軟件開發(fā)中的常見的15個(gè)定律和原則釋義及應(yīng)用
軟件開發(fā)中的常見的15個(gè)定律和原則釋義及應(yīng)用
原創(chuàng)2021-12-27 14:07·信碼由韁
在圍繞軟件開發(fā)的討論中，幾乎不可能避免引用一兩條定律。
“這行不通，因?yàn)椤甔法則’！” 你可能聽過(guò)人們說(shuō)?；蛘摺澳悴恢馈甕原則’嗎？ 你是哪種軟件開發(fā)人員？”。
有許多法律和原則可以引用，其中大部分都基于真理。然而，盲目地使用像上面這樣的絕對(duì)陳述來(lái)應(yīng)用它們肯定會(huì)導(dǎo)致自負(fù)和失敗。
本文列舉了一些可以應(yīng)用于軟件開發(fā)的最流行的規(guī)律和原則。對(duì)于每條規(guī)律，我們將快速討論其主要命題，然后探討如何將其應(yīng)用于軟件開發(fā)（也許何時(shí)不應(yīng)該）。
帕累托原則（80/20 規(guī)則）
解釋
帕累托原則指出，通常?80% 的結(jié)果來(lái)自 20% 的原因。數(shù)字 80 和 20 無(wú)論如何都不是精確的，但該原理的總體思路是結(jié)果通常分布不均。
我們可以在生活的許多領(lǐng)域遵守這條規(guī)則，例如：
世界上最富有的 20% 的人創(chuàng)造了世界上 80% 的收入，
80%的犯罪是由20%的罪犯所為
自 2020 年以來(lái)，我們知道 80% 的病毒傳播來(lái)自 20% 的受感染人群。
在軟件開發(fā)中的應(yīng)用
我們可以從帕累托原則中獲得的主要好處是專注。它可以幫助我們專注于重要的事情（20%），而不是在不重要的事情（其他 80%）上浪費(fèi)時(shí)間和精力。不重要的事情對(duì)我們來(lái)說(shuō)似乎很重要，因?yàn)橛刑啵ǘ铱雌饋?lái)很緊急）。但最好的結(jié)果往往是通過(guò)專注于重要的少數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
在軟件開發(fā)中，我們可以基于這個(gè)原則來(lái)專注于構(gòu)建正確的功能，例如：
專注于構(gòu)成產(chǎn)品價(jià)值 80% 的 20% 的產(chǎn)品功能，
專注于導(dǎo)致 80% 用戶沮喪的 20% 錯(cuò)誤，
專注于 80% 的產(chǎn)品功能需要 20% 的總時(shí)間來(lái)構(gòu)建，
......
只是問(wèn)“現(xiàn)在最重要的事情是什么？” 能夠幫助你完成下一個(gè)最重要的事情，而不是下一個(gè)最緊急的事情。
順便說(shuō)一下，敏捷和 DevOps 等現(xiàn)代開發(fā)方法有助于獲得這種關(guān)注！具有定期用戶反饋的快速迭代允許對(duì)重要事項(xiàng)進(jìn)行數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的決策。諸如基于主干的帶有功能標(biāo)記的開發(fā)（例如使用?LaunchDarkly）之類的實(shí)踐可以幫助軟件團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。
破窗定理
解釋
一扇被打破的窗戶會(huì)招來(lái)惡意破壞，所以用不了多久，所有的窗戶都被打破了。
一般來(lái)說(shuō)：混亂會(huì)帶來(lái)更多的混亂。
如果我們的環(huán)境是原始的，我們就會(huì)有動(dòng)力保持這種狀態(tài)。環(huán)境中的混亂越多，我們添加混亂的門檻就越低。畢竟已經(jīng)混亂了……誰(shuí)在乎我們是否再添加一點(diǎn)呢？
