Создавайте собственные методы и приспосабливайте их для нужд своей организации – вне зависимости от того, что они собой представляют, суть должна быть одна: оперативная разработка качественного программного обеспечения.
 

Программная инженерия

   В конце 1960-х годов, когда тогдашним инженерным гениям удалось высадить человека на Луну, располагая при этом меньшими вычислительными мощностями, чем любой современный калькулятор [110], в обиход вошел термин «программная инженерия». Эта концепция зиждется на представлении, согласно которому программное обеспечение можно разрабатывать средствами традиционных инженерных дисциплин. Применительно к сверхкрупным программным проектам, которые, как правило, заказывались правительством или крупными подрядчиками министерства обороны, эта методика несколько раз показала достойные результаты, но в остальных случаях потерпела фиаско [111]. Метод программной инженерии зачастую применялся в условиях одновременной разработки программного и аппаратного обеспечения. Кроме того, с его помощью удалось создать несколько коммерческих продуктов. IEEE определяет этот метод следующим образом:
   «Программная инженерия – это систематический, структурированный, количественный подход к разработке, функционированию и сопровождению программных средств; иначе говоря, способ применения инженерных методов в разработке программных продуктов» [112].
   Полагаю, вы, как и я, в замешательстве. Основное внимание в этом методе уделяется сокращению количества дефектов в коде – о соблюдении бюджетных рамок ни слова.
   Это не в меру сжатое определение, по-моему, можно расширить.
    • Систематически– все аспекты разработки можно контролировать в едином процессе.
    • Структурно– последовательное употребление должных методов с целью производства качественного программного продукта.
    • Количественно– все требования известны и допускают отображение на методы реализации.
   Прежде чем чесать затылок, глядя на мою интерпретацию трех основных концепций программной инженерии, согласитесь: всем нам хотелось бы достичь определенности, точности и завершенности, которые декларируются. Посмотрим, как относится к мифу о суперпрограммистах один из наиболее последовательных поборников программной инженерии:
   «Существует распространенное мнение, согласно которому несколько высококлассных специалистов, собранных вместе, способны сделать больше, чем стандартная группа разработчиков. Имеется в виду, что их знания о способах достижения высоких результатов интуитивны, а значит, потребность в систематизации процесса отпадает. Будь это действительно так, можно было бы предположить, что компании, у которых в штате числятся наиболее квалифицированные специалисты, не должны испытывать типичных проблем с качеством разрабатываемых программных средств и продуктивностью. Опыт же подсказывает нам, что это совершенно не так» [113].
   Видите, какой получается конфликт. «Человек» противопоставляется «машине» – в контексте программной инженерии «машиной» можно назвать дисциплинированную группу разработчиков, работающую на основе общей методологии. «Человеком» же обозначается программист-светило, который как по волшебству мастерит продукты, руководствуясь исключительно своими познаниями. В дискуссию по этому поводу (по-моему, она немного искусственна) вступать не стоит. Хорошие специалисты и надежный процесс в равной степени необходимы – не будь одного из этих компонентов, создавать качественные программные продукты было бы крайне сложно. Вопрос лишь в том, является ли надежным процессом программная инженерия.
   Мнения на этот счет расходятся. Предположим, перед вами стоит задача конструирования системы управления воздушным движением. На первый взгляд, программная инженерия прекрасно подходит для ее решения. Но… стоит подумать еще раз. К провалу проекта комплексной системы автоматизации (Advanced Automation System, AAS) Федерального управления гражданской авиации США (Federal Aviation Administration, FAA), с помощью которого в 1980-х годах предполагалось модернизировать систему управления воздушным движением, методика программной инженерии имеет непосредственное отношение. Несмотря на миллионные затраты, проект так и не оправдал ожиданий [114].
   Кое-кто до сих пор убеждает общественность в том, что программная инженерия – это именно то, что нужно, их оппоненты не соглашаются – по их мнению, эта методология оторвана от реальности и с наступлением эпохи Интернета неприменима к рутинным проектам. Я предлагаю вам самостоятельно изучить соответствующую литературу, опробовать на практике декларируемые в ней идеи и лишь после этого делать выводы. В рамках школы программной инженерии исследователям удалось выработать ряд весьма удачных идей, и если они вам подходят – действуйте! С моей точки зрения, программная инженерия – это скорее идеальная конструкция, чем реальная методология; по этой причине методы для внедрения в повседневную деятельность своей команды я предпочитаю искать в других концепциях.

