工程哲學：Alan Kay，真正的大想法是訊息傳遞

重點摘要

• 大想法是訊息傳遞，而非物件本身。 Kay後悔當年造出「物件」這個詞，因為它把人們的注意力引向類別與繼承——那其實是次要的想法。真正重要的，是各自獨立的事物互相傳送訊息，並由接收方來決定一則訊息的意義。
• 轉換觀點，值八十個智商點。 你無法在錯誤的框架裡靠聰明硬解一個難題；你要找的，是讓問題變簡單的那個框架。對軟體而言，訊息傳遞正是這樣的一步。
• Dynabook把運算重新定義為思考的媒介， 而非處理任務的工具——這台在1972年勾勒出的筆電與平板，目的是讓人能夠想出過去無法想出的念頭。
• 晚期繫結（late binding）才是換來獨立性的關鍵。 正因為傳送方並不知道接收方會如何回應，各個部分才能在不互相破壞的前提下改變——這也正是一個系統得以成長、超越單一心智所能掌握範圍的原因。

核心原則

「我很抱歉很久以前為這個主題造出了『物件』這個詞，因為它讓許多人把焦點放在次要的想法上。真正的大想法是『訊息傳遞』。」——Alan Kay¹

他造出了這個術語，並主要憑藉它贏得了圖靈獎，然後又花了數十年告訴大家：他們把它讀錯了。「物件」這個詞讓工程師想到類別、繼承，以及自己資料模型裡的那些名詞——盒子裡的家具。Kay的重點是，家具才是次要的想法。真正重要的，是那個盒子，以及盒子之間的訊息：各自獨立的事物，持有自己私有的狀態，彼此之間只透過互相傳送訊息來互動，而由接收方、而非傳送方，來決定一則訊息的意義。¹ 這就是把晚期繫結提升為一種哲學。傳送方不會伸手進去操作機器；它只是發問，並信任對方知道該如何回答。

這之所以是大想法，是因為它正是你用來建構某種大到無法塞進腦袋的東西的方法。Kay反覆使用的比喻來自生物學：一個大型系統應該像身體那樣被「養成」，由數以百萬計的細胞組成，每個細胞都是一台完整的電腦，保護自己的狀態，並只透過訊息與鄰居交談。² 沒有任何一個細胞會伸進另一個細胞的化學作用裡。整個有機體之所以強韌，正因為各個部分彼此獨立，唯一的耦合就是它們所交換的訊息。依照Kay本意去做的物件導向程式設計，並不是一種組織資料的方式——而是一種用許多小事物來打造系統的方式，讓它們彼此協商，如此一來，沒有任何單一部分需要去理解整體。

藏在這一切底下、更深的一步，是面對問題、而非面對程式碼的一種姿態。轉換觀點，值八十個智商點，Kay喜歡這麼說。³ 你無法在錯誤的框架裡靠更聰明來解一個難題；你要找的，是讓問題變得簡單的那個框架。訊息傳遞是這樣的一個框架，個人電腦則是另一個。「正確的視角勝過純粹的聰明」這份信念，與品味是一套可供檢視的技術系統，而非你信口宣稱的某種感覺背後的論點，出自同一份信念——你選擇用來看待一個問題的結構，本身就是工作的一部分。

背景脈絡

Alan Curtis Kay於1940年5月17日出生於麻州的Springfield。⁴ 他很晚、而且是斜著進入運算領域的——他是個爵士吉他手，也是個嗜書如命的孩子，曾在空軍服役，在那裡一項性向測驗把他拉向了程式設計，之後他才在科羅拉多完成數學與分子生物學的學位。⁴ 生物學至關重要。日後組織起他整套軟體理論的「細胞即電腦」比喻，正是源自於此，而非任何程式設計傳統。

1960年代中期，他來到由ARPA資助的猶他大學電腦科學課程，他的博士指導教授是Dave Evans，周遭的教職員當中包括Ivan Sutherland。⁴ 大約在報到的第一天，Evans就把Sutherland 1963年的Sketchpad論文交給他讀。Sketchpad讓使用者能用光筆直接在螢幕上作畫，而且——關鍵在於——它具有主件（masters）與實例（instances）：你只定義一個形狀一次，再蓋印出繼承自它的副本。Kay認為，這篇論文，連同他不久後接觸到的Simula語言，是他關於物件思考的種子。⁴ 他也參加了Douglas Engelbart在1968年的「萬demo之母（Mother of All Demos）」——那場示範了滑鼠、超文字與互動式運算的現場演示，他後來稱之為一生中最了不起的經歷之一。⁴ 他1969年的博士研究，即FLEX機器與語言，是圍繞這些理念打造一台個人化、互動式電腦的早期嘗試。⁴

