代碼編寫中的心理學(xué)與美學(xué)

2019-11-17 04:47:18

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供稿：網(wǎng)友

　　本文是Charles Petzold于2005年10月20日在NYC.NET開發(fā)者小組中的演講稿節(jié)選。Visual Studio或許是程序員最好的伴侶之一，但這些年來，它變得日益冒進(jìn)、專制，控件問題也變得越來越混亂。難道我們應(yīng)該投降，讓Visual Studio替我們來編寫代碼嗎？還是它正在侵蝕我們的編程聰明而不是使我們增長聰明？這篇演講剖析了Visual Studio生成的代碼，分析了它為我們造就的令人震動的編程習(xí)慣；狂熱地表達(dá)了獨(dú)立編程過程中的喜悅、挫折和滿足感。

　　技術(shù)成癮，信息盡在指尖的麻煩　　

　　在使用計(jì)算機(jī)時，鍵盤和鼠標(biāo)或許會使我們患上重復(fù)性神經(jīng)壓迫障礙癥（repetitive stress disorder），.. 但軟件對思想的影響要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于身體，即便如此，這種影響也是不易察覺的。

　　有些觀察家在觀察我們的數(shù)字化生存方式后，注重到某些應(yīng)用程序使用戶以一種非常嚴(yán)格的預(yù)先設(shè)計(jì)好的方式進(jìn)行思考，而且我們總是這樣談?wù)撘环N消費(fèi)技術(shù)：“在擁有它之前，我們根本不知道有多么需要它。”而大多數(shù)此類技術(shù)似乎都不是為了滿足某種特定的需求，只是使我們沉迷于原本從未需要過的其他東西；不是為了使我們生活得更好，只是引誘我們服下設(shè)計(jì)師提供的又一劑迷藥。一旦我們嘗到甜頭，就被引誘了。

　　20 世紀(jì)90年代初，Microsoft公司提出了一個口號“信息盡在您指尖。”理論上來講，這聽起來相當(dāng)不錯，而今天，有了Google、Wikipedia、Internet MovieDatabase和其他有用的網(wǎng)站，這個夢想基本上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。

　　沒有Visual Studio（以下簡稱為VS），世界將會怎樣？它使我們按照各種預(yù)先設(shè)計(jì)好的方式進(jìn)行工作，舉例來說，假如VS實(shí)現(xiàn)的功能比現(xiàn)在少，那么人們是否會更興奮？VS的某些特性大大提高生產(chǎn)力，但就我個人而言，它們看上去貶低了VS，也減少了我的編程經(jīng)驗(yàn)。

　　自從20年前的1985年11月，Windows 1.0初次登場，記錄的函數(shù)調(diào)用約有400種。10年以后，Windows 95中的函數(shù)調(diào)用超過了1000種。今天我們已經(jīng)作好了迎接.NETFramework 2.0正式版的預(yù)備。僅僅統(tǒng)計(jì)MSCORLIB.DLL和那些以System開頭的程序集，就有超過5000種公共類，包含超過45000 種公共方法和15000種公共屬性，這還沒有計(jì)算那些派生而來以及未重寫的方法和屬性。有這樣一位能把握60000種方法和屬性的程序員嗎？我認(rèn)為沒有。解決方案之一當(dāng)然就是專門化。

　　IntelliSense

　　VS試圖通過IntelliSense這種特性降低類、方法和屬性的大規(guī)模擴(kuò)展給人們帶來的問題。在防止用戶出格方面，假如您將“指尖”理解為對屏幕上插入鍵所在位置的比喻，那么IntelliSense實(shí)際上就實(shí)現(xiàn)了“信息盡在指尖”這一目標(biāo)。它與.NET配合得天衣無縫，這是因?yàn)閂S可以使用映射從您指定為引用的實(shí)際DLL中獲取所需的全部信息。

　　為使IntelliSense正常運(yùn)作，自下而上的編程是最佳選擇。IntelliSense要求每一個類、每一個方法、每一個屬性等等都必須得到正確的定義，然后才能引用。假如您沒有這樣做，IntelliSense將使用已定義的相應(yīng)內(nèi)容嘗試糾正您鍵入的代碼，這可能會導(dǎo)致出錯。

　　但這里的結(jié)論令人驚愕。要想使IntelliSense正常運(yùn)作，不僅要求使用自下而上的結(jié)構(gòu)編程，在每一個方法或?qū)傩灾校€必須要從開始到結(jié)束呈線性地編寫代碼——這簡直就像使用古老的DOS行編輯器EDLIN。您必須首先定義所有的變量，然后才能使用它們。根本不能在代碼中越行編寫。

　　我不需要再記住任何東西。IntelliSense會幫我記住。我的編程過程成了一場與IntelliSense的持久對話。因此我不認(rèn)為IntelliSense能幫助我們成為更出色的程序員。它實(shí)際的目標(biāo)是使我們成為效率更高的程序員，這也就意味著使我們的勞動更為廉價(jià)。

