“越差越好”的兴起

Richard Gabriel

我，以及几乎每一位 Common Lisp 和 CLOS 的设计者，都深受 MIT/Stanford 设计风格的影响。这种风格的本质可以用“正确之道”（the right thing）这个短语来概括。对这样的设计者来说，重要的是把以下所有特性都做好：

• 简单性（simplicity）：设计必须简单，无论是在实现上还是在接口上。接口简单比实现简单更重要。
• 正确性（correctness）：设计在所有可观察方面都必须正确。错误就是不被允许的。
• 一致性（consistency）：设计不能不一致。为了避免不一致，可以允许设计在简单性和完整性上稍微差一些。一致性和正确性同样重要。
• 完整性（completeness）：设计必须覆盖尽可能多的重要情况。所有合理预期到的情况都必须被覆盖。不能为了简单性而过度削弱完整性。

我相信大多数人都会同意，这些都是好的特性。我把使用这种设计哲学称为“MIT 路线”（MIT approach）。Common Lisp（以及 CLOS）和 Scheme 代表了设计与实现上的 MIT 路线。

“越差越好”的哲学只稍有不同：

• 简单性：设计必须简单，无论是在实现上还是在接口上。实现简单比接口简单更重要。简单性是设计中最重要的考虑因素。
• 正确性：设计在所有可观察方面都必须正确。但比起正确，简单稍微更重要。
• 一致性：设计不能过度不一致。在某些情况下，可以为了简单性牺牲一致性；但与其引入实现复杂性或不一致，不如删掉那些处理较少见情况的设计部分。
• 完整性：设计必须覆盖尽可能多的重要情况。所有合理预期到的情况都应该被覆盖。完整性可以为了任何其他品质而牺牲。事实上，只要实现简单性受到威胁，完整性就必须被牺牲。如果简单性得以保留，也可以牺牲一致性来获得完整性；尤其没有价值的是接口上的一致性。

早期 Unix 和 C 是这种设计流派的例子，我把使用这种设计策略称为“New Jersey 路线”（New Jersey approach）。我有意把“越差越好”的哲学刻意漫画化，是为了说服你：它显然是一种糟糕的哲学，New Jersey 路线也显然是一种糟糕的路线。

然而，我相信“越差越好”即使以这种稻草人版本（strawman form）出现，也比“正确之道”有更好的生存特性（survival characteristics）；而且在软件中使用 New Jersey 路线，比 MIT 路线更好。

先让我重讲一个故事。这个故事说明，MIT/New Jersey 之间的区别是真实存在的，而且两种哲学的支持者确实相信自己的哲学更好。

两个著名人物，一个来自 MIT，另一个来自 Berkeley（但从事 Unix 工作），曾经碰面讨论操作系统问题。来自 MIT 的那个人熟悉 ITS（MIT AI Lab 的操作系统），也读过 Unix 源码。他感兴趣的是 Unix 如何解决 PC loser-ing 问题。所谓 PC loser-ing 问题，是指当用户程序调用一个系统例程（system routine）来执行某个耗时操作时，这个操作可能带有重要状态，比如 IO 缓冲区。如果操作期间发生中断，就必须保存用户程序的状态。由于调用系统例程通常只是一条指令，用户程序的 PC 并不能充分捕捉进程的状态。系统例程必须要么回退，要么继续前进。“正确之道”是回退，并把用户程序的 PC 恢复到调用系统例程的那条指令，这样用户程序在中断后恢复执行时，比如说，会重新进入系统例程。它被称为“PC loser-ing”，是因为 PC 被强行塞进了“loser mode”；在 MIT，“loser”是对“user”的一种亲昵称呼。

MIT 那个人没有看到任何处理这种情况的代码，于是问 New Jersey 那个人这个问题是如何处理的。New Jersey 那个人说，Unix 人知道这个问题，但解决办法是让系统例程总是运行到结束；不过有时会返回一个错误码，表示系统例程未能完成它的动作。于是，一个正确的用户程序必须检查错误码，以判断是否只是重新尝试这个系统例程。MIT 那个人不喜欢这个解决方案，因为它不是“正确之道”。

New Jersey 那个人说，Unix 的解决方案是正确的，因为 Unix 的设计哲学是简单性，而“正确之道”太复杂了。况且，程序员可以很容易地插入这个额外的测试和循环。MIT 那个人指出，实现是简单的，但功能的接口是复杂的。New Jersey 那个人说，Unix 选择了正确的权衡：也就是说，实现简单性（implementation simplicity）比接口简单性（interface simplicity）更重要。

