爱荷华大选 App 投票酿闹剧的反思：为什么我们在软件工程方面如此糟糕？

[原文来自：www.ii77.com]

【编者按】在不久前，美国2020总统大选民主党候选人初选在爱荷华州拉开序幕，在爱荷华州民主党党团会议上，一个App引起了一场大杂沓。按照预期，这款大选投票App会在投票2小时后快速发布究竟，但该App发生故障，直到第二天也未给出究竟。

[好文分享：www.ii77.com]

作者 | Jake Voytko

编译&责编 | 夕颜

出品 | CSDN（ID:CSDNnews）

该App申报显露显现手艺问题和纷歧致性。爱荷华州民主党揭橥声明，公布他们并未蒙受收集冲击，然则在使用App时碰到了手艺问题。

本来爱荷华州向Shadow公司支出6万多美元，斥地了一款应用法式，该应用法式应可以使区域官员更轻松快捷地传输党团会议究竟。

然而，这款App却在当天变成了一场闹剧，搞砸了一场大选，差点弄垮了一家公司。

之后，本文作者撰文，经由这场App斥地事变，向软件工程范畴发出魂魄一问——为什么我们在软件工程方面如斯糟糕？

问题出在哪？

一周后，人人才对当初的不测有了更清楚的认识。本来这款App是经由Beta测试法式而不是主流App市肆分发的，用户很难经由一样流程安装App。安装后，它也很有或者并无响应。更糟糕的是，一些会议所处的所在无法保持互联网，这让无法保持互联网的App形同虚设。他们用上了备用规划：使用会议小组一向在用的德律线，但不幸的是德律线发生了拥堵。

随后，上图漫画就起头在软件工程师中敏捷流传开来。我也看到了。一句话总结这张漫画（以及我在Twitter上看到的概念）：“我不太知道该怎么说，然则我们整个范畴都不擅长本身在做的事，若是依靠我们，每小我都邑死。”软件工程师实际上并不相信这一点。但听起来这点似乎是对的。这是什么意思呢？

意思是说：当失败所引起的后果不严重时，我们很愿意建立软件。一样的软件若是充沛好，就能够正常运行。然而，大多数软件的机能糟糕到足以让我们对错误习认为常。这不是偶然的。软件工程界中很多常见的行为都滋长于如许一个情况中，人们对故障很宽容，新功能也充沛吸惹人饮茶。且失败的价值是廉价的。到场市值排名前10的上市公司供应的任安在线办事在两个小时内完全离线，一周之内子们就会遗忘这件事。人们以“快速进步取得冲破”和“上线并迭代”之类的托言逃避实际。

回报是非常丰厚的。在很多收集公司中，每个用户少量的收益乘以数百万（或数十亿！）的用户，就是一个伟大的数字。对于拥有面向消费者的App或网站的公司而言，这是有利可图的。布置成本奋发，但究竟有限，分发几乎是免费的。消费者软件工程行业需要衡量弃取：我们降低布置速度正好足以使缺陷率连结在较低水平，但不克降低到必然水平。

我将其称为软件斥地的“网站经济模型”：当布置的收益很高而重试的成本很低时，治理层会设置激励办法来优化高短期特征速度。这反映在现代项目治理实践及其实施中，我将鄙人面进行商议。

然则正如我之前所说，“当失败的后果微乎其微时，我们很愿意建立软件。”当失败的价值不菲时，就像在爱荷华州那样，它会造成恐怖的后果。常见的软件工程实践源于互联网经济模型，当违反该模型的假设时，软件工程师就会对我们的工作感应失望。

收集公司中的软件工程若何工作？

让我们假设一下QwertyCo这家面向消费者的软件公司，它每年的收入为1亿美元。经由与其他公司进行对照，我们能够估算QwertyCo的规模。博客系统托管网站WP Engine在2018年的ARR（管帐收益率）为1亿美元。BlueApron在2018年的收入为6.67亿美元。是以QwertyCo是一家中型公司。它有几十到几百名工程师，而且是非公开的。

