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一个C++程序员的学习经历
 

发布于2013-4-8

 

正在上网的时候有这个念头的,所以急急忙忙找了一些学习编程的高人的感想:

我开始学VC时就是自己一个人在啃,也没什么人指导,当时没有条件上网,资料特别少,在书店里随便买本书就学了,在学VC的过程中走了许多弯路,现在回想起来觉得做了很多无用功。看见大家在这里畅所欲言,有高手也有新入门的ddmm,我也来谈谈学VC的一点“捷径”吧,这条“捷径”纯粹走的是C/C++的路子,不考虑学习其他语言。(我只会C/C++,略懂VB和Java,所以对于通过其他语言来切入VC的没有体验,不置评论)

1.必须对C/C++非常熟悉

如果C不熟,可以看清华谭浩强的书,经典之作。(学习时间1到2个月,对函数、指针和链表须滚瓜烂熟)

如果C++不熟,可以看电子工业出版社的《面向对象的程序设计于C++教程》,张国锋写的,既讲面向对象的思想又讲C++的语法,是我见过的讲C++最全最好的书,里面的例子都是精心设计的,值得好好体会。好像清华也出过一本张国锋的,不过我没看过。(学习时间2到4个月,关键在于理解OO概念和C++中的多态,对此应挥洒自如)

2. 最好/应该对Windows结构相当熟悉。

如果你很牛,非要从MFC下手来了解Windows结构,当然也不是不可以,但我以为从MFC来学习Windows有雾里看花的感觉,很容易陷入迷惘中,我吃过这种苦头,希望后来者不要走这条路。

如果对Windows结构不熟,可以看Microsoft Press的Windosw95 Programing,清华翻译出版了中译本《Windows95程序设计》,后来北大翻译出版了最新的版本。清华版的译得不错,北大版的没看过,好坏不知道。这本书讲的是怎么样用C语言编写Windows程序,不讲什么MFC或OWL的,看过后对Windows能有相当清晰的认识。(学习时间3~6个月,GUI对象和消息很熟,多线程、dll有一定认识)

3.以上两部为准备工作,OK后就可以continue学习VC了。

学VC看Microsoft Press的《Inside Visual C++》清华翻译出版了中译本《Visual C++技术内幕(第四版)》比较容易上手,看《技术内幕》一定要看清华,有一本希望出版社翻译出版的第五版技术内幕翻译的太烂了,看希望的不如直接看英文原版。(学习时间4到7个月)

4. 学习VC是为了在Windows平台下做开发,所以当你对一上三步都很熟后应该进一步深入学习Windows体系才能开发出高性能的Windows程序,你也只有在这个时候才会明白为什么说VC是真正程序员用的工具而VB只是玩具。如果你在finish第三步之后已经忘记怎样在Windows下用C语言编写一个Windows程序,那么你应该把第2步Refresh一下。在这一层次应该深入研究Windows操作系统内的进程、线程、虚拟内存等知识,还应该了解Windows网络程序的设计。这一步推荐的书是Microsoft Press的《Advanced Windows》清华翻译出版了此书的中译本《Windows高级程序设计(第三版)》,读此书时很多东西有相见恨晚的感觉。机械工业出版社翻译出版的《Windows核心编程》是这本书的第四版,结构上重新组织过了,内容没有细看过,应该还可以。网络编程有一本也是MicrosoftPress的,好像是叫《Windows Network Program》吧,机械工业出版社翻译出版了此书的中译本《Windows网络编程》还不错的。

5. 往后你就看自己需要了,有兴趣可以学习COM/DCOM/COM+,这套东西是现在Windows系统的核心架构。

用VC学VC两年了,自认为不是什么高手,精通更谈不上了,因为VC的功能实在太强大了。我只想谈一谈自己的学习过程和体会,总结一下自己的编程之路。

一开始也和大家一样,对VC、VB、DELPHI、JAVA非常感兴趣,但是学什么好呢?毕业设计来了,导师要求要么用VB要么用VC,听说VC难学但很有用,于是狠狠心用VC吧。对于一个对编程一点都不感兴趣的人我想他是学不好的,没有强烈的动力和恒心也很难掌握一门知识。怎么办呢?你总要毕业吧,这就是我的驱动力,而且编程还可以挣钱:),学吧!