MIT 那个人随后嘟囔说，有时候需要一个强硬的人才能做出嫩鸡，但 New Jersey 那个人没听懂（我也不确定自己听懂了）。

现在我要论证，“越差越好”更好。C 是一门为编写 Unix 而设计的编程语言，它采用 New Jersey 路线设计。因此，C 是一种容易为其编写像样编译器的语言，而且它要求程序员写出便于编译器解释的文本。有人把 C 称为华丽的汇编语言。早期 Unix 和 C 编译器的结构都很简单，容易移植，运行时需要的机器资源很少，并且能提供你希望从操作系统和编程语言中获得的大约 50%-80% 的东西。

在任何时刻，存在的计算机中都有一半低于中位数（更小或更慢）。Unix 和 C 在这些机器上运行得很好。“越差越好”的哲学意味着实现简单性具有最高优先级，这也意味着 Unix 和 C 很容易移植到这些机器上。因此，如果 Unix 和 C 支持的 50% 功能已经令人满意，人们就会预期它们会开始到处出现。它们确实如此，不是吗？

Unix 和 C 是终极的计算机病毒。

“越差越好”哲学还有一个额外好处：程序员会被训练成愿意牺牲一些安全性、便利性，并忍受一些麻烦，以换取良好的性能和适度的资源使用。采用 New Jersey 路线编写的程序，在小机器和大机器上都能很好工作；而且因为代码写在一个病毒之上，所以它是可移植的。

重要的是要记住，最初的病毒必须基本上是好的。如果是这样，只要它可移植，病毒式传播就是确定的。一旦病毒传播开，就会出现改进它的压力，可能会把它的功能完整度提升到接近 90%；但用户已经被训练成接受比“正确之道”更差的东西。因此，“越差越好”的软件首先会获得接受，其次会训练用户降低预期，第三会被改进到几乎接近“正确之道”。具体来说，尽管 1987 年的 Lisp 编译器已经和 C 编译器差不多好，但想让 C 编译器变得更好的编译器专家，远比想让 Lisp 编译器变得更好的专家多。

好消息是，到了 1995 年，我们会拥有一个好的操作系统和编程语言；坏消息是，它们会是 Unix 和 C++。

“越差越好”还有最后一个好处。由于 New Jersey 语言和系统其实不够强大，无法构建复杂的单体软件，大型系统就必须被设计成复用组件。因此，一种集成传统会自然生长出来。

那么，“正确之道”的表现如何？有两种基本情景：“庞大复杂系统”情景和“钻石般宝石”情景。

“庞大复杂系统”情景是这样的：

首先，需要设计“正确之道”。然后，需要设计它的实现。最后，才实现它。因为它是“正确之道”，所以它拥有几乎 100% 的期望功能；而实现简单性从来不是关注点，因此它需要很长时间才能实现。它庞大而复杂。它需要复杂的工具才能正确使用。最后 20% 的功能会消耗 80% 的努力，于是“正确之道”需要很长时间才能发布，而且只有在最先进的硬件上才能令人满意地运行。

“钻石般宝石”情景是这样的：

“正确之道”需要永远的时间来设计，但在这个过程中，它在每个时间点都相当小。要把它实现得运行很快，要么不可能，要么超出了大多数实现者的能力。

这两种情景分别对应 Common Lisp 和 Scheme。

第一种情景也对应经典人工智能软件。

“正确之道”常常是一块单体软件（monolithic software），但除了“正确之道”常常是按单体方式设计的之外，并没有别的原因。也就是说，这个特征只是偶然发生的。

从这里应该学到的教训是，先追求“正确之道”往往并不可取。更好的做法是先提供一半的“正确之道”，让它像病毒一样传播开来。一旦人们被它吸引，再花时间把它改进到“正确之道”的 90%。

一个错误的教训，是把这个寓言按字面理解，并得出 C 是 AI 软件正确载体的结论。50% 的解决方案必须在基本方向上是对的，而在这个案例中它并不是。

但是，人们至少可以得出一个结论：Lisp 社区需要认真重新思考自己在 Lisp 设计上的立场。关于这一点，我稍后会再说。

<rpg@lucid.com>