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软件工程能力漫谈:比编码更重要的,是项目管理能力

  • 2022 年 3 月 02 日
  • 本文字数:7055 字

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软件工程能力漫谈:比编码更重要的,是项目管理能力

章淼老师在软件工程能力方面,积累了多年的经验,这个话题他之前也分享过多次,整体上内容有修改调整。


章老师博士毕业后在清华待了 12 年,主要是做网络方面的研究,到 2006 年的时候离开清华,进入到工业界,首先做了六年的用户产品研发,之后在 2012 年加入百度,一直做网络基础架构相关的开发工作,主要是对内服务,在运维部和系统部,做 BFE 平台研发。2020 年 6 月份转入对外服务,现在在做 BFE 商业化推广。2018 年 1 月到 2021 年 10 月份,兼任百度公司代码规范委员会主席。


接下来的内容主要分为三个部分,都是在围绕工程能力。第一,说明清楚为什么要重视工程能力;第二,阐述什么是工程能力;第三,说一下怎么来提高工程能力。


为什么要提升工程能力


这个话题这两年受到很大的关注,和现在形势变化有很大关系,第一个很重要的形势是业界竞争加剧了,很多所谓蓝海或者非常空白的领域已经不存在了,大家都在同一个领域竞争,竞争非常激烈;成本已经发生了巨大的上涨,现在中国软件工程师成本与美国相比,差距没有那么大,据之前的交流,中国软件工程师的成本已经超过英国,跟美国已经没有太大的差距了;产业升级,之前互联网公司大部分做的是 ToC 互联网,现在很多公司都转向 ToB,转向 ToB 对软件研发或者工程能力的要求,已经有了非常大的变化。


另外也发现一些现象,现在很多互联网公司加班加点。在去年还出现了 996.ICU,圈外人不知道什么意思,圈内人都知道,每天 9 点上班,9 点下班,一周工作 6 天,最后累到进入 ICU 重症监护室。今年我们也发现有一些变化,很多公司开始响应国家号召,减少工作时间,尽量避免 6 天工作制。但是减少时间之后,我们该怎么样保证工作产出?这其实要依赖我们的工程能力。


我还观察到的现象,很多的从业者写了很长时间的代码,甚至 8-10 年以上,但是很多的方法都是错的,换句话说,软件工程师是一个所谓的青春饭,为什么?其实跟从业者的素质是有关系的。所以以上的形式,要求我们中国的软件工程师,也需要更新迭代。


《经济新动能》一书讨论的是中国经济如何进行转型升级。在这种大潮流下,IT 从业者或者中国软件工程师也要考虑这个问题,就是这四个字“转型升级”。


什么是工程能力


很多人认识到要提升工程能力,但是提升什么能力呢?如果没有正确的认识,可能也无从下手。有些人会认为工程能力就是写好代码。确实我们很多软件工程师每天关注的或者平时学习的东西,仅仅是写代码。


但是我今天重点想表达的观念是,工程能力不仅仅是写好代码这么简单,也不是某一个人写好代码这么简单,它反映的是团队的综合素质。软件工程师大多是理工科毕业,感觉人文学科对软件工作似乎是没有太大的帮助,但我经过这 20 多年软件研发之后,深刻体会到做工程不仅仅是自然科学,也是人文社会科学。所以对于从业者来说是需要关注那些非技术的方方面面,而且你会发现在你工作的大量时间中,并不是用在琢磨技术上,很多时间可能是涉及到沟通等非技术因素,对我们影响非常非常大,还有包括项目管理,这些看上去和技术并没有直接关系,但是对研发项目,或者工程能力影响是巨大的。



工程能力的定义来自《百度软件工程能力定义》,这是百度内部的文件,写于 2019 年底,当时要提升工程能力,需要有文件阐述到底什么是工程能力。最后我们写了这样的一句话:使用系统化的方法,在保证质量的前提下,更高效率为客户和用户持续交付有价值的软件或服务的能力。这句话可以拆解为以下五个要点,第一是研发的目的是要提供价值,第二是质量第一,第三是要实现价值持续交付,第四要使用系统化和科学的方法,第五是持续提升研发效率。


软件研发的目的是要提供价值


业界中的现象是,很多从事软件研发的同学,比较习惯从技术角度来考虑问题,比较喜欢研究复杂的技术,技术简单觉得没有意思,没有兴趣去搞。这就造成我们花了大量的精力搞了很复杂的技术,但是做出来对社会没有价值。所以这里面也写了一下我的观点,我们在工作中所使用的手段,包括技术设计、编写代码等技术只是手段,而不是目的。所以我们不要因为在做的过程当中,使用太多的手段,而忘记我们的目的。


