IBM大型机之父,Frederick Brooks.曾发表过一篇论文,指出了软件开发的难点在哪里。布鲁克斯把软件开发中的困难分为两类: essence,可以译为本质困难或者主要问题,指的是软件开发中不可规避的问题,就是软件本身在概念建构上存先天的困难,也就是如何从问题领域,发展出具体的解决方案。 accident,可以译为次要因素或次要问题,指的是把解决方案实施到电脑上,所遇到的困难。 软件开发中无法规避的四个特征分别是复杂度一致性可变性不可见性。其中,我认为布鲁克斯解释的最透彻的部分是软件开发复杂度,节选软件开发复杂度部分如下: 规模上,软件实体可能比任何由人类创造的其他实体要复杂,因为没有任何两个软件部分是相同的(至少是在语句的级别)。如果有相同的情况,我们会把它们合并成供调用的子函数。在这个方面,软件系统与计算机、建筑或者汽车大不相同,后者往往存在着大量重复的部分。 数字计算机本身就比人类建造的大多数东西复杂。计算机拥有大量的状态,这使得构思、描述和测试都非常困难。软件系统的状态又比计算机系统状态多若干个数量级。 同样,软件实体的扩展也不仅仅是相同元素重复添加,而必须是不同元素实体的添加。大多数情况下,这些元素以非线性递增的方式交互,因此整个软件的复杂度以更大的非线性级数增长。 软件的复杂度是必要属性,不是次要因素。因此,抽掉复杂度的软件实体描述常常也去掉了一些本质属性。数学和物理学在过去三个世纪取得了巨大的进步,数学家和物理学家们建立模型以简化复杂的现象,从模型中抽取出各种特性,并通过试验来验证这些特性。这些方法之所以可行——是因为模型中忽略的复杂度不是被研究现象的必要属性。当复杂度是本质特性时,这些方法就行不通了。 上述软件特有的复杂度问题造成了很多经典的软件产品开发问题。由于复杂度,团队成员之间的沟通非常困难,导致了产品瑕疵、成本超支和进度延迟;由于复杂度,列举和理解所有可能的状态十分困难,影响了产品的可靠性;由于函数的复杂度,函数调用变得困难,导致程序难以使用;由于结构性复杂度,程序难以在不产生副作用的情况下用新函数扩充;由于结构性复杂度,造成很多安全机制状态上的不可见性。 复杂度不仅仅导致技术上的困难,还引发了很多管理上的问题。它使全面理解问题变得困难,从而妨碍了概念上的完整性;它使所有离散出口难以寻找和控制;它引起了大量学习和理解上的负担,使开发慢慢演变成了一场灾难。