首先，让我们看看QwertyCo的项目治理经济学。治理人员深知，无法执政夕之间建立一个功能。他们需要在软件质量、给准时间和实现速度之间进行衡量。

软件质量对他们有多主要？不太主要。若是QwertyCo的网站每年封闭24小时，他们估计将总共损失273,972美元（假设正常运行时间与收入呈线性关系）。有趣的是，该站点经常停机15分钟，但似乎没人在乎。若是某个功能使该站点瘫痪，他们将回滚该功能，然后稍后重试。重试的成本非常低。

QwertyCo的新功能有多大价格？凭据我小我的视察，一个工程师一个月能够经由优化站点将收入改变-2％-1％。每个工程师每个月有机会获得100万美元的QwertyCo增量收入。诸如A / B测试之类的手艺甚至能够减轻错误：几周之内，你能够检测到负面或中立的更改并删除这些功能。糟糕的功能不会话费好多钱，因为它们持续的时间有限，而胜利是永远的。即使是很小的胜率，对 QwertyCo也是有吸引力的。

考虑到晦气身分和晦气身分，QwertyCo应何时上线一项功能？经济学认为，即使功能有很高的风险，只要它们偶然会带来收益，就应该上线。是以，每个项目都邑酿成一个优化游戏：“ 这个功能天天能够带来几多收益？”，“实现这个项目需要多长时间？若是我们拿出X会如何？若是我们掏出X和Y会如何？有什么方式能够使这个部门耗时更少？”

如今，让我们从软件工程师的角度审视一个软件项目。

软件工程师的首要商品是时间。平安的软件工程话费好多时间。一旦项目的复杂性阈值降低，它将被分为好多阶段。设计人员或产物司理需要确定软件项目的局限，并在需要时转换为手艺设计或规划，以及在需要时划分为子义务。然后是写代码、测试、审查代码、记录统计信息并将其与仪表板集成在一路，在需要时发出警报，并在需要时进行手动测试。此外，编码平日会破费被称为重构的前期成本：点窜现有系统以使其更易于实现新功能。实现“小型”功能所需的时间或者只有编码的10-30％。

工程师的时间花在哪了？系统故障破费的时间最多。站点停机是一种全局状况。最有经验的工程师会在此时停脱手头的活，让站点再次运行。然则花在这个上的时间并未增值。他们的项目如今进度掉队，对他们的反映很差。若何削减停机时间？书面测试、看管、警报和手动测试都能够降低发生这些灾难性事件的风险。

工程师的时间还花在哪里了？忙于点窜细微的bug。一些错误很严重，但不常见。若是用户执行罕有的把持，或许会丢失数据。当工程师收到此错误申报时，他们必需住手一切并修复错误。这又会累及当前的项目，而且跟着时间的推移或者会导致重大损失。

是以，经验雄厚的软件工程师起头正视代码质量。他们想要验证代码是否准确。这就是工程组织采用外观上会减慢斥地速度的办法的原因：代码审查、持续集成、可视察性和看管等。错误被发现的时间越晚，价值就越大，是以工程师在早期发现错误上投入了大量资金。他们还着重于简化实现的重构。简洁的实现不太或者显现错误。

是以，治理层和工程层质量上往往定见相悖。治理层进展错误率较高（但充沛低），工程师进展错误率较低。

若何将其纳入项目治理？产物和工程将项目分化为涵盖整个项目的小义务。项目长度是义务数量和工程师数量的函数。最常见的是，该项目将破费很长时间，而且会经由删除功能进行调整。然后工程师执行义务。平日，人人会在“冲刺”中完成义务实现。若是冲刺时间为两周，则每个义务都有一个两周计时器。然则义务平日会破费比想象更长的时间。工程师会做出艰难的优先级决议，以按时完成义务：“若是编写根基测试，而且在规划中不进行重构，我能够在冲刺阶段竣事时完成这项工作。” 冲刺流程络续对时间成本施压 ，这意味着工程师或者会牺牲质量，也或者在冲刺规划会议中宣告失败。

有人会说，我在冲刺过程中太甚强硬了，他们是对的。这的确是时间成本激励的究竟。冲刺过程只是多次施加时间压力的一种便捷方式：一次在确定整个项目局限时施加，并在每个义务中施加一次。若是凭据产物增加的价格来评判产物小组，那么他们天然会与工程师协商实现时间，而无需治理层的任何额外支撑。工程师也被激励去敏捷实施，然则他们或者会测验从历久而不是短期的角度进行优化。这就是为什么企业经常激励提高短期速度的原因。