在软件项目规划阶段,需要从客户需求或商业价值角度考虑,而不是你写完整后再考虑这个问题。另外,要建立成本意识,我们要考虑投入产出比,要做一个项目应该是有收益,而不是最后获得收益比成本还要小,那就亏本了。这是刚才说的第一点,软件要能够提供价值。


质量第一


这一点也经常被忽视,在项目紧急的时候,就在时间和质量之间进行权衡和取舍,牺牲质量,降低对质量的要求。那么在《软件开发的 201 个原则》里面对质量也有所讨论,第一条讲到质量第一。作者是这样说的,无论如何定义质量,客户都不会容忍低质量的产品。即使质量差,也按时交付产品,这似乎是政治正确的行为,但这是短视的。从中长期来看,这样做是自杀。质量必须放在首位,没有可权衡的余地,说的非常明确。我们拿这条来衡量我们现实当中工作,会发现很多团队其实都是在做这样的事情。


那我们该怎么做呢?第一,对所有的项目,首先需要明确定义质量的要求,质量并不是绝对的,在各个场景下可能质量要求有所不同。所以我们到底做到什么样的质量,这是需要在项目初期定义清楚。第二,在质量方面不能妥协。前面提到我们的软件要交付提供价值,如果是低质量的软件无法提供价值,整个研发活动就变得没有意义了。第三点,我们也需要平衡质量和交付时间的关系,不是降低质量,要提高技术水平,通过技术手段更高效率、更低成本的保障质量,比如说我们可以用自动回归方法,甚至用 AI 方法,用这些高技术来保证质量。第四,高质量的软件一定是设计出来的,而不是靠后边测试、运维保证的,这些都已经很晚了。所以我们在设计阶段,就应该保证软件设计的质量,这是非常关键的。


实现软件价值的持续交付


观察到很多现象,即项目执行过程当中的前紧后松状态,前边非常投入,花了很多资源,等软件研发出来之后,后边软件没有人关注了,会发现设计文档腐烂、代码没有人维护。原因是我们没有对软件整个生命周期与价值输出有清晰的认识,我们只做了短期准备,我们觉得软件开发完就结束了。所以第一点要提升认识,认识到软件开发与维护都是长周期的,一个软件甚至可以运行 10、20 年。在这样的认识基础上,需要综合考虑全周期的研发成本问题,而不是只考虑开始的时候很快的,最后成本非常高。要做好长期维护的准备,而且要持续进行改进,一个软件是逐步通过长期迭代、长期优化产生出来的。


这一点也非常非常重要。我们可以看到的现象是什么?在中国软件很多从业者是缺乏对软件开发方法的深入学习。我曾经做过调研,很多从业者看过真正的软件工程的书籍,不超过两本,甚至有些人没看过,比如说我看到一些列表,某个语言的用法,比如说某些网络知识,这些都不是专业的软件工程的书籍,我们可以看到在中国软件复用比例是非常之低的。所以这一点我们首先要认识到,软件工程本身是一个非常专业的方向,软件诞生已经超过半世纪,这些方法甚至在上世纪 90 年代已经出现很多成熟的方法,但是非常遗憾的是中国很多从业者,对这些方法都还没有充分的掌握。另外,我们也要基于现在优秀的基础设施高速迭代,现在出现了像云原生思想,包括很多设施已经云化,这些对我们是非常有帮助的。还有软件复用能力,建立可复用的软件。


使用系统化和科学的方法


是否使用科学的方法,效率差距是非常大的,可能差 10 倍、100 倍,甚至从零到一,你用这些正规方法,有些软件就可以搞定,如果你没有掌握系统科学的方法,这样复杂度的软件你可能根本搞不定。所以掌握科学方法,对我们驾驭大型软件是非常重要的。


谈到系统科学方法,我引申一下,我们需要坚持软件开发的原则,很多从业者在现实中,我发现很容易屈服于各种外部力量,比如说一个领导怎么怎么说,或者说他的需求方怎么怎么说,或者周围人怎么怎么说,就很容易做出很扭曲的行为。这个原因是什么呢?我思考一下,因为很多从业者并不知道软件研发的基本原则,一个人当他心里没有原则的时候很容易屈服于外界压力,所以我们需要坚持软件开发的原则。


这里讲到什么是原则,原则是工作的准则,而且它代表了很多的集体智慧。在《软件的 201 原则》里提到了很多重要的原则,我们这儿列了一下,比如说质量第一,先确定问题,再写需求,没有文档的设计不是设计。像这样的原则都非常重要,但是你仔细想,在现实工作当中很多团队、很多人在工作当中,不断的打破这些原则,这恰恰是造成我们工作非常低效重要的原因。这里面我写了:没有原则就会随意妥协,结果就是低效、低质的工作。


