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软件工程思想-第14部分
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请看看近几年的“中国计算机报”、“计算机世界”，中国ISP发展史简直就是软件业界勇士与中国电信抗争的血泪史。国内最了不起的ISP是北京“赢海威时空”，在中国教育科研网建立之前，它就建立了中国人自己的“小型Inter”，连《读者》也报道过那些感人事迹。投资超过千万（投资方是银行）。但由于亏损太大，在1998年，“赢海威时空”总裁张树新女士，一位富有才华的ISP创业者，被董事会强行解职，原有创业者跟着全被辞退。此事震动软件业界。还有谁的钱比银行多？有谁比中国电信更能控制互联网？
（3）通过建设一个大网站所带来的全国乃至全世界的广告影响是无可估量的。…很容易造势，效果远远优于同等金额的电视、报纸广告。
评论：这是梦话。有一篇评论说中国老百姓通过Inter获取信息所付出的代价是美国人的1000倍以上。看一个简单的算术就能明白：中国老百姓的工资不及美国人的十分之一，中国网站的有用信息远不及美国的十分之一，中国Inter传输速率不及美国的十分之一，电话费用又比美国的高。仅此几项乘积，代价已是美国人的1000倍以上。
这个数字说明，很多事情在美国能成功，在中国就难以成功。在Inter这个问题上，存在1000倍的难度，足以扼杀普通公司。
我和同事都是软件专业的博士生，Inter对我们而言就象眼睛与耳朵一样重要。可是连我们也没有条件使用Inter，成了专业的瞎子与聋子，普通老百姓更不用说了。如果没有群众用户，ISP广告给谁看？过不了一年，ISP就得饿死，怎么去产生全球影响？怎么去迎接不久将来的滚滚财源？
三、对“引资方案”第三段的分析与评论
（1）我们经营的网站有2年多历史了。…年经营成本9万元，我只找了一个助手。…全年收入近10万元，虽说不亏，但我无法满足现状。…希望吸取资金200万。…预计年收入1200万至2000万。
评论：可以看出，他的经营能力为10万/年，是个单干户。怎么能一下子就可以经营“年投资200万，并且预计年收入达千万的企业？”刚学会走路，就夸口能跑得跟子弹一样快，神仙？
（2）增加网站每日求购信息的整编工作，做到任何其它一个网站有的我们都有。
评论：这句话雅虎公司都不敢夸口。
（3）增加中国及世界经济新闻版块，由每周更新到每日更新。
评论：他能做到的，中央电视台、新华社的网站应该早做到了。
（4）建立网上信用卡收帐系统，一旦需要，可立即投入使用。
评论：这种事情，必须是公安部门、税务部门、银行、系统集成商等一起商量好了后才可以做的。
四、对“引资方案”第四段的分析与评论
他说自己是萧山人，万向集团也源于萧山，因此他首先选择万向集团。
评论：他建议万向集团投资互联网，可不是为了万向集团，也不是为了萧山的老百姓，这一点连我们做学生的都明白。商业投资不应该带有太多的感情色彩，即便是万向集团的人提出的方案，如果不可行，也要否决。
根据以上的分析，我全盘否定了该“投资方案”，并建议万向集团不要投资ISP。可惜当初没人否定我开公司时的方案。
4。2。2 可行性分析案例之三
看了第一个案例，你可能会惋惜。看了第二个案例，你可能觉得好笑。如果看了第三个案例，你肯定会生气。
1999年1月，有一个民营企业家G先生向我请教一个问题：“我给一个年轻人投资了100万元，建立一家从事环保信息应用开发的软件公司。他曾许诺一年内创利润上千万元，可是才过去5个月，他就把100万元用完了，什么也没挣到。我实在不明白是怎么回事，请你帮我分析分析。”