是以，经由设置适当的激励构造，高管能够在一起头就获得他们想要的器材：他们能够定下功能和估计的日期，而且产物和工程手艺天然会协商实现该功能的需要前提。“我进展你在2个月内实现无帐户结帐。”产物和工程部门将写出所有2周的义务，并删繁就简，直到他们能够上线称为“无帐户结帐”的项目。这会发生较低的断裂风险，而且在成熟之前或者会履历几回迭代。然则休止是临时的，功能是永远的。

若是违反网站经济模型的假设会如何？

如我之前所说，“当失败的后果不主要时，我们很愿意构建软件。”“上线并迭代”和“快速进步并取得冲破”的标语指向这一假设。然则，我们都能够想象一下，如许做的价值是昂贵的或弗成能的。在极端情形下，建筑物坍毁或者导致数千人丧生，并造成数十亿美元的损失。2020年的爱荷华州民主焦点小组的案例还算轻的。若是焦点小组失败，每小我都邑在一天竣事时回家。然..主党却没有机会在不破费大量时间、金钱和谅解的前提下开第二次会议。

解说：在本部门中，我将用“高风险”作为“没有反复的情形”和“昂贵的反复情形”的简写。

将网站经济模型应用于高风险状况会如何？随机举例：你正在编写一个用于申报爱荷华州小组会议究竟的App。你会分几步来写？测试和验证App吗？

首先是工程：你必需同时编写Android App和iPhone App。申报是焦点要求，是以办事器是必需的。复杂的焦点划定必需同时编码到客户端和办事器中。系统必需将究竟申报给最终用户；这是你必需编写的另一个接口。民主党或者有必需写入App的验证和申报要求。此外，若是在党团会议时代办事器停机就糟糕了，是以你需要在系统中写入某种可视察性。

接下来，你若何验证App？一种选择是用户测试。你将向潜在用户显露该App的预设图片，并向他们扣问诸如“您认为此界面的用途是什么？”，“若是您想完成某小我物，您会点击什么？”之类的问题。设计始终需要迭代，是以或者要进行多轮用户测试，然后你的模型才有或者成为高质量的App。大公司平日在实现大型功能之进步行多轮测试。有时，甚至在还没起头写代码之前就会凭据反馈作废一项功能。用户测试很廉价。找5小我在15分钟内回覆问题就可获得5美元的礼品卡有多灾呢？独一要注重的就是能代表爱荷华州焦点小组意愿的测试用户。

接下来，你需要验证端到端的体验：必需安装并设置该App。民主党必需认识若何取得究竟。应用一旦歘状况，需要有备份规划。一次好的测试或者需要拉起“实践小组”，爱荷华州民主党的员工需要下载该App，并在给定日期申报究竟。这能够发现系统性问题或设定预期。实现功能中，这也能够分阶段进行。

值得注重的是，互联网上四处都是“拆台分子”，你需要确保这些不会干扰焦点小组。你能够验证收到的究竟来自爱荷华州焦点小组吗？此外，互联网上四处都是说谎的人，这些人会说谎并造成危险。它能够抵当拒绝办事冲击吗？若是不克，是否有一个后备规划？谁负责公布备用规划正在执行并将其传达给预备队？若是小我入侵焦点人群的账户会如何？若是公司内部没有平安专家，则有需要对运行焦点商议或选举的应用进行周全的第三方平安审查。

接下来，若何确保软件中没有错误申报或错误汇总究竟？同理，民主党也应该对你持猜忌立场：即使你的公司有“拆台分子”，民主党也能够对究竟布满决心吗？究竟应可经由纸质备份进行审核。

好的，暂停一一列举问题。你还需要大量时间和资源来验证此功能。

爱荷华州党团会议App的制造商被要求在2个月内完成项目，待遇是60,000美元。他们有四名工程师。6万美元基本无法支出四个工程师两个月的薪水和..，更况且还要算上所有买卖费用支出。金钱和时间不等价。他们也几乎没有任何外部匡助。