这也是百度这些同学为什么在过去两年很努力在推这本书《软件开发 201 个原则》,这是 1995 年出版的非常经典的软件工程书籍,这里面提到很多重要的原则,这本书上个月已经正式出版,我们发现很多开发者对这本书评价非常高。但是我也看到很多人对这些原则嗤之以鼻,甚至看不懂,有些人对这本书评价非常低,这一点是非常令人痛心,明明不知道这些原则,当把这些原则告诉他的时候也没有任何感觉,这一点我是非常遗憾的。


持续提升研发效率


研发效率绝对不是一天可以见成的,甚至永无止境。发现很多管理者对业务目标非常关注,但是对软件研发的能力并没有持续关注。这是一个非常大的误区。所以提升效率、提升人效,应该是一个软件研发团队一直需要追求的目标,应该去想一想我们今天是怎么做软件的,一年两年之后,我们怎么能够更好的做软件,会有什么变化。


软件工程能力提升,该怎么做?


在百度的软件工程能力定义里,工程能力的素质中的个人能力素质,包括团队的能力素质,以及公司的能力素质。个人能力素质包括需求的把握、系统设计,这两个主要是关于前面的设计阶段。编码能力、项目管理,还有运维能力,这是软件后期上线运维,以及产品意识、客户服务意识、安全意识、质量意识,还有沟通能力。对一个个体来说,这些是非常重要的工程能力。


 

这里想强调一点,对于工程能力来说,人是根本。我认为人的要素是最为关键的。这里面有一个说法,为什么使用同样工具的人,为什么你的效率只有别人的 N 分之一。而且对一个优秀的人来说,他只使用一般的工具,他工作的产出会远远超过一般的人使用优秀的工具。还有一个很重要的趋势是什么呢?小规模优秀工程师团队,要远远超过大规模一般工程师团队。这是为什么呢?因为对一个大的团队来说,沟通成本是非常高的,团队内沟通成本是随着人的数量呈指数级上升。所以这方面由于现在软件工具提升,包括各种云平台的出现,实际上把效能变的更大了,一个小的团队可以做非常非常多的事情。


对于一个优秀产品,一定是来自于优秀的人与团队的,一定不是来自一个一般的团队。我也曾经讲过,软件是人类智慧的结晶,优秀的智慧结晶一定是来自优秀的人与团队。所以我的建议是软件研发主管或者 Leader,多投一些精力培养团队成员。


从个人素质来讲,我经常简化为三点:代码、文档、项目管理。这三者当中的排序,我个人认为项目管理是高于文档、高于代码,这可能跟很多人的认识会不一样,很多工程师认为代码是最重要,90%甚至 95%以上的软件工程师是忽视项目管理的,没有掌握正规的方法。


首先从代码说起,要求非常清楚,要能写出让别人很容易看懂的代码,这个要求好像非常低,但是其实很多人是做不到的。这里面我引用的是 Python 的非常好的一句话,第一句话是优美比丑陋好,你的显示比隐示更好。其实 Python 语言,很多人没有关注到这里面讲到的东西,所以我们代码应该是写的要尽量简单、尽量优美,要尽量使用简单的方法。



所以写好代码方法也很简单,我这边列了五点:


第一,合理的模块划分。很多同学模块划分有很严重的问题,导致未来软件维护非常困难,也非常难以复用。

第二,清晰的函数定义。别看函数这么简单,我发现很多同学对函数语义定义并不清楚。

第三,短小清晰的代码段落。如果我们想想很多同学写出的代码几百行没有任何一行空行、注释。

第四,准确的命名,强调一下,漂亮代码要具备一定的语文基础,写代码和写文章一样。

第五,清晰的注释,确实应该讲很多人的代码里面,几乎看不到任何一行注释。


此外,认真的代码评审,是提升代码质量最好的方法,同时也是传播编程方法最好的方法。但是非常遗憾,在中国互联网行业还有很多团队没有真正执行代码评审。


真正的软件工程师在软件上的追求:差一个空格都不行。我们离这个目标还很远。


工程能力提升的第二点:文档


我们需要大家重视文档,文档的忽视确实受到了所谓“敏捷”运动的影响,因为很多人对敏捷有错误的认识,似乎很多人的概念里,敏捷就是不写文档。但是我今年确实对敏捷做了一些研究,敏捷运动当时的起源是应对上世纪 80 年代或者是 90 年代非常重视文档要求,做一个项目要写非常非常多文档,文档已经成为工作的负载。所以敏捷思想提出要少写一点文档,是说少写一点,而不是不写,不知道在中国怎么传成敏捷就是不写项目文档。


在《软件开发 2.0》的书里面明确提出,没有文档的设计,不是设计。所以现实当中很多软件工程师没有做设计,直接就是扑上去写代码,这件事情是非常荒谬的,在其他行业都会去写设计文档,再投入生产,而在我们这个行业,都没有写任何文档,就做完了,开始编码,所以这件事情非常荒谬。


