你將學習到軟件組織在設計、架構、編寫和維護代碼時應牢記的三個基本原則：時間如何影響軟件的可持續(xù)性，以及如何使代碼隨著時間的推移而具有韌性。模如何影響工程組織內軟件實踐的可行性。在評估設計和開發(fā)決策時，一位典型的工程師需要做出哪些權衡。
這本書解釋了谷歌做軟件工程的方式，講述了需要考慮的各種權衡。
如今，軟件工程師不僅需要知道如何有效地編程，還需要知道如何發(fā)展適當的工程實踐，以使代碼庫可持續(xù)且健康。這本書強調了編程和軟件工程之間的區(qū)別。
軟件工程師如何管理一個活躍的代碼庫，這個代碼庫在其生命周期里不斷響應變化的需求，不斷地發(fā)展？軟件工程師Titus Winters和Hyrum Wright，攜手技術作家Tom Manshreck，基于他們在谷歌的經驗，坦率而有見地的為大家介紹了的從業(yè)者是如何構建和維護軟件的。
這本書解釋了谷歌做軟件工程的方式，這種方式讓我有很高的生產力，并且很快樂，同時本書也直言不諱的講述了需要考慮的各種權衡。
Eric Haugh
谷歌軟件工程師
前言
本書的書名是Google 軟件工程。軟件工程到底是什么意思？軟件工程與編程或計算機科學有什么區(qū)別？為什么谷歌會把自己對軟件工程獨特的觀點編寫成一本書，在50 年軟件工程的歷史中留下這一筆？
術語編程和軟件工程在我們的行業(yè)中已經交替使用了相當長的一段時間，盡管它們都有不同的重點和含義。大學生們傾向于學習計算機科學，并獲得以程序員的身份編寫代碼的工作。
然而，軟件工程聽起來更為嚴肅，似乎它意味著應用一些理論知識來構建真實而精確的東西。機械工程師、土木工程師、航空工程師和其他工程領域的工程師都從事工程實踐。他們都在現(xiàn)實世界中工作，運用自己的理論知識創(chuàng)造出真實的東西。軟件工程師也創(chuàng)造真實的東西，盡管它相比其他工程師創(chuàng)造的東西來說并沒那么實實在在。
與那些更成熟的工程專業(yè)不同，當前的軟件工程理論或實踐并沒有那么嚴格。航空工程師必須遵循嚴格的指導方針和實踐，因為他們計算中的錯誤會造成真實的損害�？傮w而言，編程在傳統(tǒng)上沒有遵循這樣嚴格的實踐。但是，隨著軟件越來越融入我們的生活，我們必須采用和依賴更嚴格的工程方法。我們希望本書能幫助其他人看到一條通向更可靠的軟件實踐的道路。
編程的時間性
我們認為軟件工程不僅包括編寫代碼的行為，還包括組織在一段時間內用來構建和維護代碼的所有工具和流程。一個軟件組織可以引入哪些實踐來限度地保持其代碼的長期價值？工程師如何使代碼庫更具可持續(xù)性以及軟件工程學科本身更為嚴格？對于這些問題，我們沒有基本的答案，但我們希望谷歌過去20 年的經驗能夠為我們找到這些答案指明可能的道路。
我們在這本書中分享的一個關鍵見解是，軟件工程可以被認為是隨著時間而不斷集成的編程。我們可以為我們的代碼引入哪些實踐，使其在整個生命周期內，從概念到上市、到維護、再到棄用，具有可持續(xù)性（能夠對必要的變更做出反應）？這本書強調了我們認為的軟件組織在設計、架構和編寫代碼時應該牢記的三個基本原則：
時間與變化
代碼在其生命周期內需要如何適應。
規(guī)模與增長
組織在發(fā)展過程中要如何適應。
權衡與成本
組織如何從時間、變化、規(guī)模和增長中所學到的經驗來做出決策。
貫穿所有章節(jié)，我們試圖圍繞這些主題，并指出這些原則是如何影響工程實踐的，并讓它們可持續(xù)的發(fā)展（完整討論見第1 章）。
谷歌的視角
鑒于我們的規(guī)模和歷史，谷歌對可持續(xù)軟件生態(tài)系統(tǒng)的增長和演變有著獨特的視角。我們希望我們所吸取的經驗教訓能對貴組織的發(fā)展和擁抱更多可持續(xù)性實踐有所幫助。
我們將本書的主題分為谷歌軟件工程領域的三個主要方面：
文化。
流程。
工具。
谷歌的文化是獨特的，但我們在發(fā)展我們的工程文化中所吸取的教訓是廣泛適用的。我們關于文化的章節(jié)（第二部分）強調了軟件開發(fā)企業(yè)的集體性，軟件開發(fā)是一種團隊工作，恰當的文化原則對于一個組織的成長和持續(xù)健康至關重要。
