By 高焕堂 2013/06/09
程序员的<从开发到设计的思考之旅>
高焕堂 IC Coffee 演讲稿(2013/06/02）
內涵
1. 近两年来我最关注的题目是：“设计”
各位IT界的新秀们，大家好，我们有缘千里来相会。近两年来我最关注的题目就是“设计”两个字，这个设计是广泛的设计，大家都知道美国的乔布斯把IT和设计结合在一起，所以创造的苹果一系列产品让用户体验提高到很高的层次，还有韩国的三星也在讲设计，所以我们说一个民族如果不强调设计，那么将永远被别人“设计”。所以我把设计和IT作为我过去两年来的主要的工作。我去深圳就常常访问深圳大学的设计学院，我去秦皇岛燕山大学设计系做了演讲，去年6月份曾到大连。去年年底我开始闭关，总共闭关了4个半月，在这个过程中都在思考，设计师是怎样思考的，那么IT产业到底有多少设计的能量，假设我们IT产业设计很苍白，那么我们IT产业又如何去帮助别人信息化？我们IT产业又如何去贡献我们设计的思想？这是一个问题。所以，今天演讲的主题是在IT 人员怎么去进行设计思考，所以今天我就向大家报告一下我在过去一年来的创意。
2. 我的作品就一个字：形(Form)
设计就一定跟创意有关，今天我就来谈一谈我的作品。我的作品就一个字：形。也就是EIT软件代码造形。舞蹈中是有造形的，那么代码中有什么造形呢？所以了解代码造形，码农明天就能顺利变成架构师了，而且是新一代的架构师，新一代的人要跳跃地超越别人，而不是在后面追赶。有人问，高老师，你这个形到底有什么经济价值？有什么意义，对我们的IT产业有什么帮助？首先想让你了解什么叫形，什么叫做形非常简单，唐朝的诗叫做七言绝句，“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”，一首诗四个句子，每一个句子七个字，它的韵律有两个“平平仄仄平平仄，仄仄平平仄仄平”，这个也叫做形。
古代中国创造诗歌都用到形；可是，近代的形都是从国外来的，包括我们的衣服鞋子雨伞。为什么现在我们不会？因为创造形的人没钱赚，唐诗创造形的人是谁，后代都不知道；但是用这个形的人叫做李白、杜甫、白居易都成名了。就像李白、杜甫等诗人，了解这个形很重要。这个形只有一个，唐诗的形也只有一个，很多的诗人把他的意境用形呈现出来，如果你今天写一首诗，把它配成七言绝句的结构，给别人看，别人就会说这是唐诗，虽然你是现代的人，但是形确实是唐朝的。唐诗有一种好处，就是这个形只有一个，人们依照这个形很容易创造。举个例子，如果今天教你做阳伞，教你怎样做，大家就很容易学习，所以有了形，大家就很容易学习，因为可以从简单中可以了解复杂。
3. 从复杂中设计出简单，让用户从简单中掌握复杂
虽然我找这个形要找很久，因为要在复杂的事物中找出单一的形是很困难的；但是，当我找出这个形之后，别人来应用就简单了，因为大家可以从简单中掌握复杂了。例如，牛顿从很复杂的力学中总结出了f=ma公式，大家就能从这简单公式而去掌握复杂的力学了。爱因斯坦也一样，他从复杂的规律中找出简单的E=mc^2质能互换公式，大家就能从这简单公式而去了解复杂的质能世界了。
为什么说它简单呢? 理由之一是：公式的元素不超过三个，比如说，牛顿力学公式里只有F、m和a三个元素；爱因斯坦的公式也一样，只有E、m和c三个元素。所以，我找到的EIT软件造形的要素，也刚好就是三个，所有的软件都能用这三个要素进行组合创造。就像唐诗，有了七言绝句造形之后，各种深刻的意境，比如白居易的<琵琶行>诗句：“洵阳江头夜送客，枫叶荻花秋瑟瑟”、“主人上马客在船”等全部都在一个形而呈现出来，还有写白居易哭的多惨：“座中泣下谁最多？江州司马青衫湿”，这么复杂的情感都在唐诗的形里面呈现出来。我们软件的复杂度与唐诗的复杂度差不了多少，这样以一个形呈现出来就比较好管理了。有了软件之形，无论是CMMI、6-Sigma或敏捷开发的效果都会变得更好，所以说构架师就要从复杂中设计出简单，让所有的用户从简单中掌握复杂。在硬件设计上也是一样，你看iPhone为了让用户从简单中掌握复杂，就必须在设计上从复杂到简单。
4. 软件本质是复杂? 还是简单?