MSF

   Хотите – возмущайтесь, но в одном вы меня не переубедите: компании Microsoft удалось разработать крайне продуманный метод и успешно его разрекламировать. Несколько компаний [115]даже решили в приказном порядке отправить своих сотрудников на недельные курсы обучения предлагаемому Microsoft методу. Не сомневаюсь, что компании уровня Microsoft, специализирующейся на разработке коммерческих программных продуктов, есть что сказать на заданную тему.
   Концептуальная основа метода MSF (Microsoft Solutions Framework – каркас решений Microsoft) предполагает координацию групп, тем или иным способом ответственных за процесс разработки. Вместо того чтобы воспроизводить яркие рекламные лозунги, я сосредоточу ваше внимание на отдельных деталях метода – по-моему, они лучше любых сообщений информационных служб и даже лучше научного изложения концепции отражают позицию Microsoft. Согласно выпущенному компанией руководству [116], предлагаемая методика основывается на «трех китах».
   1. Прикладная модель строится на основе предоставляемых услуг, побуждая разработчиков рассматривать любое приложение как сеть услуг, в которой характеристики и функциональность можно пакетировать вне зависимости от функциональных границ и в расчете на многократное использование.
   2. Итерационная модель процесса жизненного цикла разработки ориентирована на поставки, отталкивается от рисков и включает четыре основных этапа.
   3. Используется модель масштабируемой группы разработчиков, состоящей из шести равнозначных ролей.
   Не сомневаюсь, что вы с нетерпением ожидаете изложения упомянутых «четырех этапов» и «шести ролей». Сходите на курсы Microsoft – я не хочу рекламировать специалистов Microsoft больше, чем они того заслуживают. Они высказали ряд замечательных идей, которые мне удалось приспособить к своей методологии разработки. Ну ладно – полагаю, у вас не так много времени, чтобы проводить собственные исследования, так что, коль скоро вы купили мою книгу, поговорим о деталях.
   Что касается этапов MSF, то здесь группа разработчиков должна принять на вооружение ряд принципов.
    1. Видение/рамки.Основное внимание уделяется не требованиям, а рамкам работ.
    2. План проекта.Заказчики и участники группы должны договориться о поставках, приоритетах и ожиданиях.
    3. Закрытые рамки/Первое применение.Первая бета-версия готового продукта.
    4. Выпуск.Продукт или услуга предоставляется рабочей группе и группе поддержки.
   Роли в MSF распределяются следующим образом.
    1. Руководство продуктом.Особое внимание уделяется оценке продукта с коммерческой точки зрения.
    2. Управление программой.Разработка функциональных спецификаций, утверждение и корректировка графика.
    3. Разработка.Конструирование продукта (или услуги), соответствующего спецификации и ожиданиям заказчиков.
    4. Тестирование.Выявление всех проблем перед выпуском программы.
    5. Обучение пользователей.Каждый пользователь должен получать от продукта максимум возможностей.
    6. Логистика.Обеспечение беспрепятственных выпуска, установки и миграции.
   Все очень складно, не правда ли? На самом деле максимальной продуктивности, вооружившись методикой MSF, можно достичь лишь при наличии достаточно многочисленного персонала, который позволит сформировать группы и исполнять процессы согласно рекомендациям. Преподаватели на курсах утверждают, что метод MSF применяется в самой компании Microsoft. Учитывая характер литературы, выпущенной Microsoft Press за последние 10 лет, полагаю, что это действительно так [117].
   Вам лишь остается выяснить, насколько успешно методология MSF может проявить себя в условиях конкретной группы и компании. Она ведь не ограничивается одной разработкой. В ней предпринимается попытка направить усилия всего предприятия на достижение одной цели – поставки достойного по качеству программного обеспечения. Лично я положительно оцениваю свой опыт применения MSF – правда, этот метод требует адаптации к реалиям корпоративной культуры и корректировки отдельных характеристик рекомендованных групп.