这位G先生年龄有我的2。5倍，曾在西北当过几十年的技术兵，性格豪爽。他投资的那个年轻人叫Y（以下称Y经理），自称有英国的管理学文凭，能对公司的市场、技术、管理一把抓。G先生喜欢说“钱我没问题”，于是想也不想就投了100万元，并且给Y经理40％的股份。
G先生请Y经理到家里坐谈。我那时突然狡猾起来，自称是G先生的远房亲戚，在浙大读半导体物理，特羡慕那些做软件的同龄人，渴望听听Y经理的高见。Y经理果然信口开河，滔滔不绝，连绵不断，如黄河泛滥，一发而不可收拾。我激动地想去参观他的公司和产品，并表示要抛弃物理专业，立马转向软件专业。Y经理得意而笑：“对于IT行业你就不懂了，我们经营的是一种理念而不是产品，这是国外最先进的思想。你可以来参观我的公司，但你看不到具体的东西，只能用心去领会。”这屁话比曹元朗（《围城》）的诗还臭。我搞软件只有8年功夫，说我不懂IT行业并不过分。可我读了10年大学都没听到过如此“先进”的思想。如果这是英国管理学教育的成果，我认为自己已经发现了这个曾经是“日不落帝国”的衰败的真真原因，有必要找英国首相切磋一番。
我对G先生说：“Y经理根本不懂技术，为人极其浮夸。应马上关闭公司，以绝后患。那100万元你也亏得起，就买个教训吧。”
G先生说：“钱我没问题，那100万元就算我在澳门赌博输掉了。”
1999年5月，G先生又来找我请教另一个问题。
他说：“小林啊，你上次说得很有道理，我接受了教训。”
我说：“那是好事，不论年龄大小，知错就改总是好孩子嘛。”
他叹了一口气：“最近几个月，Y经理又花了我100万元。”
我当时差点给噎死，气凶凶地训G先生：“我早跟您讲过，Y经理不是好东西，叫你关闭公司你不听，你老说钱没问题，亏你200万元活该。”
老先生象犯了错误的小孩子：“Y经理每一次向我要钱时，都拍拍胸脯保证下个月就有利润，所以我一而再、再而三地掏钱给他，希望能救活软件公司。现在该怎么办？”
一个有20名职员的软件公司，程序员只有三四个，连“十羊九牧”都不如。200万元的财务报表中，有100多万元用于吃喝玩乐和行贿。这种公司完全无药可救。台湾的李敖曾说过：“当你没法扶一个人上马时，也许应该拉他下马”。从5月份到8月份，我行侠仗义，替G先生清理软件公司，根除Y经理这些败类。
可是难哪，因为G先生投资的公司根本不把G先生放在眼里，又岂能让我插手。就在我想方设法卡住Y经理的脖子时，Y经理总能从G先生那里挖出钱。G先生就象被吸血鬼附身，却仍存幻想：“如果吸血鬼能治好我的病，就让它再吸些血吧。”
Y经理又和一个来自深圳的骗子H想了注意，教唆G先生再投资100万元新建一个“指纹”公司，说利润将比环保信息的应用开发更加可观（估计要用亿来度量）。就在他们准备鉴合同之际，我偶而路过，发现异常，便强行阻止。
G先生是个好人，但太顽固。好几次我气极想撒手不管，但又不忍心好人被坏人欺负。我曾请求G先生：“我求您别再说钱没有问题，您的私人财产会被人骗光。请让我把这漏洞堵住吧，好让我安心地回学校做完博士学位论文。”
到8月份，我和G先生的两个儿子，伙同黑社会的朋友，强行把那个软件公司搬回G先生的工厂中，辞退所有员工。现在那个软件公司被别人接管，仍然半死不活，好在每月亏损不过几万元，G先生承受得起，我就不再去碰G先生的伤疤。
我以前从未玩过与人勾心斗角的游戏，此三个月的经历让我疲惫不堪。那个软件公司的员工曾透露，Y经理的英国文凭大约是在上海或杭州某个大专培训班里混来的，《围城》中的方鸿渐买美国克莱顿大学博士文凭尚知羞耻，而Y经理却趾高气扬。害得我平白无故为英国教育界担心，回想起英国鬼子曾打劫过中国，倍感耻辱。