一位著名的软件专家Fred Brooks，40年前就在他的《人月神话》一书里说道：“软件的复杂是本质性的，并非表象而已”。另外，著名软件架构师 周爱民先生在他的《大道至简》一书里是说：“软件的本质是简单的”。其实这是一体的两面，分别是两个命题，软件有复杂的一面，也有简单的一面。我们能不能把这两个结合起来？但是我们为什么偏向于“大道至简”？因为我们在遇到复杂的时候总是先找简单，因为简单不会让我们害怕。那么怎样找到简单？就是我们怎样从复杂中得到简单？华人最擅长的做法就是抽象，要从码农变成好的架构师就要学会抽象，把很多具象的东西去掉差异性的东西，这叫抽象，这样做对不对？或是好不好呢?
5. 把复杂去掉而得到简单，是一种抽象
或许没有对错，也没有好坏；但是我们要先找到众多具象的东西，却要找很久，团队就不敏捷(Agile)了。所以这样一个抽象的概念跟敏捷刚好冲突，所以敏捷在这种团队会很困难，因为你要想要找到简单就先要找到所有的复杂，旷日又废时。还有当你把一堆猫都抓过来你会发现它们的胡须都不一样。那就把胡须去掉，尾巴不一样就把尾巴去掉，但是没有胡须、没有尾巴的东西还能称为<猫>吗？
6. 回归”本质(Essence)”之意
传统上，大家认为架构师本身的职责是去寻找不变的结构，这合理吗? 想想在敏捷(Agile)里非常重视重构(Re-factory)么，重构就要靠架构师，但是传统架构师本身是想寻找不变；此时如果让他重构，他又能重构些什么呢？所以我们有必要去改变架构师的想法，让架构师自己先敏捷起来，要敏捷起来就得去寻找变化、善待变化，以及变化而产生的复杂。兹回归”本质(Essence)”之意。我们讲这个”Essential”字眼，称它为”本质”，又称为“道”。其中，道不变，本质不变，真理是简单的，所以我们在开发软件时，就好比建一栋房子，下面的地基不变，上面的房屋是可变的。所以架构师是建造平台(地基)的人，是要找不变的人，那么架构师又如何让系统易于重构、任团队敏捷呢？所以颇为矛盾。因为这个”Essential”字眼，在西方和在东方的含义不同，例如在牛津字典里，这个字眼的涵义是“不可或缺的”，并非”稳定不变”的。
7. 把Essential的复杂包装起来，也是一种抽象
那么，如果”Essential”是指不可或缺的，又怎样才能达到简单呢？只要想一想，女士们为什么要带皮包？把猫(不可或缺的)尾巴放进皮包里不就简单了么？而且你没去伤害猫。《大道至简》一书作者 周爱民先生请我写该书的书评，我写的是“大道至繁”，因为道本身没有简或繁，简繁只是观点或视角而已，还有就是“大道至易”，“易”是改变(Change)的意思，意思是软件之道是：软件无常态，需求和技术都不断变化中。
8. 用户体验的定义：让用户享受从简单中叫出复杂的满足感
这是乔布斯(Steve Jobs)对于用户体验的定义：让用户享受从简单中叫出复杂的满足感。大家都知道iPhone，在出品之前，大家都不知道它的长相，乔布斯从来不做市场调研，也不听取用户的声音，那他怎么做到使iPhone那么受欢迎？怎么做到满足高层次的用户体验？所以从简单中得到复杂的满足感，这叫做用户体验。未来你用我的EIT造形设计软件时，将会感谢我，因为你的用户体验会很好。所以“形(Form)”会大大影响用户的体验。
我们的目标就是像这个猫一样非常满足，满足不用去向用户做调研，好好构思。这是简单的法则。
9. 无损害的抽象：把Essential的复杂包装起来
这个是刚刚说到的，传统上人们对于得到简单是怎样思考的。轮胎可因不同地形而变，方向盘可因不同司机而变，外貌颜色可因不同买主而变，这样你怎么来做抽样调查？所以传统上观察众多具像的复杂事物，但只能从一个角度去研究和抽象。这种传统的抽象是将复杂的东西去掉，留下简单，但如果你将猫的尾巴去掉，就会伤害牠，属于伤害性的抽象。但是，如果你将猫的尾巴装进口袋，不仅能去掉复杂，还不会伤害猫。中国古代就有这个理念，孙悟空会72变，大闹天宫，唐三藏怎么处理？就是在孙悟空的头上安一个紧箍咒，念紧箍咒孙悟空就会头疼，所以唐僧还是达到用简单去控制复杂，但他没有去伤害孙悟空。但现在的架构师就会把孙悟空的尾巴胳膊去掉，让他变成没手没脚的孙悟空，把这当成是系统的架构，但最终是没有用的。