对于一个一点都不懂的人来说,下面的知识应该补一补:程序算法和数据结构,C语言的变量、数组、指针、内存、文件、函数等等基本概念和用法,有的人说学c++可以不用学c,我个人认为还是从C学起好,因为c++对c是兼容的。

有了最根本的编程基础之后,我们就可以学习c++的编程思想,就是面向对象(oo),自然对于什么是类、对象、成员、成员函数、构造函数、析构函数、虚函数、模板,最开始可能用不上析构函数虚函数什么的,但要想精通深入就必须掌握(当然可以以后再学)。可以说面向对象是c++对c的一个最重要的扩展,而这也恰恰是我们理解和深入的基础,这部分越扎实以后理解和掌握就越快。

再下来就是MFC了,MFC是一个很好的封装类库,它诚如大家所说对用户屏蔽了很多实现机制,以致很多人只知其所以然,而不知其然。要想知其所以然,当然是学习windows编程,熟悉windows的消息、窗口、api函数。可惜当初我只是为了快,没有深入地学,留下了现在地恶果,对MFC及其机制仍不甚明了。一则MFC已经封装好了,二则自己觉得麻烦和累,一大堆长长的函数名和长长的函数参数把我吓晕了,大家千万不要学我^-^。基本观点就是如果只求使用,不学api也可以,如果想做得更好精通,非学不可。对于MFC,对我帮助最大是www.codeguru.com、程序员大本营、和MSDN,有了这三大法宝加上自己的刻苦钻研,一定可以成为大虾。前提是有一定的英文基础,并且已经知道如MFC frame及application的基本运行机制,对对话框、编辑框、组合框、列表框、进度条、标签.......等控件的基本功能都自己试过。我就是从这些开始学习MFC的,另外还学了一些和数据库打叫道的东东,如ODBC之类的,我觉得如果仅仅是界面开发,这些东西还是可以胜任的,都是些简单易学的在哪里设置什么属性,添加变量和调用成员函数就行了,不笨的人都会,当然如果你不知道在哪里加又会变得很神秘和难于上青天,夸张了呵呵。这时候你就要查书问别人上internet和帮助网站去找了,具体成员函数的用法可以看MSDN。总之对于没有学api耿耿于怀,对于没有了解MFC机制也愧疚于心,因此把自己归于初级水平还是可以的:

VC是一个开发工具和环境,在你需要的时候你可以边学边用。比如你要编网络方面的东东,好!先去看看别人是怎么做的,有哪些基础,另外你自己也要针对需求学一些网络知识。微软的主页还是不错的,英文好的话可以找到很多很好的东东。你要编关于数据库的程序,请先了解一下数据库的基本概念和它们在VC中的使用。你可能还有各种各样的编程需求,如游戏、小程序、动态连接库、静态连接库,COM,ActiveX等等,学习吧,这是唯一的捷径。

我的体会是,边学边用,边用边学。学习先打好一定的基础,磨刀不误砍柴功,看似浪费时间实则受益匪浅。学习要利用一切可以利用的资源,书(包括电子的,不过我很少看电子版本)、BBS、网站(比如VChelp)和高手,勤学好问,搜索不倦,想必你肯定也会成为高手的:)。书我是狂看、乱看、瞎看,主要是没有条件和时间,当时也没人指点应该看那一本好书,原则就是找到自己需要的东西的书就可以拿来翻一番(当然我有图书馆这个资源,学生借本书应该没有问题的)。BBS主要去精华区溜达溜达,里面都会有你要问的一般性问题,如果实在找不到答案,请去codeguru,微软网站和MSDN查找搜索,应该可以找到蛛丝马迹。这样还是很费精,如果有高手指点就不一样了,他们做过的话,这可能就是小差一叠,随便说一个关键词就可以帮了你的大忙,可惜高手毕竟是少数,正好碰上做过的高手的概率就更小了。所以各式各样的网站就显得那么的重要,它们一天二十四小时都在,而且可能是很多高手都在,因此在它们身上可以找到一些参考答案。问专家我觉得不错,VChelp更全面和包罗万象。说了这么多,都是自己的胡思乱想了,一点个人体会,不当之处,各位多多批评指正了*^-^*

