什么是软件

前面通过四篇文章，把什么是架构，如何做好架构等必要的概念澄清了一下。这些概念对于在各种不同的领域都应该也是有用的，需要读者自行思考，并应用到自己所在的领域中。在这篇文章开始，我们用同样的思考，来看看软件是怎么回事，以及如何运用架构思维，更好的设计和实现软件。

　　冯诺依曼结构，图灵机，以模拟人为目标

　　软件的历史，实际上可以说是用机器模拟人的历史。不管大家（包括在这个历史过程中的参与者）有没有意识到，我们都有意无意的在计算机上模仿人类的行为。从冯诺依曼结构开始，程序逻辑开始脱离硬件，采用二进制编码。加上存储，配合输入输出，一个简化的大脑就出现了。图灵机则是模拟大脑的计算，用数学的方式把计算的过程定义了出来，著名的邱奇-图灵论题：一切直觉上能行可计算的函数都可用图灵机计算，反之亦然。软硬件两者一结合，一个可编程的大脑出现了，这也是现在为什么我们把计算机叫做电脑。在硬件上编写出的程序，就是软件，是用来控制硬件的行为的。

　　成本为王

　　在初期，软件使用二进制编写的，从硬件到软件，成本都非常的高。随着半导体技术的进步，硬件的成本越来越低，性能越来越高，甚至出现了摩尔定律：当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件数目，约每隔18-24个月增加一倍，性能提升一倍。软件方面，为了简化难度，开始采用汇编，进一步出现了类似于人类的语言的高级语言，比如C/C++/Java等，这使得人类可以用类似于人的语言来和计算机沟通。软件工程师慢慢越来越多，开发软件的成本也越来越低。计算机就好像是一个只需要电，不需要休息的人，可以无休无止的工作。

　　人们越来越愿意把原来只有人才能做的事情，交给计算机来做。结果就导致软件越来越丰富，能够做的事情也越来越多，成本也越来越低。可以这么说，成本是我们为什么采用软件的主要动力，可以节省大量的人员培训，减少雇员的数目。随着互联网的发展，人类社会也开始软件化了。原来必须实体店来进行售卖的，搬到互联网上，开店成本更低，并且能够接触到更多的人。想象一下，一个门店每天的人流达到百万级别是很恐怖的，由实体空间大小来决定。但是在互联网上，访问量千万级别都不算什么。最终的结果就变成，每个人能够负担的工作越来越多，成本越来越低。这也是为什么软件这么热的原因。

　　软件扮演的角色

　　随着软件的规模的变大，做好一个软件也变得越来越难了。早期的程序员写程序，主要是为了帮助自己研究课题。这些程序员熟练了之后，提高了自己的生产力，并发现还可以帮助别人写程序，慢慢软件就变成了一个独立的行业。程序从早期由一个人完成，也逐渐变成了由很多不同角色的人共同合作来完成。以下讨论的前提，都是基于帮助别人写程序，多人合作的基础上的。结论对于单人为自己写程序也适用。

　　在没有软件之前，每个人干自己的工作，自行保存自己的工作结果。人们面对面或者通过电话等沟通，如下图所示。

　　有了软件之后，实际上，我们是把我们日常生活中所做的事情，包括我们自己本人都一起虚拟化到了计算机中。而人则演化成了，通过计算机的输入输出设备，控制计算机中的自己，来完成日常的工作，以及与其他人的沟通。也就是说，软件一直以来的动力，始终都是来模拟人和这个社会的。比如模拟大气运动（天气预报），模拟人类社会（互联网社交），模拟交易，包括现在正在流行的VR，人工智能等等。模拟的对象越来越高级，难度越来越大。

　　不管如何发展，模拟人的所有行为都是一个大的趋势。也就是说，软件的主要目的，还是把人类的生活模拟化，提供更低成本，高效率的新的生活。从这个角度来看，软件主要依赖的还是人类的生活知识。软件更多的是扮演一个cost center，这也是为什么会出现很多的软件代工。

　　软件开发的架构演变

　　软件工程师是实现这个模拟过程的关键人物，他必须先理解人是怎么在日常生活中完成工作的，才能够很好的把这些工作在计算机中模拟出来。可是软件工程师需要学习大量的计算机语言和计算机知识，还需要学习各行各业的专业知识。软件工程师本身的培养就比较难，同时行业知识也要靠时间的积累，这样就远远超出了软件工程师的能力了。所以软件开发就开始有分工了，行业知识和业务的识别，会交给BA，系统的设计会交给架构师，设计的实现交给架构师，实现的检验交给测试，还有很多其他角色的配合。为了组织这些角色的工作，还有项目经理。这就把原来一个人的连续工作，拆分成了不同角色的人的连续配合，演化成了不同的软件开发的模式。然后慢慢演变出专门为别人开发软件的软件公司。

　　软件架构的出现

　　如同前面描述的架构的定义，软件架构的出现也是同样的。一开始是懵懵懂懂的去写软件，后来慢慢的就有意识的去切分，演变成了不同的架构。这个背后的动力也是一样的，就是提升参与的人的利益，降低成本。导火索也是软件工程师的任务太重，我们需要把很多工作拆分出来。拆分的原则也是一样的，如何让权责一致。同样，这个拆分也是需要组织架构的调整，来保证架构的落地。具体如何分拆，如何调整，我们将在另外一篇中着重讨论。

　　以上通过简单的描述计算机和软件的发展历史，阐明软件的本质，其实就是通过把人类的日常工作生活虚拟化，减少成本，提升单个人员的生产力，提升人类自己的利益。软件工程师的职责在这个浪潮中，不堪重负，自然而然就分拆为不同的角色，形成了一个独特的架构体系。这一切的背后，仍然是为了提升人类自己的利益，解决人类自己的问题。