我們的流程章節(jié)（第三部分）中概述的技術對大多數軟件工程師來說都很熟悉，但是谷歌龐大規(guī)模和多年積累的大型代碼庫為開發(fā)實踐提供了一個更完整的壓力測試。在這些章節(jié)中，著重講述了我們發(fā)現(xiàn)隨著時間的推移以及規(guī)模的增長而起作用的東西，并且也還有我們仍然沒有得到滿意答案的領域。
后，我們的工具章節(jié)（第四部分）說明了我們如何利用對工具基礎設施的投資，來為日益增長和老化的代碼庫帶來收益。在某些情況下，這些工具是谷歌特有的，盡管我們指出了開源或第三方的替代方案（如果適用的話）。我們期望這些基本見解適用于大多數工程組織。
本書中概述的文化、流程和工具描述了典型的軟件工程師希望在工作中學到的經驗教訓。當然并不是只有谷歌才能提供好的建議，我們在這里介紹的經驗不是要指示你的組織應該做什么。本書是我們的觀點，我們希望你會發(fā)現(xiàn)它是有用的，不管直接采用這些經驗，還是在考慮自己的實踐時將它們作為出發(fā)點，專門針對自己的問題領域進行優(yōu)化。
這本書也不打算說教。谷歌本身仍然沒有完美地應用書中的許多概念。我們從失敗中吸取的教訓是：我們仍然會犯錯誤，執(zhí)行不完美的解決方案，并且需要不斷改進。然而，谷歌工程組織的龐大規(guī)模使得每個問題都有多種解決方案。我們希望本書包含了其中的精華。
本書不包含的內容
本書并不涵蓋軟件設計，這是一門需要獨立出書（并且已經有很多內容）的學科。盡管本書中有一些代碼用于說明，但這些原則與編程語言無關，在這些章節(jié)中幾乎沒有實際的編程建議。因此，本文沒有涉及軟件開發(fā)中的許多重要問題：項目管理、API 設計、安全強化、國際化、用戶界面框架或其他特定編程語言的關注點。它們在這本書中被遺漏并不意味著它們不重要。相反，我們選擇不在這里講述它們，是因為我們無法提供它們應得的待遇。我們試圖使本書中的討論更多的是聚焦于工程，而不是編程。
臨別贈言
這本書代表了所有貢獻者付出的努力和汗水，我們希望你能收到它：把它當做一個了解大型軟件工程組織如何構建其產品的窗口。我們也希望，這是眾多的聲音之一，有助于推動我們的行業(yè)采取更具前瞻性的思維和可持續(xù)的實踐。重要的是，我們希望你喜歡這本書，并能從這本書中獲得你關心的觀點。
Tom Manshreck
內容約定
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致謝
沒有無數其他人的努力是不可能有這本書的。這本書中的知識都來自我們在谷歌的職業(yè)生涯中許多其他人的經驗。我們是使者，他們來到我們面前，在谷歌和其他地方，教導我們現(xiàn)在呈現(xiàn)給你們的東西。我們不能在這里一一列舉，但衷心地向你們致謝。
我們還要感謝Melody Meckfessel 在項目初期的支持，以及Daniel Jasper 和Danny Berlin 在項目完成過程中的支持。
如果沒有策劃人、作者和編輯的大量合作是不可能有這本書的。盡管作者和編輯在每一章或標注中都得到了明確的認可，但我們還是希望再次感謝那些對每一章做出貢獻的人，他們?yōu)楸緯峁┝松钏际鞈]的意見、討論和評審。
Tom Manshreck：感謝我的父母讓我相信自己，和我一起在餐桌旁完成工作。
Titus Winters：感謝父親，為我指明道路。感謝母親，傾聽我的聲音。感謝Victoria 對我的支持。感謝Raf，做我的后盾。此外，還要感謝Snyder，Ranwa，Z，Mike，Zach，Tom ( 以及Payne 一家), mec，Toby，cgd 和Melody，感謝他們的教誨、指導和信任。
Hyrum Wright：感謝父親和母親的鼓勵。感謝Bryan 和Bakerland 公司，給了我次嘗試軟件的機會。感謝Dewayne，與我并肩作戰(zhàn)。感謝Hannah，Jonathan，Charlotte，Spencer 和Ben，感謝他們的愛和關注。感謝Heather 一路的陪伴。