下面是我的一些建议,如有不对,请批评指正.谢谢!我想现在大部分的初学者都在问,怎么样学C/C++最快?确实,这是个比较重要的问题,但对于初学者来说,最重要的,是你对学习C/C++的恒心!学习C/C++并不容易,我想这是每个初学者很清楚的事情.之所以选中C/C++是因为它的涉及面广,并且强大.但自学想很快掌握C/C++编程那是不太可能的,除非你是个天才,或有专家专门对你进行辅导.如果学习方法和路线正确,的确可以提升学习的速度和效率.下面是我对怎样学习C/C++的一些看法.总共分三步.第一步.系统的学习C/C++语言,(不要涉及MFC.)并且学习操作系统,对操作系统的运作有清楚的概念.这一阶段,可以把重心放到研究算法上.(估计时间将会是一年.如果有人帮助的话,可能会减短.)第二步.开始学习MFC,并选择发展的方向.一个程序员,很难做到各方面的编程技术都精通,所以要有选择的学习你感兴趣或有钱途的技术发展.如果做游戏,则可放弃对于MFC的学习,因为游戏不需要MFC.(估计时间将会是半年.)第三步.开始对各种技术的涉及.因为本人还没有考虑到这一步,所以,不做多提,但如果你已经学到了这一步,也不用我再废话了.(时间未定.)当然,以上的时间估计,是在假设你努力学习的情况下定的,并不具有实际意义.对于书籍的选择,有很多人想用电子书.我提议,如果是初学,最好不要用电子书,来学习.还有些初学者对于编程工具不知如何选择.我想无论是C或者是C++,VC都是一种不错的选择.如果机器配制不高,可以使用版本低的VC.VC1.52版本是个不错的选择.

我在工作中,接触到印度软件公司开发出来的软件:整个体系架构非常清晰 ,按照我们的要求实现了全部功能,而且相当稳定。但是打开具体的代码一看, 拖沓冗长,水平不咋样。我们自己的一些程序员就有怪话了,说他们水平真低。

但是!印度人能够把软件整体把握得很好,能够完成软件,并得到相当好的设计文档。而中国人在那里琢磨数据结构、算法,界面人员就还没编码就想着是Outlook式的还是VisualStudio式的界面。到最后就成为Code高手,对某些特定的开发工具精通,但是就是不能保证能够把一个软件稳当、完整的开发出来。

举个简单的例子:软件中需要一个列表,用来表示我们处理的事务。该类表在业务繁忙的时候将变得很大。中国人就用双向链表,抱着《数据结构》书在那里写链表的类。印度人开了一个大数组,然后就开始干。为什么印度人不用链表 ,他们说:1、你们给出的设备(小型机),最少具备512M内存,浪费一些没有什么。2、数组方式访问方便、效率高。看出了一拿到东西就吭哧吭哧作Code,和好好进行软件分析的不同了吗?

