The Programmers' Stone (Программистский камень)

Ни один здравомыслящий шкипер или режиссер не стал бы пытаться действовать таким образом, чтобы любой самый зеленый новичок смог с первого раза понять, что происходит. Даже плавание по бухте или поднятие занавеса требуют некоторого навыка.

В программной индустрии метод рычага, коммуникационный барьер картостроитель/паковщик и языковая специализация маскируют этот момент. Метод рычага говорит, что преимущество, которое мы получаем перемещая числа вместо кирпичей, означает, что мы можем приложить усилия, чтобы простые числа, описывающие кирпичи, были представлены в доступной всем форме. Индустриальный и коммерческий контекст многих операций программирования подразумевает, что раз специалист организовал свою информацию, то ее сложность управляется сама собой, а, исходя из этого, прогресс кирпичей гарантирован. Все это так, и это вполне правильный подход к информации о кирпичах. Но когда мы подменяем информацией кирпичи, то получаем проблему. Мы не можем абстрагировать от большого безобразного кирпича к информационной "1". Конечно, мы можем абстрагировать, но каждый раз, когда мы делаем это, мы теряем важную информацию, которая позднее может сыграть с нами злую шутку. Мы не можем просто сказать, что специалист упорядочил свои данные, поскольку работа в наше время состоит в организации огромного потока данных, который сваливается на нас. Нам больше не нужны навыки оператора автопогрузчика, но нам необходимы новые навыки. И мы не можем управляться с представлением сложности просто требуя, чтобы представление было простым. Коммуникационный барьер между картостроителями и паковщиками делает обсуждение ситуации с такой неадекватной аналогией между информацией и кирпичами еще более сложным просто потому, что почти в каждом шаге логики кирпичей есть информационный аргумент, но вместо 1% управления и 99% полезной нагрузки, проблема менеджмента скорее в 90% управления и 10% полезной нагрузки. Это соотношение -- то, что отличает все эвристики управления кирпичами, и это то отношение, которое, к сожалению, задают паковщики. Они думают, что они распознали ситуацию, щеголяют пакетом знаний, аккуратным и документирующим все, и на этом останавливаются. Идея о том, что, может быть, они изобрели многоступенчатую ракету, которой никогда не оторваться от земли, поскольку двигатели слишком неэффективны, и понадобится гораздо больше менеджмента менеджмента, чтобы компенсировать недостаток искусности, очень тяжела для осознания теми, кто не обучен рисовать мысленные модели и видеть в них структуру. Наконец, существование специализированных языков (профессиональных жаргонов) способствует появлению такой возможности. Если бы все было так же просто, как SQL. Нужно помнить:

Это заняло 30 летОбласть применимости очень ограниченаЭто требует большой вычислительной мощности процессоров

SQL не прост. Это в точности то, что мы описали -- управление известными вещами с помощью идиом -- каждый понимает ужасы внешних связей таблиц (outer joins).

И вновь здесь возникает "ход конем". Что лучше: разработать действительно сложный код, послать его, и затем получить короткий ответ, или послать простой код и получить длинное сообщение. Каковы предположения о квалификации и опыте администратора базы данных? Насколько мы можем расширить их понимание в документации, чтобы мы могли использовать более "сложные" идиомы? Огромный switch- обычно довольно ужасный способ управлять процессом, если только вы не пишете цикл обработки событий GUI, где мы все его предполагаем и ищем его.

Нет абсолютной меры "сложности". Это должно родиться в мозгу, в обсуждениях сложности алгоритмов и стиля кодирования и того, что выдают средства анализа сложности после графического представления системы, которое может оказаться очень полезным. Сложность в этих картинках (после того как систему упростили до необходимой достаточности) не есть Плохая Вещь -- это существо лежащей перед вами проблемы. Нам не следует пытаться избегать внутренней (присущей) сложности проблем. Это бесполезная стратегия, которая уводит нас от достижения абстрактного понимания, которое позволит нам упорядочить сложность.

Рецензии и анонсы

Фундаментальный элемент взгляда паковщика на работу -- управление посредством угрозы. Выполни действие так и так, и не иначе. Чтобы сделать угрозу эффективной, исполнение правил должно контролироваться (полицейскими методами), поэтому мы должны следить, гарантируя этим следование правилу. Тогда ленивые и ненадежные работники будут знать, что их уволят, и будут выполнять действия как предписано из страха наказания. Действительно, важное соображение, из-за которого отвергают стиль работы картостроителя, поддерживается заблуждением, что работа картостроителя может быть специфицирована по шагам (microspecified), а единственная причина, почему это необходимо делать -- то, что правила должны быть специфицированы. Только для записанных на бумаге правил можно выявить их нарушение программистами, и возможность этого выявления поставлена в центре всей модели!

Конечно, есть еще одна цель -- в том, что рецензия также может выявить небольшие оплошности, которые необходимо поправить перед тем, как работу можно будет отдать заказчику. Это напоминает осмотр "Роллс-Ройса" и стирание пятнышек на капоте мягкой тряпочкой -- но это не превратит какую-нибудь колымагу в "Роллс-Ройс".