我們可以從這條規(guī)則中獲得的主要好處是我們應(yīng)該意識(shí)到我們周圍的混亂。如果人們習(xí)慣于它，不再關(guān)心它了，那么最好為混亂帶來(lái)一些秩序。
在軟件開發(fā)中的應(yīng)用
在軟件開發(fā)中，我們可以將其應(yīng)用于代碼質(zhì)量：我們引入代碼庫(kù)的每一種代碼異味都會(huì)降低我們添加更多代碼異味的門檻。我們應(yīng)該 [[開始清理]] 并保持代碼庫(kù)干凈以避免這種情況發(fā)生。許多代碼庫(kù)如此難以理解和維護(hù)的原因是，破窗已經(jīng)悄然出現(xiàn)并且沒(méi)有足夠快地修復(fù)。
我們也可以將這個(gè)原則應(yīng)用到測(cè)試覆蓋率上：一旦有一定數(shù)量的代碼進(jìn)入了未被測(cè)試覆蓋的代碼庫(kù)，就會(huì)添加更多未被覆蓋的代碼。這是保持 100% 代碼覆蓋率（應(yīng)該覆蓋的代碼的）的論據(jù)，因此我們可以在窗口破裂之前看到裂縫。
奧卡姆剃刀
解釋
剃刀哲學(xué)是一種原理，它通過(guò)消除（或“削除”）不可能的解釋來(lái)幫助解釋某些事情。
奧卡姆剃刀指出，如果有多個(gè)假設(shè)，我們應(yīng)該選擇假設(shè)最少的假設(shè)（這很可能是解釋最簡(jiǎn)單的假設(shè)）。
在軟件開發(fā)中的應(yīng)用
我們可以在事件分析中應(yīng)用奧卡姆剃刀。您可能遇到過(guò)這樣的情況：用戶報(bào)告了您的應(yīng)用程序存在問(wèn)題，但您不知道導(dǎo)致問(wèn)題的原因。因此，您搜索日志和指標(biāo)，試圖找到根本原因。
下次用戶報(bào)告錯(cuò)誤時(shí)，維護(hù)一個(gè)事件調(diào)查文檔。寫下您對(duì)導(dǎo)致問(wèn)題的原因的假設(shè)。然后，對(duì)于每個(gè)假設(shè)，列出事實(shí)和假設(shè)。如果一個(gè)假設(shè)被證明是正確的，則將其標(biāo)記為事實(shí)。如果某個(gè)假設(shè)被證明是錯(cuò)誤的，請(qǐng)將其從文檔中刪除或?qū)⑵錁?biāo)記為錯(cuò)誤。在任何時(shí)候，您都可以將時(shí)間集中在最可能的假設(shè)上，而不是浪費(fèi)時(shí)間尋找不相干的東西。
達(dá)克效應(yīng)
解釋
鄧寧-克魯格效應(yīng)表明，沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的人往往會(huì)高估自己的能力，而有經(jīng)驗(yàn)的人往往會(huì)低估自己的能力。
如果你不擅長(zhǎng)某件事，你會(huì)認(rèn)為你擅長(zhǎng)它。如果你擅長(zhǎng)某事，你認(rèn)為你不擅長(zhǎng) - 這可能導(dǎo)致騙子綜合癥，這讓你非常懷疑自己的能力，以至于你在其他具有相似技能的人中感到不舒服 - 不必要地害怕被質(zhì)疑是一個(gè)騙子。
在軟件開發(fā)中的應(yīng)用
意識(shí)到這種認(rèn)知偏差已經(jīng)是朝著正確方向邁出的重要一步。它將幫助您更好地評(píng)估自己的技能，以便您可以尋求幫助，或克服自我懷疑并自己動(dòng)手。
有助于消除達(dá)克效應(yīng)和騙子綜合癥的一種做法是結(jié)對(duì)或群體編程。你不是獨(dú)自工作，沉浸在自我懷疑或優(yōu)越感中，而是與其他人密切合作，邊工作邊交流思想、學(xué)習(xí)和教學(xué)。