正好前几天我有几个同事从印度回来和我们交流,那家公司是CMM4级公司.我感受的几点:1,流程重于项目2,QC(就是QA)独立于研发部门,专门检查研发部门的开发流程是不是按照既定流程走.如果QC觉得流程不对,他会直接上报高层,项目定就此停止.3,所谓的项目经理(PC)一般也是从编码人员升上来的,并不是所谓的不懂技术,一般都至少有四年以上的经验4,PC主要就是制定开发计划,负责协调,填写各种表格.5,所有的东西(包括草稿)都有文档.6,详细文档要求达到只有这个文档就可以编码的程度,一般写文档时间占60,编码时间极少7,有各种详细的review(同行评审),项目组内的,项目组之间的,客户的...8,计划很详细,的确能达到小时级,但是实际情况还是误差比较大,所以他们也有加班.先学习UML和Rose以及RU P,不要总是要找着证据。在中国的软件开发水平下,很难给你一个好的例子,OK?中国人总是要看到一个东西有了试验田,而且稻子长得好,才换稻种。要知道在国外上述的软件开发模式的应用,大可以看看Rational网页上的story。Justdoit! 一句话,中国的软件开发水平低得很。赶不上印度人,印度的软件公司可以让高中生编代码,它的软件工程水平可想而知。当然,你如果是个很牛的程序员。估计够呛,因为中国的气氛中,很牛的程序员都很难接受软件工程的。你可以测试一下自己,看看自己适不适合现在学习软件工程:1、你是不是不能忍受一个编程序不如你的人做你的项目经理?2、你是不是觉得你的老板对客户吹牛皮、夸大自己而感到不舒服?3、你是不是一个拿到一个需求脑袋里第一念头就是如何实现的人?4、你是不是很崇拜Stallman,Linus,很讨厌Microsoft?5、你是不是曾经在深夜编码的时候,突然感觉到一种乏味,对Code的生涯感到一种无趣?以管窥豹──印度神话作者:"Kino"我们现在处于深深的自卑当中,感到中国的软件工程水平的低下已经是牵涉到民族劣根性的问题了。1、他们的软件教育水平:我们招聘印度人,给应聘者出了一份与国内差不多的试卷,有基础概念和编程题目。等到他们完成后,我们这些中国的自认高手惊呆了!他们的编程题目简直象是抄袭的?nbsp;?nbsp;程序结构,注释,变量命名就不说了吧,全部都是极其类似!反观中国的牛人、高手,每个人有自己的一套。到了新的岗位,先把前任的程序贬损一通,然后自己再开发更多的问题的代码来代替。我的公司统计,一个软件中有4个以上CSocket版本,每个人都觉得别人做得差,自己再搞一套。中国人 ,就是这个样子,还会辩解说“我们这样有创造性”。

其实软件发展,早就走过了求伯君那个编码英雄的年代,程序员已经是个坐办公室的蓝领了。你具备拧好一个螺丝钉的能力就可以了。Code是最低级的事情 了。2、他们许多公司的项目经理根本就不懂技术。中国的项目经理如果不能在技术上压服下属,那么下属将与他搞鬼,越是高手越喜欢搞鬼,根本不知道作软件的终极目的是从别人兜里掏钱,而在内部搞不团结。技术高手都会纠集一些对他技术上崇拜的菜鸟,与管理层作对。而印度的软件经理根本就不懂正在做的东西,许多甚至直接就是MBA,或者是领域专家(工业设计、地理专家等),而不是编码 的专家。但是却能够领导大群素质良好的程序员把工作做好,没有内部不团结的情况。许多印度的程序员加入一个公司很长时间,都不知道自己整天编的代码是干什么用的。给他们的任务可能就是一个函数的声明以及该函数要实现的功能。 我们呢?3、他们的编程人员的流动率达到30!他们的编程人员流动率(包括内部项目之间的流动)高达30,可以想见他们的文档水平如何。他们的产品不依赖任何一个人,谁都可以立即辞职,产品的开发还是会正常进行。而中国,是老板怕总工。技术骨干拥兵自重,抗拒管理。任何制定好的计划,都有可能被技术人员推翻或者跟你消极怠工。4、他们的开发计划能够做到小时级别。如果一个印度公司的项目经理没有上班,那么他的下属将可能不知道作什么。他们的计划一般都定到天,每个基层开发人员每天的工作量就是8小时。而我们能够给出月度计划的 公司就很少,而给出的月度计划要么不可能实现,要么就可能被取消。开发人员 被初略的给个任务,他在月初,可以慢慢琢磨是做成什么样子,然后上上网,聊聊天。到了月中和月末,就开始熬夜编码。

看到每年,从各大高校不尽牛人滚滚来,我们是不得不要召人,同时又是不抱希望。我公司现在有意以后将核心软件开发外包给印度公司,中国人?做做界面吧,中国人做界面会极尽奇技淫巧,搞得花里胡哨的。BTW,我公司非外企,大家不要误会我们有什么种族歧视。但是我们现在就是对自己歧视,自卑得很。中科院那么多研究院,连个能用的操作系统都搞不定。北大开发一些东西,比如什么青鸟CASE,就是给一帮人评职称的。杨芙清院士整天搞来搞去,搞出了什么东西?B大,T大的人最难管理,牛得看不见人。中国的程序员骂微软,追Linux是全世界最狠的,可是我们除了汉化Linux,做了什么东西出来。CDE是瑞典人写的,Linus是芬兰的,GNome是墨西哥人写的。哎,我们曾经是多么的瞧不起印度人。

现在,越来越多的人开始学习VC了,如果能精通VC,就象精通了九阴真经一样,可以天下无敌了。我想很多VC爱好者都有这种追求武学至高境界的心理。

我就是抱着这种心理开始学习VC了,至今已近三年了,其间经历过无数的困惑和磨难..... 可是我最终没有放弃,到如今已经有一定的功力 :

以下就把我修炼中获得的经验与大家分享 ,一起提升修行!

