Кодеры за работой. Размышления о ремесле программиста

Программирование полностью отличается от того, как мы конструируем вещи в реальном мире. Допустим, вы автопроизводитель. Вы покупаете компоненты у субподрядчиков — батареи у Lucas, генераторы еще у кого-то — и соединяете их вместе, последовательно. Когда вы строите дом, то кладете кирпичи один на другой и помещаете дверь там-то. Именно так делаются чипы: есть готовая плата, обеспечивающая эти соединения. Покупая чипы, вы соединяете их ножки проводами. Хорошо бы и программы делать так, но мы не делаем.

Причина, по которой мы этого не делаем, связана с параллелизмом. Чипы, соединенные последовательно, выполняют операции параллельно. И они посылают сообщения. Они основаны на парадигме обмена сообщениями — той парадигме программирования, в которую я верю. Но сегодня она не применяется для создания программ. Erlang мог пойти по этому пути — во всяком случае, я бы этого хотел: эволюционировать в сторону компонентного строения. Пока я еще этим не занялся, но хотел бы разработать графический внешний интерфейс для создания компонентов и начать писать программы для связывания их воедино. Потоковое программирование крайне декларативно. В нем нет такого понятия, как последовательные состояния. В нем нет программного счетчика, который в них переходит. Что-то просто есть, и все. Декларативная модель легка для понимания. Но в большинстве языков она не реализована.

Я не хочу этим сказать, что содержимое «черного ящика» не может быть сложным. Возьмите, например, такую утилиту, как grep. Если глядеть извне, это что-то вроде квадратика. На входе — поток данных, файл. Можно сказать cat foo | grep, и grep получает некие аргументы, регулярное выражение, которому нужно найти соответствие. Хорошо. И grep выдает все строки, соответствующие этому регулярному выражению. На уровне восприятия то, что делает grep, до крайности просто. На входе — файл. Регулярное выражение. На выходе — набор (поток) строк, соответствующих этому выражению. Но это не означает, что действующий внутри «черного ящика» алгоритм прост — он может быть предельно сложным.

Происходящее внутри «черного ящика» может быть предельно сложным. А процесс склеивания сложных компонентов необязательно сложен. Использовать grep совсем несложно. Вот чего я не вижу в архитектуре систем: четкого различия между склеиванием составных частей и устройством, порой очень сложным, самих частей.

Соединяя программы при помощи API языка программирования, мы не получаем абстракцию «черного ящика». Мы отправляем их в одну и ту же область памяти. Если grep есть модуль, который предоставляет вызовы в своем API, и вы снабжаете его указателем char*, и вам надо выделять для этого память, и вы занимаетесь глубоким копированием этой строки — можно ли создать параллельный процесс, делающий все это? В таком случае это становится трудным для понимания. Не знаю, почему люди склеивают программы таким замысловатым образом. Надо выбирать методы попроще.

Сейбел: Если сравнить то, что вы думаете о программировании сейчас, и то, что думали в начале карьеры, в чем главное отличие?

Армстронг: Главные отличия в том, как я думаю о программировании, не имеют ничего общего с аппаратным обеспечением. Да, оно становится быстрее и мощнее, но наш мозг в миллион раз мощнее лучших программных инструментов. Я могу писать программу и вдруг, через много времени, обнаружить, что в ней ошибка: если произойдет вот это, и вот это, и вот это, случится сбой. Смотрю в код — и правда, ошибка! Хотя ничто в работе программы не говорит об этом. А теперь скажите, какая среда разработки на такое способна? Поэтому перемены, которые со мной произошли, — это перемены в моей голове.

Есть две перемены, связанные с опытом программирования. Вот первая: когда я был моложе, то обычно, закончив писать программу, переставал работать над ней. Ведь все закончено! Потом наступало озарение: «Что за бред?! Я идиот! Надо переписать». И потом снова то же самое.

Помню, как размышлял: не лучше ли сначала все продумать, а потом записать? Не лучше ли испытать озарение, еще не написав программу? Думаю, теперь у меня получается. Поэтому я считаю, что в течение двадцати лет учился программированию. Сейчас я знаю, как это делается. Я ставил эксперименты, чтобы научиться. Теперь я умею программировать и не нуждаюсь в экспериментах.

Иногда, правда, я ставлю совсем небольшие эксперименты — пишу крошечные программы, только чтобы ответить на какой-то вопрос. Я все продумываю, и программа более-менее работает по моему плану, потому что я продумал ее. Это, конечно, занимает много времени. Пишешь программу, потом наступает озарение, все переписываешь — написание программы может занять год. Поэтому теперь я предпочитаю целый год думать над ней. Просто я ничего не набираю на клавиатуре.

Это первое. Второе — это интуиция. Когда был моложе, я мог программировать ночь напролет, до четырех утра, и страшно уставал. Как настоящий крутой программист, я писал код, час за часом. Выходило неважно, но я упорно продолжал работать, когда интуиция уже покинула меня.