譯者 | 晶顏

審校 | 重樓

在軟件開發(fā)歷史中，有一些時刻擴展了我們認為的可能性，從而改變了我們作為開發(fā)人員所做的一切。某些歷史文獻記錄了計算技術中最重要的范式轉(zhuǎn)變，它們是無價的。這篇文章回顧了過去一個世

紀的軟件開發(fā)歷史，總結了每位開發(fā)人員都應該閱讀的9篇非凡文獻。

在軟件開發(fā)史上具有決定意義的9篇文獻

論可計算數(shù)及其在判定性問題上的應用

作者：艾倫·圖靈（Alan Turing）

時間：1936年

這是一個范例文件的原型。圖靈的作品具有這樣的特點：在紙上探索不確定的地形，并找到地標來繪制地圖。這張?zhí)厥獾牡貓D已經(jīng)為我們服務了近一百年。

這篇論文提出了一種新的抽象計算模型，后來被稱之為“圖靈機”。圖靈機是一種理論上的機器，它的構造非常簡單，由一條無限長的紙帶和一個能夠在紙帶上左右移動的可讀寫頭組成。紙帶被劃分成了一個個格子，每個格子上可以寫入一個符號（0或者1）。可讀寫頭能夠讀取當前所在格子上的符號，并根據(jù)一些規(guī)則改變自己的移動方式和紙帶上的符號。這些規(guī)則被稱為“轉(zhuǎn)移函數(shù)”，它們描述了圖靈機在讀取某個符號時應該采取什么行動，例如改變當前格子上的符號、向左或向右移動可讀寫頭、或者停機等。

圖靈機的能力基本上就只有這些。但當艾倫仔細思考圖靈機的能力和限制時，發(fā)現(xiàn)圖靈機能夠解決所有可計算問題，而無法解決不可計算問題。在論文中，艾倫給出了計算的定義，并對計算所能實現(xiàn)的目標給出了絕對限制，這一發(fā)現(xiàn)也成為了現(xiàn)代計算機科學的奠基之作。

《論可計算數(shù)》（On Computable Numbers）在很多層面上都是必讀的，包括作為哥德爾（G?del）不完備定理的延續(xù)。此外，圖靈的“判定性問題”（Entscheidungsproblem）是一個有趣的窗口，它將數(shù)學、邏輯和計算機科學結合在一起。它要求在給定的一組公理中，對于給定的輸入，有一種推導是/否真理的通用方法。

傳送門：https://www.cs.virginia.edu/~robins/Turing_Paper_1936.pdf

關于EDVAC的報告初稿

作者：約翰·馮·諾依曼（John von Neumann）

時間：1945年

《關于EDVAC的報告初稿》是第一份系統(tǒng)描述計算機制造方法的公開出版物，具有劃時代的革新意義。

馮·諾伊曼提出的EDVAC（電子離散變量自動計算機）架構是一種突破，計算機的內(nèi)存可以同時存儲數(shù)據(jù)和指令。換句話說，內(nèi)存可以保存可執(zhí)行的信息。除了核心理念之外，作者還定義了當時機器的可能性。從圖靈的哲學數(shù)學討論到馮·諾伊曼對信息的實際討論，這是一個巨大的飛躍。

這篇論文有各種有趣的想法，包括關于計算中的錯誤處理的想法：“設備可以自動識別最常見的故障，通過外部可見的標志指示它們的存在和位置，然后停止。”馮·諾伊曼的論文站在了現(xiàn)代計算機的大門上，以一種半真實、半推測的方式描述了我們今天使用的設備的性質(zhì)。這就是計算機的一般架構仍然被稱為馮·諾依曼架構的原因所在。

