Question

从计算机应用的历史来看，我们在语言中加入新的元素，其本质的原因正是旧的语言特性在应对规模（而非仅仅是计算）的时候显得力不从心，尤其是在 应用 与 系统 这两个规模级别中，（在语法与语义上的）语言特性体现出来的代码组织能力，相当大的程度上决定了这门语言所适用的开发规模。

最后，我们用表 5 总结一下不同视角对这些规模的认识。

表 5　不同视角对四种开发规模的认识

* 关于 软件工程师 这个开发者类型：使用这个有争议的名字原因在于，（基于一些历史的、习惯性的因素，）程序、应用和系统被我们统称为软件，因而“软件工程师”它们统一的基础角色。当然，在此前，他还必须是一个程序员。

在继续讨论之前，我们先来明确一下将要讨论的对象。

首先，我们要讨论编程（programming），一些场合中也被称为程序设计（program design）。可惜在不太严格的场合下，几乎所有编写软件的活动都被称为程序设计——这是相当可怕的事实。因此，必须明确地对它做一个定义，即我们用 程序设计 来特指在功能与程序这两个级别上编写软件；相应地，我们将其后的两个规模分别称为 应用开发 与 系统构建 。程序设计、应用开发和系统构建这三种规模下的软件开发活动，是我们后续四篇中将要分别讨论的话题。

这几类活动有着显著的区别。 程序设计 主要应对计算要素问题，产出是一般含义上的 程序 ； 应用开发 主要应对程序组织问题，产出是有产品化概念的 软件 ； 系统构建 主要应对跨领域问题，产出是可持续进化的 系统 ——例如平台，如图 6 所示。

图 6　两种“结构化”方向的本质差异

1. 这个著名的论断出自尼古拉斯•沃斯（Niklaus Wirth）。沃斯是 Pascal 语言之父，1984 年图灵奖获得者。《Algorithms + Data Structures = Programs》是他最有名的一本著作。 ↩
2. 原文是“考虑一个算法和它所能引起的各种计算：从这些计算开始，抽去……”。如下一个脚注所谈到的，这里的计算过程是指 procedure，现在则常称为 function，也因此这里使用s(f)这个描述形式。 ↩
3. 这里确实也可以表达为s’(f, d)，但考虑到这里的f是必然作用于d的，因此无疑是说该s’()必然实现为 return s(f(d)) 。 ↩
4. 在 Dijkstra 的叙述中，函数是偏向数学计算、有计算结果的；过程只是一段计算机处理，并不表明有计算数据返回。现在我们通常用函数来概含了二者，以 C 语言为例，过程是指返回值声明为 void 的函数。循此惯例，此后的讨论中将仅仅使用 函数 这一个名词。 ↩
5. “程序比较（程序验证、测试）”以及渐进优化的思想基础。 ↩
6. “自顶向下”的结构化设计的思想基础。 ↩
7. “架构”以及框架、流程等产出的思想基础。 ↩
8. 另外的原因在于，对于许多开发人员来说，在这个级别上的开发才是他们心目中的、（被院校教育所圈定的）计算机科学领域中的“编程”。以其后的例子来说，“写出一个操作系统”可能是许多开发人员心中的巨作。 ↩
9. 我并不确定 Dijkstra 所述的“组织和编排程序”究竟在何种程度上影响了后两种等级的语言出现，但我确信这种思想是导致它们出现的原因之一。 ↩
10. 这里指的是 Pascal 语言中的单元(unit) 概念。具体到其它语言的实现上，它也可能被称为模块(module) 等等，例如 Erlang。 ↩
11. 这一观点的得来决非易事，它是 20 世纪 70 年代多个程序设计流派之间的主要争端。David Parnas 的“信息隐藏”的观点取得了最终的胜利，即模块内部的数据与过程，应该对不需要了解的信息予以隐藏。Brooks 最初持不同的观点，但在 1995 年的《人月神话》二十周年版中，他坦承“关于信息隐藏的观点，David Parnas 是对的，我是错的”。 ↩
12. 这个功能基本上可以概括为：基于存储地址、用于限制访问边界、纯粹的线性计算（分配）的过程。 ↩
13. 这可能是一个有 150 多个可选配置项的命令行程序，除了 --help 参数就再也没有其他任何称得上文档的东西。 ↩
14. 作为产品的用户，他还期望在个人需要与应用环境都发生变化时，仅支付少量的代价即可应对，而非重新购置。 ↩
15. 但凡一切可以抽象为可计算对象，并通过计算系统来解决问题的领域。 ↩
16. 最简单而又直白的说法就是：隔行如隔山。 ↩
17. 我们可以将能在产品最终用户的环境中实现的需求称为本地需求，将不能在该环境中实现的称为 非本地需求 。 ↩
18. REST（Representational State Transfer，表述性状态转移）是一种面向远程服务提供的架构方法，JSON（JavaScript Object Notation，JavaScript 对象表示法）是一种数据交换语言/规格。从这个角度来看，SOAP 与 XML 并不是复杂的方案。 ↩
19. 这里讨论的是语言，因此限定这些特性是通过语法元素来实现的。尽管在开发包中，用第三方工具来提供支持也是解决这一问题的通常手段，但并不是我们主要讨论的话题。 ↩