James Gosling談計算機編程藝術

http://www./javaworld/jw-03-2002/jw-0325-gosling.html

2002年3月22日，Bill Venners采訪了Java之父，談論了有關企業(yè)軟件,算法，用戶界面友好軟件等話題。

正文:

    James Gosling不在布道Java語言的時候，通常躲在Sun實驗室的一個安靜角落，一連好幾天都在思索一些新方式，以協(xié)助程序員更好地處理程序的復雜性。 他的書架上還掛著一個里的博格人面具，上次JavaOne演講中他就帶在臉上，在面具的低垂注視下，他對Bill Venners款款道來，話題涉及當前的編程趨勢，以及對軟件系統(tǒng)設計和構建的看法。

Enterprise vs. devices 企業(yè)編程和設備編程

    Bill Venners: Java在那么多的手機和智能卡上普及，可是為什么大多數(shù)都在用Java編寫服務器端的程序?

    James Gosling: 我覺得這是北美中心論者的觀點. 你要是參加北美的會議，處處可聞人們在討論企業(yè)軟件?？墒俏易罱⒓託W洲和日本的一些Java會議，沒有人討論企業(yè)軟件。

    Venners: 那他們在用Java做什么?

    Gosling: 他們關注設備，手機上的編程，以及如何實現(xiàn)端到端系統(tǒng)。如果北美的記者有機會去日本最近的JavaOne會議的話，一定會大開眼界，在那里，基本上沒企業(yè) 軟件什么事兒。到處都是嵌入式系統(tǒng)，實時系統(tǒng)，有些稍顯笨拙，有些卻十分精妙。他們使用Java,讓計算無處不在。

    企業(yè)軟件當然有其精髓之處，但是除非和別的領域沾邊，否則毫無意義。企業(yè)軟件已經(jīng)被邊緣化了，要想有所意義，得有端到端的思想。

The art of computer programming 計算機編程藝術

    Venners: 最近我翻了翻唐納德的計算機編程藝術，那套書塵封已久，主要講得都是算法. 可是在我一生的IT事業(yè)中，貌似很少用到這些艱深的算法知識。你覺得編程是一種藝術嗎？或者說，自從上世紀60年代和70年代以來，我們所理解的算法概念已經(jīng)有所改變?

    Gosling: 不管你在寫代碼時有沒有用到算法，不可否認的是，計算機編程確實是一門藝術。當有性能瓶頸需要解決時，許多人束手無策，毫無辦法，他們不理解算法性能的具體含義，他們不懂如何定量地去分析算法復雜度。

    很少有人問:'怎樣提高程序的運行速率呢'。碼農們總喜歡調用現(xiàn)成的APIs函數(shù)，封裝了一層又一層。有時你會看到深達10層甚至100層的調用堆 棧，不由地呼叫起來，'天哪！'。他們就是一味地在抽象層上壘抽象層，恨不得不斷地就這么壘上去。寫出來的程序可想而知，復雜繁瑣得讓人難以理解。

    Venners: 你曾說過，那么多人一點算法都不懂，就直接投身到軟件開發(fā)大軍中，這讓你倍感驚訝. 你還說，他們編寫的程序笨拙而低效，你覺得原因是什么，是糟糕的算法設計導致的？還是他們基于面向對象的設計過于拙劣，抑或還有其他原因？(譯注:這種情形在中國也越來越普遍，近年來的很多IT培訓機構速造了大量的低級程序員，以及所謂的一些測試人員。但是優(yōu)秀的程序員，對很多公司而言，還是可遇而不可求)

    Gosling: 不管是算法設計還是系統(tǒng)設計，這些方面都有問題。低效的算法設計來源于對算法知識的一知半解，比方說啊，你設計動態(tài)數(shù)組的時候，如何增長數(shù)組呢？是每次增 長10個比特，還是每次按原有大小的10%增長？聽起來好像是一回事啊，其實不然。若按每次10個byte的增長，加入n個元素的時間復雜度就是 O(n2)，但是后者的時間復雜度只有O(n), 你看，高下立判吧


Complexity 復雜度

    Venners: 那么，編程這門藝術應該能讓人們的生活更便捷吧.