不過，盡管《關于EDVAC的報告初稿》描述的是工程學和數(shù)學領域的研究成果，但它的遣詞造句通俗而又淺顯，幾乎人人都能看懂。

傳送門：https://web.mit.edu/STS.035/www/PDFs/edvac.pdf

IBM數(shù)學公式翻譯系統(tǒng)的規(guī)范，F(xiàn)ORTRAN

作者：約翰·巴克斯等人（John Backuss et al）

時間：1954年

雖然FORTRAN規(guī)范沒有公開發(fā)布，但它對語言設計和軟件產(chǎn)生了很大的影響。

FORTRAN是編程語言的古老祖先，是當時高級語言的一項突破。它是第一個真正通用的語言。

試想一下，當圖靈在1936年構想出計算機僅僅28年之后，便誕生了FORTRAN語言，其重要性不言而喻。

FORTRAN規(guī)范給出了一個很好的起點，并幫助創(chuàng)建了一個語言設計者可以依賴的模型。它抓住了一種蓬勃發(fā)展的契機，即當時的硬件和軟件剛剛成為可能。

傳送門：https://archive.computerhistory.org/resources/text/Fortran/102679231.05.01.acc.pdf

GoTo語句有害論

作者：艾茲格·迪科斯徹（Edsger Dijkstra）

時間：1968年

Edsger Dijkstra這篇發(fā)表于1968年的論文除了給我們提供有關“有害論”的梗之外，不僅指出了循環(huán)和條件控制流相對于難以遵循的go-to語句的優(yōu)越性，而且激發(fā)了一種思考和討論代碼質(zhì)量的新方式。

Dijkstra的論文給了我們一個完整的環(huán)境，一種對編程的態(tài)度，以及一種用一頁半的篇幅來看待這個學科的方式。

在這里，我們不僅要考慮軟件在編寫和運行時的結構，還要考慮工作的特征和我們作為其中的人的角色。這讓我們對軟件工程文化有了一個粗略的了解，它是一種充滿激情的努力；這種文化支撐著我們今天在軟件領域所做的一切。

Dijkstra的簡短論述還幫助引領了高階語言的產(chǎn)生，使我們離今天使用的編程語言更近了一步。

傳送門：https://homepages.cwi.nl/~storm/teaching/reader/Dijkstra68.pdf

密碼學的新方向

作者：惠特菲爾德·迪菲（Whitfield Diffie）和馬丁·E·赫爾曼（Martin E. Hellman）

時間：1976年

這篇論文在三個方面表現(xiàn)突出：

• 這個提議乍一看似乎不可能。
• 該解決方案優(yōu)雅且易于理解。
• 它改變了歷史的進程。

如果你已經(jīng)知道非對稱加密的密鑰交換是如何工作的，那么你就知道為什么這篇論文會在我們的名單上。公鑰/非對稱加密的發(fā)現(xiàn)和發(fā)明為互聯(lián)網(wǎng)上所有安全通信（如HTTPS）奠定了基礎，并為32年后的比特幣白皮書奠定了基礎。

《密碼學新方向》一問世，就在公開通信和國家安全局（NSA）等政府間諜機構之間掀起了一場史詩般的戰(zhàn)斗。作者似乎也明白他們的提議的激進本質(zhì)——畢竟，論文的開場白是：“我們今天站在密碼學革命的邊緣。”

傳送門：https://www-ee.stanford.edu/~hellman/publications/24.pdf

GNU宣言

作者：理查德·斯托曼（Richard Stallman）

時間：1985年

進入八十年代后，黑客社群在軟件工業(yè)商業(yè)化的強大壓力下日漸土崩瓦解，甚至連AI實驗室的許多黑客也組成了Symbolic公司，試圖以專利軟件來取代實驗室中黑客文化的產(chǎn)物——免費可自由流通的軟件。

斯托曼對此感到氣憤與無奈。在對Symbolic進行了一段時間的抗爭后，他于1985年發(fā)表了著名的《GNU宣言》，正式宣布要開始進行一項宏偉的計劃：創(chuàng)造一套完全自由免費，兼容于Unix的操作系統(tǒng)GNU（GNU's Not Unix!）。之后他又建立了自由軟件基金會來協(xié)助該計劃。