1970年，他加入了剛成立的全錄帕羅奧圖研究中心（Xerox PARC），並被指派去主持學習研究小組（Learning Research Group）。⁴ 1970年代的PARC，是少數能讓研究者在企業預算下追求一個長達二十年願景的地方。Kay心中正有這樣一個願景：不是一台更快的大型主機，不是一台更好的終端機，而是一台孩子可以拿來當作思考媒介的個人電腦。他在PARC打造的一切——Smalltalk、視窗化介面，乃至筆電這個概念本身——都是為了實現那一幅單一的圖像。

他的工作

Smalltalk與訊息傳遞：物件導向真正的意涵

在PARC，Kay與他的小組——核心成員包括負責奠基性實作的Dan Ingalls，以及打造了大半周邊系統與文件的Adele Goldberg——創造出了Smalltalk，這是最早一批完全物件導向的動態程式語言之一。⁴⁵ 在Smalltalk裡，一切都是物件，而物件唯一做的事就是互相傳送訊息。沒有任何運算子會伸進另一個物件的狀態裡；即使是算術，也是傳送給一個數字的一則訊息。這個系統採用動態型別，而且極度晚期繫結：一則訊息做什麼，是由接收方在它抵達的那一刻才解析出來，而不是由傳送方事先固定下來。⁵ 正是這種延後解析，讓一個運行中的Smalltalk映像得以在運行時被編輯——語言與它的環境是同一個活生生的東西。

Kay後來把他對物件導向程式設計的真正定義，提煉成三項要求：訊息傳遞；在每個物件內部對狀態-程序進行本地保存、保護與隱藏；以及對一切事物的極度晚期繫結。¹ 請注意清單上沒有什麼：類別、繼承、型別。那些是實作上的便利。不可妥協的兩點是：狀態是私有的，以及一切都儘可能延到最後才決定。當他說自己造出了「物件導向」這個詞、而且「腦中並沒有C++」時，他指的正是這件事——一個語言可以有類別、有繼承，卻仍然完全錯失重點，只要它允許一個物件伸進另一個物件的五臟六腑。⁶

訊息傳遞之所以是那根承重的想法、而物件不是，原因在於：訊息傳遞才是讓獨立性成真的東西。如果傳送方知道接收方的內部構造，兩者就會被焊死在一起，你又回到了一個糾纏成團的大程式。正因為傳送方只是傳送一則訊息、由接收方決定如何回應，你才能在不去碰傳送方的前提下，替換、擴充或養大接收方。這正是讓身體能夠癒合傷口、或讓網路能夠繞過一個死掉節點重新路由的那同一種特性。Kay希望軟體能像生物那樣擴展，而生物擴展的方式，是受保護的細胞之間的訊息傳遞，絕不是靠共用內部構造。

Dynabook：把運算當作媒介

1972年，Kay寫下〈A Personal Computer for Children of All Ages〉，並在波士頓的ACM全國大會上發表，文中他描述了Dynabook：一台可攜帶、筆記本大小、配有平面螢幕的個人電腦，能裝下一個孩子的整座藏書、音樂、畫作與程式，讓個人能夠擁有它，並隨時隨地使用。⁷ 他把它畫成一塊大約筆記本大小的薄板，並主張它在原則上能用當時的技術造出來，而且賣得便宜。⁷ 當時並不存在這樣的機器。個人電腦並不存在。他在1972年描述的，就是筆電與平板。

但Dynabook從來就不真的是關於硬體。它關乎的是運算為了什麼而存在。Kay的框架——取自Jerome Bruner的學習理論，以及Seymour Papert以Logo所做的工作——認為電腦是一種新的媒介，如同書寫或印刷術，而一種媒介的意義，正是讓人類能夠想出過去無法想出的念頭。⁴⁷ 一本書你只能閱讀；一台Dynabook你可以在其中創作與模擬。一個孩子應該能夠建構一個關於某個想法的動態模型，並看著它運行。這正是為什麼它必須是個人的、可攜帶的、且被擁有的：一種思考的媒介必須隨時在手邊，就像一本筆記本那樣，否則它根本算不上是媒介。Kay打造的一切，都源自把電腦視為媒介、而非工具這件事。