G先生是正人君子，不防小人，实在不是现代的商人。我和他成了忘年交。G先生第一次见到我时问我工资几何，我答曰：“300元，够买几本书。”G先生甚为着急：“这样的条件怎么能生活？你就搬到我家来住吧，我家条件好，你可以安心地学习，将来可为国家多作贡献。”后来他几次相邀，我就看在国家的份上住入他家。自从读中学以来，我第一次享受食来张嘴，不用洗衣的奢侈。唯一的麻烦是我得向很多朋友解释：“我不是被别人养起来了，是为了国家的利益，不得已才这么做的。G先生是男的不是女的，并且没有待出嫁的女儿。”
4。3 需求分析为什么困难
有几种原因使需求分析变得困难：（1）客户说不清楚需求；（2）需求自身经常变动；（3）分析人员或客户理解有误。
4。3。1 客户说不清楚需求
有些客户对需求只有朦胧的感觉，当然说不清楚具体的需求。例如全国各地的很多政府机构在搞网络建设，这些单位的领导和办公人员大多不清楚计算机网络有什么用，反而要软件系统分析人员替他们设想需求。这类工程的需求是如此的主观，以致产生很多贪污腐败现象。
有些客户心里非常清楚想要什么，但却说不明白。读者可能很不以为然。就举日常生活的事例吧，比如说买鞋子。我们非常了解自已的脚，但没法说清楚脚的大小和形状。只能拿鞋子去试，试穿时感觉到舒服才会买鞋（居然也有神通广大的售货员，看一眼客户的手，就知道应该穿什么样的鞋）。
如果客户本身就懂软件开发，能把需求说得清清楚楚，这样的需求分析将会非常轻松、愉快。如果客户全不懂软件，但信任软件开发方，这事也好办。分析人员可以引导客户，先阐述常规的需求，再由客户否定不需要的，最终确定客户真正的需求。最怕的就是“不懂装懂”或者“半懂充内行”的客户，他们会提出不切实际的需求。如果这些客户甚至觉得自己是上帝的爸爸，那么沟通和协商都会很困难。
4。3。2 需求自身经常变动
唐僧曾说：“妖要是有了仁慈之心，就不再是妖，是人妖。”（《大话西游之大圣娶亲》）
连妖都会变心，别说人了。所以喜新厌旧乃人之常情，世界也因此变得多姿多彩。
软件的需求会变化吗？
答：据历史记载，没有一个软件的需求改动少于三次。唯一只改动需求两次的客户是个死人。这个可怜的家伙还是在运送第三次需求的路上被车子撞死的。＇Cline 1995＇
让我们先接受“需求会变动”这个事实吧，免得在需求变动时惊慌失措。明白“需求会变动”这个道理后，在进行需求分析时就要留点神：
（1）尽可能地分析清楚哪些是稳定的需求，哪些是易变的需求。以便在进行系统设计时，将软件的核心建筑在稳定的需求上，否则将会吃尽苦头。
（2）在合同中一定要说清楚“做什么”和“不做什么”。如果合同含含糊糊，日后扯皮的事情就多。要防止象韩复渠那样，在别人请他喝酒吃饭时他什么都点头（人家就更加献殷勤），吃完了他就宣布刚才答应的事都不算数，便扬长而去。
4。3。3 分析人员或客户理解有误
有个外星人间谍潜伏到地球刺探情报，它给上司写了一份报告：“主宰地球的是车。它们喝汽油，靠四个轮子滚动前进。嗓门极大，在夜里双眼能射出强光。……有趣的是，车里住着一种叫作‘人’的寄生虫，这些寄生虫完全控制了车。”
软件系统分析人员不可能都是全才。客户表达的需求，不同的分析人员可能有不同的理解。如果分析人员理解错了，可能会导致开发人员白干活，吃力不讨好。我读中学时候最怕写作文逃题，如果逃题了，不管作文写得多长，总是零分。所以分析人员写好需求说明书后，要请客户方的各个代表验证。如果问题很复杂，双方都不太明白，就有必要请开发人员快速构造软件的原型，双方再次论证需求说明书是否正确。
由于客户大多不懂软件，他们可能觉得软件是万能的，会提出一些无法实现的需求。有时客户还会把软件系统分析人员的建议或答复给想歪了。
有一个软件人员滔滔不绝地向客户讲解在“信息高速公路上做广告”的种种好处，客户听得津津有味。最后，心动的客户对软件人员说：“好得很，就让我们马上行动起来吧。请您决定广告牌的尺寸和放在哪条高速公路上，我立即派人去做。”