從某種意義上說，《GNU宣言》是開源軟件的宣言。這也是對當今許多開發(fā)人員所信奉的“熱愛IT”編程精神的大膽聲明。

該宣言可讀性強，有趣，反對當時主導行業(yè)的閉源、付費許可模式。令人難以置信的是，歷史證明，這是勇敢的少數(shù)派取得勝利的一個例子。如今，開源軟件無處不在，為熱愛它而編程，同時也以此為生，已經(jīng)成為一種主流方式。

時至今日，《GNU宣言》仍然不過時，讀起來甚至就像2023年為GitHub項目寫的一樣。它無疑是這份名單上最有趣的論文。

傳送門：https://www.gnu.org/gnu/manifesto.en.html

架構風格和基于網(wǎng)絡的軟件架構設計

作者：羅伊·菲爾丁（Roy Fielding）

時間：2000年

雖然這篇論文是在2000年發(fā)表的，但它總結了90年代分布式編程環(huán)境的經(jīng)驗教訓，然后提出了前進的方向。由此，我認為它應該在二十年的軟件開發(fā)歷史中占有一席之地。

該論文收集了開發(fā)人員從早期互聯(lián)網(wǎng)中學到的一切，并為其最緊迫的問題提供了解決方案。REST很重要，因為它瞄準了現(xiàn)代軟件復雜性的核心。這就是為什么20年來它一直是架構決策的試金石。

此外，作者關于復雜性和Web架構中的應用設計的討論也很適合今天的開發(fā)人員閱讀。

傳送門：https://ics.uci.edu/~fielding/pubs/dissertation/top.htm

比特幣：點對點電子現(xiàn)金系統(tǒng)

作者：中本聰

時間：2008年

這篇論文匯集了數(shù)字貨幣的所有現(xiàn)有技術，并總結了其主要問題的解決方案。特別是，比特幣論文解決了雙重支出問題。

它很好地用簡單的語言概述了雙重支出的問題，然后提供了一個概念性的回應，然后深入研究了解決方案的一些實現(xiàn)細節(jié)。

除了像比特幣這樣的簡單貨幣概念之外，該論文還提出了一種可以利用密碼學來生產(chǎn)像以太坊這樣的分布式虛擬機的引擎。

這篇比特幣論文是一個很好的例子，說明了如何為看似混亂的復雜性提供一個簡單、干凈的解決方案。

傳送門：https://bitcoin.org/bitcoin.pdf

TensorFlow：用于大規(guī)模機器學習的系統(tǒng)

作者：馬丁·阿巴迪（Martin Abadi）等人

時間：2015年

如果你正在尋找現(xiàn)代大語言模型（LLM）人工智能系統(tǒng)道路上的一個重要里程碑，那么一定非TensorFlow白皮書莫屬。它與廣義機器學習框架的討論相關，并詳細介紹了TensorFlow——一個旗艦AI平臺。

雖然這篇論文深入地研究了機器學習池的復雜一端，但它也給出了簡潔的提煉結果，例如，“給定一個單詞序列，語言模型預測最有可能的下一個單詞。”這是對現(xiàn)代聊天AI原理和現(xiàn)實的簡明總結。

這篇論文由Martín Abadi和許多貢獻者共同撰寫，內(nèi)容十分廣泛，重點聚焦TensorFlow的細節(jié)，特別是在制作更通用的人工智能平臺方面。在這個過程中，它提供了一個優(yōu)秀的、高層次的機器學習技術之旅。對于那些好奇ML和尋找簡單語言進入更深層次理解領域的人來說，這是一個不容錯過的讀物。

傳送門：https://www.usenix.org/system/files/conference/osdi16/osdi16-abadi.pdf

原文標題：9 extraordinary documents every developer should read，作者：Matthew Tyson