PARC的圖形介面與「發明未來」

Dynabook需要一個孩子用得來的介面，於是Kay的小組打造了一個。那種重疊視窗式的圖形使用者介面——視窗像桌上的紙張一樣堆疊，用一隻滑鼠去指、把其中一個彈到最前面——是在他位於PARC的學習研究小組裡開發出來的，並運行在全錄Alto這台機器上，小組稱它為「過渡期的Dynabook」。⁴⁸ 你用過的每一台桌面電腦，都是那項工作的後裔。1979年12月，Steve Jobs與一群Apple工程師造訪PARC，被展示了運行Smalltalk的Alto：點陣顯示、滑鼠、重疊的視窗。⁸ 那些理念進入了Lisa，接著進入Macintosh，並從那裡進入Windows與運算的主流。⁸ 如今全世界都在使用的這個介面，當初是為了服務一個關於孩子在新媒介中創作的願景而打造的。

驅動那項工作的座右銘，是Kay最常被引用的一句話：「預測未來最好的方式，就是把它發明出來。」 他說這句話出自1971年初PARC的一場會議，與會的有研究人員和全錄的規劃人員——「在一陣激情之中，我說出了那句話」——當時規劃人員想要的是預測，而Kay的回答是：你不會去預測一個你打算親手打造的未來。⁹ PARC就是那句話付諸實行的成果：Kay的小組不去問電腦將會變成什麼，而是決定電腦應該變成什麼，然後花了十年去打造它。個人運算的未來，在PARC不是被預測出來的。它是在那裡，被刻意地發明出來的。

電腦革命還沒有發生

1997年，Kay發表了一場名為〈The Computer Revolution Hasn’t Happened Yet〉的OOPSLA主題演講，它正是那則凱旋故事所必要的對照。¹⁰ 他的論點是：這個產業拿走了PARC願景的產物——視窗、滑鼠、個人化的機器——卻錯失了那個想法。他說，個人運算大致上變成了紙張的自動化：數位文件、數位郵件、數位檔案櫃，模擬著舊媒介，而不是成為一個真正全新的媒介。他所指的那場革命——電腦作為一種放大人類思想的媒介，讓一般人能像寫字那樣寫程式——並沒有到來。桌面隱喻贏了；Dynabook的想法則沒有。

產物與想法之間的落差，成了他人生晚期的批判。透過他在2001年創立的Viewpoints Research Institute，Kay猛烈地反擊現代軟體的臃腫：動輒數千萬行的程式碼，只為了做一些他主張只需其中極小一部分就能做到的事——只要這個系統是從乾淨的、訊息傳遞式的部件「養成」的，而不是從沒人完全搞得懂的程式庫堆積出來的。⁴¹¹ 他的「STEPS」計畫嘗試把一整套個人運算系統——作業系統、應用程式，全部在內——重建在大約兩萬行程式碼之內，作為一份存在性證明：臃腫是一種選擇，而非必然。¹¹ 訊息傳遞的信念，一路貫穿到這份抱怨：一個你無法理解的系統，正是一個其各部分未能真正獨立的系統。臃腫，就是邊界滲漏時所發生的事。

他的方法

這套方法在五十年間始終一致——一個語言、一台機器、一個介面，以及一份批判。

找到讓問題變簡單的那個觀點。 Kay的第一步從不是正面攻擊一個問題，而是改變它所處的框架。用訊息傳遞取代程序；用媒介取代工具；用細胞取代程式碼。那句「八十個智商點」，正是這套方法被講成一句口號：槓桿在於視角，而非苦力。³

用會傳訊息的獨立事物來建構，而非用會呼叫彼此的程序。 建構的單位是一個物件，它保護自己的狀態，只對外暴露訊息。你養大一個大型系統的方式，就如同生物學養出一個有機體——靠組合許多小的、獨立的、傳訊息的部件——如此一來，沒有任何一塊會依賴另一塊的內部構造。¹²

儘可能晚地繫結。 在最後一個負責任的時刻才決定事情。晚期繫結讓系統在運行時仍保持足夠的柔軟、可供改變，也讓傳送方對接收方的內部構造一無所知。早期繫結換來速度，卻拋棄了那份讓系統得以成長的獨立性。¹

