软件开发的类比

2025年3月7日 作者：Max Kanat-Alexander

有时候，我需要向非软件开发人员解释软件开发。多年来，我想出了一个类比，可以解释软件开发是什么以及它的过程。我曾经成功地用这个类比向一个9岁的孩子解释软件开发，包括网络安全等高级概念。我觉得其他人也可能从中受益，所以分享如下：

想象你生活在一个没有计算机的世界。你是一家定制汽车工厂的老板，人们可以在纸上写下他们想要的任何汽车，你的工厂就会为他们制造。然而，这些汽车不是由人类制造的，而是由特殊的机器人制造的，这些机器人可以读取并遵循指令（但不会自己思考）。

机器人知道如何制造汽车的方式是，有一本特殊的指令手册，描述了如何制造每个部件，以及如何将这些部件组装成任何人可能想要的任何汽车。这本书非常庞大——有10万页精确的指令，详细说明了机器人需要执行的每个步骤，考虑了机器人在制造汽车时可能遇到的任何情况。（例如，如果其中一个机器人在制造部件时坏了怎么办？如果工厂用完了他们正在制造的部件的材料怎么办？如果客户要求组装两个以前从未有客户要求过的部件，而手册中没有如何操作的指令怎么办？等等——你能想象的每一种可能情况。这就是为什么这本书这么长。）

显然，一个人不可能创建一本10万页的指令手册。所以这本书是由1000人共同编写的，所有人都在同一本书上工作。有些人编写如何制造汽车发动机的指令。其他人编写如何制造车门的指令。以此类推，针对汽车的每个部件和每种组合方式。书中的所有指令都必须彼此“一致”——例如，如果我制造一扇门，它必须能够连接到汽车的车身。如果我制造轮胎，它们必须适合轮毂。所以这本书的所有作者都在不断合作，确保书中的所有指令都能正确协同工作。

随着新型汽车零件的出现，必须编写新的指令。当这本书的作者发现机器人可能遇到的新情况时（“哦，我们没意识到下雨时有些零件会生锈！”），他们必须更新书中的指令。换句话说，这本书不仅需要编写一次，实际上还在不断变化。事实上，几乎总是有更多的工作需要用来保持这本书的更新，而不是编写新指令的工作。

如果这听起来像是一个不可能解决的问题，别担心。没有一个人能够理解整本书。所以如果你对这个问题感到不知所措，那是正常的！世界上每个人对这个问题都有同样的感觉。这是10万页不断变化的指令。那么我们该怎么做呢？我们设定关于这本书如何编写的规则。例如，我们说“车门总是以相同的方式连接到车身。”就像，车门总是有相同类型的挂钩连接到车身，车身总是有相同的位置让这些挂钩插入。这样，无论你制造什么门或什么车身，它们总是能配合在一起。现在我们不必再考虑那个问题了。我们设定许多这样的规则，以便每个编写这本书的人都可以安全地处理他们负责的部分，而不必担心他们仅仅通过更改关于车轮或发动机的一条指令就会破坏整辆汽车。只要每个作者遵守规则，他们可以更改书中的任何内容，整辆汽车将继续工作。这限制了我们可能制造的汽车类型，但它使得解决这个问题成为可能，否则这是不可能的。

这些作者，即编写和维护这本书的人，就是软件开发人员。他们遇到的问题几乎与软件开发人员和开发团队遇到的问题完全相同。例如，你如何知道你编写的指令是否真的有效？当有新的人开始参与这本书的工作时，他们如何学习规则？当规则太多以至于作者记不住所有规则时会发生什么？作者如何了解客户想要制造的新汽车和新汽车零件？你可以使用这个类比向任何人解释软件开发的所有过程、问题和原则。

希望这对你有帮助！

-Max