    Gosling: 正解！ 這就像過去四五十年間，汽車行業(yè)發(fā)生的改變一樣。以前打開汽車的發(fā)動機罩，你還能搞清楚里邊的裝置，現(xiàn)在呢，你一打開發(fā)動機罩，瞧見里面，不茫然無知才怪呢。

    Venners: 可能是因為里邊有太多軟件裝置的緣故吧。軟件這玩意兒，可不能硬拉胡扯。

    Gosling: 有一部分是軟件吧。還遍布著很多細小的管子，從這串到那，有些司職管理引擎的效率，有些調控空氣質量，反正它們包辦一切，不用再勞你身架了。再者，現(xiàn)在的 汽車完全是自動型的，人們只要鉆進去，啟動，就開路了。而不像以前那么麻煩，比如像這樣，'喂，外面有40度啊，我得預熱下發(fā)動機，還得把熄火裝置放身 邊, 你別一味加油了，空氣有點潮濕，沒必要再加了.'，可不是忒麻煩。

    大多數(shù)人才不想管發(fā)動機罩后的事情呢。他們只關心達到目的地。類似的，人們只關注自己的業(yè)務，才不愿糾纏什么軟件問題呢。

    Venners: 你以前說過，Java被設計用于分布式的可靠人機交互軟件系統(tǒng)。我知道Java的架構有助于實現(xiàn)可靠的分布式系統(tǒng)，但是Java是如何幫助提高人機交互體驗的。

    Gosling: 很多是語言的API層在作用，但如你所見，大部分還是語言的底層部分的功勞。你提到的很多其他方面也有利于改善用戶的使用體驗。 舉個例子，經(jīng)常崩潰的軟件當然用起來很不爽。而依賴于機器CPU的軟件系統(tǒng)則更難使用。軟件零售商將軟件的蘋果版本和PC版本分類擺放，其實本身就是整個 市場結構的大錯。而在日本，人們在不同的CPU和不同的操作系統(tǒng)下，生產了很多Java手機，但他們之間的軟件都能互相移植。比方說你想裝一個俄羅斯方塊 游戲，那就裝好了，可移植性為用戶帶來了莫大的便利。

    Venners: 您曾說過，打造一個高度靈活適應的編程系統(tǒng)是你畢生的追求。而我在編寫系統(tǒng)的時候，團隊成員經(jīng)常會提出程序適應性的問題。有些 會增強程序的適應性，但復雜度也隨之增加. 當你在編寫軟件的某一模塊時，你是如何在適應性和復雜度之間權衡的。

    Gosling: 這個就是體現(xiàn)計算機編程藝術性的地方了。向程序添加一部分代碼，當然會增加程序的復雜性，可是如果你不加呢，用戶用你的軟件時就會繁瑣得多。精力守恒定理 適用于此，你投入到程序中的精力越多，用戶使用時遇到的麻煩和折騰的精力就會越少。程序員做的，正是在開發(fā)端和用戶端之間盡量平衡開發(fā)和用戶的復雜度。

    Venners: 有人問過你對開發(fā)工具有何看法，當時你回答更愿意和程序的復雜性做搏斗，你喜歡程序復雜性的哪一部分呢?

    Gosling: 這個問題可難倒我了。恩，這么說吧，你買個手表，那它就是塊手表，帶分針時針的手表，對吧？可是有些公司最近生產了一種手表，它們的外殼是透明的，里邊的 機械裝置一覽無遺。我也不知道為什么，看著它們，我不得不說，'看起來很酷，不是嗎'，打第一眼看到它們，我就買了一個。 當我在構思完軟件模型后，我就找一些復雜的模塊，將它們整合起來，最后它們嚙合成一曲完美的軟件旋律---這種感覺實在是太美好了。而就在昨天，我在即安 裝了一對新的揚聲器，立體音響系統(tǒng)背后的電線一團亂麻，簡直像個迷宮。但我卻樂在其中，正是這種復雜性，才讓我如此著迷。

作者介紹

    Bill Venners, Artima軟件公司的頭頭。該公司提供公共和私人訓練和咨詢服務。Venners是一位Java程序開發(fā)者，并致力于Jini技術。他寫作 了'Java2 虛擬機內幕'一書，并創(chuàng)辦了Java和jini開發(fā)者的資源網(wǎng)站Artima.com。同時他還在撰寫一本新書'API設計'，用以指導設計面向對象的API。