为什么软件系统分析员的工资要比普通程序员高？就是因为需求分析困难嘛。
4。4 如何进行需求分析
上一节诉说了需求分析的困难，本节要知难而进。
进行需求分析不象情人之间的浪漫做法——“让我摸摸你的头发，感觉它是什么颜色。”我们要围绕两个核心问题开展需求分析：（1）应该了解什么？（2）通过什么方式去了解？
4。4。1 应该了解什么
那怕是天下最无能的市长或书记，都知道在作报告时要先从宏观上讲一、二、三、四、五，再从细节上讲A、B、C、D、E。需求分析不象侦探推理那样从蛛丝马迹着手。应该先了解宏观的问题，再了解细节的问题，如图4。1所示。
问题域 对应于软件子系统
问题 对应于子系统的软构件
行为（功能） 对应于软构件的接口
图4。1 进行需求分析时要了解的内容
一个软件系统（记为 S）的涉及面可能很广，可以按不同的问题域（记为D）分类，每个问题域对应于一个软件子系统。
S = ｛ D1，D2，D3，… Dn ｝
问题域Di 由若干个问题（记为P）组成，每个问题对应于子系统中的一个软构件。
Di = ｛ P1，P2，P3，… Pm ｝
问题Pj有若干个行为（或功能，记为F），每个行为对应于软构件中的接口。
Pj = ｛ F1，F2，F3，… Fk ｝
按图4。1结构写成的需求说明书，对于那些只想了解宏观需求的领导，和需要了解细节的技术员都合适。在写需求说明书时还应该注意两个问题：
（1）最好为每个需求注释“为什么”，这样可让程序员了解需求的本质，以便选用最合适的技术来实现此需求。
（2）需求说明不可有二义性，更不能前后相矛盾。如果有二义性或前后相矛盾，则要重新分析此需求。
4。4。2 通过什么方式去了解
了解需求的方式有好几种：
（1）直接与客户交谈。如果分析人员生有足球评论员的那张“大嘴”，就非常容易侃出需求。
（2）有些需求客户讲不清楚，分析人员又猜不透，这时就要请教行家。有些高手真的很厉害，你还没有开始问，他就能讲出前因后果。让你感到“听君一席言，胜读十年书。”
（3）有很多需求可能客户与分析人员想都没有想过，或者想得太幼稚。要经常分析优秀的和蹩脚的同类软件，看到了优点就尽量吸取，看到了缺点就引以为戒。前人既然付了学费，后人就不要拒绝坐享其成。
4。5 小 结
为了阐述可行性分析的四个要素：经济、技术、社会环境和人，本章讲了几个令人垂头丧气的案例。如果您学会了客观、科学的可行性分析，在作决策时就要果断，要学习热恋中的这个年青人——“倒底行还是不行？行就结婚，不行就离婚。”
本章并没有鼓吹需求分析的难度，不是在吓唬人。如果需求分析搞错了，麻烦大哩。几十年前，我们最最伟大的领袖毛主席说了一声“人多力量大”，导致现在中国人口蹦到13亿。他老人家辉煌地走了，后人却付出了沉重的代价。
所以我们要认真地做好可行性分析和需求分析。
第五章 系 统 设 计
系统设计是把需求转化为软件系统的最重要的环节。系统设计的优劣在根本上决定了软件系统的质量。就象“一切帝国主义都是纸老虎”那样可以断定“差的系统设计必定产生差的软件系统。”所以我们要努力保证系统设计“根正苗红”，把一切左倾、右倾的设计思潮消灭在萌芽状态。
Windows NT的一位系统设计师拥有8辆法拉利跑车，让Microsoft公司的一些程序员十分眼红。但你只能羡慕而不能愤恨，因为并不是每个程序员都有本事成为复杂软件系统的设计师。系统设计要比纯粹的编程困难得多。即便你清楚客户的需求，却未必知道应该设计什么样的软件系统——既能挣最多的钱又能让客户满意。“天下西湖三十六，最美是杭州”，千年前苏东坡大学士对西湖精采绝伦的系统设计，使杭州荣升为“天堂”，让后人只剩下赞叹和破坏的份了。
