Software Engineering: Crash Course Computer Science #16

Summary

在这个视频脚本中，Carrie Anne带领观众深入了解了计算机科学中的软件工程概念。她首先指出，尽管排序算法可能只有几行代码，但大型程序如微软Office却包含约4000万行代码，这需要一套工具和实践来构建。软件工程这个术语由工程师Margaret Hamilton创造，她帮助NASA在阿波罗登月任务中预防了严重问题。视频强调了将大型程序分解为更小的函数，允许多人同时工作的重要性，并介绍了对象导向编程（OOP）的概念，即将相关函数打包成对象，形成层次结构。Carrie Anne解释了如何通过对象层次结构导航以执行特定功能，以及如何使用公有和私有函数来隐藏复杂性并选择性地揭示它。此外，视频还讨论了集成开发环境（IDE）的重要性，它们为编写、组织、编译和测试代码提供了有用的工具。最后，脚本提到了代码文档、源代码控制和质量保证测试的重要性，这些都是构建大型软件项目的关键组成部分。

Takeaways

• 📚 软件工程是构建大型程序的学科，由工程师玛格丽特·汉密尔顿命名，她帮助NASA在阿波罗登月任务中预防了严重问题。
• 🔍 将大型程序分解为更小的函数允许多人同时工作，而不必关心整个程序，只需关注他们正在工作的函数。
• 🧩 通过将函数打包成层次结构，并将相关的代码聚集到“对象”中，可以更有效地管理大量函数。
• 🚗 面向对象编程（OOP）通过将功能单元打包到嵌套的对象中来隐藏复杂性，并通过封装来简化软件构建。
• 🔑 应用程序编程接口（API）允许程序员在代码的不同部分之间进行协作，定义了不同团队编写的代码如何交互。
• 🔒 在OOP语言中，可以通过将函数指定为“公共”或“私有”来控制函数的访问权限，以此来隐藏复杂性和选择性地揭示它。
• 🛠️ 集成开发环境（IDE）为程序员提供了编写、组织、编译和测试代码的多种有用工具。
• 🔍 调试是编程中的重要部分，大多数程序员花费70%到80%的时间在测试和调试上，而不是编写新代码。
• ✍️ 文档化对于帮助程序员理解他们一段时间没有看过的代码至关重要，也促进了代码的重用。
• 🔄 源代码控制（版本控制或修订控制）是大型团队协作开发大型编程项目的重要软件，允许程序员在中央服务器上存储和管理项目代码。
• 🔍 质量保证（QA）测试是团队对软件进行严格测试的过程，目的是发现可能导致软件出错的未预见条件。
• 📈 构建像YouTube、《侠盗猎车手5》和PowerPoint这样的大型软件需要强大的处理能力，以确保代码能够以有用的速度运行。

Q & A

为什么单个程序员编写排序算法可能不需要特殊工具？

单个程序员编写排序算法通常只需要十行左右的代码，这样的代码长度足够短，使得程序员可以直接使用简单的文本编辑器如Notepad来编写，而不需要复杂的开发工具。

软件工程这个术语是由谁提出的？

软件工程这个术语是由工程师玛格丽特·汉密尔顿提出的，她帮助NASA在阿波罗登月任务中预防了严重的软件问题。

将大型程序分解为更小的函数有什么好处？

将大型程序分解为更小的函数可以让多个人同时工作，他们不需要担心整个程序，只需要关注他们正在工作的那部分函数，这样可以提高开发效率和可管理性。

对象（Object）在面向对象编程中是如何帮助组织代码的？

在面向对象编程中，对象可以将相关的函数和变量打包在一起，形成层次结构。这样，程序员可以通过导航对象层次结构来触发特定的功能，从而更好地管理和调用代码。

什么是API，它在编程中扮演什么角色？

API（应用程序编程接口）是一组预定义的函数，它允许不同的代码部分相互交互。API定义了哪些函数是公共的（可以被外部对象调用），哪些是私有的（只能在定义它的对象内部调用），有助于维护代码的封装性和安全性。

为什么几乎所有的软件和游戏都是用面向对象编程语言编写的？

面向对象编程语言提供了强大的工具来隐藏复杂性，并通过封装、继承和多态性等特性来构建大型和复杂的程序。这些语言的普及和强大功能使得它们成为构建现代软件和游戏的首选。

代码在被编译之前是什么形式？

代码在被编译之前只是文本。程序员可以使用任何文本编辑器，如记事本，来编写代码。

集成开发环境（IDE）是什么，它为程序员提供了哪些功能？

集成开发环境（IDE）是一种特殊用途的应用程序，它集成了多种有用的工具，用于编写、组织、编译和测试代码。IDE提供了文本编辑器、代码颜色编码、语法错误检查、代码导航、编译运行功能以及调试支持。

为什么代码文档化对于程序员很重要？

代码文档化有助于程序员在一段时间后重新访问代码时理解代码的功能，对于新接触代码的程序员也至关重要。良好的文档化促进了代码的重用，使得程序员可以快速理解并应用他人编写的代码。

源代码控制（Source Control）在团队协作中有什么作用？

源代码控制允许大型团队在大型编码项目上进行协作。它通过版本控制或修订控制，使得程序员可以检查代码、进行修改，并在准备好后将代码提交回代码库，从而避免代码冲突和重复工作。

软件发布前的质量保证（QA）测试是什么？

质量保证（QA）测试是由一个团队进行的，他们对软件进行严格的测试，尝试创建未预见的条件以发现软件中的错误。这是确保软件在尽可能多的用户和场景中按预期工作的重要步骤。

什么是beta软件和alpha版本？

Beta软件是几乎完成但尚未完全测试的软件版本，公司有时会将其发布给公众以帮助识别问题。Alpha版本是软件的早期阶段，通常存在较多问题，只限于内部测试。