假设为了在划定时间完成义务，你遵循了删除和缩小义务的通用做法。你将尽一切或者节约时间。应用审核平日需要不到一天的时间，但最坏的情形是或者需要一周或未经由。是以，我们跳过这一点：焦点党团会议的工作人员将需要经由Beta测试链接下载该应用。即使平安审查是免费的，实施所有建议仍将破费太长时间。你没有进行平安审查。或许你会在设计办事器时向设计师支出1000美元来建造App模型和徽标。你将规划进行一轮用户测试（之后或者在时间表的压力下跳过这一步）。上线、迭代！横竖你能够鄙人一次党团会议之前修复就好了。

此外，写代码老是比你预期的更长！你老是碰到阻力。首先，干部小组的划定会有歧义。在将数字解决方案应用于模拟世界时，老是会发生这种情形：实际世界能够处理歧义和矛盾，而数字世界则不克。干部小组或者会针对这些的问题发布划定解说，而这会耽延时间。干部小组也或者在最后一秒钟更改划定。这会导致你在截止日期之前临阵点窜App。并且，多个斥地人员也会发生协调成本。每个编码人员是否对移动和办事器斥地都百分百写意？每小我都完全熟练地使用React Native吗？JS？打字稿？客户端-办事器通信？该选择哪个框架和库？每个“不”都邑增加斥地时间，以进行协和谐进修。每小我都对你用的测试框架感应写意吗？甚至你一起头写了测试代码，但后情由于App更改被删除。

时间不等人。2个月了，火烧眉毛，你必需要跨过终点线。

在网站经济模型中，在大火中跨越终点线是很好的。究竟，大火无所谓，你越过了终点线！你能够在几周内解决问题，然后转到下一个项目。

然则在爱荷华州的党团会议上，这把火很主要。薄暮时分，民主党焦点小组被投诉这个App的德律打爆。你获得的究竟是弗成能的或反复申报的。不久之后，软件工程师就起头高兴地流传漫画，呐喊着爱美国2020总统大选民主党候选人初选不应给这个App付费，而纸是独一值得相信的投票手艺。

我们学到了什么？

这篇文章让我有一点小我经验教训：在规划项目时，我需要确定重做的成本。曩昔，我凭直觉做这件事，但其实应该更明确点。这种形式化使得确定哪些义务无法牺牲变得加倍轻易。这相符我曩昔的行为；我曾经在移念头器人范畴工作，机械人项目实施周期长，故障造成的损失或者很高。我们花了好多时间来增加可视察性，并采用满有把握的方式来节制和完结失控的系统。我还在消费者网站范畴工作了十年，失败的后果成本更低。我更甘愿承担短期债务，并在碰到暂时故障时持续进步，尤其是在重做成本低且不太或者丢失数据的情形下。究竟，我很甘愿如许做。我们的行业也有解决这些问题的技能。“Premortems”就是一个例子。这些事我应该做得更多。

从积极的一面来看，软件工程专业以外的一些人会发现，有时软件项目的进展非常糟糕。政务流程应用斥地的投资人会问：“我们怎么知道不会发生和爱荷华州党团会议一般的情形？”他们或者会偶然发现一些试图教会非工程师若何招聘工程师的文献。例如，美国国防部有一个名为“检测迅速BS”的指南（PDF警告），该指南为非工程师供应了在商洽合同时检测危险旌旗的对象。创业者论坛四处都是非手艺身世的创始人，他们在这里追求（并收到）有关招聘工程师的建议。

软件工程行业什么也没学会。爱荷华州党团会议给了这个行业一个机会。我们或者将研究“昂贵的失败成本”假设下应若何改变我们的根基流程。我们不会抓住这个机会，我们也不会是以而成长。面向消费者的软件工程行业无法应对失败的风险。实际上，我们迎接失败的规划。若是外界对提高特定范畴的代码质量感乐趣，他们应该监视这些范畴。它不会是第一个：健康保险畅通与责任法案（HIPAA）和萨班斯法案（Sarbanes-Oxley）是影响网站经济模型公司工程手艺的律例案例。监管或者远远不敷，但倒是需要的。

然则，是的。这就是我们说的意思：“我不太知道该怎么做，然则我们整个范畴都对我们所做的事情并不擅长，若是你依靠我们，每小我都邑死。”我们的行业在失败的价值很小，而且鼓励敏捷接纳动作的情况中生长。但当重做的成本很高或无法重做时，这套流程将无法施展感化。

原文链接：

https://www.bitlog.com/2020/02/12/why-are-we-so-bad-at-software-engineering/

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