　　IntelliSense是一種不可避免要出現(xiàn)的技術(shù)。即便Microsoft公司沒有開發(fā)出它，其他人也會將它帶給我們。人類從不因?yàn)榭赡艹霈F(xiàn)不幸的結(jié)果而盡量避免追捧某些技術(shù)。

　　生成的代碼

　　VS不僅僅試圖完成我們正在鍵入的代碼，多年以來，它一直想要為我們生成代碼。例如，假如選擇Windowsapplication作為新項(xiàng)目類型，給它命名并指定本機(jī)驅(qū)動器上的存儲位置后，VS就會生成足夠的代碼，以使這一項(xiàng)目立即可編譯、可運(yùn)行。

　　出于某種原因，我們都已經(jīng)相信了這是編程的合理方式。我更喜歡自己鍵入預(yù)備代碼，然后自己輸入main函數(shù)或Main方法。我真正需要幫助的時機(jī)絕對不是開始編程時，而是在我試圖結(jié)束編程時。那個時候VS又在干什么？

　　VS會將我們編寫的程序與一組它認(rèn)為我們需要的動態(tài)鏈接庫掛鉤，而不管您的程序是否真的需要這些DLL。這些額外的引用不會造成任何實(shí)際的損害，但假如其他人查看程序，會造成一些混亂。

　　在其他文件中，VS會創(chuàng)建一個名為Form1.cs的文件，這是源代碼文件，事件處理程序?qū)⑵鋺?yīng)用于主窗體中的控件。您會在代碼頂端看到一組命令，包含了程序需要的命名空間。除了WindowsForm程序標(biāo)準(zhǔn)命名空間外VS還包含了很多自創(chuàng)的東西，其中某些的確非常有用，但假如程序并未實(shí)際使用這些命名空間中的任何類，那它們就只不過是令人分心的噪聲。

　　VS還在一個以項(xiàng)目名稱命名的命名空間內(nèi)封裝了其生成的所有代碼。當(dāng)然，我完全理解給DLL一個命名空間的價(jià)值，但是為什么要給應(yīng)用程序一個命名空間呢？我就這個問題考慮了很久，但沒有得到答案。

　　VS還會創(chuàng)建一個名為Form1.Designer.cs的文件，在VS 2005的某些測試版中，這個文件甚至不會默認(rèn)地顯示在項(xiàng)目文件中。這是VS在您設(shè)計(jì)窗體時插入生成代碼的文件。VS顯然不希望您搞亂這個文件，出于某些很好的理由，VS希望這些生成的代碼采用一種特定的格式，假如您把它搞亂了，那么VS就無法在您再次打開項(xiàng)目時讀回這些代碼。
更多的請看：http://www.QQread.com/windows/2003/index.Html交互式設(shè)計(jì)

　　絕大多數(shù)革命性的交互式設(shè)計(jì)素材都是在Visual Basic基于Windows的版本中寫下第一個表達(dá)式的，也正是從這里開始，我陷入了對Windows編程發(fā)展方向的深深憂慮。您不僅可以將按鈕移動到窗體中、以交互式方式將其位置和大小調(diào)整為所需結(jié)果，而且假如您單擊按鈕，Visual Basic還會生成一個事件處理程序并答應(yīng)您在其中鍵入代碼。

　　Visual Basic不是將程序作為一個完整連貫的文檔來處理，而是作為附屬于可視化對象的代碼段來處理的，這是我困擾的原因所在。這不是程序應(yīng)該有的樣子。這不是編譯器看到的東西。之后人們要怎樣才能獲得一種對完整程序的感覺呢？這令我感到非常困惑。

　　交互式設(shè)計(jì)素材最終在C++開發(fā)和Microsoft Foundation Class中找到了自己的位置，代碼生成的背后實(shí)際隱藏的東西根本沒人愿意探討，那就是多到令人毛骨悚然的MFC支持，我對此深信不疑。我不斷地推出《Windows程序設(shè)計(jì)》的修訂版，我認(rèn)為其讀者群是像我一樣喜歡從頭開始編寫自己的代碼的程序員。

　　再見！資源腳本

　　我非常喜歡.NET 1.0測試版及Windows Form，其面向?qū)ο蟮某潭蕊@然要比MFC高得多，同時也非常好奇資源腳本就這樣徹底消失了。用戶在代碼的對話框中——現(xiàn)在包容于一個更為通用的術(shù)語“窗體”中——創(chuàng)建并組合控件。當(dāng)然，即便是在Windows 1.0中，您也可以通過代碼創(chuàng)建控件，但那種體驗(yàn)不是非常令人愉快，因?yàn)閯?chuàng)建每個控件時都要調(diào)用帶有11個參數(shù)的CreateWindow函數(shù)。在Windows Form中通過編寫代碼創(chuàng)建控件是非常方便的。

　　例如VS并不希望您使用數(shù)組或循環(huán)來創(chuàng)建并定位一組按鈕，它希望您使用設(shè)計(jì)器，它希望為您生成代碼，并將這些代碼藏在您看不見的地方。

　　在第一個對話框編輯器面世約20年以后的今天，VS又犯下了生成不美觀的代碼還警告您不要搞亂它的錯誤。當(dāng)然，我們知道VS這樣做的原因。理論上來講，您可以為VS的工具箱增加另外一個名為Button的空間——從另一個命名空間的另一個DLL，所以必須有區(qū)分它們的方法。