Экстремальное программирование

   С одной стороны, экстремальное программирование (Extreme Programming, ХР) позиционируется как новаторская методика; с другой – эта методика существует, пожалуй, с тех давних пор, когда в реле находили тараканов [118]. Позвольте пояснить. Основное внимание в ХР уделяется командному программированию с акцентом на код сам по себе. Последний понимается как средство передачи требований и изменений, а также ключ к пониманию задачи программного продукта. Один из ведущих проповедников ХР Кент Бек (Kent Beck) утверждает, что ХР обещает радужные перспективы двум группам заинтересованных лиц:
   «Программистам ХР предоставляет возможность каждый день сосредоточиваться только на тех вопросах, которые действительно важны. Им больше не придется сталкиваться с устрашающими ситуациями один на один. Они смогут проявить свои способности на все сто, направить их всецело на обеспечение качества системы. Им не придется принимать решения в тех областях, в которых они не слишком много понимают, – они могут сосредоточиться на своих прямых обязанностях».
   «При помощи ХР заказчики и руководители смогут каждую неделю разработки получать максимальный результат. С регулярностью в несколько недель они будут оценивать конкретный результат работы над решением задач, которые для них наиболее важны. Корректировать направление разработки проекта можно будет в самый разгар трудовой деятельности программистов, причем никаких сверхъестественных затрат на это не потребуется» [119].
   Каким образом метод ХР реализует эти перспективы? Путем введения ряда принципов программирования, которым группы должны следовать неукоснительно. Вместо того чтобы перекладывать отдельные аспекты разработки на руководящее звено, метод ХР концентрируется на функциях собственно программистов, то есть на конструировании программных продуктов.
   В центре процесса разработки по версии ХР стоит принцип ежедневного тестирования, которое должно проводиться командой из двух программистов. Таким образом, ситуация, при которой каждый разработчик изолируется в своей кубышке, а создаваемый им впервые код тестируется специализированной группой лишь через месяц, решительно исключается. Интеграция модулей кода производится сразу после разработки, а тестирование – незамедлительно после интеграции. Практика запуска всех существующих контрольных сценариев на каждом этапе интеграции кода позволяет убедиться в том, что изменение любого отдельно взятого модуля не приводит к деградации остальных. Таким образом, метод ХР выделяется сжатыми циклами выпуска и еще более быстротечными итерациями проектирования.
   Метод экстремального программирования ориентирован на проекты, допускающие конструирование силами компактных групп (численностью от двух до десяти разработчиков), участники которых напрямую получают информацию от заказчиков. Процесс ХР, таким образом, управляется самой группой разработчиков, а центральное место в методологии занимает программист. Коммерческие специалисты фактически отстраняются от руководства, ограничиваясь «поощрительными» функциями. Управленческая инициатива в группе принадлежит инструктору – программисту, ответственному за процесс разработки в целом.
   Буква «X» в аббревиатуре ХР означает «экстремальный». Эту характеристику многие деятели нашей индустрии признали вполне удачной. Впрочем, есть и такие, которые, уважая суть концепции, с некоторым презрением относятся к ее названию [120]. По-моему, в публикациях, посвященных этой «новой» методологии, равно как и в практической деятельности по реализации ее принципов, очень много полезного. Полагаю также, что материалы сайта http://www.extremeprogramming.org помогут вам сориентироваться в том, какие методы этого заметного (пожалуй, даже крикливого) течения стоит принять на вооружение. Хотя, если уж следовать духу ХР, получается, что вычленять из этой методологии отдельные элементы или смешивать ее с другими стилями нельзя – либо вы «экстремал», либо нет. Меня на это не купишь, хотя мотивация мне вполне понятна. Поборники экстремального программирования пытаются сказать примерно следующее: «Либо дисциплинируйтесь, либо убирайтесь из профессии – вам в ней нечего делать!» Вот это мне по душе – надеюсь, и вам тоже.

Гибкая разработка

   В поисках новых методов для себя и своей команды вам еще не раз предстоит столкнуться с термином «гибкий» (agile). Любой эффективный метод разработки программного обеспечения является таким по свой природе. Гибкость означает способность к адаптации, к изменяющимся требованиям и развивающейся технологии, в том числе на этапе конструирования проекта. Мнения большинства специалистов в области разработки программных средств сходятся в одном: гибкость – это священный Грааль всех методик разработки. Существует даже общественная организация, состоящая из ведущих специалистов по разработке программных продуктов и ставящая своей целью пропаганду концепции гибкости [121]. Эти деятели даже опубликовали манифест, в котором обозначены четыре основные проблемы, свидетельствующие, в зависимости от решения, о гибкости тех или иных методов [122].
   1. Отдельные лица и взаимодействие или процесс и инструментальные средства.
   2. Функционирующее программное обеспечение или комплексная документация.
   3. Сотрудничество заказчиков или переговоры по контракту.
   4. Реакция на изменения или следование плану.
   Признавая определенную ценность положений, расположенных в правой части списка, авторы придают большую значимость его левой части.
   Между так называемой «гибкой» школой и экстремальным программированием много параллелей. Действительно, в совещании, на котором был принят манифест гибкости, участвовали, помимо прочих, основатели концепции ХР. На самом деле методология гибкости – это, скорее, совокупность принципов, применимая к любым процессам и мероприятиям в области планирования, направленным на конструирование программных средств. В главе 6, рассуждая о методах технического проектирования, я упомянул термин [123]«адаптивная разработка программных средств», имея в виду деятельность, обусловливающую ваш успех в роли технического лидера. Так вот, адаптивная разработка тоже происходит от гибкости.
 