10. 两种抽象视角
现在，我来讲讲刚才两种思考方式的差别。
- 第1种视角：一般抽象思考。从一堆软件函数中抽象出“抽象函数”，也从一堆软件数据中抽象出“共同数据结构”。
- 第2种视角：设计思考。从具象的一堆函数和数据中抽象或设计出“类结构”来包容具象和抽象的函数或数据。所以创造“形”出来就把各种事物想成“类”，实际是函数和数据的内涵塞到“类”里面，变成面向对象(Object-Oriented)。所以你就会知道“形”的威力有多大，它可以容纳各项不可或缺的复杂。经过25年，到1995年，跑出一个叫做“设计模式”，但设计模式不是形，它是23种设计模式，设计模式是有内涵的，但而形不能有23个。
基于第1种视角，软件的结构要稳定，其实是错误的。因为其认为，软件的平台，就是地基，上面的房子就是App，所以房子要稳定才能建的好。但这样是不对的，因为如果这样做的话，敏捷就无法做到。来看看第2种视角，要把一堆函数和数据中塞进类造形里，得先把复杂内涵抽离而提炼出简单造形(Form)。与其说是用类来表现复杂内容，不如说是把复杂内容塞进类里面。例如，白居易作诗，是先有了丰富(复杂)的感情，然后把感情塞进去诗的间单之“形”里(减法设计思维)，而不是以诗的简单之“形”去表现复杂的感情(加法设计思维)。 [歡迎光臨 高煥堂 網頁： http://www.cnblogs.com/myEIT/ ]
11. 类(Class)造形与EIT造形
1980年代，人们找到了一个(造)形，叫做“类(Class)”，经过20年，外国人又找到了一个形，叫做设计模式(Design Pattern)。今天，我(高焕堂)找到了一种比类更大，比模式小一点的，叫做“EIT造形”，它是由3个类造形来组成，我不是把既有的类造形替换掉，而是把既有的类加以扩充。请留意，设计模式不是形，它是23种设计模式，设计模式是有内涵的，但而形不能有23个。如果架构师要写23种模式，代码师要写23种代码。但这时候，代码怎么管理？做测试怎么测？以后改变的时候怎么处理？所以就要把模式抽象，得出代码造形。至于EIT代码造形则包含3个要素：基类是<E>，子类是<T>，抽象函数是<I>。因为代码才是被测试的单位，所以我这叫EIT代码造形。全世界所有的代码都可以用这个来表示，就像1980年代，大家当时都相信所有的软件都可以用类来表示。现在我们也可以说，所有的软件都可以用EIT来表达。
这就是EIT造形。大家有没有见过集装箱(Container)？我现在向大家讲讲集装箱的意义。集装箱是与我们的皮包一样，本身没有任何意义，当你放鞋子进去，它就叫鞋子集装箱；一旦你放袜子进去，它就叫做袜子集装箱。同样地，你在类(Class)之形里面放东西，本身类是没有意义的，你放车子的属性和函数放进去类里面，它就叫车子类。虽然集装箱本身没有内涵，但是集装箱却大大影响到所有货物的管理，还有运输等各层面。所有的造形都会产生这样的效益，它让管理体系从原来的复杂的货物变成单一的简单的组件，也就是从复杂中得到了简单，各层面的管理者又从简单中掌握复杂，它的经济效益就这样产生出来了。这也就是，为什么面向对象(Object-Oriented)只是创造一个类(Class)之形，却影响了整个软件产业界的缘由。
12. 造形的特性
那么这个类(Class)造形是谁创造的？不知道，但它的影响很大，所以你要想成为无名伟人，你就要创造形。这个形有三个条件：
- 第1，结构简单。即要素不要超过三个，而且要严格定义出要素的关系。
- 第2，内涵复杂。可以把所有的内涵都往里面塞。