作者介紹
Titus Winters，谷歌高級軟件工程師，他是谷歌C 代碼庫的領導者：2億5000萬行代碼，每月成千上萬名不同的工程師在這些代碼上工作。
Tom Manshreck，在谷歌軟件工程部擔任技術作家。他是C Library Team的成員，負責開發(fā)文檔，開展培訓課程以及為Abseil，谷歌的開源C 代碼，編寫文檔。
Hyrum Wright是谷歌的一名軟件工程師，他領導著谷歌自動化變更工具團隊。Hyrum對谷歌代碼庫的編輯比公司歷史上任何其他工程師都要多。
譯者介紹
陳軍，江湖稱號軍少，深圳敏捷社區(qū)發(fā)起人，騰訊T12工程效能專家，現(xiàn)主要從事研發(fā)效能提升工作，多年軟件工程方法和技術實踐經驗。
周代兵，華為軟件工程專家，有多年輔導團隊應用軟件工程方法和技術提升研發(fā)能力實踐經驗。
邱棟，東南大學軟件工程博士，華為軟件工程技術專家，有多年軟件工程技術研究和實踐經驗，研究方向包括軟件架構分析與評估，智能化軟件工程等。
目錄
序 1
前言 3
部分 理論
第1 章 什么是軟件工程 13
時間與變化 15
海勒姆定律18
案例：哈希排序 18
為什么目標不是沒有變化呢 20
規(guī)模與效率 21
阻礙規(guī)�；恼� 22
促進規(guī)模化的政策 24
案例：編譯器升級 24
左移思想 26
權衡與成本 28
案例：白板筆 29
決策投入 30
案例：分布式構建 30
案例：時間與規(guī)模的博弈 32
數據驅動的決策 32
軟件工程VS 編程 33
小結 34
本章要點 34
第二部分 文化
第2 章 如何更好地參與團隊合作 37
隱藏代碼 37
天才神話 38
隱藏有害 40
及早檢測 41
巴士系數 41
小步快跑 42
拒絕隱藏 44
一切為了團隊 44
社交的三大支柱 45
三大支柱的重要性 46
謙虛、尊重和信任 46
無指責的回顧文化 50
谷歌范兒（Googley） 52
小結 53
本章要點 53
第3 章 知識共享 55
學習的挑戰(zhàn) 55
知識共享的哲學 57
設定基調：心理安全 58
導師制 58
大型群體的心理安全 59
不斷充實知識 60
提問 60
理解上下文61
擴大提問渠道：向社區(qū)提問 62
群聊 62
郵件列表 63
YAQS：問答平臺 63
分享你的知識：你總有可以教別人的地方 64
Office Hours 64
技術講座與課程 64
文檔 65
代碼 67
組織知識發(fā)展 68
培養(yǎng)知識分享的文化 68
建立規(guī)范的信息源 70
讓信息流動73
可讀性：通過代碼評審規(guī)范化指導 74
什么是可讀性流程 74
為什么需要可讀性流程 75
小結 78
本章要點 78
第4 章 平等工程 79
人類的偏見 80
理解多樣性的必要性 82
建立多元文化能力 82
使多樣性具有可操作性 84
拒絕單一的方式 85
挑戰(zhàn)既定流程 86
價值觀與成果 87
保持好奇心，向前推進 88
小結 88
本章要點 89
第5 章 團隊領導的藝術 91
經理和技術主管（或兩者兼任） 91
工程經理 92
技術主管 92
技術主管經理 92
從個人貢獻者到領導者 93
需要擔心的是……嗯，一切 94
仆人式領導95
工程經理 96
經理是一個令人厭惡的詞 96
如今的工程經理 96
反模式 98
反模式：雇用平庸的人 98
反模式：忽視低績效員工 99
反模式：忽視人的問題 100
反模式：做老好人 101
反模式：打破招聘門檻 102
反模式：像對待孩子一樣對待你的團隊 102
積極的模式 103
拋棄自我意識 103
成為一名禪師 104
成為催化劑106
移除障礙 106
成為老師和導師 107
設定清晰的目標 107
坦誠 108
追蹤幸福感109
出乎意料的問題 110
其他提示和技巧 111
對待人像植物一樣 113
內在激勵和外在激勵 114
小結 115
本章要點 115