把電腦當作人類思考的媒介。 Dynabook的標準不是「這個工具能為一項任務做什麼？」，而是「一個人如今能夠思考、製作與模擬出哪些過去做不到的東西？」這個提問把整個事業的框架，從自動化重新導向放大。⁷

發明未來，而不是預測未來。 當被要求預測時，改為去決定。PARC的紀律，是挑出你想要的那個世界並把它打造出來，信念是：一個被追求了十年的願景，勝過任何預測。⁹

影響鏈

是誰形塑了他

Ivan Sutherland與Sketchpad。 Dave Evans在Kay報到時交給他的那篇1963年論文——帶著它的主件與實例、它在螢幕上的直接操作——是他關於物件與互動式圖形思考的、有文獻記載的種子。⁴（直接影響）

Simula與物件的想法。 Simula語言給了Kay「物件把狀態與行為捆綁在一起」這個具體概念，他接著把它激進化為「一切都是物件，以訊息交談」。⁴（直接影響）

Seymour Papert與Logo，經由Piaget。 Papert在兒童程式設計上的工作——以及其背後Piaget與Bruner的發展心理學——給了Kay一份信念：運算真正的對象是學習者，而它真正的目的是一種思考的媒介，而非資料處理。Dynabook正是Logo的雄心以可攜帶形式的呈現。⁴⁷（奠基性影響）

生物學。 Kay在分子生物學上的訓練，供給了那個主導性的比喻：細胞作為一台完整、自我保護的電腦，而有機體則是數以百萬計的這種細胞在傳訊息。對他來說，物件導向就是軟體在試著成為生物學。²（奠基性影響）

是他形塑了誰

每一種物件導向語言。 Smalltalk的模型——物件、訊息傳送、動態分派——直接流入了Objective-C、Ruby與Java，而它的詞彙如今成了程式設計的預設家具。即使是那些無視他關於訊息傳遞之警告的語言，也繼承了他所造的那個術語。⁵⁶

圖形使用者介面，以及經由它而來的Mac與Windows。 出自他在PARC小組的重疊視窗式GUI，在1979年於Alto上展示給Jobs看，後來變成了Lisa、Macintosh，接著成為此後幾乎每一台個人電腦的介面。⁸

筆電與平板。 Dynabook在1972年就描述了如今全世界都隨身攜帶的那台可攜式個人電腦。你桌上的那台機器、你包裡的那塊板子，輪廓上都是Kay當年勾勒出的那個東西。⁷

貫穿的主線

Barbara Liskov讓資料抽象成為一種程式設計的基本元件——一個型別就是它所信守的契約，而一個子型別必須兌現其父型別所做的每一個承諾。那正是Kay的訊息傳遞信念被講成型別理論的樣子：真正重要的是物件之間的契約，而非它們的內臟，呼叫方應當能夠傳送一則訊息並信任那份回應，而無需去讀它是如何產生的。在另一頭，Thompson與Ritchie用「把一件事做好」並透過乾淨管道組合的小程式建構了Unix，Kay則用做一件事、並透過乾淨訊息組合的小物件來建構系統——這是同一個賭注：一個大系統應當是許多獨立的小東西，只在它們的介面處耦合。而Grace Hopper堅持電腦應當以人類自己的語言來迎接他們，把翻譯這件事搬進機器裡，讓人能夠用自己的話來推理；Kay把這一點推到了極限——Dynabook讓電腦不僅僅是說人類的語言，而是成為一種人類在其中思考的媒介。這條線接著向前延伸到Steve Jobs，他在1979年走進PARC，看見了Kay的介面，並把它帶給了全世界。（系列銜接）

我從中學到的

我一直記著的功課是：任何系統最難的部分，是選擇那個框架，而那個框架，比它裡頭的聰明更值錢。Kay那句「八十個智商點」，是整個系列裡最有用的一句話，因為它告訴你該把力氣花在哪裡：不是在一個糟糕的模型裡更使勁地磨，而是去找出那個能讓問題溶解掉的模型。對軟體而言，訊息傳遞就是這一步。把電腦當作媒介，則是個人運算的這一步。所需的紀律，是在寫下任何一行之前，不斷追問什麼樣的觀點，能讓這件事變簡單？ 這與品質是唯一的變數是同一套標準——問題從來不是「我能不能讓一個錯的設計更賣力地運作？」，而是「我有沒有找到對的那一個？」

