程序员修炼之道——估算

   快！通过56k modem线发送《战争与和平》需要多少时间？存储一百万个姓名与地址需要多少磁盘空间？1 000字节的数据块通过路由器需要多少时间？交付你的项目需要多少个月？
　　在某种程度上，这些都是没有意义的问题——它们都缺少信息。然而它们仍然可以得到回答，只要你习惯于进行估算。同时，在进行估算的过程中，你将会加深对你的程序所处的世界的理解。
　　通过学习估算，并将此技能发展到你对事物的数量级有直觉的程度，你就能展现出一种魔法般的能力，确定它们的可行性。当有人说“我们将通过ISDN线路把备份发给中央站点”时，你将能够直觉地知道那是否实际。当你编码时，你将能够知道哪些子系统需要优化，哪些可以放在一边。
提示18
Estimate to Avoid Surprises
估算，以避免发生意外
　　作为奖励，在这一节的末尾我们将透露一个总是正确的答案——无论什么时候有人要你进行估算，你都可以给出答案。
多准确才足够准确
　　在某种程度上，所有的解答都是估算。只不过有一些要比其他的更准确。所以当有人要你进行估算时，你要问自己的第一个问题就是，你解答问题的语境是什么？他们是需要高度的准确性，还是在考虑棒球场的大小？
l       如果你的奶奶问你何时抵达，她也许只是想知道该给你准备午餐还是晚餐。而一个困在水下、空气就快用光的潜水员很可能对精确到秒的答案更感兴趣。

l       p的值是多少？如果你想知道的是要买多少饰边，才能把一个圆形花坛围起来，那么“3”很可能就足够好了。如果你在学校里，那么“22/7”也许就是一个好的近似值。如果你在NASA（美国国家航空航天管理局），那么也许要12个小数位。

　　关于估算，一件有趣的事情是，你使用的单位会对结果的解读造成影响。如果你说，某事需要130个工作日，那么大家会期望它在相当接近的时间里完成。但是，如果你说“哦，大概要六个月”，那么大家知道它会在从现在开始的五到七个月内完成。这两个数字表示相同的时长，但“130天”却可能暗含了比你的感觉更高的精确程度。我们建议你这样度量时间估算：

时长
 报出估算的单位
 
1-15天
 天
 
3-8周
 周
 
8-30周
 月
 
30+周
 在给出估算前努力思考一下
于是，在完成了所有必要的工作之后，你确定项目将需要125个工作日（25周），你可以给出“大约六个月”的估算。
同样的概念适用于对任何数量的估算：要选择能反映你想要传达的精确度的单位。

 

估算来自哪里

　　所有的估算都以问题的模型为基础。但在我们过深地卷入建模技术之前，我们必须先提及一个基本的估算诀窍，它总能给出好的答案：去问已经做过这件事情的人。在你一头钻进建模之前，仔细在周围找找也曾处在类似情况下的人。
　　看看他们的问题是怎么解决的。你不大可能找到完全相符的案例，但你会惊奇有多少次，你能够成功地借鉴他人的经验。

 

理解提问内容

　　任何估算练习的第一步都是建立对提问内容的理解。除了上面讨论的精确度问题以外，你还需要把握问题域的范围。这常常隐含在问题中，但你需要养成在开始猜想之前先思考范围的习惯。常常，你选择的范围将形成你给出的解答的一部分：“假定没有交通意外，而且车里还有汽油，我会在20分钟内赶到那里。”

建立系统的模型

　　这是估算有趣的部分。根据你对所提问题的理解，建立粗略、就绪的思维模型骨架。如果你是在估算响应时间，你的模型也许要涉及服务器和某种到达流量（arriving traffic）。对于一个项目，模型可以是你的组织在开发过程中所用的步骤、以及系统的实现方式的非常粗略的图景。

　　建模既可以是创造性的，又可以是长期有用的。在建模的过程中，你常常会发现一些在表面上不明显的底层模式与过程。你甚至可能会想要重新检查原来的问题：“你要求对做X所需的时间进行估算。但好像X的变种Y只需一半时间就能完成，而你只会损失一个特性。”

　　建模把不精确性引入了估算过程中。这是不可避免的，而且也是有益的。你是在用模型的简单性与精确性做交易。使花在模型上的努力加倍也许只能带来精确性的轻微提高。你的经验将告诉你何时停止提炼。

 