    Мнения большинства специалистов в области разработки программных средств сходятся в одном: гибкость – это священный Грааль всех методик разработки.
 
   В отличие от других методов, рассматривающих предвидение изменений как малозначащий фактор, на который не следует обращать внимания, или как тенденцию в процессе разработки, которой нужно сопротивляться, концепция гибкости призывает к конструктивному и адаптивному реагированию на изменения. В этом свете ХР трактуется как подготовительная стадия к внедрению философии гибкости. Любой метод, предусматривающий фиксацию требований и следование предопределенному процессу, приводит к созданию не вполне адекватного программного продукта. Приведу цитату из Кокберна (Cockburn):
   «Некоторые считают, что необходимым условием успешности проекта является следование заданному процессу. Те, кто придерживается такого мнения, тратят уйму энергии на проверку его соблюдения. Человек, твердо убежденный в том, что именно в процессе вся суть, может очень долго не обращать внимания на несоответствие между практикой следования процессу и его исходом» [124].
   Иначе говоря, методология гибкости снимает с нас шоры и открывает глаза на те вещи, которые рабы процесса не замечают.
   Перечисление этапов процесса разработки, основывающегося на методологии гибкости, противоречит самому ее духу. Методология гибкости рассматривает процесс разработки как опыт сотрудничества и взаимодействия между программистом и заказчиком. Эта позиция, иногда трактуемая исключительно как методологическая тенденция, как мне кажется, являет собой единственный способ обуздать трудный процесс создания качественных программных средств.
   Я крайне рекомендую вам порыться в литературе, посвященной гибким методам. Ресурсов по этому вопросу великое множество [125]. Не менее важно оценивать по стандарту гибкости те методы, которыми вы пользуетесь в данный момент. Представьте себе ситуацию, в которой плохо сформулированное коммерческое требование уточняется ближе к сроку завершения кодирования. Сможет ли ваша группа отреагировать на такое изменение без недопустимых задержек? Когда требования меняются во время цикла разработки, большинство из нас проклинают все вокруг. Тем самым мы пытаемся дистанцироваться от реального положения вещей – ведь чем глубже мы разрабатываем проблему реализации требования, тем больше двусмысленности обнаруживаем, а значит, возвращаемся к этапу определения продукта. Гибкие методы культивируют определенное восприятие неопределенности.

Мастерство – ядро любого успеха

   Приведенный обзор методологий разработки приводит, как мне кажется, к единственному выводу – разрабатывать программы должны не инженеры, а мастера. Понятие мастерства не всегда легко поддается осмыслению. Я пришел из академической науки и на раннем этапе своей деятельности занимался инженерией; по этой причине я сперва отказывался признавать приоритет искусства перед наукой в процессе создания программных средств. Впрочем, вскоре я понял, что «сопротивление бессмысленно» [126]. Посмотрим, под каким заголовком вышел один из ведущих технических журналов в 1990 году [127]:
   «Производители программных средств страдают от недостаточного контроля за качеством. По мере того как программные продукты становятся все более сложными, компаниям становится все сложнее контролировать миллионы строк кода сложных пакетов» [128].
   В статье под этим заголовком речь идет о зрелости программных продуктов (см. главу 6, в которой упоминается модель оценки зрелости продуктов) и количестве ошибок в расчете на строку кода. Там обсуждаются методы измерения количества ошибок, но совершенно не уделяется внимание наиболее важной проблеме: программные продукты создают люди, а отнюдь не процессы, исполняемые автоматами.
 
    Программные продукты создают люди, а отнюдь не процессы, исполняемые автоматами.
 
