付，当程序规模变得复杂时，付出的代价就很大了。
瀑布
“软件工程”概念的提出，促进了需求、分析、设计、实现、维护等软件生命周期概念的成熟。瀑布模型是最早的软件过程模型，从名字“瀑布”可以看出，通常人们认为瀑布模型中的各个步骤是一条线完成的。实际上在winston w. royce1970年的经典论文“managing the development of large software systems”中有反馈的过程（见图3），作者本人也并不提倡以顺序模型作为团队的过程模型，另外，royce并没有在论文中把他的过程模型叫做“瀑布 ”，只是后来其他人这么叫了。很多团队使用时是按照线性的方式使用的，这是一种误解。
这里要提一下，瀑布模型的提出者winston w. royce（已于1995年去世）有时被简写为w. royce，所以经常会引起误会，把他当成walker royce，后者是软件项目管理专家，曾任rational软件公司副总裁，著有《software project management: a unified framework》一书。
增量和迭代
使用瀑布模型，可以运行的产品很迟才能看到，这就潜伏了巨大的风险：很可能，集成之日也就是爆炸之日。为了提早获得可以运行的版本，可以先实现一些功能，再实现一些功能……每个增量交付一个可以运行的版本。
增量开发显著降低了风险，而且还因可运行产品的出现大大提升了士气。最有名的实践应该是microsoft在1989年就开始使用的daily build（每日构建）,被称为项目的“心跳”。当然，增量开发不一定意味着每日构建，如fred brooks所述，bell northern research是“每周构建”。
增量经常和迭代连在一起说，不过两者是有区别的。增量是逐块建造的概念，迭代是反复求精的概念。二者不一定要绑在一起使用，但很明显，结合这两种方式是一种有效的做法。现在很多过程所说的迭代开发，默认的意思就是增量&迭代。jeff patton最近用两幅图表达了增量和迭代（）。