В программной индустрии у нас есть процессы, которые уделяют значительное внимание рецензиям, что само по себе либо тривиальная либо полицейская акция, но ничего не делают, чтобы обратить основное внимание команды и опыт группы на нахождение наилучшего способа сделать работу. Это приводит к рецензиям, на которые отдельные работники или подгруппы тратят свои лучшие силы, но которые оказываются откровенно плохими, особенно если за дело берутся неопытные программисты. Время на выполнение этой работы потрачено, поэтому если для решения задач, с которыми способна справиться сама операционная система (бесплатно), были выбраны какие-нибудь древние библиотеки процессов уровня приложений со сложными правилами инициализации, то на перепроектирование просто не остается времени. Членам группы рецензирования приходится сговариваться не замечать изъяны логики и сконцентрировать свои усилия на ритуальных предметах, касающихся просто стиля. Это ничего не дает для качества.

Решение, конечно, картостроительское. Мы должны принять, что программисты любят делать настоящую хорошую работу, если им дать шанс, и нужно инвестировать в помощь им, а не в их запугивание. Вместо того, чтобы тратить полдня на рецензирование, когда уже поздно что-то менять, следует проводить это время над анонсом (preview), в котором мы могли бы оценить условия и согласовать общее направление до того как сделана работа. В такой ситуации от работы по рецензированию можно просто отказаться, поскольку если уж получился "Роллс-Ройс", то финальное рецензирование нужно лишь для проверки, не осталось ли пятнышек на капоте.

Инспектирование кода и пошаговые проверки

Инспектирование кода составляет важную часть процесса многих организаций. Изначальная причина, почему его делают -- удовлетворить здравый смысл. TQM требует: "Если вы сделали работу, посмотрите на то, что вы сделали, и убедитесь, что с этим пунктом все в порядке". Но в инспектировании кода появляется нечто забавное, часто искажающее его назначение. Это вызвано тем, что инспектирование кода похоже на Рождество. Это старое действо, которое старше структур, с которыми оно имеет дело. И, как и Рождество, содержит множество мишуры, происходящей из Старой Религии.

Когда-то давно программы приходилось писать на специальных листах, которые передавались операторам для набивки перфокарт. Результат распечатывался для проверки, затем перфокарты загружались в компьютер. И все это имело смысл из-за необычайно высокой стоимости работы компилятора. И это была не просто стоимость работы и амортизации -- время цикла одного прогона могло составлять неделю. Поэтому было мудрым решением выработать привычку посидеть и проверить кодовые листы друг друга перед тем, как отправить их на перфорирование.

Сейчас у нас на столе мощные редакторы и процессоры, поэтому изначальные мотивы больше неприменимы, но нам по-прежнему нужно продолжать проверять наш код, чтобы можно было идентифицировать логические ошибки до того, как они уронят систему. Здесь заключается причина помрачения сознания. У некоторых организаций так же помрачено сознание, как у того IT менеджера, который недавно сказал, что работники должны выполнять инспектирование кода по листингу перед тем как его компилировать. Чтобы избежать неприятностей, у нас есть стадия проектирования для получения правильной большой картины и компилятор для обнаружения синтаксических ошибок. Ручной просмотр кода в поиске синтаксических ошибок не дает ничего полезного, а является очень дорогим и ненадежным методом поиска синтаксических ошибок, несмотря на то, что так делали всегда! Баланс изменился, и нам нужно свериться с нашими мысленными картами, как и во всем, что нам приходится делать в этой насыщенной информацией игре.

Хотя в большинстве организаций людям разрешают компилировать и тестировать код перед инспектированием, веточка омелы все еще висит над очагом. Почему это полдюжины людей вдруг вскочили, бросили свои навороченные браузеры классов, средства абстрактного моделирования, среды разработки с графическим интерфейсом и удалились с пачкой листинга на целый день, организация за организацией, день за днем? Пусть это делается на компьютере, чтобы можно было, например, запустить поиск и получить ответ на вопрос, всегда ли эта величина положительна.

Инспектирование кода очень дорогое удовольствие, и нам следует избавиться от него. Очень хороший способ сделать это (при наличии символического графического отладчика) -- разбить работу на две части. Сначала отдельный программист, который хорошо знаком со структурой и назначением кода, использует отладчик в пошаговом режиме и тестирует программу. Это может казаться очень трудоемким и малопродуктивным, но эффект потрясающий. Программа сама естественным образом отслеживает путь, который проверяет разработчик, а глаза разработчика фокусируются на каждом отдельном шаге логики. И не придется трассировать ошибочную часть, чтобы ее увидеть, поскольку ум работает гораздо быстрее пальца на кнопке мыши, и быстро выявляет такие вещи, если устремлен в правильном направлении. Может оказаться полезным распечатать листинг, разбить его горизонтальными линиями по функциям и блокам кода, и рисовать вертикальные линии на полях листинга по мере проверки. При этом используется знание разработчика, помогает машина, и для этого требуется один человек, хотя выявляется множество проблем. А полная групповая инспекция кода может затем сфокусироваться на вещах, которые может привнести свежая точка зрения, например обнаружение неявных предположений, которые могут оказаться неверными, по мере того, как разработчик объясняет логику.