梦断代码

.　　随着投资潮退，“互联网时间”这个短语也风头尽失，很快被其他时髦词所代替。但新词掮客们的确一语中的。在做软件的过程当中，时间似乎确实时快时慢。如果一切顺利，你会沉浸在心理学家称之为“流逝”的状态中，全然忘记了时间。如果事有不谐，你又会陷入困境，四顾茫然、举步维艰。无论是哪种情况，时钟都被抛诸脑后。你用的是软件时间。
　　在使用一门新编程语言时，程序员的第一个程序通常是“Hello World”——输入一系列代码，召唤计算机，命令它打印出这两个词，向主人致敬。在Sumer游戏所用的Basic语言中，这个程序像这样：
　　 10 PRINT “HELLO WORLD!”
　　 20 STOP
　　“Hello World”程序一无所用，但足可蛊惑人心；它鼓励新手，唤起每个程序员心中乐观的一面。“既然能叫它说话，就能让它做任何事！”计算机协会（The Association for Computing Machinery），计算机领域中的ABA或AMA，维护了一张网页，上面列出将近两百种编程语言版本的“Hello World”程序。简直就是程序代码的罗塞塔石碑。
　　在Java这种商业世界中流行的重量级编程语言里面，“Hello World”看起来高不可攀：
　　 class HelloWorld {
　　 public static void main (String args[]){
　　 System.out.println(”Hello World!”);
　　 }
　　 }
　　Public static void：无数个Java程序代码块中，都有这串密语存在。这串词有特别的技术含义。不过我常常把它看作一阙机器诗篇，在它召唤出的冷宫里面，多少软件项目一开始雄心勃勃，最终却未结善果。
　　如果你和计算机编程打过交道，就很难不对它又爱又恨。作为少年游戏玩家，我品味过编写代码的巨大快乐。作为媒体工作者，我见证了软件世界中无数个悲惨故事——无论是跨国公司、政府机构，还是军工大鳄，都曾一头撞上过代码的冰山。而作为一个经理人，我也得对付自己桌面上的泰坦尼克号。
　　这25年令人气馁的软件历史，也许不具代表性，但却是我的个人经验。依照硅谷的数字乌托邦理想，事情理应朝好的方向发展。在Salon网站发布失败后的几个月里，理想与现实之间的差异开始对我露出了利齿獠牙。
　　编程已不再处于萌芽期。我们的世界依赖于无穷复杂的软件。在长达半个世纪的研究和实践之后，为什么还是很难做到按时限、按预算做出计算机软件？为什么还是很难让软件可靠而安全？为什么还是很难把软件做得易于学习使用，且具备按需修改的灵活性？这只跟时间和经验有关吗？是否有出现某种根本性突破的可能？在软件的本质特性（抽象性、复杂性及延展性）上，是否存在某种总能击倒我们的无常之物，将开发者咒入充满不可挽回的延误和根深蒂固的缺陷的世界？
　　“软件难做，”编程界经典教科书的作者高德纳（Donald Knuth）这样写道。但原因何在？
　　你可能已经注意到，我把本章标为“第0章”。我无意搞笑，只是想指出计算机程序员和其他人的一处小小不同：程序员从0开始计数，而不是从1开始。要解释这种习惯的来源，得从计算机中央处理单元里的寄存器，以及数据队列的结构等等奥义秘辛说起。不过，我发现最直截了当的解释来自于一个网页，该网页试图向大众解释黑客的行为——“黑客”一词的本义是“痴迷的编程匠人”，而非后来衍化出的贬义“数码入侵艺术家”。
　　为什么程序员要从0开始计数？因为计算机从0开始计数！所以，程序员也训练自己这样计数，以免让他们要指示操作的计算机产生误解。这本也无伤大雅，只是使用计算机的大多数人是从1开始计数，未免令人烦恼。往下到系统层面，在这个层面上，数据被存储和操作——意味着我们的金钱、工作和设想被转换为机器可读的符号——计算机程序及编程语言经常会做小小的偏移操作，即“+1”或“-1”，使得计算机从0开始计数的列表与人类从1开始计数的列表保持同步。
　　在计算机的二进制数字世界里，所有的信息都被简化为0和1的序列。但是，在0和1 之间有空间存在，在机器计数和思考的方式和人类计数和思考的方式之间也有空间存在。当你寻找软件缺陷、延误和不按设计思路运行的原因时，那原因就藏身于这空间之中。
　　在构思本书的那段时间里，我每天要驾车从旧金山海湾大桥（Bay Bridge）上通过。一天早晨，当我的车努力爬上连接奥克兰（Oakland）岸边和桥东段中心较高地带的长长引桥时，我发现，右边有个新物体挡住了海湾碧水和远山绿树：那是一台高耸的红色起重机的顶端，正好超出桥面。它在那儿日复一日地矗立着，突然有一天，又多了12台起重机，在桥北一线齐齐排列，如同挤在食槽旁的机械怪兽，等着倒霉的上班人士送进嘴来。