第6 章 大規(guī)模團隊領導力 117
總是在做決策 118
飛機的故事 118
識別盲點 119
識別關鍵的權衡 120
決策，然后迭代 120
總是不在場 122
你的使命：建立一個自驅的團隊123
劃分問題空間 123
總是在擴展 126
成功的循環(huán)127
重要VS 緊急 128
學會放棄 130
保護你的精力 131
小結 133
本章要點 133
第7 章 度量工程生產力 135
為什么要度量工程生產力 135
鑒別：它值得度量嗎 137
根據目標和信號來選擇有意義的指標 141
目標 142
信號 144
指標 145
使用數據驗證指標 145
采取行動并跟蹤結果 150
小結 150
本章要點 150
第三部分 流程
第8 章 風格指南與規(guī)則 155
為什么要有規(guī)則 156
創(chuàng)建規(guī)則 157
指導原則 157
風格指南 165
修改規(guī)則 168
流程 169
風格仲裁者170
例外情況 170
指南 171
應用規(guī)則 173
錯誤檢查工具 174
代碼格式化工具 175
小結 177
本章要點 177
第9 章 代碼評審 179
代碼評審流程 180
谷歌如何進行代碼評審 181
代碼評審的好處 184
代碼正確性185
代碼理解 187
代碼一致性187
心理和文化方面的好處 188
知識共享 189
代碼評審實踐 190
禮貌而專業(yè)190
小的變更 191
清晰的變更描述 193
評審者數量少化 193
盡可能的自動化 194
代碼評審類型 194
綠地代碼評審 194
行為變更、改進和優(yōu)化 195
缺陷修復和回滾 195
重構和大規(guī)模變更 196
小結 197
本章要點 197
第10 章 文檔 199
什么是文檔 200
為什么需要文檔 200
像代碼一樣對待文檔 202
了解文檔的讀者 204
讀者的類型205
文檔類型 206
參考文檔 207
設計文檔 210
新手教程 210
概念文檔 212
著陸頁面 213
文檔評審 214
文檔的哲學 216
WHO，WHAT，WHEN，WHERE 和WHY 216
開頭，中間和結尾 217
優(yōu)秀文檔的要素 217
丟棄文檔 218
什么時候需要技術文檔工程師 219
小結 219
本章要點 220
第11 章 測試概述 221
為什么要寫測試 222
Google Web Server的故事 223
當今開發(fā)速度下的測試 224
編寫，運行，響應 224
測試代碼的好處 227
設計測試套件 228
測試粒度 229
測試范圍 233
碧昂絲規(guī)則235
代碼覆蓋率236
谷歌規(guī)模下的測試 237
大型測試套件的陷阱 238
谷歌測試的歷史 239
入職培訓課240
測試認證 241
馬桶測試 241
如今的測試文化 242
自動化測試的局限性 243
小結 244
本章要點 244
第12 章 單元測試 245
可維護性的重要性 246
防止脆弱的測試 247
努力做到不更改測試 247
通過公共API 進行測試 248
測試狀態(tài)，而不是交互 252
編寫清晰的測試 253
使測試完整簡潔 254
測試行為，而不是方法 255
不要把邏輯放進測試 260
編寫清晰的失敗信息 261
測試與代碼共享：DAMP，而不是DRY 263
共享值 265
共享設置 267
共享helper 和驗證 269
定義測試基礎設施 270
小結 270
本章要點 270
第13 章 測試替身 273
測試替身對軟件開發(fā)的影響 274
谷歌的測試替身 274
基本概念 275
測試替身的示例 275
縫（Seams） 276
模擬（Mocking）框架 277
使用測試替身的技術 279
偽造（Faking） 279
打樁（Stubbing） 279
交互測試 280
實際實現(xiàn) 281
實際實現(xiàn)比隔離更好 281
如何決定何時使用實際實現(xiàn) 283
