基于自然语言的软件工程和程序设计（上）

软件发展至今，无论是编程语言，还是软件工程，乃至是互联网的趋势发展，都是飞速发展。于是，我们便迷茫于这样形形色色的语言和概念之间，无所适从。其实，我们不妨返璞归真，回到最初，让我们从语义出发，来讨论这形形色色的种种，你是否恍然大悟呢？

1. 何为语义

我们无论是在编程，还是在架构一个完整而庞大的软件，总结起来，无外乎在构建一个场景，或者说，在搭建一个虚拟的世界。

那么我们在回想一下我们在小学写作文的过程，无外乎也是在描述一段场景，或者是重绘当初的场景，也就是老师常说的要写真人，写真事，抒发真实情感；或者是描述自己虚幻的场景，或表达梦境，或表达理想。

让我们对比这两件事情，我们会发现，他们都是在用语言构建一个世界，唯一不同的只是一个是用我们的自然语言，一个是用我们的计算机语言，只此而已。

那么，当我们埋怨我们被无数的概念所砸到，被无数的编程思想所淹没的时候，埋怨着设计无从下手的时候，我们是否可以去尝试着返璞归真，用我们小时候最擅长的作文来反过来思考这些问题呢？说白了，也就是从自然语言向计算机语言，或者是自然语言思维向计算机语言思维的转化过程。

这就是我想在本文中提出的，针对自然语言的编程。

2. 看编程语言的发展

让我们先来探讨下编程语言的发展。

从第一代语言开始，当时的世界只有0和1，伟大的程序员们靠着向纸带上打孔来编程。

而后到了第二代产生了汇编语言，程序员们可以用一些指令来操作内存，从而达到自己想要的效果。

在我看来，机器语言到汇编语言的转变绝对是一个质的飞跃，不仅代表着软件和硬件地分离，更是程序员们可以用自己的语言（类英语）来表达自己的想法。

在之后就产生了过程式语言，这里以C语言为代表，这时也产生了一种编程思想，叫做面向过程的软件设计。程序员们可以用自己的思维去思考问题：这个事情应该先做什么，后做什么，而每个步骤就是一个方法。我们也称之为自顶向下的软件过程。

随着软件的发展，软件越来越庞大，功能越来越多，从软件过程的角度来讲，我们可以说，树顶越来越多，我们再也无法像曾经一样，抓住一个或少数的树顶，然后向下延伸，这时，便产生了近十年的热潮：面向对象的软件设计。

面向对象的软件设计是考虑，这个有哪几个对象，每个对象都能干什么，从而根据对象的协作去完成一个大的任务。而每个对象对其他的对象都是不知情的，也就是说每个对象都可以不去关注整个软件的整体业务逻辑，我也把这个特性称为软件对对象的透明性。

在旁支，又产生了函数式语言，面向服务的软件设计，面向契约的软件设计，并发式编程等形形色色的概念，而这些，我会在下文中来简要探讨。

3. 思维成熟的历程

短短地几十年，看软件世界的变革，你是否有些无所适从呢？那么，在未来的软件世界里，也就是在我们未来的工作里，编程语言又会变成什么样呢？当面向过程与面向对象这些我们熟悉地概念被时代所抛弃后，我们又该何去何从呢？

好，我们先不去想这些烦心的事，让我们向前追溯，回归童年时代，来想想我们写作文的历程。

从幼儿园时，我们不认识几个字，我们想写一篇文章，想的不是我们怎么样构建好一个场景，而是我们要如何把我认识的这些有限的字用上，而最后故事的过程，我们不得而知。这时，我们不是在为了写作文而写作文，而是为了可以向大人们展示，我认字的多少。这不正像最初的机器语言时代么？我们关注的是0和1的组合，把自己的着重点都放在了词汇之间的组合上，而一些程序员却常常会为此忽略了整个宏观的程序。

接下来，我们上了小学，我们不再沉迷于生字，生词的堆积，我们学会了很多漂亮的句子，诗词，名言警句，那么这里，我们可能关注的是，我们如何更好地组织这些句子，让整个文章读起来更通顺，也是在小学时，诞生了中国经典的语文题目：改病句。好，我们来想想汇编语言，汇编语言把0，1代码封装，暴露给我们一个个操作内存和运算的指令，我们需要关注的是我们怎么样把这些指令组合到一起，是先mov然后add然后中断，抑或是……..否则，整个程序很可能都因此崩溃。

然后，我们上了初中，我们开始写记叙文，这时的情节非常简单，出场人物很少，这时，老师向我们灌输了经典的“三段论”思想：事情的起因是什么，事情是什么样的，事情的结果是什么。当我们构思一篇文章的时候，需要做的就是把这件事情考虑清楚，然后按照顺序去一件事情一件事情按顺序去写，这也就是我们的面向过程编程。

当我们长大了，成熟了，当时韩寒，郭敬明，安妮宝贝，以及越来越多的网络小说让我沉迷上了构造一个个悲情的故事，故事的主角开始多了起来，主角之间都有着错综复杂的关系，三角恋，甚至四角恋的横行，以及多故事线索的穿插，让我们曾经的思维越来越不够用。于是，就产生了一种当时我很痴迷的格式，在文章开始，我会首先介绍所有的故事主角，然后根据他们的角色去划他们的关系，行为。这就是我们的面向对象软件设计。

由此可见，软件设计思想的发展其实和我们的思维是一样的，是随着世界的复杂性的增加而调整设计的思维，调整我们思考问题的方式和出发点。

4. 未来的发展历程

在前文我们说到，世界的复杂性增加驱动着软件工程思维的成熟，那么我们关注未来软件工程的发展方向，实际上也就是在关注未来软件世界，也就是软件业务，需求的发展方向，也就是关注未来人们需要什么样的软件。然后从自然语言出发，究竟怎么样的组织思维可以更好地我们所要构建的虚拟世界。

同样，当我们理解一个全新的软件思维时，如果我们无法理解，我们不妨去思考着与之对应的自然语言思维。

诸如面向服务的概念产生时，其实是不是，我们在借用着其他文章的结果或者结局呢？比如我想写一篇作文，其中有一个场景是我想抨击政府，我可能就直接说“刘和珍君的死，在今天是否依然会重演呢”，这里我只是引用了，或者说是借用了鲁迅先生所为我搭建好的场景，而只关注其结果，然后对外展示，或者作为我整个文章过程的一个小插曲。如果我们没有面向服务，那么我们是不要要再把整个《纪念刘和珍君》的文章再重写一次呢？

下文简介：

在本文中，主要是很笼统的介绍了自然语言和软件工程之间的想通之处，在接下来的两篇文章中，我会着重描述从语义上去分析各种编程范式，以及基于语义的一些旁支细节，再到自然语言与软件工程之间的关系，敬请关注。谢谢！