归根结底，计算机的发展史可以归纳为“抽象”两个字。应用存储程序的理论，人们从最早的现代计算机抽象出软件(Software)和硬件(Hardware)两个独立部分。为了让软件各司其职，软件又被抽象成专门与硬件打交道的操作系统(Operating System)和建筑在操作系统之上的应用软件(Application)。数据处理又是许多应用软件必须的前提，从而抽象出数据库系统(Database System)。到了网络时代，为了更好地适应网络软件的开发，应用软件中又抽象出应用服务器(Application Server)提供各种服务。

　　编程语言的发展亦复如是。让我们在这回的咖啡馆中看看编程语言的发展简史，从头认识Java中的面向对象编程技术。

一、前世

　　1946年2月15日，随着第一台现代电子计算机ENIAC轰鸣着来到这个世界，编写程序也成为三百六十行之外的一个崭新职业。我们称编写程序的工程师为程序员或者开发者。

　　ENIAC是一台重达30吨的庞然大物，由19000多个晶体管、1500多个继电器组成。为了给它下达指令，程序员必须通过不同的连接线组合进行编程。要编制运行新的程序，还必须拔掉连线重新来过。整天面对二进制编程的工作相当枯燥乏味，而且是直接对程序地址读写，自然出错频繁。阅读由连线表达的程序更不亚于揣摩天书，维护和改造程序的价格成本居高不下。更要命的是，早期的计算机制造价格相当昂贵，而在程序编制调试完成之前，计算机不得不一直空转，导致软件开发的费用竟然远远超过硬件的投入。

　　为了解决软件开发的难题，计算机科学家发明了汇编语言，通过一些助记符来减轻二进制编码的开发压力。这的确是行之有效的方法，直到现在，程序员在开发中还常常使用嵌入式汇编来提高软件运行速度，游戏引擎更是如此。然而，汇编语言太依赖程序员的素质，而且无法适应大规模的开发。

　　黄糖故事 Grace Murray Hopper、Bug和Debug

　　由于一次传奇般的投资，Mark I计算机把IBM从生产制表机、肉铺磅秤、咖啡碾磨机等乱七八糟玩意的行业，领入了计算机制造业的领地，最终成为如今的蓝色巨人。本系列文章中曾介绍过Mark I三个程序员之一的数学家Grace Hopper是如何创造了“BUG”和“DEBUG”这两个计算机史上著名的两个名词的。而这位Hopper女士，实在是一个不得了的人物。1952年，Hopper觉得用机器码编程是不是比较原始，为什么不能用类自然语言编写程序，然后再用一个工具把它转换成机器码呢？不久，她就开发出世界上第一套编译器A-0，是现代编译技术的原型。1956年她在第一台储存程序的商业电子计算机UNIVAC I、II上开发出B-0，之后叫做FLOW-MATIC，它导致了计算机商用语言COBOL(COmmon Business Oriented Language)的诞生。虽然Hopper有着“电脑之母”的美誉，但是传说她办公室有一个倒着走的钟，以及一面秀着骷髅头的海盗旗。

　　到了六十年代，FORTRAN (FORmula TRANslating)、COBOL、LISP、ALGOL 60等现代高级语言的出现了。程序员可以用接近自然语言的程序语言编制软件，然后通过编译器转换成机器可执行的代码。由于使用精确的形式语言来定义程序语言本身，并且通过对硬件的抽象使得程序与计算机平台无关，导致高级语言生产效率大大提高，维护费用自然降低不少，计算机软件业终于得以蓬勃发展。

　　好景不长。随着软件大规模的应用，程序的开发方法和管理手段逐渐无法跟上软件规模的膨胀，从而导致了软件危机的出现。就拿1963～1966年间的IBM 360系统来说，该系统有100万行的代码量，IBM每年动用5000人来维护该系统，但是，每个版本都是从上一个版本找出1000以上个错误而修订的结果，好像越改错误越多，根本没有改善的迹象。有人把IBM 360系统形容为一只逃亡的野兽落到泥潭中做垂死的挣扎，越是挣扎，陷的越深，最后仍然无法逃脱灭顶的灾难。

　　人们不得不停下脚步思考，到底哪里出了问题。回想自己，每个人做事情，都是列举重点，然后细化并逐个完成。比如制造自行车，肯定是先把自行车按照功能分块，先造车架，然后是两个车轮，接着是踏板等传动装置，最后才是坐垫、车铃等零件。而制造车轮，肯定是要分别制造钢圈、钢丝、轮胎，而轮胎有分内外胎。如果软件开发能够遵循这种从大到小、逐步精确的思想，是不是能够解决这个软件危机呢？

　　没错，这种结构化的抽象分析方法，导致了结构化程序设计方法的诞生。