本章讲述系统设计的四方面内容：体系结构设计、模块设计、数据结构与算法设计、用户界面设计。如果将软件系统比喻为人体，那么：
（1）体系结构就如同人的骨架。如果某个家伙的骨架是猴子，那么无论怎样喂养和美容，这家伙始终都是猴子，不会成为人。
（2）模块就如同人的器官，具有特定的功能。人体中最出色的模块设计之一是手，手只有几种动作，却能做无限多的事情。人体中最糟糕的模块设计之一是嘴巴，嘴巴将最有价值但毫无相干的几种功能如吃饭、说话、亲吻混为一体，使之无法并行处理，真乃人类之不幸。
（3）数据结构与算法就如同人的血脉和神经，它让器官具有生命并能发挥功能。数据结构与算法分布在体系结构和模块中，它将协调系统的各个功能。人的耳朵和嘴巴虽然是相对独立的器官，但如果耳朵失聪了，嘴巴就只能发出“啊”“呜”的声音，等于丧失了说话的功能（所以聋子天生就是哑巴），可人们却又能用手势代替说话。人体的数据结构与算法设计真是十分神奇并且十分可笑。
（4）用户界面就如同人的外表，最容易让人一见钟情或一见恶心。象人类追求心灵美和外表美那样，软件系统也追求（内在的）功能强大和（外表的）界面友好。但随着生活节奏的加快，人们已少有兴趣去品味深藏不露的内在美。如果把Unix系统比作是健壮的汉子和妇人，那么Windows系统就象妩媚的小白脸和狐狸精。想不到Windows系统竟然能兴风作浪，占去大半市场。有鉴于此，我们应该鼓励女士多买化妆品（男士付钱）以获得更好的界面。
在进行系统设计时，我们要深情地关注软件的质量因素，如正确性与精确性、性能与效率、易用性、可理解性与简法性、可复用性与可扩充性等等。即使把系统设计做好了，也并不意味着就能产生好的软件系统。在程序设计、测试、维护等环节还要做大量的工作，无论哪个环节出了差错，都会把好事搞砸了。据说上帝把所有的女士都设计成天使，可是天使们在下凡时有些双脚先着地，有些脸先着地。上帝的这一疏忽让很多女孩伤透了心。我们在开发软件时，一定要吸取这个教训。
5。1 体系结构设计
杨叔子院子曾这样指点其弟子：
文学中有科学，音乐中有数学，漫画中有现代数学的拓扑学。漫画家可以“几笔”就把一个人画出来，不管怎么美化或丑化，就是活像。为什么？因为那“几笔”不是别的，而是拓扑学中的特征不变量，这是事物最本质的东西。
体系结构是软件系统中最本质的东西：
（1）体系结构是对复杂事物的一种抽象。良好的体系结构是普遍适用的，它可以高效地处理多种多样的个体需求。一提起“房子”，我们的脑中马上就会出现房子的印象（而不是地洞的印象）。“房子”是人们对住宿或办公环境的一种抽象。不论是办公楼还是民房，同一类建筑物（甚至不同类的建筑物）之间都具有非常相似的体系结构和构造方式。如果13亿中国人民每个人都要用特别的方式构造奇异的房子，那么960万平方公里的土地将会变得千疮百孔，终日不得安宁。
（2）体系结构在一定的时间内保持稳定。只有在稳定的环境下，人们才能干点事情，社会才能发展。科学告诉我们，宇宙间万物无时无刻不在运动、飞行。由于我们的生活环境在地球上保持相对稳定，以致于我们可以无忧无虑地吃饭和睡觉，压根就意识不到自己是活生生的导弹。软件开发最怕的就是需求变化，但“需求会发生变化”是个无法逃避的现实。人们希望在需求发生变化时，最好只对软件做些皮皮毛毛的修改，可千万别改动软件的体系结构。就如人们对住宿的需求也会变动，你可以经常改变房间的装璜和摆设，但不会在每次变动时都要去折墙、拆柱、挖地基。如果当需求发生变化时，程序员不得不去修改软件的体系结构，那么这个软件的系统设计是失败的。
良好的体系结构意味着普适、�
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