Фредерик П. Брукс
| Вид материала | Документы |
| Глава 6. Донести слово Письменные спецификации - руководство Формальные определения |
- Французский писатель, журналист и критик Фредерик Бегбедер, 1495.8kb.
- Фредерик Коплстон История философии. XX век Номер страницы указан в конце страницы, 2537.19kb.
- Gold Circle Films представляют фильм компании Integrated Films. О фильме история США, 1307.29kb.
- Брукс Кубик "Тренинг Динозавров. Забытые секреты силы и развития тела", 3174.72kb.
- 2. Во всем мире родоначальником научных основ организации производства признан: ◙ Фредерик, 992.99kb.
- Фредерик Бегбедер, 2049.29kb.
- Фредерик Бегбедер. 99 франков, 2045.96kb.
- Фредерик К. Хэтфилд всестороннее руководство по развитию силы , 4595.97kb.
- Фредерик Бегбедер. 99 Франков, 2399.26kb.
- Практикум по гештальттерапии петербург, 5899.47kb.
Глава 6. Донести слово
Он сядет здесь и будет распоряжаться: "Сделайте это! Сделайте то!" А дело и с места не сдвинется.
ГАРРИ С. ТРУМЕН. "О ПРЕЗИДЕНТСКОЙ ВЛАСТИ"1
Как менеджеру, имея опытных дисциплинированных архитекторов и достаточное число исполнителей, добиться того, чтобы все услышали, поняли и выполнили решения архитектора? Как группе из 10 архитекторов поддерживать концептуальную целостность системы, над которой трудится 1000 человек? Для достижения этого при осуществлении программы проектирования аппаратной части System/360 была разработана целая технология, которая в равной степени применима для проектов создания программного обеспечения.
Письменные спецификации - руководство
Руководство, или письменная документация, является необходимым, хотя и не достаточным, инструментом. Руководство является внешней спецификацией продукта. В нем расписаны все подробности того, что видит пользователь, и потому оно является главным продуктом, который создает архитектор.
Его подготовка идет кругами, собирая замечания пользователей и разработчиков о недостатках проекта, затрудняющих использование или реализацию. Для удобства разработчиков необходимо квантовать изменения: согласно определенным в графике датам выпускать очередные версии.
Инструкция должна не только описывать все, что видит пользователь, в том числе все интерфейсы, но и воздерживаться от описания того, чего пользователь не видит. Последнее - забота разработчика, и здесь свобода его решений не должна быть ограничена. Архитектор всегда должен быть готов показать пример реализации любой описанной им функции, но он не должен пытаться навязывать определенную реализацию.
Стиль должен быть точным, полным и очень подробным. Пользователь часто обращается к отдельному определению, поэтому во всех из них должны быть повторены все существенные элементы, и все они должны быть согласованы друг с другом. По этой причине инструкции часто скучно читать, но точность имеет приоритет перед увлекательностью.
Единство "Принципов работы System/360" проистекает из того, что у них было лишь два автора: Джерри Блау и Андрис Падега. Авторами идей являются порядка десяти человек, но если требуется соблюсти согласованность описанияи продукта, отливку решений в прозаические спецификации должны осуществлять не более двух человек. Для написания определения требуется принять массу мини-решений, которые не столь важны, чтобы выносить их на всеобщее обсуждение. Для System/360 примером служат подробности того, как после каждой операции устанавливается код условия. Однако задача всеобщей согласованности таких мини-решений не является тривиальной.
Думаю, что лучший виденный мной образец руководства - это написанное Блау приложение к "Принципам работы System/360". В нем тщательно и точно описаны границы совместимости System/360. Дано определение совместимости, предписывается, к чему нужно стремиться, и перечислены те области внешних проявлений, где архитектура намеренно молчит, и где результаты, полученные на разных моделях, могут отличаться между собой, где разные экземпляры одной модели могут дать различные результаты и даже один и тот же экземпляр может давать различия после конструктивных изменений. Это уровень точности, к которому стремятся составители руководств. Они должны одинаково описывать как то, что можно делать, так и то, что делать нельзя.
Формальные определения
Английский язык, как и любой другой естественный язык, по своей природе не является точным инструментом, пригодным для таких описаний. Поэтому составитель руководства должен держать в узде себя и свой язык, чтобы достичь необходимой строгости. Привлекательна возможность использования для таких определений формальных обозначений. В конце концов, целью является точность, что обусловливает право формальных обозначений на жизнь.
