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基于自然語(yǔ)言的軟件工程和程序設(shè)計(jì)（上）

基于自然語(yǔ)言的軟件工程和程序設(shè)計(jì)（中）

基于自然語(yǔ)言的軟件工程和程序設(shè)計(jì)（下）

　　軟件發(fā)展至今，無(wú)論是編程語(yǔ)言，還是軟件工程，乃至是互聯(lián)網(wǎng)的趨勢(shì)發(fā)展，都是飛速發(fā)展。于是，我們便迷茫于這樣形形色色的語(yǔ)言和概念之間，無(wú)所適從。其實(shí)，我們不妨返璞歸真，回到最初，讓我們從語(yǔ)義出發(fā)，來(lái)討論這形形色色的種種，你是否恍然大悟呢？

　　5. 面向過(guò)程是先總后分的行文順序

　　相信大多數(shù)程序員都和我一樣，C語(yǔ)言都是自己的第一門語(yǔ)言，那么面向過(guò)程的這個(gè)概念也自然深入人心。其實(shí)，我相信，每個(gè)人心中的思維都是面向過(guò)程的。

　　“我們應(yīng)該先干嘛，再干嘛”。這是每個(gè)人在做一件事情前的常規(guī)思維，編程時(shí)也是一樣，我們?cè)趯?shí)現(xiàn)一個(gè)方法，或者在完成一個(gè)功能時(shí)，都會(huì)去想，應(yīng)該先做什么，再做什么，然后我們會(huì)相應(yīng)地把一個(gè)方法拆分成若干個(gè)子方法，這就是我們傳統(tǒng)的面向過(guò)程的編程。

　　我們把這種方式稱之為“自頂向下”的編程思維。在做一件事情之前，我們要了解這件事情是什么，然后再去想這件事情應(yīng)該怎么做。

　　這種與我們常規(guī)的對(duì)應(yīng)叫做記敘文，說(shuō)得難聽(tīng)一些我們可以稱之為流水賬。

　　我們不妨說(shuō)得偏激一點(diǎn)，面向過(guò)程的核心不在于方法，而在于過(guò)程。面向過(guò)程本是沒(méi)有方法的，后來(lái)為了可讀性才增加了方法這個(gè)概念。本就是輔助，當(dāng)然可有可無(wú)。

　　概括起來(lái)，面向過(guò)程的編程方式是先總后分的行文方式，先知道總體意思，再逐條去寫(xiě)。

　　6. 面向?qū)ο笫窍确趾罂偟男形捻樞?/strong>

　　逐漸地，我們開(kāi)始接觸了Java、C#等面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)言，但是我們是否卻始終沒(méi)有辦法扭轉(zhuǎn)思維，來(lái)找到如何來(lái)面向?qū)ο竽兀恳只蚴俏覀兘?jīng)常為了面向?qū)ο蠖嫦驅(qū)ο竽兀?/p>

　　我們究竟錯(cuò)在了哪？我就是按照常規(guī)的語(yǔ)義來(lái)分析整個(gè)的項(xiàng)目，那為什么無(wú)法面向?qū)ο竽兀垮e(cuò)只錯(cuò)在我們解析語(yǔ)法的角度出現(xiàn)了問(wèn)題。

　　在上文中，我提到了我在高中時(shí)非常常用的一種記敘方式，就是我會(huì)在文章的題記前，先把開(kāi)場(chǎng)的主人公全部都陳列出來(lái)，其中包括他們的主要性格，以及簡(jiǎn)要概括他們的陳年往事。如此做的原因是因?yàn)槲恼碌墓适陆Y(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。

　　那么我會(huì)做的是，首先在提綱上列去所有的主人公，然后想清楚他的主要性格，之后再去根據(jù)他的性格來(lái)為他設(shè)定一些事件，最后根據(jù)這些事件安排這些主人公的出場(chǎng)順序，以及人物之間的關(guān)系。