不過(guò)，這只適用于安全的環(huán)境。在個(gè)人主義被美化的環(huán)境中，結(jié)對(duì)或群體編程會(huì)導(dǎo)致更多的自我懷疑或更多的優(yōu)越感妄想。
彼得原則
解釋
彼得原則指出，只要你成功，你就會(huì)得到晉升，直到你最終得到一份你不勝任的工作。由于您不再成功，您將不再獲得晉升，這意味著您將生活在一份不會(huì)給您帶來(lái)滿足感或成功的工作中，通常這種感覺(jué)將在一直伴隨在您的余生。
前景黯淡。
在軟件開發(fā)中的應(yīng)用
在軟件開發(fā)中，當(dāng)您將角色從開發(fā)人員職業(yè)轉(zhuǎn)換為管理職業(yè)時(shí)，彼得原則通常適用。然而，成為一名優(yōu)秀的開發(fā)人員并不一定意味著你是一名優(yōu)秀的經(jīng)理。或者，您可能是一名優(yōu)秀的經(jīng)理，但卻不能從經(jīng)理工作中獲得開發(fā)工作中所能獲得的滿足感，這意味著您沒(méi)有全力以赴（這就是我的情況）。在任何情況下，你都很悲慘，在你面前的職業(yè)道路上看不到任何未來(lái)的發(fā)展。
在這種情況下，退后一步，決定你想要什么樣的職業(yè)生涯。然后，轉(zhuǎn)換角色（或公司，如果需要）以獲得您想要的角色。
帕金森定律
解釋
帕金森定律指出，工作總是會(huì)占據(jù)分配給它的時(shí)間。如果您的項(xiàng)目在兩周的截止日期，則該項(xiàng)目將不會(huì)在此之前完成。 可能需要更長(zhǎng)的時(shí)間，是的，但絕不會(huì)少于我們?yōu)樗峙涞臅r(shí)間，因?yàn)槲覀冋谟貌槐匾墓ぷ骰蛲涎觼?lái)填補(bǔ)時(shí)間。
在軟件開發(fā)中的應(yīng)用
帕金森定律的主要驅(qū)動(dòng)因素是：
拖延癥（“截止日期太遠(yuǎn)了，所以我現(xiàn)在不需要趕時(shí)間……”），還有
范圍蔓延（“當(dāng)然，我們可以添加這個(gè)小功能，它不會(huì)花費(fèi)我們太多時(shí)間......”）。
為了戰(zhàn)勝拖延癥，我們可以把最后期限設(shè)置為幾天而不是幾周或內(nèi)個(gè)月。在接下來(lái)的 2-3 天內(nèi)需要做什么才能朝著目標(biāo)前進(jìn)？一個(gè)（健康的！）截止日期可以給我們足夠的動(dòng)力，讓我們不要陷入拖延癥的泥潭。
為了防止范圍蔓延，我們應(yīng)該非常清楚地知道我們想要通過(guò)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)什么。成功的衡量標(biāo)準(zhǔn)是什么？ 這個(gè)新功能是否會(huì)增強(qiáng)這些指標(biāo)？那么如果每個(gè)人都明白這項(xiàng)工作需要更長(zhǎng)的時(shí)間，我們應(yīng)該添加它。如果新功能不符合使命，那就不用管它。
霍夫施塔特定律
解釋
霍夫施塔特定律指出：“即使考慮了霍夫施塔特定律，它所花的時(shí)間也比你預(yù)期的長(zhǎng)”。
即使您了解了這條法律，并增加了項(xiàng)目的時(shí)間分配，它仍然會(huì)比您預(yù)期的要長(zhǎng)。這與帕金森定律密切相關(guān)，即工作總是會(huì)填滿分配給它的時(shí)間。只是霍夫施塔特定律說(shuō)它填充的時(shí)間超過(guò)了分配的時(shí)間。
這條定律得到了心理學(xué)的支持。我們?nèi)菀追杆^的“計(jì)劃謬誤”，即在估算工作量時(shí)，我們通常不會(huì)考慮所有可用信息，即使我們認(rèn)為我們已經(jīng)考慮了。我們的估計(jì)幾乎總是主觀的，很少是正確的。
