作者张刚——软件工程博士、资深技术专家。
《软件设计:从专业到卓越》、《大模型辅助软件开发:方法与实战》作者。前阿里巴巴资深技术专家、贝尔实验室杰出工程师。在需求分析、架构设计和实现等领域有近20年的一线实践和深入洞察,目前致力于大模型在软件工程领域的应用研究和实践。
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自从AI大模型爆火以来,我每天的工作中,已经有大量的真实代码是通过AI完成的。人工智能辅助下的编程,确实大幅减轻了我的工作负担,大大提高了生产力。
大语言模型是如此成功,以至于无可避免地在开发者社区中引起了各种猜测,其中特别让人关心的莫过于:
人工智能是否能够彻底改变我们的行业?程序员的工作是否会彻底被人工智能所代替?
我的观点是:
我们的行业将被大模型彻底改变,这毋庸置疑。但是,它只会让真正的软件工程师更加高效,而不是会取代工程师的工作。
这不是盲目自信。这个观点来自于一个更为本质的原则。这就是本文我们想讨论的真正的主题:
软件工程师的工作不是写代码,而是探索与发现。
01 软件工程师的工作不是写代码
我们的开发工作中,有一半以上的时间,是用来探索我们原本不知道的东西,只有不到一半的时间,是去完成实际的“建造”——无论这个建造指的是文档还是代码。
探索和发现包含哪些事情呢?随便列举一些:
理解真实的业务目标
思考能满足业务目标的产品方案
理解用户需求中模糊的细节
思考架构设计的方案
理解既有代码中已经实现了哪些功能,有哪些可复用的资产,有哪些约束和陷阱
学习不熟悉的技术框架以及它们的特性
......
上面的这些事情, 都是探索起来非常费力,但是一旦弄明白就很容易做的事情。这也很类似于缺陷修复中常见的场景:定位3小时,修复10分钟。
下面的图表达了软件开发中的核心内容:
软件开发有3个核心问题:
弄清楚解决什么问题
设计出合理的解决方案
把它构建出来并交付使用
上图的横轴代表时间,纵轴代表知识,我们在整个的开发过程中,关键问题是知识的增长,也就是“探索和发现”。在上述3点中,前两点都是“探索与发现”,只有第3点,是“建造”。这也是当前的人工智能模型最擅长的地方,也是很可能成为工作主体的地方。前两点,大语言模型能够很有帮助,但是它更多还是辅助角色,成不了主体。
02 最大化探索和发现的效率
大家都在讲研发的提效。真正的提效,不是“建造”的速度有多快,而是在探索与发现上,节省了多少时间。用下图来表示:
上方的曲线和下方的曲线代表来完全不同的两类组织。第一类组织,在项目早期就快速定位了各种问题,从而降低了项目的开发周期,提升了开发质量。第二类组织,往往在项目早期风平浪静,一切看起来都很正常,直到开始进入集成测试甚至是临近上线阶段,问题大量爆发,项目延期,开发团队和客户都叫苦不迭。
我们肯定都希望能形成第一类组织,而不是第二类组织。但是现实的情况恰恰相反,第二类组织仍然是当前的主流。 只要看一下下面的漫画在现实中的普及程度,就知道现状究竟如何了:
最大化探索和发现的效率,是研发效能提升的关键。
03 大模型能帮我们做什么?
我们已经看到了很多通过大模型支持软件编码的工作。这属于软件工程中的“建造”部分。但是,没有好的设计能力,“建造”并不靠谱。
在软件工程的历史上, “设计”和“建造”的关系,我们是走过弯路的。在敏捷运动之前,软件工程专家们根据建筑业中的“设计”和“建造”是分离的,就认为软件中的“设计”和“建造”也是可以分离的。这个认知是完全错误的。
为什么建筑行业更多的时候可以区分“设计”和“建造”,而软件几乎完全不可能? 这里有两个根本原因:
软件的复杂性远远超出一般的人类制品。
软件价值本质上来自创新,而不是生产。
这个话题很宏大,我们不在这里展开,仅仅简单描述。 建筑也很复杂,但是大多数情况下的建筑,都有较为成熟的样本,但是它必须被一次次的生产,才能带来价值。你买了一套房子,所购买的是物质的房子,而不是作为信息的设计师图纸。但是软件不同。软件本身就是信息,本质上软件的生产过程,是信息生产过程。如果收走了“编码”,就好比一个作曲家没有乐器,一个烹饪专家没有烹调过程来检验菜品设计的效果一样——它减缓的是学习过程和迭代速度。
敏捷运动更加强调了代码的价值,这是非常正确的。但是,不可否认,编码还是一个非常琐碎的活动。
编码对于设计师的价值不在于编码活动本身,而是编码带来的学习过程。
04 让你的能力和大模型相匹配
如何最大化探索和发现的能力? 大模型具备的知识其实比我们每个人能掌握的都多得多,但是,大模型不具备我们要解决的特定问题的上下文,它的能力能发挥多少,取决于使用大模型的那个人的能力。
今天的程序员,应该升级我们的技术栈,这包括了如何高质量的分析需求、如何掌握软件设计的原理,如何更快的理解和学习技术框架等等,同时,也需要理解如何更好的和大模型沟通。
05 用一个案例来演示
前端微信小程序 基于Java的后端核心域开发 基于开源Keycloak及Node.js/Express的后端认证域开发 基于Kubernetes的部署 基于Jenkins的持续集成流水线设计,等等。
06 并不仅仅是提高效率
前后端不需要彼此等待,反馈及时。当前端需要后端接口时,就马上去实现后端接口。同样,当后端想看看效果时,马上就可以实现前端UI。而且,在大模型的支持下,真的是“马上”就实现了。 非常容易变更接口。有时候在设计接口时,难免考虑不全。全栈式开发,接口的变更没有任何协调和沟通成本,该改就能改,不需要和其他人商量。
更容易进入心流状态。由于更少等待、更少不必要的协商,精神消耗更小,工作更容易进入心流状态,不累,情绪也更愉悦,更稳定。
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