Программное обеспечение и его разработка

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.

Различия в уровнях тривиальности, которые мы можем наблюдать в разных областях человеческой деятельности, связаны с тем, что некоторые из этих областей достигли большего развития, чем другие, а также с разной степенью подготовленности и компетентности проектировщиков и технического персонала, их способности завершить проект после выхода на тривиальный уровень.

Так, например, при проектировании нового спортивного автомобиля руководитель группы проектировщиков может без всякого сомнения передать работу над структурой двери «деталировщику» Он может быть абсолютно уверен в том, что полученная в результате дверь будет вполне приемлема и работоспособна.

Уверенность руководителя в таком исходе основана не только на том, что в его распоряжении имеются достаточно компетентные «деталировщики». Много лет руководитель занимался тем, что разрабатывал стабильный и развитый механизм определения требований к двери, это позволяет ему не сомневаться в том, что «деталировщик» сможет обеспечить выполнение всех условий и достижение всех целей, указанных в спецификации.