Программное обеспечение и его разработка

Фокс Джозеф М.

В некоторых системах может быть сразу несколько узких мест в разных подсистемах. Эти узкие места могут различаться тем, что одни из них связаны с аппаратными ограничениями, а другие возникли из-за чисто программных причин. «Балансировка системы» состоит в том, чтобы избегать ситуаций, когда одна подсистема оказывается намного слабее остальных. Мы уже говорили, что хорошее программное обеспечение может заставить хорошо работать плохую аппаратуру; верно и обратное утверждение. На с.168 приведен пример обработки запросов, которая может проводиться аппаратурой несколькими разными способами. При этом внешние характеристики системы определяются программным обеспечением.

Перегрузка аппаратной подсистемы, которую можно принять за неполадку с программным обеспечением

Когда к военно-морской тактической системе обработки данных было

подключено программное обеспечение линий связи LINK 11, система стала останавливаться либо выдавать неправильные результаты. В новой программе было что-то не так!

Нет, все было правильно. Дело заключалось в том, что подключение новых функций перегрузило машину. Нужно было сделать слишком много, машина стала отставать, количество входных данных «стало больше», чем машина могла обработать за отведенное для этого время.

Длительное время велись поиски, исследования новой программы, пока наконец не было осознано, что машина просто перегружена.

Стоимость и график разработки предсказать невозможно

Термин «разработка» используется настолько широко, мы так часто ею заняты, что иногда вводим себя в заблуждение и начинаем думать, что полностью владеем этим процессом. Всякий сразу согласится с тем, что затраты и результаты исследований предвидеть нельзя. И каждый сразу же согласится с тем, что производство даже очень сложной продукции можно и контролировать и предсказывать. Ну а что же такое разработка? В словаре говорится, что разработка это 1) «постепенное развертывание» и 2) «воплощение в жизнь». Разработка не относится к изученным и просчитанным видам человеческой деятельности — будь то в программировании или в других областях. Ни в одной отрасли техники невозможно предсказать время и суммы, необходимые для разработки новых вещей. Мы можем предсказывать производство, но производство имеет циклический характер по самому своему определению, в производстве есть процесс обучения, и, если следовать ему, как мы знаем, можно добиться того, что последний экземпляр окажется дешевле первого. Создавая объемистую книгу, посвященную изучению живых организмов и организаций, Дж. Г. Милер в «Живых системах» [35] цитировал исследования Джоан Вудворд, проводившиеся в Англии, и сразу комментировал их.

35

James Grier Miller, «Living Systems» (New York: Me Graw-Hill Book Co., 1978).

Еще одним исследователем, распознавшим важность производственник процессов, оказалась Вудворд. В одном из относительно редких исследований, в которых собирались данные по большому числу организаций, она проанализировала 100 промышленных предприятий Южного Эссекса в Англии… Внутри часто выделяемых категорий «штучного», «серийного» и «массового» производств Вудворд провела дальнейшее деление на 11 типов производственных подсистем. «Цельной продукцией она называет такую продукцию, которая производится как отдельная единица — поодиночке, сериями или массовым производством». «Объемная продукция измеряется с помощью веса или объема, к ней относятся химикаты, жидкости и газы».

В своей книге Вудворт комментирует различные виды процессов, сводка которых дана на рис. 6.8.

Рис. 6.8. Производственные системы. (Joan Woodward, Industrial Organization Theory and Practice (London. Oxford University Press, 1965.) Печатается с разрешения.)

С продвижением по шкале от систем типа I к системам типа XI резко возрастает возможность развивать контроль над производственными операциями, физические ограничения на продукцию становятся более изученными и понятными… Однако наиболее хорошо разработанные процедуры контроля за продукцией можно найти в фирмах, выпускающих серийную продукцию, где имеется некоторая степень сомнения в предсказанных результатах. Производству предшествуют энергичные и продолжительные попытки обойти физические ограничения путем постановки более сложных целей. Трудности изучения эффективности контроля становятся наибольшими в штучном производстве, особенно на стадии производства прототипа. Предсказать результаты работ по разработке ни в терминах временных затрат, ни в терминах денежных вложений не удается никогда [36] .

36

Woodward Joan, Industrial Organization Theory and Practice (London. Oxford University Press, 1965).

Я

хочу пояснить, что же это все означает для меня. Вудворд говорит, что наиболее сложным из всех производственных процессов с точки зрения управления является процесс штучного производства. Программа — это «штучная продукция», она характеризует процесс производства как трудноконтролируемый, а затем добавляет, что «предсказать результаты работ по разработке ни в терминах временных затрат, ни в терминах денежных вложений не удается никогда». Насколько же возрастает верность всего сказанного по отношению к разработке программ, которые производятся поштучно и которые по сути являются чем-то неосязаемым. Разработка, по определению, не может быть связана предварительными расчетами денежных затрат, графиков и результатов. Если вам кажется, что вам удалось все предусмотреть, значит вы занимались не разработкой, а каким-то другим делом, которое следует называть как-нибудь иначе в зависимости от того, что в действительности делалось.

«Эффект заброшенных функций» при разработке больших программ

Для выбора эволюционного подхода к разработке программного обеспечения (а следовательно, и системы) существует и другая, не принимаемая во внимание причина, кроме той, что в течение некоторого времени нам может недоставать знаний об исходных требованиях. Во всем мире можно найти лишь несколько методов или групп (если это вообще возможно), которые способны за один проход создавать те сложные системы, которые вводятся в действие в настоящее время. Эти системы слишком сложны и велики, чтобы их можно было разработать «за один проход».

Здесь мы сталкиваемся с явлением под названием «заброшенные функции». Необходимо выработать некоторый приблизительно определенный набор функций. По мере приближения срока сдачи работ руководитель разработки начинает понимать, что реализовать все обещанные функции в срок нельзя. Как воздушный шар, теряющий высоту, группа разработчиков избавляется от балласта «необязательных» функций. График «выдерживается», работа завершается «успешно», несмотря на то что в потайной комнате несколько расторопных людей поспешно подключаются к работе, которую должна была бы выполнять вычислительная машина. Теперь все заботы по подключению к системе этих заброшенных функций ложатся на плечи членов группы продолжающейся разработки. Поскольку фаза разработки, построенная по методу «большого взрыва» заканчивается, все оставшиеся недоработки маскируются под названием «сопровождение». Число занятых в этой работе людей обычно значительно уменьшается; группа «сопровождения» по сути является группой разработки (см. рис. 6.9)

Рис. 6.9. Заброшенные функции. [Такую табличку надо было бы повесить на все обещанные функции.]

Рис. 6.10. Число функций по отношению к моменту сдачи системы.

Рис. 6.11. Миф об уменьшении занятости.

По ходу разработки предполагаемое число вводимых в строй функций изменяется. Поначалу чувство эйфории приводит к тому, что разработчики программного обеспечения обещают сделать даже больше функций (см. рис. 6.10). Реальность принимается во внимание только при приближении даты сдачи системы. График вступает в свои права, и функции начинают отбрасываться.

Проект объявляется успешно завершенным, хотя многие функции, которые должна была бы выполнять вычислительная машина, выполняются весьма способными людьми, вооруженными острыми карандашами и сидящими в потайных комнатах.

Функции, «заброшенные» в целях выполнения графика, продолжают реализовывать. (Рис. 6.10.) Этим занимается группа операций и сопровождения на собственные средства, поскольку никто не горит желанием признать реальное положение дел. Это нежелательно, но так случается в жизни.