2016.06.10-2016.06.16这周工作时间和内容

Posted 2020-07-26 执笔梦一场

由于这周是端午节，我们放假了，就没有上课。

这周的阅读内容：

第1章 概论

理论和知识点

计算机科学的领域

软件的特性

软件工程

软件工程与 计算机科学的关系

练习与讨论

练习不断通过简单的程序来实现一系列要求和改进

从切身体会出发，讨论软件的特性，软件和 软件工程对社会的影响

结合所在的学校的特点和自身经历，讨论 软件工程与 计算机科学的区别

1.1　 软件 = 程序 + 软件工程（1）

几乎所有的程序员都知道“程序＝ 数据结构＋算法”1 这句名言，但是在实际的学习和工作中，也有不少人产生了疑问。例如：

1. 我写了 二叉树的遍历算法实现，在这里， 二叉树是 数据结构，遍历的实现细节是算法。 C 程序就是结果。但是这个程序有什么实际用处呢？在Java 和其他一些语言中，似乎没有指针，那我可以不必了解 二叉树么？

2. 我成了一名职业程序员，但是我发现所有的算法别人都已经实现了，我只要调用就可以。似乎我们公司的软件与 数据结构、算法的关系都不大。那我当初辛辛苦苦学习的 数据结构和算法有用么？如何区分一个好的程序员和不好的程序员呢？

3. 我上班后，发现以前同事写的程序真是垃圾，根本看不懂，无法维护。我要推翻 重写！后来一个老员工笑嘻嘻地告诉我，我们现在看到的程序，就是去年的新员工愤怒地推翻 重写之后的结果，大家反映还没有以前的版本好用呢。

那么软件行业赖以生存的“软件”，程序员用来安身立命的“程序”是什么？举一个生活中的例子。移山公司程序员阿超的宝贝儿子上了小学二年级，老师让家长每天出30 道加减法题目给小学生做。阿超想写一个小程序来做这件事。这可以用很多语言或者工具来实现：
 

1. Excel、C/ C++、 C#、VB、 Unix Shell、Emacs、Powershell/VBScript、 javascript、Perl、 Python…… 

请大家估计写好这个程序需要的时间。

我想，程序员用自己最擅长的工具，一袋烟的工夫就搞定了。

阿超一下打印出好多份不同的题目，让孩子做了。老师看了作业之后，对阿超赞许有加。别的老师闻讯也想要类似的程序，让二年级到四年级都能用，并附带提出一些小小的要求，例如：

题目避免重复

可定制数量和打印方式

可以控制下列参数

是否有乘除法

是否有括号

数值范围

加减有无负数

除法有无余数

是否支持分数（真分数、假分数 ……）

是否支持小数（精确到多少位）

打印中每行的间隔

阿超的儿子兴高采烈地回家来给老爸汇报，并说“老师明天就想要！”阿超有些挠头，原来就是随手写了个程序，现在怎么来了一些用户，还带来了不少 需求？

现在大家估计做好这个软件需要多长时间。

阿超熬夜做出了这个软件的一个初始版本，交给了老师。过了几天老师说，教导主任看了很满意，提议把这个程序放到学校的网站上，再多一点点要求，支持二元一次方程，能开根号，并且让老师和家长可以通过网站定制各种类型的四则运算作业， 还可以生成期中、期末考试的试卷。当然，希望网站永远是可以用的，至少早上五点到晚上十二点要能访问。

阿超叹了一口气— 这是多复杂的一个工程啊，如果有一天晚上网站打不开了，我是不是还要修理服务器？

这里我们看到客户们对阿超的 需求从一个简单的程序，扩展到一个满足各种功能的应用软件，再扩展到一个能保证维修的 软件服务！现在请大家估计做好这个 软件服务需要多长时间。

上面的例子展现了 软件工程的一些概念：

程序，在这里指的是 源程序，就是一行行的代码。仔细看过去，它们的确是建立在 数据结构上的一些算法。程序还要对数据进行操作，这些数据有些是静态的（例如软件的图标、提示信息），有些是动态的（例如程序生成的随机数字、程序通过网络下载的数据、用户的文字或语音输入等）。但是光有代码和静态数据还是不行，要把它们编译成机器能懂的可执行代码，而编译不仅仅是cc 和link 命令，一个复杂的软件不但要有合理的 软件架构（Software Architecture）、 软件设计与实现（Software Design, Implementation and Debug），还要有各种文件和数据来描述各个程序文件之间的 依赖关系、 编译参数、 链接参数，等等。这些都是 软件构建的过程。

软件 团队的成员每天都在修改各种源代码，怎么保证软件在修改过程中能不断提高质量，至少要维持以前的质量，不至于崩溃？有些时候，我们要为某个 需求写一些特殊功能，不久后又要把这些功能再合并回主要版本。有些程序要配置不同的界面，运行在中文、英文或其他语言的 操作系统上；有些程序还有32 位版本、64 位版本等。这是 源代码管理（Source Code Control）的问题— 有时候也叫 配置管理（Software Configuration Management）。我们还有一系列的工具和程序来保证程序的正确性，这些工具流程和程序本身应该更正确，才能保证别的软件的质量。这就是 质量保障（Quality Assurance），具体的验证过程叫做软件测试（Testing）。

一个软件或者服务要有人买，就得找到顾客，顾客有各种 需求，有些靠谱，有些不靠谱；有些容易做到，有些难以做到。软件 团队要从 需求分析（RequirementAnalysis）开始，把合适的 需求梳理出来，然后逐步展开后续工作，如设计（ 软件架构）、实现（写 数据结构和算法）、测试，到最后发布软件。

软件 团队的人员也会流动，新的成员要尽快读懂已有的程序，了解程序的设计，这叫 程序理解（Program Comprehension）。软件在运行过程中还会出这样那样的问题，也许我们要时不时给软件打一个补丁，或者维护众多的服务器，团队的新老成员要一起工作， 修复各种各样的问题，这叫 软件维护（SoftwareMaintenance），或者 服务运营（Service Operation）。这一系列过程就是 软件的生命周期（Software Life Cycle，SLC），有人得负责软件项目的管理（ProjectManagement）。

一个好的软件，即使功能和同类软件区别不大，但是会让人感觉到非常好用。这就是软件的 用户体验（User Experience）特别好。 用户体验和 数据结构、算法没有直接的关系，但是很多非常成功的软件就赢在这个方面。

一个软件 团队或企业总要养活自己，市面上有很多种赚钱的方式：

有的交钱买断

有的“先试用再交钱”，有些软件也提供试用版、免费版和正式版

有的不但免费，连源代码都奉送，但是要求获得源代码的开发人员遵守某种协定

有的送硬件，但是软件要收钱

有的送软件，但是硬件要收钱

也有“免费用，但是要看我提供的广告”

还有“免费用，程序也不是我写的，如果有问题，给我钱，我就来提供咨询……”