首先要搞清楚VC能干什么.很多人只是听说VC是最好的开发语言,便去学习,就象大家听说辟邪剑谱厉害,便都去抢着学一样,都是很盲目的。其实语言并没有好坏之分,我在用C之前,一直觉的BASIC 是最好用的语言。现在在WINDOWS平台下编程,VB和DELPHI可以满足大多数的应用 ,而且速度不会很慢。使用VC主要是用来开发系统软件和大型工具软件以及开发游戏。 现在比较流行的操作系统主要是WINDOWS系列和UNIX系列。这些操作系统都是复杂的多任务系统 ,在设计操作系统的时候就提供了一大堆应用编程接口(API,通常是C语言的函数),编程者使用C语言调用这些API便可以开发该系统下的应用程序了。 这与DOS时代的 编程接口是不一样的,那时侯的函数库是由开发环境提供的(如Turbo C) ,不具有很好的封装性和设备无关性。

每当新版的WINDOWS操作系统发行,便会提供一个相应的plantform SDK(软件开发包),开发者可以用SDK 编译C程序。在没有VC和VB的时候,WINDOWS程序就是用SDK编出来的。

VC跟这些乱七八糟的东西有什么关系呢?

其实VC的核心就是MFC,MFC是个C++类库,就象结构化程序设计时代的C语言函数库一样 , 给程序员提供了丰富的编程接口,简化了程序的设计。 而MFC就是直接把WINDOWS的C语言编程接口API函数用C++的类封装而成! 这样既实现了面向对象的编程思想,又直接使用了WINDOWS的原始编程接口,代码的效率是 最高的!当然很多人不适应C++的编程方法,他们依然使用C语言编写WinMain()和窗口 过程,VC同样为他们提供了很大的便利,因为VC可以很方便的管理资源和代码!

明白了以上关系,学习VC的步骤应该也明确了:首先要学习C语言(如果你还不会的话)! 这是非常重要的。如果C语言不懂的话,一切都无从谈起。懂了C语言,你就可以研究 WINDOWS系统的工作原理和WINDOWS应用程序的工作原理了。这也非常重要。VC只能用来 开发WINDOWS系列操作系统下的应用程序,如果不懂WINDOWS下的程序的工作原理就去写WINDOWS 程序,那也是比较盲目的。主要是体会一下WINDOWS的多任务和消息驱动机制。 然后就可以使用API编程了。这个过程是比较痛苦的,因为一切都变的复杂起来,你会遇到很多新的方法和概念!比如消息队列,消息发送,窗口过程,GDI,设备上下文,句柄,线程, 消息循环,绘图对象......当你可以熟练的使用C语言进行WINDOWS程序设计了,你可以尝试 面向对象的方法了。

这时你需要学习C++语言(最好是ANSI C++),这不是浅尝则止,你要深入的理解C++语言的精髓!经过一定的努力,你可以用面向对象的思想去考虑问题了,这时一切都水道渠成,你可以很自然的使用MFC来编程了,有时你觉的MFC的类不好用,你可以从头作自己的类,而不去继承 MFC!

我每天要收到很多朋友的来信,有很大一部分朋友都询问学习VC的方法和途径,还有相当一些朋友对C/C++语言的前途感到担心,总觉得学习C语言在开发效率上没有赶上其他的开发工具,今天我就借“开发有感”这个栏目谈谈我的一些浅见。

首先来讲我使用C/C++语言开发已经有六年多的时间了,在使用C以前我是用汇编语言的所以我转变到C时就很自然和顺利。但就目前的情况来讲大家都不再需要学习汇编语言了,所以在进入C语言的世界时就会遇到一些困难这主要表现在指针的使用上。由于没有亲身的经历所以我很难想象这个困难有多大,但我在这点上的建议就是开始时尽量避免使用指针,至于一些必须使用指针的C函数只要记住用法就可以了。当然这种情况不会持续太久,因为但你对语言的熟悉程度增加后自然也就会有使用指针进行开发的需求,那时候如果对指针的用法还没有深刻的了解再学习也很容易,这就是主动学习与被动学习的区别。