　　VS是根據(jù)您所選擇的控件生成代碼的，它為控件賦予標(biāo)準(zhǔn)名稱并答應(yīng)您更改變量名稱，只要更改控件的屬性即可，那么不僅按鈕對象的屬性會改變，按鈕變量名也會隨之更改。VS所做的一切都只是為了使您更快地寫出代碼。

　　程序員真的會以這樣的方式設(shè)計(jì)代碼嗎？我可以確定地說，確實(shí)有一些這樣的人，但同樣可以確定大部分程序員都不會這樣做。

　　在探討關(guān)于變量名的話題時，我應(yīng)該說一些VS的優(yōu)點(diǎn)。VS 2005有一種極為出色的變量重命名工具。大家都知道，有時真的需要重新命名一個變量，但還要依次更改其在程序中實(shí)際使用的地方，而查找并替換顯然有帶來負(fù)面效應(yīng)的可能，您碰到這種情況有幾次？現(xiàn)在，這一全新的變量重命名工具使您避免了所有的麻煩，而且，假如您將其命名為與現(xiàn)有名稱重復(fù)，這一工具還會給您以提示。我希望人們能充分利用這一工具來重命名他們的控件，不要保留VS的默認(rèn)設(shè)置。

　　過度使用的字段

　　VS自動生成代碼帶來的另外一個問題就是每個控件都是創(chuàng)建該控件的類中的一個字段。這是一種可怕的編程經(jīng)歷，程序員也許會通過觀察VS生成的代碼來學(xué)習(xí)正確的編程技術(shù)，但他們所看到的就是這個。

　　面向?qū)ο缶幊碳夹g(shù)出現(xiàn)后，全局變量在其中起的作用已經(jīng)微乎其微，只有那些字段現(xiàn)成為的全局變量，且其濫用情況非常嚴(yán)重。

　　理論上來說，做為窗體一部分創(chuàng)建的任何子控件都不需要作為字段存儲，因?yàn)槠涓浮ǔ榇绑w，您可以使用為屬性索引的整型值或在創(chuàng)建控件時為屬性指派的文本引用各控件。此時假如您的控件有著有意義的名稱，而不是button1和button2，那么您會再次發(fā)現(xiàn)其優(yōu)勢。

　　作為程序員，我們應(yīng)該就每一個特定對象進(jìn)行謹(jǐn)慎的思考，它是定義為字段還是局部變量。假如一個標(biāo)簽在整個窗體存在期間都有著同樣的文本，那么可以很輕易地判定出，它應(yīng)該定義為局部變量。而假如一個標(biāo)簽的文本是通過事件處理程序或其他某些控件設(shè)置的，則或許將其存儲為字段是最方便的。

　　事情就是這么簡單，但VS不希望您這么想。VS希望將所有東西都存儲為字段。

　　揭開VS的神秘面紗

　　即使VS可生成完美的代碼，依然有一個問題。由于VS可生成代碼，它在代碼和程序員之間聳立起一道無形的墻壁。VS向我們暗示這是編寫現(xiàn)代Windows或Web程序的惟一途徑，因?yàn)楝F(xiàn)代程序設(shè)計(jì)的某些方面只有VS知道其來龍去脈。VS還提供了樣板代碼，其中包含一些從未在Microsoft公司提供的文檔或指南中充分論述過的材料，這進(jìn)一步增加了VS的權(quán)威感。

　　這給我?guī)砹艘环N被強(qiáng)制的感覺,作為一名Windows Form編程和Avalon編程教師,我故意與其背道而馳。我覺得我需要揭開VS的神秘面紗,讓人們看看它到底在做什么,并且示范如何自行編寫代碼開發(fā)這些應(yīng)用程序,假如您愿意,我們甚至可以離開VS,在命令行中編譯這些代碼。

　　純粹的編寫代碼帶來的純粹快樂

　　幾個月之前，或許是為了反抗所有這些高傲的Windows Form和Avalon編程技術(shù)，我開始重新使用C語言編寫程序。編寫的代碼并不多。

　　通過一些實(shí)際的項(xiàng)目，我發(fā)現(xiàn)我不必查找任何資料，我用C語言編程的經(jīng)驗(yàn)有20年。在C#出現(xiàn)之前，這是我最喜愛的語言。這項(xiàng)任務(wù)是純粹地編寫算法，然后輸出簡單的結(jié)果。這就是全部內(nèi)容。

　　我還發(fā)現(xiàn)在編寫代碼之前，確實(shí)需要好好動動腦筋。采用全部可能的組合總是不答應(yīng)的。您需要削減一部分。經(jīng)過這樣的初步處理后，還有實(shí)際的代碼要去編寫，但這里沒有API、沒有類、沒有屬性、沒有窗體、沒有控件、沒有事件處理程序，當(dāng)然也根本沒有VS。

　　此時，有的只是代碼和我本身，有那么一瞬間，我重新找到了一名真正的程序員的感覺。

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