今天給大家介紹兩個軟件，一個體現了人類在軟件開發流程上的極致，另外一個則體現了程序員個體能力的巔峰。

一、航天飛機飛控軟件

先來說第一個，航天飛機飛行控制軟件，就是下圖這個大家伙。

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航天飛機重達120噸，還攜帶著2000噸的燃料。

它有四臺硬件相同，軟件也相同的計算機對發射過程進行精準控制，從幾千個傳感器中提取信息，每秒做出幾百個決定，并且對每個決定進行投票。

第五臺計算機，則運行著不同的軟件，隨時待命，準備替換其他發生故障的計算機。

這些計算機要確定什么時候對主發動機點火，什么時候下令固體火箭助推器點火，火箭姿態控制....

每次發射，軟件都控制著價值40億美元的設備，六名航天員的生命，以及國家的夢想。

這個軟件不能崩潰，不能重啟，最小的誤差都不允許：一個三分之二秒的計時錯誤就會使航天飛機偏離航線近5公里。

洛克希德馬丁公司的航天飛機小組實現了目標：軟件幾乎沒有錯誤，接近完美。

軟件的最后三個版本，每個版本(42萬行代碼)只有一個Bug。

最后的11個版本一共有17個錯誤，同等復雜度的商業程序有5000個。

這樣的軟件是如何煉成的呢？

答案是極為苛刻軟件流程。

洛克希德馬丁公司的航天飛機軟件小組有260名員工，這些人創造了一種完全不同的開發文化。

沒有超級明星程序員，開發軟件的整個流程都是有意設計的，不依賴任何特定的人。

這個流程使得他們過上正常的生活，滿足最后期限，交付完全符合其承諾的軟件。

這個流程包含幾個要點：

1. 軟件的質量取決于軟件的計劃

在航天飛機軟件開發小組，軟件開發周期中有三分之一的時間不寫代碼，而是和NASA一起用來討論需求：軟件應該做什么事情。

即使是最微小的細節也要達成一致。不是口頭達成一致，而是寫下來，文檔化，形成規范，非常專業和精確。

未經雙方的同意，規范中的任何內容都不會更改。

沒有良好定義的規范，程序員不會改任何一行代碼。

例如讓航天飛機使用GPS導航，這一變化僅涉及6366行代碼，占程序總量的1.5%， 但是相關的文檔長達2500頁，涵蓋了各種各樣的條件，分支，幾乎就是偽代碼了。

而航天飛機系統的軟件，總文檔足足有30卷，40000頁！

2. 兩個百科全書式的數據庫

一個是代碼歷史的數據庫，每一行代碼都有注釋，顯示每次的更改時間，更改原因，更改目的，有哪些文檔詳細說明了更改。

對于代碼發生的一切都記錄在這里，每一行代碼的“祖譜”都可以立刻提供給每個人。

第二個是錯誤數據庫，記錄了軟件在編寫和運行時發生的每一個錯誤，可以追溯到近20年前。

每個錯誤都會記錄下它被發現的時間，是誰發現了它，當時正在發生什么活動（測試，訓練，飛行），錯誤是如何引入的，為什么逃過了設計階段，開發階段，測試階段的嚴格審查.....

由于積累了如此多的數據，以至于他們開發了一個代碼模型，能預測某個版本中可能有多少錯誤。

如果開發人員和測試人員發現的Bug太少，大家會重復流程，努力使得現實和預測相匹配。

3.不止要修復錯誤，要修復任何引入錯誤的東西

如果軟件存在缺陷，那么編寫它的方式一定存在問題。

在計劃階段沒有發現的Bug，是如何逃過檢查的？檢查流程是否出了問題，是不是要在checklist上增加一項檢查？

重要的是，不要將錯誤歸咎于個人。流程要承擔責任---啟動一個分析的流程來發現Bug的原因。

航天飛機軟件開發小組的流程是如此強大，不僅僅通過了SEI CMM5的認證，而且SEI的不少標準就來自于這個小組的各種實踐。

洛克希德馬丁開發了近乎完美的軟件，大家肯定會想到一個問題：這種開發方式會不會扼殺創造力？

他們的回答是：會，因為大家必須按照手冊上規定的流程去做，并且時時刻刻都有人在背后監督。

人們必須將創造力用于改變流程，而不是改變軟件。

二、排版軟件TEX

經典巨著《計算機程序設計的藝術》在程序員界可謂是無人不知，無人不曉了。

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1973年，這部剛出到第三卷的書（計劃寫七卷）已被計算機界視為“神作”, 1974年美國計算機學會就“迫不及待”的把計算機界的最高獎圖靈獎授予高德納。

此時高德納僅僅36歲 ！只靠一套還沒有完成的書就獲得ACM圖靈獎，不但是前無古人，估計也后無來者了。

然而令人大跌眼鏡的是， 拿到圖靈獎以后， 高德納宣布暫停寫作， 理由竟然是現有的計算機排版系統太差，破壞了書的美感 ！然后單槍匹馬開發出了革命性的排版系統TEX , TEX至今仍是全球學術排版的不二之選。

TEX功能強大，幾乎無懈可擊，其版本號也很有意思，不是數字(3.0， 3.1, 3.2....) 也不是年份(Windows 95, 98, 2000...),而是不斷逼近的圓周率 （3.1415926...) ,這從側面反映了軟件幾近完美，不需要做改進了。

高德納曾表示“最后一次升級是（于我過世后）將版本數改為 π，那時任何余下的漏洞將被看作程序的功能！

有趣的是高納德為此還設置了獎金，誰能從TEX 發現第一個Bug ，獎勵2.56美元，然后每年翻一倍，5.12，10.24......

作為算法的大師，不可能不知道指數增長的可怕性，但高德納對自己的代碼質量非常有信心，事實上，當獎金達到327.68美元以后，基本上就沒什么Bug報出來了。 

那些找到Bug 的人收到高德納簽名的支票以后也不去兌換， 而是作為珍品收藏了 :-)

高德納編程能力之強可以說是碾壓硅谷的所有程序員，面向對象的發明人Alan Kay（2003年圖靈獎）這么說過：

60年代末，當我在斯坦福從事AI項目時，每個感恩節我們都會和硅谷的編程高手們舉行編程競賽，McCarthy（人工智能之父，1971年獲圖靈獎）出題， 獎品是好像是一只火雞。

高德納參與的那一年，把我們都給虐了， 他的代碼無論是程序執行和算法執行都是最快的，并且他用的是一臺最慢的批處理機器！

我們問高德納：“你是怎么做到的？”

他說：“當我學習編程時，如果每天有五分鐘的時間使用機器，就高興得不得了， 所以必須要讓程序一次運行成功，沒有錯誤，算法設計達到最佳。”