　　這也得出了我對(duì)面向?qū)ο蟮暮诵乃枷氲母攀觯阂匀藶楸尽＿@里的人不僅僅是人，是指所有存在的生物，乃至非生物。換句話說(shuō)，所有需要有行為的物體。可以是人，可以是計(jì)算機(jī)，甚至可以是一個(gè)衣柜。

　　面向?qū)ο蟮暮诵牟辉谟跇I(yè)務(wù)邏輯的過(guò)程，而在于找到所有的“人”，然后知道每個(gè)人都能做什么，最后我們?cè)侔堰@些行為加以組裝而已。

　　概括起來(lái)，面向?qū)ο蟮木幊谭绞绞窍确趾罂偟男形姆绞剑谖恼乱潦迹考虑槎疾恢雷约菏窃诟陕铮皇窃诒磉_(dá)著自己。知道最后，才會(huì)發(fā)現(xiàn)，原來(lái)這些事情的作用是這個(gè)樣子的。

　　有這樣一本書(shū)，叫像堆積木一樣做軟件。我不清楚這本書(shū)的內(nèi)容是什么，但是這個(gè)題目很形象，面向?qū)ο笤诜治鲞^(guò)程實(shí)際上就是在做積木，每個(gè)積木都不知道自己未來(lái)會(huì)干嘛，而當(dāng)積木都做好了之后，堆積木就變得簡(jiǎn)單而易行了。

　　7. 并發(fā)式編程是交錯(cuò)式的行文順序

　　隨著軟件對(duì)性能要求的逐漸提升，并發(fā)已經(jīng)成為了我們不可回避的話題，從Erlang到C#4.0的并行庫(kù)，再到顯卡編程的盛行，并發(fā)編程已經(jīng)逐漸走到了我們的面前。

　　在高中時(shí)，有一種文體非常盛行，我也曾多次嘗試，最后的分?jǐn)?shù)也還不錯(cuò)。這種問(wèn)題是在行文時(shí)，分別描述兩件事情或多件事情，這幾件看上去毫無(wú)關(guān)系，只是由每一段的ABCD、abcd等不同的符號(hào)來(lái)標(biāo)識(shí)，然而這些事情到最后卻揭示的同一道理，或者是最后他們?cè)谕粓?chǎng)景匯聚，來(lái)構(gòu)成了故事的結(jié)局。

　　這種文體在新概念作文大賽上屢有出現(xiàn)。其實(shí)這就對(duì)應(yīng)著我們常規(guī)意義上的并發(fā)編程。每件事情和每件事情之間從局部上沒(méi)有著直接聯(lián)系，但是最后宏觀上，他們都是在為了做同一件事情，達(dá)到同一個(gè)目的。就像裝配腦袋某天在群里討論的冒泡排序的并發(fā)版——奇偶排序一樣，從微觀上，對(duì)奇數(shù)排序和對(duì)偶數(shù)排序沒(méi)有必然聯(lián)系，實(shí)則他們?cè)谕瓿芍豁?xiàng)工作。

　　8. 重談總體行文

　　我一直在編程中都很強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)，語(yǔ)義的重要性！

　　完美的編程語(yǔ)言應(yīng)該是與自然語(yǔ)言完全對(duì)應(yīng)的，可以把一篇文章翻譯成與之對(duì)應(yīng)的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，發(fā)展到那時(shí)，程序員就真的變成了翻譯工作，只需要把對(duì)應(yīng)的需求文檔無(wú)需設(shè)計(jì)，翻譯成計(jì)算機(jī)認(rèn)識(shí)的一串串代碼就可以了。

　　我們究竟如何分析一個(gè)軟件需求。在我看來(lái)，軟件的創(chuàng)造過(guò)程實(shí)則就是語(yǔ)義的分析過(guò)程。

　　當(dāng)拿到一份需求時(shí)，按照面向?qū)ο蟮能浖こ趟枷耄覀儜?yīng)該首先做到提取出這份需求文檔中所有的“主人公”，然后找到這些主人公每個(gè)人都可以干嘛，能干嘛，要干嘛。然后為之建立模型。這是面向?qū)ο蟮倪^(guò)程。