其次很多朋友都问我如何学好VC,我想对于初学者首先应该掌握的是C/C++,VC只是C/C++的一种开发工具。如果是刚接触C/C++则最好不要使用VC做为开发工具,因为VC的各种特性会分散你的注意力。我建议使用Turbo C++或Boland C++集成平台做为开发工具,这两个平台虽然都是DOS下的但是对于初学者真是在适合不过了(当然MSC也可以)。

此外刚开始时开发一些字符界面的程序(也可以说是DOS程序,Console控制台程序)来加深对语言的熟悉。在掌握了C/C++语言后就可以开始利用VC编写基于Windows的窗口程序了,这时候就是一个转折点,因为这时候Windows系统是基于消息机制的,这和单流程的程序有些区别。所以这时候也不要急着去写学习开发和写代码而是应该先对Windows系统的消息机制做一些了解然后才开始学写程序。其实我的主张是一开始用基本的SDK形式(也就是用WinMain函数的那种,不用MFC功能)来开发几个程序做为入门,然后再使用MFC来开发程序。MFC开发的方式与SDK开发方式的最大区别就是MFC隐藏了很多细节,这是优点也是缺点对于初学者来讲我认为是一个缺点,所以我建议初学者先用WinMain的形式写程序,即使不亲手写也可以看几个基本的程序来加深认识。

上面这些话都是为了说明一个问题“磨刀不误砍柴工”,学习开发一定要打好基础,还有一点就是一定要想办法激发自己的学习积极性让自己进入一个主动学习的境界。

下面我再分析一下C/C++与其他开发语言之间的差别,C/C++,(object)PASCAL,JAVA,PERL都是我认为比较通用而且是比较好的开发语言,但C的语法比PASCAL自由,PASCAL开发比其他结构化强,但这一点上C语言也能够做到。至于JAVA和C++非常类似而且能够跨平台这一点上是很大的优势,但JAVA开发的程序效率差。PERL也是一中我很喜欢的开发语言,虽然PERL没有面向对象的特性(至少我认为它的面向对象很糟糕)但我喜欢PERL中自由的语法和各种时常让人感到惊奇的用法。

如果说到Windows下的可视化开发工具现在大家接触得最多的就是VC,VB,DELPHI,BCB,一些可视化开发的JAVA。其实我觉得VC并不能完全算是一个可视化工具,这表现在VC中编写代码还是占了开发工作的大部分时间。而其他的可视化工具中都在界面设计中耗费了大量的开发时间。我一直使用VC的原因就是因为我能够一直将注意力集中在软件功能开发上而不是界面设计上。我认为这样能够在开发的过程中更加自由和有更多的控制权。而且这种情况下产生的代码维护性更强。举个简单的例子,在维护VB代码时如果没有一份详细的说明和流程就会使维护变得不可能,我想其他的基于界面开发的工具都会或多或少的产生这样的问题,因为在开发过程中开发工具将一个完整的流程分离成为多个部分,在开发完成后这些部分就很难统一起来。

选择什么样的工具的前提是你的开发目标,如果你希望开发一个很大的系统你就不应该选择面向基于界面开发的工具,但你可能会选择VB来开发前端的客户软件,而后台使用VC来实现。

对于一些并不是很复杂的软件来讲,界面和操作方式可能是非常重要的,所以选择VB,CBC都可以缩短开发时间。这时候选择VC就有些不智。

所以我认为使用VC开发的朋友应该将更多的注意力集中在实现软件功能的流程上,多从整体角度看问题。我想这一点来说其他的可视化开发工具是很难达到的,因为VB,CBC等开发的程序在很大程度上都是用各种控件“堆”出来的,这会在后期的维护升级过程中带来很多的不便,例如要替换掉一个控件就可能会对整个程序的结构产生非常大的影响。