Рассмотрим достоинства и слабости формальных определений. Как отмечалось, формальные определения являются точными. Они тяготеют к полноте: пробелы заметнее, а потому скорее восстанавливаются. Их недостаток - трудность понимания. На английском языке можно описать структурные принципы, очертить структуры по этапам или по уровням и привести примеры. Легко отметить исключения и подчеркнуть противоположности. Еще важнее, что можно объяснить причины. Предлагавшиеся до сих пор формальные определения вызывали восхищение своей элегантностью и уверенность в их точности. Но они требовали текстуальных пояснений для облегчения изучения своего содержания. По этой причине я полагаю, что в будущем спецификации будут состоять как из формальных, так и из текстовых описаний.
Древнее изречение предупреждает о том, что в море нельзя выходить с двумя хронометрами: нужно взять один или три. То же, очевидно, применимо и к текстовым и формальным определениям. Если имеются оба вида, то один должен быть стандартом, а другой - производным описанием, о чем должно быть прямо указано. Основным стандартом может быть любой из них. В Algol 68 в качестве стандарта выбрано формальное определение, а текстовые определения являются описательными. В PL/I стандартом является текст, а формальное определение - производным. В System/360 также в качестве стандарта принят текст, а производными являются формальные описания.
Есть много средств создания формальных определений. Для определения языков часто используется форма Бэкуса-Наура, по которой есть богатая литература.2 В формальном описании PL/I используются новые обозначения абстрактного синтаксиса, надлежащим образом описанные.3 APL Иверсона был использован для описания машин, в частности, IBM 70904 и System/360.7 Белл и Ньюэлл предложили новые нотации для описания как конфигураций, так и машин,и проиллюстрировали их на нескольких машинах, включая DEC PDP-8,6 70906 и System/360.7
Почти все формальные определения оказались пригодными для воплощения или описания аппаратных средств или программных систем, внешние спецификации которых они регламентируют. Синтаксис можно описать без этого, но семантика обычно определяется с помощью программы, выполняющей определяемую операцию. Конечно, это является реализацией и в этом качестве переопределяет архитектуру. Поэтому нужно указать, что формальное определение относится только к внешним спецификациям, и объяснить, что ими является.
Не только формальное определение является реализацией, но и реализация может служить формальным определением. Когда были созданы первые совместимые компьютеры, использовалась именно эта технология. Новая машина должна была соответствовать имеющейся. Руководство туманно в некоторых местах? Задайте вопрос машине! Создавалась тестовая программа для выяснения поведения, и новая машина строилась так, чтобы достигалось соответствие.
Программная модель аппаратной или программной системы может использоваться точно таким же образом. Это - реализация. Она работает. Поэтому все вопросы, связанные с определением, могут быть решены путем проверки.
Использование реализации в качестве определения имеет некоторые преимущества. Все проблемы можно однозначно решить путем эксперимента. Дискуссий не требуется, поэтому ответ получается быстро. Ответ может быть сколь угодно точным и, по определению, всегда является правильным. С другой стороны, есть значительное количество недостатков. Реализация может переопределять даже внешние спецификации. Даже при ошибочном синтаксисе всегда получается некоторый результат; в контролируемой системе этот результат является указанием на ошибку и ничем больше. В не контролируемой системе могут возникнуть любые побочные эффекты и быть использованы программистами. Когда мы, например, эмулировали IBM 1401 на System/360, выявилось 30 различных "курьезов" - побочных эффектов предположительно незаконных операций, которые широко использовались и должны были быть признаны частью определения. Реализация в качестве определения возобладала. Она не только говорила о том, что должна делать машина, но и многое сказала о том, как машина не должна была это делать.
Кроме того, на проницательные вопросы реализация иногда дает неожиданные ответы, и определение де-факто часто оказывается не изящным в этих особых случаях потому, что над ними никогда не задумывались. Копирование этой не элегантности в другой реализации часто оказывается замедляющим или дорогостоящим. Например, в некоторых машинах в регистре множимого после умножения остается мусор. Точная природа этого мусорастановится частью определения де-факто, однако его копирование можетпомешать использованию более быстрого алгоритма умножения.
Наконец, использование реализации в качестве формального определенияможет создать неясность, какое из описаний - текстовое или формальное - вдействительности является стандартом. Это относится особенно к программныммоделям. Следует также воздерживаться от внесения изменений в реализацию,пока она служит в качестве стандарта.