在軟件開發(fā)中的應(yīng)用
在軟件開發(fā)（以及任何其他基于項(xiàng)目的工作）中，我們?nèi)祟惖臉?lè)觀情緒發(fā)揮了很大作用。評(píng)估幾乎總是過(guò)于樂(lè)觀。
為了減少霍夫施塔特定律的影響，我們可以嘗試盡可能客觀地進(jìn)行估計(jì)。
寫下關(guān)于項(xiàng)目的假設(shè)和事實(shí)。將每個(gè)項(xiàng)目標(biāo)記為假設(shè)或事實(shí)，以使數(shù)據(jù)質(zhì)量可見并管理預(yù)期。
不要依賴直覺(jué)，因?yàn)槊總€(gè)人的感受都不一樣。寫下估算值，讓你的大腦思考它們。將它們與其他人的估計(jì)進(jìn)行比較，然后討論差異。
即便如此，它仍然只是一個(gè)估計(jì)，很可能不能反映現(xiàn)實(shí)。如果估算不是基于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)或其他歷史數(shù)據(jù)，那么它的價(jià)值就非常低，因此與要求您估算的人一起管理預(yù)期總是好的——這總是會(huì)出錯(cuò)的。如果你讓它盡可能客觀，它就會(huì)減少錯(cuò)誤。
康威定律
解釋
康威定律指出，一個(gè)組織創(chuàng)建的任何系統(tǒng)都與該組織的團(tuán)隊(duì)和溝通結(jié)構(gòu)相似。系統(tǒng)將在構(gòu)建系統(tǒng)的團(tuán)隊(duì)有接口的地方具備接口。如果你有 10 個(gè)團(tuán)隊(duì)在一個(gè)系統(tǒng)上工作，你很可能會(huì)得到 10 個(gè)相互通信的子系統(tǒng)。
在軟件開發(fā)中的應(yīng)用
我們可以應(yīng)用所謂的逆康威策略：創(chuàng)建最能支持我們想要構(gòu)建的系統(tǒng)架構(gòu)的組織結(jié)構(gòu)。
沒(méi)有固定的團(tuán)隊(duì)結(jié)構(gòu)，而是要有足夠的靈活性來(lái)創(chuàng)建和解散團(tuán)隊(duì)，這對(duì)系統(tǒng)的當(dāng)前狀態(tài)是最好的。
墨菲定律
解釋
墨菲定律說(shuō)，任何可能出錯(cuò)的事情，都會(huì)出錯(cuò)。它經(jīng)常在意外發(fā)生后被引用。
在軟件開發(fā)中的應(yīng)用
軟件開發(fā)是一個(gè)容易出錯(cuò)的職業(yè)。出錯(cuò)的主要來(lái)源是錯(cuò)誤。沒(méi)有任何一款軟件不存在漏洞或事故，從而考驗(yàn)測(cè)試用戶的耐心。
我們可以通過(guò)在日常軟件開發(fā)實(shí)踐中養(yǎng)成減少錯(cuò)誤影響的習(xí)慣來(lái)抵御墨菲定律。我們無(wú)法完全避免錯(cuò)誤，但我們可以而且應(yīng)該減少它們對(duì)用戶的影響。
對(duì)抗墨菲定律最有用的做法是特征標(biāo)記。如果我們使用像?LaunchDarkly?這樣的功能標(biāo)記平臺(tái)，我們可以在功能標(biāo)記后面將更改部署到生產(chǎn)中。然后，我們可以使用有針對(duì)性的推出來(lái)激活內(nèi)部 dogfooding 的標(biāo)志，然后為少量友好的 Beta 用戶激活它，最后將其發(fā)布給所有用戶。這樣，我們可以從越來(lái)越挑剔的用戶群體那里獲得關(guān)于變更的反饋。如果更改出錯(cuò)（并且在某些時(shí)候會(huì)出錯(cuò)）影響就很小，因?yàn)橹挥幸恍〔糠钟脩艚M會(huì)受到它的影響。而且，該標(biāo)志可以快速關(guān)閉。