把模型分解为组件

　　一旦拥有了模型，你可以把它分解为组件。你须要找出描述这些组件怎样交互的数学规则。有时某个组件会提供一个值，加入到结果中。有些组件有着成倍的影响，而另一些可能会更为复杂（比如那些模拟某个节点上的到达流量的组件）。

　　你将会发现，在典型情况下，每个组件都有一些参数，会对它给整个模型带来什么造成影响。在这一阶段，只要确定每个参数就行了。

 

给每个参数指定值

　　一旦你分解出各个参数，你就可以逐一给每个参数赋值。在这个步骤中你可能会引入一些错误。诀窍是找出哪些参数对结果的影响最大，并致力于让它们大致正确。在典型情况下，其值被直接加入结果的参数，没有被乘或除的那些参数重要。让线路速度加倍可以让1小时内接收的数据量加倍，而增加5毫秒的传输延迟不会有显著的效果。

　　你应该采用一种合理的方式计算这些关键参数。对于排队的例子，你可以测量现有系统的实际事务到达率，或是找一个类似的系统进行测量。与此类似，你可以测量现在服务1个请求所花的时间，或是使用这一节描述的技术进行估算。事实上，你常常会发现自己以其他子估算为基础进行估算。这是最大的错误伺机溜进来的地方。

计算答案

　　只有在最简单的情况下估算才有单一的答案。你也许会高兴地说：“我能在15分钟内走完五个街区。”但是，当系统变得更为复杂时，你就会避免做出正面回答。进行多次计算，改变关键参数的值，直到你找出真正主导模型的那些参数。电子表格可以有很大帮助。然后根据这些参数表述你的答案。“如果系统拥有SCSI总线和64MB内存，响应时间约为四分之三秒；如果内存是48MB，则响应时间约为一秒。”（注意“四分之三秒”怎样给人以一种与750毫秒不同的精确感。）

　　在计算阶段，你可能会得到看起来很奇怪的答案。不要太快放弃它们。如果你的运算是正确的，那你对问题或模型的理解就很可能是错的。这是非常宝贵的信息。

 

追踪你的估算能力

　　我们认为，记录你的估算，从而让你看到自己接近正确答案的程度，这是一个非常好的主意。如果总体估算涉及子估算的计算，那么也要追踪这些子估算。你常常会发现自己估算得非常好——事实上，一段时间之后，你就会开始期待这样的事情。

　　如果结果证明估算错了，不要只是耸耸肩走开。找出事情为何与你的猜想不同的原因。也许你选择了与问题的实际情况不符的一些参数。也许你的模型是错的。不管原因是什么，花一点时间揭开所发生的事情。如果你这样做了，你的下一次估算就会更好。

 

 

估算项目进度

　　在面对相当大的应用开发的各种复杂问题与反复无常的情况时，普通的估算规则可能会失效。我们发现，为项目确定进度表的惟一途径常常是在相同的项目上获取经验。如果你实行增量开发、重复下面的步骤，这不一定就是一个悖论：

l       检查需求

l       分析风险

l       设计、实现、集成

l       向用户确认

　　一开始，你对需要多少次迭代、或是需要多少时间，也许只有模糊的概念。有些方法要求你把这个作为初始计划的一部分定下来，但除了最微不足道的项目，这是一个错误。除非你在开发与前一个应用类似的应用，拥有同样的团队和同样的技术，否则，你就只不过是在猜想。

　　于是你完成了初始功能的编码与测试，并将此标记为第一轮增量开发的结束。基于这样的经验，你可以提炼你原来对迭代次数、以及在每次迭代中可以包含的内容的猜想。提炼会变得一次比一次好，对进度表的信心也将随之增长。

 

terate the Schedule with the Code
通过代码对进度表进行迭代
 

　　这也许并不会受到管理部门的欢迎，在典型情况下，他们想要的是单一的、必须遵守的数字——甚至是在项目开始之前。你必须帮助他们了解团队、团队的生产率、还有环境将决定进度。通过使其形式化，并把改进进度表作为每次迭代的一部分，你将给予他们你所能给予的最精确的进度估算。

在被要求进行估算时说什么

　　你说：“我等会儿回答你。”

　　如果你放慢估算的速度，并花一点时间仔细检查我们在这一节描述的步骤，你几乎总能得到更好的结果。在咖啡机旁给出的估算将（像咖啡一样）回来纠缠你。