最后我想说的是每种开发工具都有它的价值,也各有优缺点,更重要的是如何根据具体的任务选择合适的工具并利用这些工具来完成工作。

软件开发高手:十年磨一剑

要成为武林高手,需要长时间的勤学苦练。要成为软件开发高手,又需要多长时间呢?《Modern C++ Design》的作者Andrei Alexandrescu认为:一个人有可能在20几岁就成为编程高手,但要成为设计高手却需要熬到35岁左右。以23岁大学毕业计算,要经过漫长的12年时间。

以我个人为例(我尚不敢自认是设计高手),22岁大学毕业后,在某研究所用8086汇编语言写一些小规模的程序,颇觉得心应手。凡是能用流传图表示的问题,都似乎不在话下。工作中,与同事共同切磋结构化程序设计,并能有意识地用于实践中。

三年后,承接一个纵向课题:在Windows上开发一个交互式排版系统。用Windows SDK开发。兴奋之余,自然想起用结构化方法进行设计:把整个系统当成一个黑盒子(black box),输出当然是排版结果,不管是什么格式,输入是···。我卡住了。难道用户操作是输入吗?但用户操作有那么多,怎么表示呢?系统的数据流图该怎么画?数据字典该怎么写?和同事讨论n次后,仍不得其解。懊丧之余,先模仿Quark Express搭个界面吧。然后研究排版算法。程序结构经过至少三次大规模修改,终于能排出一些版式,并在两年后通过了鉴定(鉴定后当然是将其束之高阁)。我从中体会到结构化开发方法不适合开发交互式系统。在开发初期,你不太可能正确地画出数据流图,而结构化设计方法完全依赖数据流图。数据流图发生改变,整个程序结构就要随之改变。

后来,加入一家合资公司,担任开发组长,有五、六个组员。这时我已读过了邵维忠等译的《面向对象的分析》、杨芙清等编译的《面向对象的设计》和《Code Complete》中译本。对面向对象的程序设计虽有所了解但仍是一知半解。

首先,我们用MSVC 1.5开发一个图形编辑软件。我用纸画了20几张对象图,与同事讨论通过后,开始编程。有人负责数据模型,有人负责用户界面,有人负责图形显示。几个月后,老板已可向潜在用户进行展示,反应良好。老板和开发人员都被一种兴奋的心情笼罩着。我们不断地加新功能,老板不时地到展览会上做演示。功能加齐了,开始让潜在用户试用。老板和我们都松了一口气:就剩下改错了,咱们是兵来将挡、水来土屯,没什么可怕的。错误报告来了。我们信心满满地开始查错改错。有些错误很快地被改掉了。但最后我们发现错误源源不断。改了一个错误有可能引起别的错误。软件永远达不到能用的地步。最后,时机被错过。该软件不得不被砍掉。懊丧之余,我们做了反省。大家都认为应尽早改错。同时模模糊糊地觉得数据模型和用户界面的程序一定要严格分开,否则程序极难修改。

后来,我们又开发一个类似Adobe Acrobat Exchange的PDF文件浏览器兼编辑器(当时Acrobat Exchange还不能显示中、日、韩文)。这时,老板带来一些过期的《C/C++ Users’ Journal》《Dr. Dobbs’ Journal》杂志。从书评中,我被几本书吸引住了。一本是James Rumbough等著的《Object-Oriented Modeling and Design》,一本是现在大名鼎鼎的《Design Patterns》,还有就是Scott Meyers著的《Effective C++》和《More Effective C++》。我劝说老板买了这几本书,并撺掇他买了一个CASE(计算机辅助软件工程)工具:Select OMT

仔细研读这几本书后,颇有顿开茅塞之感。最大的收获在于了解到降低类之间耦合度的重要性。一个类的实现细节发生变化,不应该影响使用该类的其它类的内部实现。更妙的是有不少Design Pattern能马上用到我们的软件中。

我用Select OMT软件画了一些高层的类图、状态图和数据流图等,并让同事们审查。同事们都觉得通过这些图对软件的总体设计有了更好的把握。在写程序的过程中,我们不断调整程序结构以尽可能减小类之间的耦合度。老板很早就安排了专职测试人员。发现问题,马上修改。一年后,我们的软件终于通过了用户的试用,卖出去了。当时,我可说是信心满满。

