Программное обеспечение и его разработка - Фокс Джозеф М.

Системные программы берут указания о том, где надо начать текст, преобразуют их к фактическим значениям в соответствии с фактически подключенным дисплеем, и лишь затем будет выполняться наша программа. Теперь при смене физического дисплея нужно будет изменить только системные программы. Если у нас сотни прикладных программ, выгоды налицо. Возможность внесения изменений планируется заранее, (см. рис. 5.27.)

Почему пользуются упрятыванием информации? Во время разработки на него приходится тратить дополнительные средства — оно удлиняет время проектирования и реализации, оно требует затрат и во время использования, — тратится дополнительная память, не очень много, но все же тратится.

Где же оно помогает? Во время сопровождения модификация таких программ будет проще. Мы построили систему, состоящую из блоков, которые легко вытаскивать и исправлять, причем любое изменение оказывает на другие блоки минимальное воздействие.

Рис. 5.27 Зависимость от внешних устройств и упрятывание информации в программах.

Производственные здания можно строить с капитальными внутренними перегородками или с раздвижными стенами. Наши действия при этом будут различными. Различными на первом этапе строительства, различными и в то время, когда нужно будет здания перестраивать.

Если мы знаем, что в программы придется вносить очень небольшое число изменений и что ошибок в программе осталось мало, в этом случае во время разработки, возможно, и не будет особых причин связывать себя дополнительными ограничениями для упрятывания информации.

Приведенный пример упрятывания информации можно относить и к проектированию среднего уровня, и к проектированию нижнего уровня в зависимости от того, сколько информации высвечивается на дисплее.

Если «выдачей» имени и адреса все и ограничивается, я склонен называть это нижним уровнем. Если же нам нужно выдавать на дисплей 40 переменных да еще в восьми различных форматах, это будет уже средний уровень. Опять мы сталкиваемся с положением, когда отсутствуют какие-либо метрики.

Проектирование нижнего уровня

Сам акт проектирования — выбор частей, на которые надо делить программу, и их расположение — продолжается вплоть до самых маленьких программ. И для самых маленьких программ необходимо определить требования, провести проектирование, написать команды, тестировать их и, наконец, выполнить всю программу. Мало, очень мало организаций, практикующих на самом нижнем уровне разделение процесса написания команд и проектирования. Очень редко группы проектирования полностью доводят проекты до такой точки, что людям, пишущим команды, не остается делать ничего, кроме тривиальнейшего преобразования. Когда такая точка достигается, человек, пишущий команды, уже не выполняет никакого проектирования и становится кодировщиком. Это определение имеет экономический подтекст.

Программист — это профессионал; кодировщик — это обыкновенный конторский служащий. Такова моя точка зрения; этот вопрос, однако, все еще обсуждается. Министерство труда имеет промежуточное мнение. При чтении циркуляра министерства может создаться впечатление, что все программисты считаются конторскими служащими, которые не обязаны в своей работе проявлять творческую активность. Им, следовательно, нужно платить сверхурочные!

Решением флоридского суда было признано, что три программиста, требовавшие от своего бывшего работодателя сверхурочных выплат за несколько лет, имеют право не только на возмещение убытков, но даже на их возмещение в тройном размере!

Можно себе представить тот хаос, который начнется, если 10 тыс. программистов фирмы IBM вдруг потребуют оплаты нескольких лет сверхурочных работ в трехкратном размере!

Циркуляр министерства труда только на первый взгляд считает программистов не творческими работниками; циркуляр написан весьма неопределенно, он, очевидно, написан человеком, который не понимает, что такое вычислительная машина и что делают программисты!

Ключевое различие между конторскими служащими и творческими работниками, применяемое в министерстве труда, основано на требовании принимать в своей деятельности ответственные решения. Проектирование и состоит в принятии ответственных решений.

Чтобы стать инженером, нужно окончить университет и пройти специальные тесты. Не так обстоит дело в мире программирования. Поскольку акт проектирования очень тяжело поддается описанию, обучать этому делу так же нелегко. Чтобы стать программистом, не обязательно быть выпускником факультета прикладной математики. Но принимать ответственные решения программисты должны, поскольку они должны вести проектирование. Кодировщики этого не делают.

Процесс проектирования даже на самом нижнем уровне, на уровне кодирования, проектирования алгоритма и структуры данных, остается творческим процессом. Если кому-то нужно написать программу в 100 команд, он должен проектировать и всю программу, и ее отдельные части.

Как организовать программу, где расположить константы, где организовывать проверки — после тела функции или перед ним, — все это принимается во внимание на нижнем уровне. Каким образом должен я разделить 3000 операторов языка высокого уровня на отдельные модули? Это и есть принятие ответственного решения.

Межуровневые механизмы и уровень тривиальности

Рассмотренные нами этапы процесса проектирования можно обнаружить во всех отраслях человеческой деятельности — в медицине, авиационной промышленности, мостостроении, строительстве и т. д. И в каждой отрасли имеется свой, специфический для нее момент тривиальности.

Это такой момент, когда становится бесполезным дальнейшее уточнение деталей, поскольку все уже знают, как это делается, и дополнительные подробности лишь вносят путаницу при реализации.

Момент тривиальности обычно зависит от сочетания двух факторов — развитости данной отрасли (какое число людей и в течение какого времени работают в ней) и сложности (сколько сил потребуется, чтобы четко описать все, что нужно описывать). Очевидно, что эти факторы воздействуют друг на друга, причем сложность тормозит развитие отрасли.

Разработка программного обеспечения находится в самом начале пути. Мы уже видели всю ее сложность, к тому же это очень молодая отрасль. Возникла она недавно, занято в ней не так уж много людей.

По мере совершенствования отрасли практические методы и конкретные сведения, передаваемые с одного уровня на другой, изучаются и проверяются опытным путем. Со временем они становятся четко определенными. Если накопленный опыт игнорируется или просто плохо используется, проектировщик нижнего уровня сразу заметит, что спецификация имеет серьезные дефекты. Его реакцией на плохой проект будет комментарий: «Это несерьезно!».

В программировании опыт и практические навыки еще не накоплены. Сталкиваясь с недостаточно подробными, неясными или неточными описаниями, проектировщик нижнего уровня не отвергает их, а с большей энергией принимается за реализацию. Не удивительно, что в результате могут возникать и задержки, и отклонения от целей, и путаница, и неудачи.

Из-за отсутствия стандартов, регламентирующих взаимодействие между уровнями, руководить разработкой программного обеспечения приходится с мучительной точностью. Каждая межуровневая связь, каждый уровень имеют слишком много возможностей для развития в самых случайных направлениях.

Когда мы ведем проектирование в области хорошо нам знакомой, когда мы уверены в успехе, мы доводим наш проект до определенного уровня и останавливаемся, оставляя дальнейшее проектирование менее квалифицированным специалистам. В случае достижения уровня, на котором все оставшиеся работы настолько просты, что ничего плохого уже не может произойти, мы говорим, что достигли уровня тривиальности.