偽造（Faking） 285
為什么偽實現(xiàn)（Fakes）如此重要286
什么時候寫偽實現(xiàn) 286
偽實現(xiàn)的保真度 287
偽實現(xiàn)應該被測試 288
如果沒有偽實現(xiàn)怎么辦 288
打樁 289
過度使用打樁的危險性 289
何時使用打樁合適 291
交互測試 292
狀態(tài)測試優(yōu)于交互測試 292
何時使用交互測試合適 293
交互測試的實踐 294
小結 296
本章要點 296
第14 章 較大型的測試 299
什么是較大型的測試 299
保真度 300
單元測試中的常見問題 301
為什么不要有較大型的測試 303
谷歌的較大型的測試 304
較大型的測試和時間 305
谷歌規(guī)模下的較大型的測試 306
大型測試的結構 308
被測系統(tǒng)（SUT） 309
測試數據 314
驗證 315
較大型的測試的類型 316
一個或多個交互二進制文件的功能測試 316
瀏覽器和設備測試 317
性能、負載和壓力測試 317
部署配置測試 318
探索性測試318
A/B 差異回歸測試 319
用戶驗收測試（UAT） 321
探針和金絲雀分析 321
災難恢復與混沌工程 322
用戶評估 324
大型測試和開發(fā)者工作流 325
編寫大型測試 325
運行大型測試 326
大型測試的所有權 329
小結 330
本章要點 330
第15 章 棄用 331
為什么棄用 332
為什么棄用很難 333
將棄用融入設計 335
棄用的類型 336
建議性棄用336
強制性棄用337
棄用警告 338
棄用流程的管理 339
流程負責人340
里程碑 340
棄用的工具341
小結 342
本章要點 343
第四部分 工具
第16 章 版本控制與分支管理 347
什么是版本控制 348
為什么版本控制很重要 349
集中式版本控制系統(tǒng)VS 分布式版本控制系統(tǒng) 351
真實來源 354
版本控制VS 依賴管理 356
分支管理 356
分支等同于在制品 357
開發(fā)分支 358
發(fā)布分支 359
谷歌的版本控制 360
單一版本 361
場景：多個可用版本 362
單一版本規(guī)則 363
（幾乎）沒有長周期的分支 363
發(fā)布分支呢365
單一代碼倉（Monorepos） 365
版本控制的未來 367
小結 369
本章要點 370
第17 章 代碼搜索 371
Code Search 的用戶界面 372
如何使用Code Search 373
在哪里 373
做什么 374
如何用 374
為什么 375
誰以及何時375
為什么需要一個單獨的Web 工具 375
規(guī)模 375
無需設置即可瀏覽全局代碼 376
專業(yè)化 377
與其他開發(fā)工具集成 377
開放API 379
規(guī)模對設計的影響 379
搜索查詢延遲 380
索引延遲 381
谷歌的實現(xiàn) 382
搜索索引 382
排序 383
權衡 387
完整性：代碼庫的Head 387
完整性：所有結果VS 相關的結果 387
完整性：Head VS 分支 VS 所有歷史 VS 工作空間 388
表達性：Token VS 子串 VS 正則表達式 389
小結 390
本章要點 391
第18 章 構建工具與構建哲學 393
構建系統(tǒng)的目的 393
沒有構建系統(tǒng)會發(fā)生什么 395
但是我只需要一個編譯器 395
用shell 腳本來拯救 396
現(xiàn)代構建系統(tǒng) 397
一切都是為了依賴 397
基于任務的構建系統(tǒng) 398
基于制品的構建系統(tǒng) 402
分布式構建408
時間，規(guī)模，權衡 412
處理模塊和依賴 413
使用細粒度依賴與1：1：1 規(guī)則 413
小化模塊可見性 414
管理依賴 414
小結 419
本章要點 420
第19 章 Critique：谷歌的代碼評審工具 421
