2023年10月10日

經典重讀:人月神話(一)你的程式只是玩具!了解「程式」與「軟體系統產品」的 9 倍差距

大型系統的軟體開發工作就像掉進了焦油坑裡。

當你掉入焦油坑中,越是掙扎,焦油就纏的越緊。軟體工程某種程度就像是這樣的東西

首先,先來個大哉問吧,你知道軟體工程是什麼意思嗎?

如果你認為,軟體不過就是寫寫程式而已,並沒有什麼工程的成分存在,那麼你不妨可以想像一下,為什麼有那麼多的「程式」天才,每年從台清交成的資工系畢業,卻沒有多少個成功的「程式」?

這個問題的關鍵在於,在市場上,真正有價值的,並不是程式,而是通過繁瑣的程序,最後終於成功上線的「軟體系統產品」。程式天才可能擅長設計程式,但他們卻不擅長處理更現實層面的工程問題。

不知道大家有沒有聽過一個玩笑話說,學校作業寫的東西就是玩具而已?其實我認為這個比喻還蠻有趣且適合的。

如果一個程式,只能解決一個特定的問題。只能從黑白的終端機介面操作。只能用複雜難以記憶的指令控制。發生錯誤的時候,一般人沒有辦法處理。

這樣的程式,是沒辦法拿出去賣錢的,只有設計者本人玩得很開心,所以說是玩具。

「程式」跟「軟體系統產品』的差異。

軟體系統產品,可以分成「軟體產品」跟「軟體系統」兩個面向來看:

軟體產品,代表這是一個可以讓任何人執行、測試、修改、和擴充的程式,並且適用於多種操作環境,以及不同的情況。要成為通用的軟體產品,程式必須要做到符合一般通用的標準,也必須要經過徹底的測試,滿足各種常見的狀況,更需要完整的文件,可以指引別人使用,甚至修改、擴充。

軟體系統,多個程式彼此互動,作為組件,組成了一個軟體系統。不同的程式之間要能夠順暢溝通,需要通用的介面。每支程式可以分別運作良好,但多個程式交互作用,就可能發生意想不到的狀況,讓每個組件能夠運作順暢,提供服務,才是一個好的系統。

天才程式設計師可以快速地完成程式,但要讓程式可以成為軟體系統產品,還需要一段距離,沒有走完這段,這支程式就只能躺在創作者的電腦裡面,沒有辦法創造商業價值。

人月神話書中給的數字是,從程式到軟體產品,大概需要花費至少 3 倍的時間;從程式到軟體系統,大概也是至少 3 倍的時間,所以從程式到軟體產品系統,總共會是至少 9 倍的時間。這就是為什麼,要將程式產品化,是一條漫漫長路,而且總是比預期的還要久。

但是,「軟體產品系統」才是「軟體工程」想要達到的目標。

舉個例子

試著根據我自身的經驗舉一個例子。

例如,要寫一支結帳的程式,根據購物車內的金額去呼叫第三方 API 進行付款,付款成功就扣除對應的庫存,成功後訂單成立。

但是為了能夠讓產品上線不會發生問題,我們必須要處理一些問題,如果第三方 API 打不通怎麼辦?如果庫存不夠了怎麼辦?如果不明原因重複結帳怎麼辦?如果系統流量太大系統造成錯誤怎麼辦?

要處理這些問題,除了要使用各種測試的方法來驗證,也要花費很多的力氣額外寫程式,來處理這些不是結帳主要流程的問題。而這樣的過程,總是會不小心創造出一些難以發現的 Bug,隨著邏輯越來越多,Bug 也來越刁鑽難找。

天啊,光是稍微想像一下就累了,就一個結帳,打API,扣庫存的過程,還不用去考慮什麼優惠券,什麼活動,就有一大堆例外跟測試需要處理,確實大部份的時間都在處理結帳以外的其他事情。

軟體工程的樂趣與苦難

書中對於軟體工程的有著這樣的敘述:「軟體工程的任務和挑戰就是以現有的資源並在時效之內,找到實際的方法去解決現實的問題」。

軟體工程的核心當然還是寫程式,單純的寫程式,也就是做玩具,是很有樂趣的,因為不用管現實面的問題,只要滿足自己內心的需求而已。看著自己寫的程式實際動起來,做出心目中預期的反應,肯定是相當痛快的。

然而回歸現實面,軟體工程師要創造出產品,創造商業價值,就不能夠只是自我滿足,必須要寫出符合他人期待的程式。也必須要跟他人合作,接受別人寫得不如自己預期的內容。甚至要去解別人創造出來的 bug。在軟體系統中,各種組件糾纏不清,有時候造成的 bug 真的就是如同陷入焦油坑中,每多一個測試案例就多發現一大堆 bug,怎麼解都解不開。

而作者在這本書的目的,就是試圖在這樣的焦油坑上,鋪上一條步道。

個人想法

作為一個有工作經驗的軟體工程師,我們自然知道程式要上線,需要經過一些流程。但我們可能都沒有想過,一支程式跟一個合格的產品,距離差異在哪裡。

我曾經跟一個新人說,你這支程式不行,對方當時很生氣,認為是我不懂。雖然當時我可能經驗也還不是很深,實在是沒辦法好好解釋,但現在的我可能也會懶的解釋,應該會直接叫他去讀人月神話。

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延伸

人月神話(2)人月神話:加人不能解決問題,加更多人當然更不能解決問題!