　　这工程是要替换双层大桥的北半部分。在1989年的Loma Prieta大地震发生时，该部分上层一段五十英尺长的桥面坍塌到下层的车行道上。现在，将在旧桥旁边搭建一座更安全、更现代的新桥。
　　随后几个月，这些240英尺高的起重机，开始将一根根直径达8英尺、长达300英尺的锈钢管打进海湾水底。在清晨时分，从我远在伯克利（Berkeley）山的家中都可以听到敲击声。总共将会有160根这种大管子被打入海底，填上混凝土，支撑新桥的水上部分。整个过程设计精密、执行无误；它分毫不差，完全满足了我们对工程一词的信心。
　　关于软件缺陷的话题，只要谈上几分钟，必会有人拍案叹道，“为什么就是不能像造桥那样造软件？”
　　和摩天大楼、水坝等永久性建筑一样，桥梁体现了人类对物理世界的技术把握。在过去半个世纪里，软件成为构建这个世界的虽不可见但却深入渗透的人造物。“人类文明运行于软件之上，”广为应用的计算机语言C++发明人比昂纳·斯卓思柯普（Bjarne Stroustrup）这样说道。
　　初听起来，这像是奇谈怪论或是自卖自夸。即便没有Microsoft Windows，人类文明也会同样延续，对吧？然而，软件并不只是用来发电子邮件或写报告的程序那么简单；它已经不声不响地渗透到生活的每个角落。它存在于厨具里、汽车中、玩具里，建筑中。商业和银行、选举和新闻媒体、电影和交通网、医疗和国防、科研和基础公共服务——人类生存之所需都系于计算机代码这根易断的细线上。
　　而且我们要为其脆弱埋单。根据国家标准和技术学会（National Institute of Standards and Technology ）2002年的研究，软件错误每年造成美国595亿美元的经济损失，三分之二的项目明显延误或超出预算，甚至干脆无疾而终。
　　人类文明运行于软件之上。但是，软件创建艺术却隐于暗处，即便对于专家们也是如此。在历史上，我们从未如此地完全依赖于这样一种人类自己不知道怎么才做得好的产品。在对软件系统的加速依赖和踱着方步学习怎么做好软件之间，有一条巨大且有时叫人恐惧的壕沟。对软件的依赖以指数级增长，而做软件的技能——和应用技能的愿望——却进展缓慢。
　　你要和程序员说这些，就等着挨批吧。这边厢，有人也许会说，世界从未如此光明：我们拥有了比以往更好的工具、更好的测试、更好的语言，还有更好的方法！那边厢，你又听人家说，自计算机时代的黎明以来，其实并未取得多少进展。计算机先驱莫瑞斯·威尔克斯（Maurice Wilkes）[7]回忆起1949年他在英国剑桥工作的情形，在拖着打孔纸带上楼给雏形计算机EDASC装载程序时，他看到了未来：“我强烈地意识到，生命中剩下的好日子，都将耗费在给自己的程序找错误上头。”从威尔克斯的时代直到现在，尽管有那许多创新，程序员却一直陷于调试除错之苦境。工作中只有百分之一的灵感迸发，剩下的是艰难寻找、汗湿重衣；他们的作品永远尚未完成或未臻至善，区别仅仅是“问题更少”的程度不同罢了。
　　软件就是麻烦一堆。而且我们不能够也不愿意把电脑一关走为上计。给我们带来挫败和束缚的软件，也用更多功能、更快更好的工作与生活方式来引诱我们。无路可回。我们对软件的需要，远甚于对它的仇恨。
　　所以我们梦想着得到更新更好的东西。在现代软件研究领域多有建树的专家弗里德里克·布鲁克斯（Frederick Brooks）在1987年写了一篇题为《没有银弹（No Silver Bullet）》的著名论文。布鲁克斯在论文中称，无论编写计算机程序是如何地令我们倍感挫败，也永远无法找到一种魔法般的突破——我们只能期待渐次前行。布鲁克斯的观点难以辩驳，但也难以接受；参加计算机业界会议或是浏览程序员网站时，你总会遇到一些坚称其错的人。
　　有些人梦想炸毁今天的整座软件大厦，替以某种全新之物。有些人则只一味盼望找到不太顽固、更能响应人类愿望和行为流程的程序员，盼望能得到召之即来、挥之即去的软件，盼望得到足堪依赖的代码。
　　梦之所寄，行之所为——地狱之门就此洞开。
　　第1章死定了[2003年7月]
　　 迈克尔·托伊（Michael Toy）双手托腮，将下巴埋入手腕之间，瞥向他的PowerBook电脑，嘴里嘟嘟哝哝：“约翰死定了。在下个版本出来前，他得连干五百个钟头……凯蒂死定了。她得干到天荒地老。布莱恩越发要完蛋。而且他只有一半时间了。至于安迪嘛，只有安迪没事。他的工作列表上可没有成百上千的任务。”
　　 其实他们看起来还好。这是一个夏日，程序员们围坐在加州贝尔蒙特（Belmont）的一张普通会议桌旁，倾听着经理的发言。托伊是位高个子男士，有着一副铁石心肠和一条马尾辫，不过看起来他正陷入沮丧之中，历数程序员们是多么地落后于进度。这是2003年7月17日，他感到自己也死定了，只有不到两个月的时间，不可能在下一版本预定完成时间到达之前搞掂一切。
　　 “谁的工作列表不够时间完成，就和我一起重新过一下列表。”