   Кто создает программные продукты? Мастера. Осознав, что мастера совершенно не пренебрегают наукой и инженерией, вам будет легче признать, что искусство (мастерство) главенствует над научным подходом. Рекомендую поразмыслить над тем, как нам всем прийти к достойному балансу искусства и науки/инженерии в себе, чтобы обеспечить превращения кода в полезные и качественные программные продукты. Я абсолютно согласен с Питом Макбрином (Pete МсВгееп) в том, что он пишет в предисловии к своей книге по мастерству разработки программных продуктов:
   «Мастерство знаменует собой возвращение к корням разработки программных средств. Хорошие разработчики понимают (и всегда понимали), что программирование – это деятельность из области искусства. Какими бы потаенными и подробными техническими знаниями ни обладал разработчик, в конечном итоге процесс разработки приложений сводится к ощущению и опыту. Можно знать самые изощренные детали языка программирования Java, но при этом, не чувствуя эстетической стороны программ, так и не стать достойным разработчиком. Если же человек чувствует процесс разработки программных средств, знание конкретных технических деталей уходит далеко на второй план. Лучшие разработчики постоянно учатся новым технологиям и методологиям; постижение очередной технологии для разработчика должно стать обыденным занятием» [129].
   Следуя духу мастерства, создайте собственную методологию разработки. Учитесь у коллег, сумевших документировать изобретенные ими процессы, и пусть опыт станет самым верным средством проверки методов [130]. В конце концов, суть науки сводится к постижению истины путем экспериментов. Таким образом, принимаясь за работу с позиции мастера – с тем, чтобы создать достойное программное обеспечение, – вы действуете в полном соответствии с научным и инженерным принципом.
 
    Следуя духу мастерства, создайте свою собственную методологию разработки. Учитесь у коллег, сумевших документировать изобретенные ими процессы, и пусть опыт станет самым верным средством проверки методов.
 

Технологические революции

   «Мыльные пузыри» в рядах программных продуктов регулярно создают излишний шум. Это явление я бы назвал «интеллектуальным зомбированием». Проекты, о которых шли беспрерывные разговоры, не приведшие, однако, к фактической реализации, весьма многочисленны. Упомяну лишь некоторые несбывшиеся обещания и беспочвенные заявления [131].
   • Подключенный к сети компьютер за 500 долларов избавит мир от Windows.
   • MSN уничтожит AOL (не так быстро – AOL нынче владеет Time-Warner).
   • Intuit, несмотря на противостояние с Microsoft, удалось создать более удачный продукт – Quicken.
   • OS/2 – это DOS лучше «настоящей» DOS и Windows лучше «настоящей» Windows.
   • Разработчики настольных прикладных систем дружно перейдут на Java. (Ну это мы еще посмотрим!)
   Прецедентов великое множество, и, конечно, здесь они отражены далеко не полностью. Этим своим списком я лишь хочу напомнить о том, что, сталкиваясь с очередным Сенсационным Откровением компьютерной индустрии, стоит быть осторожным. «Технологии нового поколения» – выражение, употребляемое во многих рекламных кампаниях – как правило, действительно дорабатываются лишь с приходом очередного поколения.
   Революции в нашей отрасли, бесспорно, случаются. Впрочем, симптомы грядущих изменений, как правило, прослеживаются задолго до окончательного утверждения новых идей и их воздействия на процесс разработки. Вы должны научиться предсказывать тенденции, обещающие заявить о себе через некоторое время. В «Искусстве войны» Сун Цзу (Sun Tzu) писал:
   «Не разбивайте лагерь на сложной местности. Объединяйтесь с союзниками на пересечении крупных путей. Не задерживайтесь на изолированных позициях. Находясь в окружении противников, старайтесь обмануть их. Деритесь только при крайней необходимости» [132].
   Следуя этим мудрым советам, с тем чтобы избежать «крайней необходимости», разрабатывайте техническую стратегию революции задолго до наступления самой революции. Сун Цзу говорит о «сложной местности» – полагаю, эта ситуация применима и в разработке программных средств. Домысливая китайского философа, я рекомендую вам в ходе долгосрочного планирования учитывать следующие стратегические проблемы.
    • Не разбивайте лагерь.Знания ваших подчиненных программистов не должны ограничиваться единственным языком и одной инфраструктурной реализацией архитектурных решений коммерческих задач.
    • Объединяйте усилия.См. предыдущий пункт. Обращайтесь к зарекомендовавшим себя решениям от разных поставщиков – чем больше их будет, тем лучше. Время от времени привлекайте консультантов – пусть делятся с сотрудниками новыми знаниями. Стимулируйте процесс обучения за счет построения силами сотрудников компактных макетов, нацеленных на проверку применимости новых методик к разработке более крупных проектов.
    • Не задерживайтесь.Успехи компании иногда порождают в ее сотрудниках инертность, которая не позволяет им внимательно отслеживать новые ходы конкурентов и находить возможности для дальнейшего роста. Вы должны стараться сохранять гибкость по части применения новых методов и инструментов. Не отвыкайте от неудобств – даже в том случае, если в данный момент вы их не ощущаете.