В категорию отладочных средств мы включаем и такие инструменты, как стрессовые тестеры, которые испытывают программы в критических условиях ограниченности ресурсов, и инструменты для анализа памяти, которые распознают нарушения доступа к памяти (запись в неразрешенные участки памяти, чтение из неинициализированных участков, чтение или запись за границами массива).
Для больших проектов требуются инструменты управления конфигурацией и контроля версий. Как упоминалось ранее, для управления конфигурацией лучшими единицами являются категории классов и подсистемы.
Другой инструмент, который мы считаем важным для объектно-ориентированной разработки, - это библиотекарь классов. Многие из языков, о которых упоминается в этой книге, поставляются со стандартными библиотеками или библиотеки для них можно купить отдельно. По мере развития проекта библиотека классов растет, дополняясь новыми предметно-специфическими программными компонентами, годными для повторного использования. Библиотека быстро разрастается до таких размеров, что разработчики не могут отыскать понадобившийся класс. Одна из причин быстрого роста библиотеки состоит в том, что класс может иметь несколько реализации с различными временными и пространственными семантиками. Если ожидаемая стоимость (обычно преувеличенная) отыскания компоненты выше, чем ожидаемая стоимость (обычно преуменьшенная) создания этой компоненты заново, пропадает всякий смысл повторного использования. По этой причине бывает важно иметь хоть какой-нибудь минимальный библиотечный инструмент, который позволял бы разработчику искать классы и модули, удовлетворяющие различным критериям, и заносить в библиотеку полезные классы и модули по мере их разработки.
Еще один тип инструмента, который мы считаем полезным для некоторых систем - генератор графического интерфейса пользователя. Для систем, в которых велик объем взаимодействия с пользователем, лучше иметь специальный инструмент для интерактивного создания диалогов и окон, чем программировать все с нуля. Код, сгенерированный такой системой, может быть потом связан с остальной объектно-ориентированной системой и, если необходимо, вручную подкорректирован.
Организационные выводы
Потребность в мощных инструментах приводит к появлению двух специальных должностей в штате организации, занимающейся разработкой программных систем: инженер по повторному использованию и инженер-инструментальщик. Среди прочего, обязанности первого состоят в сопровождении библиотеки классов проекта. Без активных усилий она может стать необозримым пустырем превратившихся в хлам классов, в который ни один из разработчиков не захочет заглядывать. Часто бывает, что разработчиков надо побуждать к заимствованию существующих компонентов или предотвращать изобретение велосипеда; это тоже входит в задачи инженера по повторному использованию. В обязанности инженера- инструментальщика входят создание новых предметно-зависимых инструментов и переделка существующих инструментов для текущих нужд. Например, может потребоваться целая система тестов для проверки некоторых аспектов пользовательского интерфейса или более специализированный броузер классов. Инструментальщик облегчает свою работу тем, что разрабатывает и развивает инструменты, используя компоненты, уже помещенные в библиотеку классов. Их можно задействовать и в новых разработках.
Менеджер, ограниченный в средствах, может жаловаться, что хорошие инструменты, инженеры по повторному использованию и инструментальщики - непозволительная роскошь. Для некоторых проектов - да. Однако часто все это так или иначе делается, но стихийным, неэффективным образом. Мы стоим за явные затраты на средства и персонал, чтобы сделать эту деятельность более концентрированной и эффективной и увеличить ценность общей организации.
7.8. Специальные вопросы
Узко-специфические проблемы
Мы считаем, что некоторые предметные области заслуживают специального архитектурного рассмотрения.
Проектирование эффективного пользовательского интерфейса - скорее искусство, чем наука. В этой области абсолютно необходимо использование прототипов. Как можно раньше следует установить интенсивную обратную связь с конечными пользователями, чтобы выявить характерные движения рук, реакцию на ошибки и другие парадигмы взаимодействия. При анализе пользовательского интерфейса в высшей степени эффективно составление сценариев.
Некоторые приложения имеют собственную базу данных, для других приложений может требоваться интеграция с существующей базой данных, схема которой не может быть изменена (обычно из-за того, что база уже заполнена большим количеством данных - разновидность проблемы унаследованной сложности). В таких случаях хорошо работает принцип разделения обязанностей: лучше всего инкапсулировать доступ к таким базам данных в небольшом количестве четко определенных интерфейсов классов. Этот принцип особенно важен при совместном использовании объектно-ориентированной декомпозиции и технологии реляционных баз данных (РБД). Объектно-ориентированные базы данных (ООБД) лучше стыкуются с объектными программами, но мы должны помнить, что ООБД больше подходят для обеспечения продолжительности жизни объектов и меньше - для хранения больших объемов данных.
Коснемся также систем реального времени. Понятие реальное время в различном контексте воспринимается по-разному. В диалоговых системах оно может означать отклик в течение менее чем одной секунды, а в системах сбора данных и управления может требоваться отклик быстрее чем за одну микросекунду. Важно ясно понимать, что даже при очень жестких требованиях ко времени не каждая компонента должна (или может) быть оптимизирована. Для сложных систем наибольший риск состоит в том, будет или нет система завершена, а не в том, будет ли она удовлетворять требованиям эффективности. По этой причине мы предостерегаем от преждевременной оптимизации. Сосредоточьтесь на создании простой архитектуры, а узкие места выявятся в процессе эволюции системы сами собой (причем достаточно рано), и вы сможете принять меры.
Термин 'унаследованная сложность' относится к приложениям, в которые были сделаны большие капиталовложения и от которых по экономическим причинам или по соображениям безопасности нельзя отказаться. Однако, такие системы могут иметь неподъемную стоимость сопровождения, отчего их и приходится со временем заменять. К счастью, совладать с унаследованной сложностью можно почти также, как с базами данных: инкапсулировать доступ к их услугам в контексте четко определенных интерфейсов классов, а потом постепенно, функцию за функцией, вытеснять их объектно-ориентированной архитектурой. Конечно, необходимо представлять, себе конечный результат, чтобы система в процессе неуправляемых изменений не превратилась в лоскутное одеяло.
Переход на объектные технологии
Как считает Кемпф, 'Изучение объектно-ориентированного программирования может оказаться гораздо более трудной задачей, чем просто освоение очередного языка. В данном случае надо научиться другому стилю программирования, а не просто запомнить синтаксис. То есть учить приходится не язык, а способ мышления' [18]. Как развить объектно-ориентированное мировоззрение? Мы рекомендуем:
• Обеспечить формальное обучение разработчиков и менеджеров элементам объектной модели.
• Начать с проектов с низким уровнем риска и позволить команде делать ошибки; по мере приобретения опыта можно направлять участников в другие команды в качестве наставников.
• Продемонстрировать разработчикам и менеджерам примеры хорошо структурированных объектно- ориентированных систем.
Хорошими кандидатами для первых проектов являются инструментальные средства или предметно- ориентированные библиотеки классов, которые можно потом использовать как ресурсы для следующих проектов.
Согласно нашему опыту, профессиональному разработчику требуется несколько недель, чтобы освоиться с синтаксисом и семантикой нового языка программирования. Потребуется в несколько раз больше времени, чтобы тот же разработчик начал понимать важность и мощь классов и объектов. Наконец, может потребоваться более шести месяцев экспериментов, чтобы разработчик созрел до хорошего