- 第3，重复组合。有简单规律来重复组合。
只有具备这三项条件的造形，都会在产业引发具大的风潮。例如，我在2008年元月份的北京<<程序员>>杂志上，就已经在说明集装箱的概念，我当时就预测出来，Android平台将在整个大陆和台湾地区，形成一个巨大的新IT产业，如今几乎全被我料中了。
13. EIT造形之例
Java提供了一个Thread基类和一个Runnable接口，就是<E>和<I>。
这<E&I>强龙公司(开发框架者)创造出来的，而地头蛇公司(开发App者)写出了<T>，经过<I>这个接口，而塞进这个引擎<E>里。
我今天要提醒各位要多关注架构背后的东西，强龙先做了<E>和<I>，地头蛇才做了<T>，所以有些地头蛇觉得自己是老大，其实强龙才是老大。地头蛇做的是司机和轮胎，强龙做的是引擎和接口。所以强龙企业(如Google或App)在这样的产业上比较强势，但他们提供了一个平台，而我们的软件产业永远赚不了大钱。现在来讲一下安卓(Android)世界，安卓有多层构架体系：
这每一层里面全部都是EIT造形。
14. EIT造形的应用：以<硬硬结合商业模式>为例
如果你要问这个EIT实际效果有什么用，有很大用处，好好利用能够产生经济效益，那就要从商业模式出发，例如：<硬硬结合商业模式>。比如手机是主体，它还有插件和配件。例如，iPhone手机要如何才能控制一只甲虫呢? 如下图：
答案是：iPhone手机提供通用性的耳机接口，只要插上檔口(Dongle)插件发射Zigbee信号，就能控制甲虫配件了。如下图所示：
硬件EIT造形经常可对映到手机主件里的软件EIT造形。硬件EIT造形与软件EIT造形的配对，能有效支持硬件配件的增加，如下图：
通常，手机侦测到新配件时，就会自动启动相对映的配件模块，来解析来自配件的信息。再比如家庭配件，手机控制家里的机顶盒，机顶盒控制家里的电视机和微波炉等。
15. MCS系统架构与EIT代码造形
我们要做<硬硬结合的销售模式>就要做多机整合产品，做多机整合产品就要做架构设计，我教你怎样做了，第一步骤是先想造形，想造形有哪点好处？如果别人有形，你可以拿来用，如果别人没有，自己可以创造形，最后是制造卖钱。首先来看看物联网和移动互联网：
一共有三个元素：移动终端(M)、云计算(C )和感知终端(S)。
当然这需要互联网的连接。但在MCS元素里面会有一个整合者，如TV。
还有就是智能家庭的应用，以电视为主角，从云里把股票的数据提取到家里，股票分析师在家里把最新的股票计算，再通过微信推送到客户的移动客户端。所以未来都可以在家里上班。
下面就是系统设计了，开始写代码，系统架构里面会有接口，有接口就要用到EIT造形，因为EIT造形里面也有<I>接口。然后系统架构里面有很多通信协议，通信协议在两个EIT造形里面，以后通信协议随时可以改变。所以我们就不用天天要求通信协议标准化。现在来说明下为什么它有这个效益，因为它能设计出未来性：包容通信的未来变化。
因为EIT造形的特性是内涵塞进去之后马上可以变代码，所以马上可以做测试，由MCS系统的架构对应到EIT代码的形，然后马上做测试，测试后马上进行反馈。而且这个形，做代码的人很快就能了解，做测试的人也很快能够了解。于是，详细设计如下：
在这两个EIT造形里，基类是可变的，因为要配合敏捷，我要让所有的架构师敏捷起来起来，所有的团队敏捷起来，所以C和S都没变，只是里面多了一些插件。一旦通信协议改变了，只要改变基类即可，不会影响到C和S两端的主要模块。我今年已经把我的这个“EIT”的思想投稿到国内在设计界最高层的论坛——清华设计管理国际论坛，现在初稿已经被采纳了，我将要说明，怎样用设计思考(Design Thinking)来改变软件产业。◆
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