另外一个角度大家要认识到为什么要写好项目文档,因为在整个项目过程当中我们有超过 50%的时间是用来沟通的,所以沟通效率会极大影响研发的效率。文档的目的是什么呢?我认为,第一点提升沟通的效率,通过一个清晰的文档,可以极大提升沟通效率。第二是提升对思考过程的管理。你在整个设计过程当中,我们把文档作为一种设计工具,用来整理思想。


所以从这个角度出发,我们很多人关于文档是作为最后存档方式的一种认识,是非常错误的。这里面我写了两句话,第一,不会写文档就等于你不会做设计。第二,不会写文档就无法成为高级工程师。所以很多人的天花板是非常明确,可能写了 8-10 年的代码,但是你不会写文档,所以至今仍然无法跃升成为高级软件工程师。


怎么才能写好文档?第一,用户思维。比如说写需求文档,要从用户角度想问题,而不是从内部实践角度。第二,准确的概念定义。这跟刚才讲代码命名有一点类似,命名代表了概念,在文档里面也同样面临着概念的问题。第三,要有清晰准确的逻辑,这一点也非常重要。第四,可能大家一般没有关注到,就是规范的表达方式。无论是用文字还是图表,我确实在工作当中会说,某某同学请你不要再使用你的方言。很多人确实没有使用规范的方式,他用自己看懂的方式表达,别人理解起来很困难。第五,一定要有研究和思考能力,我们在工作当中都在不知不觉做着研究,研究就是定义问题、分析问题、解决问题。第六,严谨科学态度,很多同学写文档有很多的问号、不清楚的地方都留下来,这样的话保留之后进入下一阶段,这样做的系统是经不起历史与时间的检验。第七,要认真和充分的设计评审,很多团队在代码评审上做的不好,应该在文档评审上做的更差,很多文档可能没有人看,直接通过了。所以这里面现在是 7 点,似乎好像很简单,如果能把这些做到,我们一定可以产出非常高质量的项目文档。


也推荐对大家提升文档是有帮助的两本书,第一《人人都是产品经理 2.0》,如果想学怎么做需求分析,我建议看看这本书,即使你不是产品经理。第二本是《金字塔原理——思考、理论和解决问题的逻辑》,也很不错,大家可以看看这两本书。

 

第三点要强调的,也是最高优先级的重视项目管理。从我到工业界差不多 15 年时间,我认为大量的团队忽视了项目管理,在《软件开发的 2.0》里面提到一个观点,原则 127:好的管理比好的技术更重要。有再好的技术,如果你管理的不好,这个项目也是要失败的。这里面就会有一个大家经常问到的问题,我不是管理者,也不是 Leader,为什么要做项目管理?从德鲁克的观点出发,他提到我们现在这些人从事着这些行业,其实都是知识工作者,每个知识工作者都是管理者,我们要站在这个角度上看问题。所以每个工程师其实都是管理者,要做好自己的管理。而且现实工作当中你会发现很多项目是工程师在管理,他的经理、Leader,这些细节都管不过来。而且从整个行业趋势来看,高度自组织的小团队才是趋势。大家可能记得我前面提到,由优秀的人构成小规模软件工程团队,远远高于大规模一般人构成的团队。


好的项目管理来自:第一,了解项目管理的常识和原则;第二,实事求是的态度。我发现很多人在面临项目问题的时候,采取回避,或者是隐瞒的态度,这不利于项目正常进行。所以这里面非常强调我们要讲真话,要敢于向外披露。


第三,需要对知识社会有正确的理解。知识社会的特征是什么,从权利为中心转向以知识为中心,我们要尊重专业、自主管理,这些不是靠人能看住,即使可以看着人表面在工作,但没有看住大脑。还有以人为中心,要摒弃大工业生产的思想,每个人都是螺丝钉,每个人都会被替代,这样的思想是会被替代的。


这里面推荐两本书,一个是德鲁克《知识社会》,如果没有知识社会,我们不可能建立现在非常高效知识团队。第二本书是清华的《快速开发》,出版的非常早,但是非常好的一本书。


总结


我们的社会越来越被信息驱动,在信息社会里面软件驱动信息社会,软件研发是非常重要的。其次,软件工程师的提升,对中国有巨大的意义,大家不要忽视自己的责任。


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上面谈了很多软件工程能力,这里面也包含工程师的架构能力,对架构的理解,对新技术的采纳,对业务的熟悉程度等等,都是技术人能力要素的组成部分。在 4 月 24-25 日上海举办的ArchSummit架构师峰会上,来自阅文集团的技术经理高磊老师,策划了“技术人的修炼”专题,邀请 vivo、阅文集团等企业的资深技术专家来分享技术能力提升话题,感兴趣的可以点击阅读原文查看所有议题



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