布魯克定律
解釋
在經(jīng)典著作《人月神話》中，弗雷德·布魯克 (Fred Brook) 有句名言：為延期的項(xiàng)目增加人力會(huì)使項(xiàng)目延期更多。
盡管本書討論的是軟件項(xiàng)目，但它適用于大多數(shù)類型的項(xiàng)目，甚至是軟件開發(fā)之外的項(xiàng)目。
添加人員不會(huì)提高項(xiàng)目速度的原因是項(xiàng)目的通信開銷隨著添加到項(xiàng)目中的每個(gè)人呈指數(shù)增長(zhǎng)。2 個(gè)人有 1 條通信路徑，5個(gè)人已經(jīng)有 5! = 120 條可能的通信路徑。新人安頓下來(lái)并確定他們需要的溝通路徑需要時(shí)間，這就是為什么在項(xiàng)目中添加新人時(shí)，遲到的項(xiàng)目會(huì)更晚。
在軟件開發(fā)中的應(yīng)用
很簡(jiǎn)單。改變截止日期，而不是在已經(jīng)延期的項(xiàng)目中增加人力。
對(duì)于向軟件項(xiàng)目中增加新人的期望要切合實(shí)際。將人員添加到項(xiàng)目中可能會(huì)在某個(gè)時(shí)候提高速度，但并非總是如此，當(dāng)然也不是立竿見影。人員和團(tuán)隊(duì)需要時(shí)間來(lái)適應(yīng)日常工作，而在某些時(shí)候，工作無(wú)法充分并行化，因此增加更多人是沒(méi)有意義的。 仔細(xì)考慮一個(gè)新人應(yīng)該完成什么任務(wù)，以及在將該人添加到項(xiàng)目中時(shí)您期望什么。
波斯特定律
解釋
波斯特定律也被稱為穩(wěn)健性原則，它指出你應(yīng)該“在你所做的事情上保守，在你接受別人的事情上自由”。
換句話說(shuō)，您可以接受多種不同形式的數(shù)據(jù)，以使您的軟件盡可能靈活，但您在處理這些數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)該非常小心，以免因無(wú)效或惡意數(shù)據(jù)而損害您的軟件。
在軟件開發(fā)中的應(yīng)用
該定律源于軟件開發(fā)，因此非常適于直接使用。
為了增強(qiáng)健壯性，您的軟件與其他軟件或人之間的接口應(yīng)允許不同形式的輸入：
為了向后兼容，新版本的接口應(yīng)該接受舊版本和新版本的數(shù)據(jù)，
為了更好的用戶體驗(yàn)，UI 中的表單應(yīng)該接受不同格式的數(shù)據(jù)，這樣用戶就不必?fù)?dān)心格式。
但是，如果我們?cè)敢饨邮懿煌袷降臄?shù)據(jù)，我們?cè)谔幚磉@些數(shù)據(jù)時(shí)就必須保守。我們必須審查無(wú)效值，并確保我們不會(huì)因?yàn)樵试S太多不同的格式而損害系統(tǒng)的安全性。SQL 注入是一種可能的攻擊，它是通過(guò)對(duì)用戶輸入過(guò)于寬松而啟用的。
克希霍夫原理
解釋
克?；舴蛟碇赋?，加密系統(tǒng)應(yīng)該是安全的，即使它的方法是公知的。只有您用來(lái)解密某些東西的密鑰才需要是私有的。
在軟件開發(fā)中的應(yīng)用
這很簡(jiǎn)單，真的。永遠(yuǎn)不要相信要求其方法是私有的加密系統(tǒng)。這被稱為“隱藏的安全”。像這樣的系統(tǒng)本質(zhì)上是不安全的。一旦該方法向公眾公開，它就容易受到攻擊。
相反，依靠公開審查和可信的對(duì)稱和非對(duì)稱加密系統(tǒng)，這些系統(tǒng)是在可以公開審查的開源包中實(shí)現(xiàn)的。每個(gè)想知道他們內(nèi)部如何工作的人都可以查看代碼并驗(yàn)證它們是否安全。
