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大多数人上网冲浪、用手机聊天以及在自动取款机 (ATM) 上取款时，几乎不会想到他们是如何完成这些操作的。 他们只是理所当然地认为这些设备会在触摸按钮时就能工作。
温馨提示：如果没有软件指示计算机与网络通信、手机查找信号以及 ATM 确认客户已获准接收和存入资金，这些设备将毫无用处。
换句话说，软件是当今各种小工具的心脏和灵魂——而且，软件的编写方式对其运行至关重要。 然而，问题是，没有一本手册规定应该如何编写软件。 本质上，程序员现在只是将命令串在一起，使设备执行消费者期望它们执行的操作。 软件开发人员没有规则可循，例如指导大多数工程学科的规则，也没有历史参考框架供代码编写者研究以确定哪些方法有效，哪些方法无效。
IBM 研究员兼自称“软件考古学家”的 格雷迪·布奇 解释了为什么需要改变这种情况，以及将软件编写带入 21 世纪需要做些什么。
您说在编写软件方面存在一个“鲜为人知的秘密”。 您愿意和我们分享一下吗？
在其他学科，尤其是工程学中，存在关于架构的论著。 这不是目前软件的情况，软件在过去几十年中才有机地发展起来。 所有软件密集型系统都有架构，但大多数时候它是偶然的，而不是有意的。 这导致了大多数软件编程知识成为部落知识，更多地存在于程序员的头脑中，而不是在一些参考手册或公开可用的资源中。
由于没有成文的软件编写方法，我们是在玩火。 这是怎么回事？
我们的社会现在靠软件运行。 根据一般经验法则，在全球范围内，软件开发人员每年生成约 330 亿行新的或修改后的代码，并且随着对软件提出新的需求，它很快就会过时。 如果我没有架构意识，并且不断堆积代码，它就会变成一团糟。 这种停滞对大型企业的危险在于，如果一家规模较小、更灵活的竞争对手以更好的方式做事，那么大型企业就很难适应，并且很容易失去在特定市场中的领导地位。 那么软件架构就有了根本的经济原因。 这对于完全基于软件的成长型企业来说尤其困难，例如 eBay 或 Google 等公司，它们实际上不生产任何有形的东西，但却依赖软件作为其业务的核心。
随意编写软件的问题有多严重？
如今，软件的累积量很大。 鉴于已对现有软件进行了大量的资本投资，因此很难轻易更改它。微软一度认为 Word [文字处理软件] 变得摇摇欲坠，并尝试从头开始重写它 [作为 1991 年 Pyramid 计划的一部分]。 这种方法的问题在于，他们的新 Word 始终无法与原始软件相匹配。 他们不得不回去使用他们已经拥有的代码。
Web 对软件架构有什么影响？
Web 没有改变软件架构的基本思想，而是代表了一种特定的软件架构类型，系统可以基于这种类型构建。 话虽如此，Web 的确存在一些设计“缺陷”； 这些“缺陷”与其说是邪恶，不如说是根本无法先验地知道。 Web 的表示层和语义层之间存在较差的分离，而这两层需要被允许独立更改。 另一个挑战是 Web 的底层 TCP/IP [传输控制协议/互联网协议] 协议，该协议的设计初衷并非支持 YouTube 等网站上流行的流媒体视频。 当 TCP/IP 接收到请求然后提供响应时，它会中断信息流，这在您尝试播放流媒体视频时是一个问题。
可以做些什么来改进软件？
需要有一种一致的软件编写方式，这种方式可以在不同的系统和不同的情况下运行，并考虑许多不同的因素：软件是在具有多个处理器的单台机器上运行，还是在单处理器机器集群上运行？ 所有软件源代码都将放入计算机上的单个文件中，还是将其分解并作为多个脚本执行？ 软件将如何定义和使用它遇到的不同数据？ 这些是在编写软件之前必须回答的问题。 在土木工程中，如果您要求某人建造一栋维多利亚式房屋，则对其外观有固有的理解。 如果您要求不同的程序员为高吞吐量系统 [例如处理金融交易的系统] 设计软件，则对于应该如何构建该软件没有达成共识。
如何才能更好地让未来的计算机科学家做好准备，以便采用更通用的软件编写方法？
由于多年来商业界出于必要性推动了软件的进步，因此学术界不得不奋起直追，而不是教授和建立软件架构以供后代遵循。 一种方法是通过诸如“Alice”之类的教程来教导年轻的程序员，“Alice”是一种 3-D 软件编写程序，旨在轻松创建动画，用于讲述故事、玩互动游戏或制作视频以在 Web 上分享。 Alice 由 兰迪·波什 [卡内基梅隆大学计算机科学、人机交互和设计教授] 领导的程序员团队创建，是一种免费提供的教学工具，旨在成为学生首次接触基本编程概念的工具。
您被称为软件考古学家。 这是否意味着您携带牛鞭并像信息技术印第安纳·琼斯一样追逐文物？
我找到了 计算机历史博物馆 [位于加利福尼亚州山景城] 的董事会，并告诉他们他们也应该建立一个软件博物馆。 如果我们无法访问例如 Word 的原始源代码，这将是一件可悲的事情……[对于]……后代来说。 我找不到 [IBM 大型机操作系统] 的原始源代码； 甚至 IBM 也没有。 很难访问其中一些软件，因为它具有专有性，并且企业不希望竞争对手看到它。 我们正在对软件进行考古挖掘，以便后代可以研究它并加以改进。