计算机科学速成课 Crash Course Computer Science
第十六集 软件工程 Software Engineering
为了写大型程序，程序员用各种工具和方法，所有这些形成了“软件工程”（software engineering）学科，这个词由工程师Margaret Hamilton创造，她帮助NASA在阿波罗计划中避免了严重问题，她曾说过：“It’s kind of like a root canal: you waited till the end, but there are things you could have done beforehand. It’s like preventative healthcare, but it’s preventative software.”。
对象
把大项目分解成小函数可以让多人同时工作，不用关心整个项目，关心自己的函数就好，但是把代码打包成函数依然不够，解决办法是把函数打包成层级，把相关代码都放在一起，打包成对象（object）。对象可以包含其他对象，函数和变量，把函数打包成对象的思想叫“面向对象编程”（Object Oriented Programming）。这种思想通过封装组件，隐藏复杂度。
API
把大型软件拆成一个个更小单元，适合团队合作。各个单元（对象）需要文档（documentation）帮助理解代码都做什么，以及定义好的“程序编程接口”（application programming interface），简称API。API帮助不同程序员合作，不用知道具体细节，只要知道怎么使用就可以。API控制哪些函数和数据让外部访问，哪些仅供内部。“面向对象”的编程语言可以指定函数是public或private，来设置权限，如果函数标记成private，意味着只有同一个对象内的其他函数能调用它，如果函数是public则其他对象可以调用它。
IDE
“面向对象编程”的核心是隐藏复杂度，选择性的公布功能，因为做大型项目很有效，所以广受欢迎，计算机上几乎所有软件都是“面向对象”编程语言写的。有一点很重要：代码在编译前就只是文字而已，可以用记事本或任何文字处理器，但一般来说，现代软件开发者会用专门的工具来写代码，工具里集成了很多有用功能帮助写代码，整理，编译和测代码，因为集成了所有东西，因此叫做集成开发环境（integrated development environments），简称IDE。所有IDE都有写代码的界面，还带一些有用功能，比如代码高亮来提高可读性，许多IDE提供实时检查比如拼写，大型项目有很多源代码文件，IDE帮助开发者整理和看代码，很多IDE还可以直接编译和运行代码，IDE还可以定位到出错代码，还会提供信息帮你解决问题，这叫做“调试”（debug），调试很重要，大多数程序员会花70%~80%时间调试而不是在写代码，好工具能极大帮助程序员防止和解决错误。
文档
除了写代码和调试，程序员工作的另一个重要部分是给代码写文档（document），文档一般放在一个叫做README的文件里，以告诉其他程序员看代码前先看这个文件，文档也可以直接写成“注释”放在源代码里，注释是标记过的一段文字，编译代码时注释会被忽略，注释存在的唯一作用就是帮助开发者理解代码，好文档能帮助开发者过了一段时间后还能理解自己的代码，对其他人也很重要。文档还可以提高复用性（code reuse），与其让程序员一遍遍写同样的东西，可以直接用别人写好的来解决问题。
源代码管理
除了IDE，还有一个重要软件帮助团队协作——源代码管理（source control），也叫“版本控制”（version control / revision control），苹果或微软这样的大型软件公司会把代码放在一个中心服务器上，叫做“代码仓库”（code repository），程序员想改一段代码时，可以check out。一般这种操作可以直接在IDE内完成，然后开发者在自己的电脑上编辑代码，加上新功能并测试，如果代码没问题并且通过测试，就可以把代码放回去，这称为提交（commit），当代码被check out 而且可能被改过了，其他开发者不会动这段代码，防止代码冲突和重复劳动。重要的是，你不希望提交的代码里有问题，因为其他人可能用到了这些代码，导致他们的代码崩溃，造成困惑而且浪费时间，代码的主版本（master）应该总是编译正确并尽可能少bug，但有时bug还是会出现，fortunately，源代码管理可以跟踪所有变化，如果发现bug则全部或部分代码可以“回滚”（rolled back）到之前的稳定版，同时“源代码管理”记录了谁改了什么代码。
质量保证测试
写代码和测代码密不可分，测试一般由个人或小团队完成，测试可以统称“质量保证测试”（quality assurance testing），简称QA，严格测试软件的方方面面，模拟各种可能情况，看软件会不会出错，基本上就是找bug。
beta版 alpha版
“beta版”软件意思是软件接近完成，但不是100%完全测试过，公司有时会向公众发布beta版以帮助发现问题，用户就像免费的QA团队，beta版之前的版本：alpha版本一般很粗糙，错误很多，经常只在公司内部测试。
