Технологии программирования

Костерин В В

16. Что такое рефакторинг?

17. Зачем нужен рефакторинг имен?

18. Почему трудно определять идеальные имена?

Глава 2

ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОГРАММНЫХ РАЗРАБОТОК

2.1. ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОГО ВАРИАНТА ПРОЕКТНОГО РЕШЕНИЯ

На разных этапах проектирования (особенно часто на начальных этапах) перед разработчиком встает задача выбора наилучшего варианта из множества допустимых проектных решений, которые удовлетворяют предъявленным требованиям.

Неизбежной платой за попытку получить

решение в условиях неполной информации об объекте проектирования является возможность ошибочных решений. Поэтому в такой ситуации лицо, принимающее решение (ЛПР), должно вырабатывать такую стратегию в отношении принятия решений, которая хотя и не исключает возможность принятия неправильных решений, но сводит к минимуму связанные с этим нежелательные последствия. Для уменьшения неопределенности ЛПР может провести эксперимент, но это дорого и требует больших затрат времени. Поэтому ЛПР должно принять решение о форме, времени, уровне эксперимента.

Само по себе принятие решения есть компромисс. Принимая решение, необходимо взвешивать суждения о ценности, что включает рассмотрение многих факторов, в том числе экономических, технических, научных, эргономических, социальных и т. д.

Принять "правильное" решение означает выбор такой альтернативы из числа возможных, в которой с учетом всех разнообразных факторов будет оптимизирована общая ценность. Процесс принятия решения при оптимальном проектировании характеризуют следующие основные черты: наличие целей (показателей) оптимальности, альтернативных вариантов проектируемого объекта и учет существенных факторов при проектировании.

Понятие "оптимальное решение" при проектировании имеет вполне определенное толкование — лучшее в том или ином смысле проектное решение, допускаемое обстоятельствами. В подавляющем большинстве случаев одна и та же проектная задача может быть решена несколькими способами, приводящими не только к различным выходным характеристикам, но и классам программ. Самые универсальные программы — это текстовые (процессоры) редакторы, допускающие использование графики. Они позволяют оформлять исходные данные, осуществлять ручной набор обоснования решения с результатами расчета, производить вывод на печать. Для некоторых целей более предпочтительны электронные таблицы. Многих пользователей вполне устраивают интегрированные системы, включающие текстовый процессор, процессор электронных таблиц, графические процессоры (рисунков и деловой графики), систему управления базой данных (СУБД), системы модемной и сетевой связи пользователей. При этом одно из решений может уступать по одним показателям и превосходить остальные по другим. Может оказаться так, что разные решения вообще характеризуются разным набором показателей. В этих условиях трудно указать, какая программная система не только оптимальна, но даже предпочтительнее.

Наибольший ущерб приносят ошибки при выборе совокупности показателей качества. Пропуск одного показателя может оказаться трагическим. Чтобы не делать таких ошибок, надо накапливать базу знаний всех совокупностей показателей, которые были использованы при проектировании конкретных систем. С другой стороны, использование традиционных совокупностей показателей не позволяет выходить на новые изделия. Выход из этого положения: определенную долю в процессе проектирования отводить под творческий поиск.

База знаний

совокупностей показателей должна состоять как из общих (общепрограммных), так и специальных (предметно-ориентированных) показателей. В настоящее время используют следующие классификации показателей:

1) показатели функционирования, характеризующие полезный эффект от использования программной системы по назначению, и область применения (например, библиотечная информационно-поисковая система характеризуется следующими показателями функционирования: максимальным объемом хранимых литературных источников; максимальным количеством одновременно работающих пользователей; списком обрабатываемых запросов; временем реакции на каждый запрос при максимальном количестве пользователей; временем ввода одной единицы хранения; возможным составом оборудования и др.);

2) показатели надежности, характеризующие свойства программной системы сохранять свою работоспособность во времени;

3) показатели технологичности, характеризующие эффективность конструкторско-технологических решений для обеспечения высокой производительности труда при изготовлении и сопровождении;

4) эргономические показатели, характеризующие систему человек — изделие — среда и учитывающие комплекс гигиенических, антропологических, физиологических и психических свойств человека, проявляющихся в производственных и бытовых условиях;

5) эстетические показатели, характеризующие внешние свойства системы: выразительность, оригинальность, гармоничность, целостность, соответствие среде и стилю;

6) показатели стандартизации и унификации, характеризующие степень использования в программной системе стандартизированных изделий и уровень унификации его частей;

7) патентно-правовые показатели, определяющие число используемых патентов, степень патентной защиты, патентную чистоту;

8) экономические показатели, характеризующие затраты на разработку, изготовление, эксплуатацию программной системы, а также экономическую эффективность эксплуатации.

Среда проекта характеризуется возможностями капиталовложения, возможностями коллектива-производителя, научно-техническими достижениями, социальной и природной средой.

2.2. ПРИМЕР ВЫБОРА ОПТИМАЛЬНОГО ВАРИАНТА ПРОГРАММНОГО РЕШЕНИЯ

Чтобы произвести выбор оптимального варианта, надо иметь несколько вариантов реализации изделия. А для того чтобы их сравнивать, надо сформулировать ряд характеристик или ненормированных критериев. После нормирования характеристик в соответствии со шкалами получаются нормированные критерии, которые удобны для анализа. Один из простейших способов получения нормированных значений критериев — это проставление экспертами оценок по пяти- или десятибалльной шкале.

Фирма "Borland Inc.", создав свой компилятор, решила разработать демонстрационную программу, которая могла бы показать наибольшее количество возможностей компилятора. В табл. 2.1 приводятся наименования критериев, варианты реализации программ и оценки по пятибалльной шкале. Эту таблицу составили обучаемые на одном из практических занятий. Ими же были выставлены оценки.

Поставка компилятора в исходных текстах может привести к его иногда неквалифицированным массовым модификациям, что, в свою очередь, может вызвать недоверие к изделию и нанести ущерб репутации фирмы.