此后,我做了一年半多媒体编程。发现还是对系统开发更感兴趣。于是加入了Quark软件公司,开发一个基于CORBA的文件管理系统。这是我第一次参与异地开发,也是第一次大规模使用STL。我惊叹于STL设计之妙,同时也对自己的信心打了折扣。此后,我阅读了Martin Fowler著的《UML Distilled》、Bertrand Meyer著的《Object Oriented Software Construction》等书籍。并开始使用Rational Rose。Quark公司的技术文档管理、设计复查、代码复查、质量管理以及德国人(Quark公司德国分公司)严谨的工作态度都给我留下了深刻印象。

项目组下分开发组和测试组。开发组中有一个4到5人组成的设计小组负责软件总体设计,其中一个人负责技术文档,确保文档反映最新的设计。定期进行设计复查。复查时,项目组成员全部参加,并可提出问题或建议。得出结论后,马上付诸实施。

开发组下又设若干小组。小组内定期进行代码复查。由组长选出每个组员的源文件,交其他组员复查,尽量挑出所有的毛病。如果代码太次,要打回从新写过。代码复查既能保证软件质量,又是大家学习的一个机会。

一年半后,我离开Quark,加盟Sybase,参与PowerBuilder的维护和新版本的开发。这是我第一次参与软件维护,令我认识到软件维护的重要性,认识到编写可维护的代码是软件开发的一个重要课题。Sybase系统化的质量跟踪系统和用户支援系统让我获益匪浅。在此期间,我阅读了《Large-scale Software Development in C++》、Martin Fowler著的《Refectoring》、Andrei Alexandrescu著的《Modern C++ Design》,Herb Sutter著的《Exceptional C++》和《More exceptional C++》,以及Kent Beck著的《Extreme Programming Explained》等书籍。对软件开发与维护有了进一步了解,但同时也更认识到软件开发之难。

回想十几年蹒跚走过的路,好像也略有所悟。试总结出以供参考:

1) 要熟练掌握至少一种编程语言。我觉得最好是C++。掌握了C++,学习其它语言如Java或C#等并非难事,因为各种面向对象的程序语言尽管在语法上可能有很大区别,在语义上却大同小异。

2) 不要寄希望于一次就把软件设计好。在开发初期,要尽量用最简单的设计实现最基本的功能,以使你的软件尽早地能实际运行,不要过于拘泥于细节。这样你才能尽早得到反馈,才能更直观更全面地理解你所面对的问题。你所关注的重点应依次是Make it work, make it right, make it fast。

3) 软件结构要分块分层。低层模块不要依赖于上层模块。一个类、一个接口或一个函数都应只做一件事。没有本质联系的类或接口就不应有耦合关系。举例而言,要用MVC(Model View Controller)Design Pattern切断用户界面与数据模型之间的直接关联。

4) 软件设计的主要工作是给类分配责任(responsibilities)。尽量不要把类设计成控制者(controller),而要设计成协调者(coordinator)。控制者凡事自己做,协调者让别人做。控制者的逻辑往往很复杂,难于维护;协调者逻辑简单,易于维护。要站在类的使用者角度设计类的外部行为。要讲究一点软件美学,即简单、清晰、一致、平衡等。

5) 了解并运用UML、Design Patterns、Unit Test、Design by Contract等。

6) 使用代码管理系统和质量跟踪系统。

7) 了解各种软件开发过程控制方法,并找出适合你的方法。

8) 阅读经典书籍,研读经典代码,订阅杂志,与同行切磋。

在这行越久越觉得软件开发难。软件开发历史还很短,才50年,还不是一门系统化的学科。有些人甚至认为软件设计与编程是一门艺术。但软件艺术大师还太少,而且我们很难直接欣赏到他们的杰作,除非所有的设计文档和代码都公开。软件更容易藏污纳垢。一个用户界面很漂亮的软件,内部设计和代码却很可能臭不可闻。一个地板倾斜、墙壁裂缝、屋顶漏水的房子没有人会买。一个设计很烂的软件却可能卖得不错。但这样的软件能撑多久呢?

软件设计与编程已经很难,而这仅仅是软件开发的一个方面,软件开发过程控制也很难,也许更难。成为软件开发高手要走一条漫长的路,何日才能仗剑走天涯?


 
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