萊納斯定律
解釋
在關(guān)于 Linux 內(nèi)核開發(fā)的《教堂與集市》一書中，埃里克·雷蒙德 (Eric Raymond) 寫道：“只要有足夠的眼光，所有 bug 都是微不足道的”。他將此稱為“萊納斯定律”以紀(jì)念萊納斯·托瓦茲。
意思是，如果很多人看代碼，那么相比很少人看代碼而言，可以更好地揭露代碼中的錯(cuò)誤。
在軟件開發(fā)中的應(yīng)用
如果您想擺脫 bug，請(qǐng)讓其他人查看您的代碼。
源于開源社區(qū)的一種常見做法是讓開發(fā)人員提出包含代碼更改的拉取請(qǐng)求（pull request），然后讓其他開發(fā)人員在將拉取請(qǐng)求合并到主分支之前審查該拉取請(qǐng)求。這種做法也進(jìn)入了閉源開發(fā)，但根據(jù) Linus 定律，拉取請(qǐng)求在閉源環(huán)境（只有少數(shù)人查看它）中的作用不如在開源環(huán)境中（其中 可能很多貢獻(xiàn)者都在看它）。
其他為代碼添加更多眼球的做法是結(jié)對(duì)編程和群體編程。至少在閉源環(huán)境中，這些在避免錯(cuò)誤方面比拉取請(qǐng)求審查更有效，因?yàn)槊總€(gè)人都參與了代碼的初始階段，這為每個(gè)人提供了更好的上下文來(lái)理解代碼和潛在的錯(cuò)誤。
沃斯定律
解釋
沃斯定律指出，軟件變慢的速度比硬件變快的速度要快。
在軟件開發(fā)中的應(yīng)用
不要依賴強(qiáng)大的硬件來(lái)運(yùn)行性能不佳的代碼。相反，代碼要加強(qiáng)性能優(yōu)化。
這必須與 [[軟件開發(fā)定律#Knuth 的優(yōu)化原則]] 的格言相平衡，該格言說(shuō)“過(guò)早的優(yōu)化是萬(wàn)惡之源”。要把精力花在為用戶構(gòu)建新功能上，而不是用于代碼的性能優(yōu)化上。
通常，這是一種平衡的藝術(shù)。
克努斯優(yōu)化原則
解釋
唐納德·克努斯 (Donald Knuth) 在他的一部作品中寫下了“過(guò)早優(yōu)化是萬(wàn)惡之源”這句話，這句話經(jīng)常斷章取意，并被用作根本不關(guān)心優(yōu)化代碼的借口。
在軟件開發(fā)中的應(yīng)用
根據(jù)克努斯定律，我們不應(yīng)該浪費(fèi)精力過(guò)早地優(yōu)化代碼。然而，根據(jù)沃斯定律，我們也不應(yīng)該依賴硬件足夠快來(lái)執(zhí)行未經(jīng)優(yōu)化的代碼。
最后，這就是我從這些原則中得出的結(jié)論：
優(yōu)化可以輕松完成且不需要太多努力的代碼：例如，編寫幾行額外代碼以避免經(jīng)歷可能有很多項(xiàng)的循環(huán)
優(yōu)化一直在執(zhí)行的代碼路徑中的代碼
除此之外，不要在優(yōu)化代碼上花太多精力，除非你已經(jīng)確定了一個(gè)性能瓶頸。
保持懷疑
定律和原則是好的。它允許我們從某個(gè)角度評(píng)估某些情況，如果沒(méi)有它們，我們可能不會(huì)有這些情況。
然而，盲目地將法律和原則應(yīng)用于每種情況是行不通的。每一種情況都會(huì)帶來(lái)微妙的變化，這可能意味著某個(gè)原則不能或不應(yīng)該被應(yīng)用。
對(duì)你遇到的原則和定律保持懷疑。世界并不是非黑即白的。
本文譯自：?[Laws and Principles of Software Development - Reflectoring](
https://reflectoring.io/laws-and-principles-of-software-development/)