代碼評審工具的原則 421
代碼評審流程 423
通知 424
步：創(chuàng)建一個變更 425
差異比較 425
分析結果 426
緊密的工具集成 428
第二步：請求評審 429
第三步和第四步：理解和評論變更 430
評論 430
了解變更狀態(tài) 432
第五步：批準變更（評價變更） 434
第六步：提交變更 435
提交后：跟蹤歷史 436
小結 437
本章要點 438
第20 章 靜態(tài)分析 439
有效靜態(tài)分析的特點 440
可擴展性 440
易用性 440
讓靜態(tài)分析發(fā)揮作用的關鍵經驗 441
關注開發(fā)者的體驗 441
讓靜態(tài)分析成為核心開發(fā)者工作流的一部分 442
賦予用戶貢獻的權力 442
Tricorder: 谷歌的靜態(tài)分析平臺 443
集成的工具444
集成反饋渠道 445
建議的修復446
按項目定制447
預提交 448
編譯器集成448
編輯和瀏覽代碼時的分析 449
小結 450
本章要點 450
第21 章 依賴管理 451
為什么依賴管理這么難 453
沖突的需求和菱形依賴 453
引入依賴 455
兼容性承諾455
引入時的注意事項 457
谷歌如何處理引入的依賴 459
從理論上講，依賴管理 460
沒有變化（又名靜態(tài)依賴模型） 461
語義化版本號 462
綁定分發(fā)模式 463
Live at Head 464
SemVer 的局限性465
SemVer 可能過度約束 466
SemVer 可能過度承諾 467
動機 468
小版本選擇 469
那么，SemVer 有效嗎 470
資源無限的依賴管理 471
導出依賴 473
小結 477
本章要點 477
第22 章 大規(guī)模變更 479
什么是大規(guī)模變更 480
誰來處理LSC 481
原子變更的障礙 483
技術限制 483
合并沖突 483
沒有鬧鬼的墓地 484
異構性 484
測試 485
代碼評審 487
LSC 的基礎設施 489
政策與文化489
代碼庫分析490
變更管理 491
測試 491
語言支持 491
LSC 流程 493
授權 493
變更創(chuàng)建 494
切片與提交494
清理 498
小結 498
本章要點 498
第23 章 持續(xù)集成 499
CI 的概念 501
快速反饋循環(huán) 501
自動化 503
持續(xù)測試 505
CI 的挑戰(zhàn) 511
封閉測試 512
谷歌的CI 515
CI 案例研究：Google Takeout 518
但是我無力做CI 524
小結 525
本章要點 525
第24 章 持續(xù)交付 527
持續(xù)交付在谷歌的習語 528
速度是一項團隊運動：如何將部署分解為可管理的單元 529
隔離評估變更：特性開關 530
力求敏捷：建立發(fā)布火車 531
沒有一個二進制是完美的 531
趕上你的發(fā)布期限 532
質量與聚焦用戶：只發(fā)布有用的功能 533
左移：更早地做出數據驅動的決策 534
改變團隊文化：建立發(fā)布規(guī)則 535
小結 536
本章要點 537
第25 章 計算即服務 539
馴服計算環(huán)境 540
將瑣事自動化 540
容器化與多租戶 542
總結 545
為托管計算編寫軟件 545
為失效設計架構 545
批處理VS 服務 547
管理狀態(tài) 549
連接到服務550
一次性代碼551
CaaS 隨時間和規(guī)模的演化 552
抽象容器 552
一個服務統(tǒng)御余眾 555
提交的配置557
選擇計算服務 558
集中化與定制化 559
抽象層次：Serverless 561
公有云VS 私有云 565
小結 566
本章要點 567
后記 569
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