在我如今所打造的這個世界裡——代理（agent）、工具迴圈、AI系統——Kay對物件導向的真正定義，是這整個網站上最承重的一個想法，而幾乎沒有人把它說出來。一個代理就是一個Kay式的物件：它持有私有的狀態，你無法讀取它的內部構造，你只能透過向它傳送一則訊息、並信任它來決定如何回應，來與它互動。一個多代理系統，恰恰就是Kay那個生物學式的願景——許多獨立的電腦，每一個都保護著自己的脈絡（context），靠傳訊息成長為更大的東西，而絕不是靠伸進彼此的記憶。這之所以行得通——在它行得通的時候——整個原因就在於晚期繫結：傳送方並不知道接收方會如何回應，而那份無知正是一項特性，因為它正是讓各部分能夠各自獨立改變的東西。把代理做好，就是在打造Kay的細胞——而那些失敗，永遠是同一個失敗：一道滲漏了的邊界。那份信念——系統應當從會傳訊息的小東西「養成」，而非從會伸進彼此內部的部件「組裝」起來——正是從1972年那張Dynabook草圖，一路貫穿到一個2026年的代理框架的主線，也正是為什麼證據門檻檢查的是一個元件的回應，而不是它的內裡。

常見問題

Alan Kay的工程哲學是什麼？

Kay的核心信念是：一個大到無法塞進腦袋的系統，必須由各自獨立的物件來建構，這些物件保護自己私有的狀態，並只透過傳送訊息來溝通——像一個生物有機體那樣，從許多小細胞「養成」，而絕不是從會伸進彼此內部的部件組裝起來。在這之下，是一種面對問題的姿態：轉換觀點，比純粹的聰明更值錢，所以工作就是去找出那個能讓難題變簡單的框架。他把這套想法應用在程式設計（Smalltalk）、在電腦本身（Dynabook，電腦作為思考的媒介），以及在這個產業上（他批判道，真正的電腦革命還沒有發生）。¹³⁷¹⁰

Alan Kay所說的「物件導向程式設計」與「訊息傳遞」是什麼意思？

Kay造出了「物件導向」這個術語，但他後來說他後悔了，因為它讓人們把焦點放在物件、類別與繼承上——「那個次要的想法」。他真正的定義有三個部分：訊息傳遞；對每個物件狀態的本地保存、保護與隱藏；以及對一切事物的極度晚期繫結。¹ 大想法是訊息傳遞：物件絕不伸進彼此的內部；傳送方傳送一則訊息，而由接收方在它抵達的那一刻決定它的意義。請注意，類別與繼承並不在清單上——一個語言可以兩者兼具，卻仍然錯失重點，只要它允許一個物件去操作另一個物件的私有狀態。訊息傳遞，正是讓各部分真正獨立的東西，而那正是讓一個大型系統得以成長、改變而不淪為一團亂麻的關鍵。¹⁶

Dynabook是什麼？

Dynabook是Kay在他1972年的論文〈A Personal Computer for Children of All Ages〉中所描述的可攜式個人電腦，該文在ACM全國大會上發表：一台筆記本大小、配有平面螢幕的機器，由個人擁有並隨處使用，裝著他們的藏書、音樂、畫作與程式。⁷ 當時並不存在這樣的機器；他是在數十年前就描述了筆電與平板。但它真正的重點是概念性的——電腦作為一種人類思考的新媒介，如同書寫或印刷，在其中一個人（尤其是一個孩子）能夠建構並運行關於想法的動態模型，而不只是消費內容。全錄Alto正是作為「過渡期的Dynabook」而打造的，而我們今天隨身攜帶的筆電與平板，正是這個願景在硬體上的實現。⁴⁷

Alan Kay為什麼贏得圖靈獎？

ACM將2003年的A.M.圖靈獎頒給Kay，「以表彰他開創了當代物件導向程式語言根基處的諸多想法、領導開發Smalltalk的團隊，以及對個人運算的根本性貢獻。」¹² 這段讚詞抓住了他工作的兩半：那個形塑了軟體如何被建構的語言與訊息傳遞模型，以及那個形塑了個人電腦為何物的Dynabook與PARC圖形介面工作。他是Smalltalk背後的關鍵人物，也是那個重疊視窗式GUI的關鍵人物——Steve Jobs於1979年在PARC看見它，並把它帶進了Macintosh——以及把個人化、可攜式電腦視為一種思考媒介這整個概念的關鍵人物。⁴⁸

參考來源