　　然后是每個(gè)行為的分析過(guò)程，要做這個(gè)行為，我們要先怎么做，再怎么做，為這個(gè)行為建立相應(yīng)的流程圖，這是面向過(guò)程的分析過(guò)程。

　　接下來(lái)，我們可以分析某個(gè)行為怎么做，是否可以一邊干嘛，一邊干嘛。這是面向并發(fā)的建模過(guò)程。

　　當(dāng)我們要描述某個(gè)算法時(shí)，我們可以說(shuō)這個(gè)算法要怎么做，只是基于語(yǔ)義的描述，例如斐波那契數(shù)列要用第一個(gè)數(shù)加上第二個(gè)數(shù)，這其實(shí)就很有可能是一個(gè)函數(shù)式編程的產(chǎn)生過(guò)程。

　　最后是組裝，也就是堆積木的過(guò)程。我們的積木都已經(jīng)做好了，我們只需要按照不同的業(yè)務(wù)邏輯，去把這些積木搭起來(lái)就可以了。

　　也就是說(shuō)，當(dāng)我們建立一個(gè)項(xiàng)目時(shí)，首先建立人物傳記（面向?qū)ο螅缓髮?duì)人物的經(jīng)歷進(jìn)行描述（面向過(guò)程）。最后成文時(shí)，我們可以用交錯(cuò)式行文方式對(duì)其重組（并發(fā)式）。

　　那么好，我們概括下整個(gè)的過(guò)程：面向?qū)ο蠓治?->面向過(guò)程分析--->在過(guò)程的細(xì)節(jié)上并發(fā)或者函數(shù)式--->組裝時(shí)再次考慮并發(fā)。

　　9. 小議過(guò)時(shí)說(shuō)

　　經(jīng)常會(huì)聽(tīng)到這樣的聲音，未來(lái)是面向服務(wù)的，未來(lái)是面向?qū)ο蟮模嫦蚝瘮?shù)的，面向過(guò)程已經(jīng)過(guò)時(shí)了之類的話。

　　其實(shí)，看過(guò)我上面的分析過(guò)程，一個(gè)完整的工程只靠著某一種編程范式是行不通的，一個(gè)工程的搭建需要的是各種范式的配合使用，每種范式都有著它所擅長(zhǎng)的部分。

　　就像面向?qū)ο笤俸糜茫矡o(wú)法脫離了面向過(guò)程而單獨(dú)存在，哪怕你的原子拆分得再細(xì)，也無(wú)法逃開(kāi)對(duì)每件事情進(jìn)行分析的過(guò)程，況且還有著業(yè)務(wù)邏輯組裝過(guò)程的存在。

　　而面向函數(shù)，面向并發(fā)再?gòu)?qiáng)大，他也無(wú)法取代面向?qū)ο笤诜治鲆粋€(gè)大型項(xiàng)目中自底向上這樣巨大的優(yōu)勢(shì)。因此任何編程范式皆無(wú)過(guò)時(shí)說(shuō)。就像語(yǔ)言之爭(zhēng)一樣，每種語(yǔ)言都有著其合適的應(yīng)用范圍，談?wù)Z言優(yōu)劣，過(guò)時(shí)與否，我覺(jué)得毫無(wú)必要。

　　下文簡(jiǎn)介：

　　在下文中，我會(huì)對(duì)對(duì)全文進(jìn)行一個(gè)總體的總結(jié)，以及語(yǔ)義與面向?qū)ο蟮年P(guān)系，設(shè)計(jì)模式與語(yǔ)義的關(guān)系，并且會(huì)淺談個(gè)人認(rèn)為未來(lái)語(yǔ)言的發(fā)展方向等等，敬請(qǐng)關(guān)注，謝謝。