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本文刊登于《程序员》年9期。加上了被删除的参考文献部分。

年5月14-16日，在德国迷人的小镇Garmisch，举办了软件工程四十年纪念会议，PeterNaur、BrianRandell、M.DouglasMcIlroy、AlbertEndres、LuigiDadda等40年前软件工程会议的关键人物重聚旧地。40年前的年，正是在此地举行的NATO（北约）科技委员会会议上，“软件工程”作为正式的术语被确定下来，标志着一个新学科的开始。PeterNaur和BrianRandell主编的会议报告中这样写道：“我们特意选择‘软件工程’这个颇具争议性的词，是为了暗示这样一种意见：软件的生产有必要建立在某些理论基础和实践指导之上——在工程学的某些成效卓著的分支中，这些理论基础和实践指导早已成为了一种传统。”

图1年软件工程大会会场

软件工程这个学科还很年轻，PeterNaur和BrianRandell今天依然健在。作为著名的编程语言归约BNF范式中的N，PeterNaur因设计和定义了ALGOL60而在年获得图灵奖。因IBMSystem的工作于年获得图灵奖的FredBrooks在《人月神话》的结尾比较了化学工程和软件工程。他认为：软件系统可能是人类所创造的最错综复杂的事物，软件工程还很年轻，需要继续探索和尝试。

这四十年的过程就是探索和尝试的过程，让我们来细细品味其中的科学精神之美。

软件工程的定义有很多版本，比较权威的是IEEE给出的定义：（1）将系统化的、规范的、可量化的方法应用于软件的开发、运行和维护，即，将工程应用于软件。（2）在（1）中所述方法的研究。

“(1)Theapplicationofasystematic,disciplined,quantifiableapproachtothedevelopment,operation,andmaintenanceofsoftware;thatis,theapplicationofengineeringtosoftware.

(2)Thestudyofapproachesasin(1).”

所以，软件工程远没有想象中那么高大神秘，它研究的就是我们日常开发软件的工作方式。“程序员”这三个字本就属于软件工程的范围。

关于软件工程和计算机科学的区别，FredBrooks说：Ascientistbuildsinordertolearn;anengineerlearnsinordertobuild。更详细的可以看看DavidParnas的“SoftwareEngineeringProgramsAreNotComputerSciencePrograms”和SteveMcConnell的所著“ProfessionalSoftwareDevelopment”的第4章。或者对照一下图灵奖获得者：软件工程领域的DavidParnas、FrederickP.Brooks和计算机科学领域的DonaldE.Knuth、《程序员》上期介绍的YAO。

软件是为人开发的，软件是由人开发的。正是因为人的心理难以捉摸，人的大脑处理复杂性时速度和容量的局限。我们才需要过程来规范人的行为，需要方法来帮助人脑面对复杂性，需要工具来贯彻这些过程和方法。所以，软件工程的知识体系分为以下几层。我们按照这个金字塔结构，逐层回顾四十年来的历史。

图2软件工程知识体系层次

一开始，软件团队是没有过程的，甚至没有团队的概念。没有需求规格说明，没有设计，程序员在大脑中直接将代码思考出来，拼凑到一起，交给客户使用。客户如果有要求，再来修改代码，如此反复。这种“编码－修改”做法对于很小的程序可以应付，当程序规模变得复杂时，付出的代价就很大了。

瀑布

“软件工程”概念的提出，促进了需求、分析、设计、实现、维护等软件生命周期概念的成熟。瀑布模型是最早的软件过程模型，从名字“瀑布”可以看出，通常人们认为瀑布模型中的各个步骤是一条线完成的。实际上在WinstonW.Royce年的经典论文“ManagingtheDevelopmentofLargeSoftwareSystems”中有反馈的过程（见图3），作者本人也并不提倡以顺序模型作为团队的过程模型，另外，Royce并没有在论文中把他的过程模型叫做“瀑布”，只是后来其他人这么叫了。很多团队使用时是按照线性的方式使用的，这是一种误解。

图3软件开发的瀑布模型（来自原文的图）

这里要提一下，瀑布模型的提出者WinstonW.Royce（已于年去世）有时被简写为W.Royce，所以经常会引起误会，把他当成WalkerRoyce，后者是软件项目管理专家，曾任Rational软件公司副总裁，著有“SoftwareProjectManagement:AUnifiedFramework”一书。

增量和迭代

使用瀑布模型，可以运行的产品很迟才能看到，这就潜伏了巨大的风险：很可能，集成之日也就是爆炸之日。为了提早获得可以运行的版本，可以先实现一些功能，再实现一些功能…每个增量交付一个可以运行的版本。

增量开发显著降低了风险，而且还因可运行产品的出现大大提升了士气。最有名的实践应该是Microsoft在年就开始使用的DailyBuild（每日构建）,被称为项目的“心跳”。当然，增量开发不一定意味着每日构建，如FredBrooks所述[2]，BellNorthernResearch是“每周构建”。

增量经常和迭代连在一起说，不过两者是有区别的。增量是逐块建造的概念，迭代是反复求精的概念。二者不一定要绑在一起使用，但很明显，结合这两种方式是一种有效的做法。现在很多过程所说的迭代开发，默认的意思就是增量迭代。JeffPatton最近用两幅图表达了增量和迭代（