Сергей Тарасов - Дефрагментация мозга. Софтостроение изнутри

• Название: Дефрагментация мозга. Софтостроение изнутри
• Автор: Сергей Тарасов
• Жанр: Программы
• Год: 2013
• ISBN: 978-5-496-00606-4

Эта книга для тех, кто давно связан с разработкой программного обеспечения. Или для тех, кто еще думает выбрать программирование своей профессией. Или для тех, кто просто привык думать и размышлять о происходящем в мире информационных технологий.

Не секрет, что основная масса софтостроения сосредоточена в секторе так называемой корпоративной разработки: от комплексных информационных систем предприятия до отдельных приложений. Поэтому немалая часть сюжетов касается именно Enterprise Programming.

Из текста вы вряд ли узнаете, как правильно склеивать многоэтажные постройки из готовых компонентов в гетерогенной среде, проектировать интерфейсы, синхронизировать процессы или писать эффективные запросы к базам данных. Подобные темы будут лишь фоном для рассказа о софтостроительной «кухне». При определенной доле любопытства вы сможете убедиться, что новое – это хорошо забытое старое, узнать, как устроены некоторые сложные системы, когда следует применять разные технологии, почему специалистам в информатике надо особенно тщательно фильтровать поступающую из множества источников информацию, и многое другое, что вы, возможно, еще не знали или уже знаете, но с другой стороны.

В книге мне хотелось показать наш софтостроительный мир разработки корпоративных информационных систем не с парадного фасада описаний программных сред, подходов и технологий, а изнутри. Насколько это получилось – судить читателю.

---

Заказчик: Нам необходимо рассчитать ряд показателей на основе данных одной базы, но использовать их будут из таблиц в другой базе данных.

Я: Сделаем расчёт на SQL, заполним таблицы напрямую. Базы данных у вас на одном сервере?

Заказчик: На одном, но теоретически могут быть разнесены…

Я: Значит, просто поменяется источник расчётных данных: локальный на удалённый.

Заказчик: Э-э-э… А по сравнению с пакетом сервиса интеграции[20] скорость не замедлится?

Я: Наоборот, все будет работать быстрее. Две стадии – запрос с расчётами и заливка результата – вместо трёх.

Заказчик: Ух ты, здорово! (мнётся)

Я (с пониманием в голосе): Если вы хотите привлечь к работе ещё одного человека, то мы заполним данные в расчётной базе, а потом ваш сотрудник сделает пакет, который просто перекачает данные из одной базы в другую.

Заказчик (радостно): Да, я бы предпочёл сделать так!

Речь шла о регулярном заполнении пары таблиц объёмом примерно в сотню миллионов строк. Вместо прямого пути с настраиваемым источником данных ради приобщения к действу ещё одного «выпускника курсов» заказчик выбрал локальный расчёт с последующий перекачкой данных. В итоге используемое дисковое пространство удваивается, время увеличивается.

Служба «бизнес-интеллекта»[21] предприятия – неисчерпаемый кладезь такого рода задач для новоиспечённых специалистов курсов переквалификации и их начальников.

О карманных монстрах

В послужном списке одной конторы имелась небольшая и простая система ведения заказов на рекламу для книжно-журнального издательства. Полтора десятка сущностей (и таблиц), с десяток экранных форм.

Лет 10–15 назад можно было бы взять на выбор Delphi/C++ Builder, PowerBuilder, Visual Basic, FoxPro, лёгкую клиент-серверную СУБД и сделать приложение за 3–5 дней с написанием каких-то сотен строк прикладного кода. Внесение изменений типа «добавления атрибута к сущности» вместе с воссозданием инсталлятора и скрипта обновления базы данных занимало час-два.

В 2009 году приложение было сделано на платформе. NET в трёхзвенной архитектуре: сервер приложений на базе WCF, Entity Framework, СУБД SQL Server 2005 и клиент в виде подключаемого модуля (add-in) к Office 2007 на WinForms. Спасибо, что не на WPF. Приложение занимает примерно 20 тысяч строк на C#, из них более половины являются техническими: слой объектов доступа к данным, прокси классов для WCF и прочая начинка. Конфигурационный файл для WCF-сервера – 300 строк XML. Это больше, чем нужно написать, например, Delphi-кода для логики отображения форм во всем приложении.

Первоначальная разработка заняла у фирмы порядка трёх недель работы одного программиста при том, что большая часть кода генерируется из модели. Отладка проблемы в канале WCF при нештатном исключении занимает часы. При добавлении атрибута изменение поднимается по всем звеньям, что также может потребовать длительного времени.

Наверное, и в 2009 году можно было бы обойтись разработкой на VB.NET приложения, напрямую работающего с СУБД через DataSet. И даже с учётом необходимости устанавливать. NET на рабочем месте, это было бы не намного хуже и медленнее, чем 10–15 лет назад.

Но механизм принятия решения базировался на других критериях:

• менеджеру, в соответствии с корпоративным стандартом, необходимо было использовать только платформы и средства Microsoft;

• программист не имел опыта разработки вне шаблонов многозвенной архитектуры и проекций объектов на реляционную СУБД, поэтому не стал рисковать.

Такие решения принимаются в мире ежечасно. Поэтому новичкам не раз предстоит столкнуться с заданием типа «быстро добавить поле в форму» и познакомиться с внутренним устройством подобных программ – карманных монстров, готовых откусить палец неосторожно сунутой руки.

ASP.NET и браузеры

Всякий раз, когда приходилось что-то делать при помощи технологии ASP. NET или просто править чей-то код, даже правильно написанный, меня не покидало ощущение копания по локоть в большой столовской кастрюле с макаронами.

Давайте вспомним историю. Успех в 1994–1995 годах первой версии бесплатной и открытой платформы PHP, называвшейся тогда Personal Home Page, показал, что веб быстрым темпом трансформируется из источника статической информации в среду динамических интерактивных приложений, доступных через «стандартный» проводник-браузер. Ниже я объясню, почему взял слово «стандартный» в кавычки. Microsoft не могла остаться в стороне и выдала собственное решение под названием ASP (Active Server Pages), работающее, разумеется, только под Windows.

Лежащий в основе названных платформ принцип был просто замечательным, хотя и совсем не новым. Логика приложений реализовывалась на стороне сервера скриптами на интерпретируемом языке, тонкий клиент-браузер в качестве терминала только отображал информацию и ограниченный набор элементов управления вроде кнопок. Вскоре выяснилось, что привыкшему к интерактивности полноценных приложений пользователю одних лишь кнопок не хватает. Тогда и в браузеры (то есть на стороне клиента) тоже включили поддержку скриптовых языков.

В итоге исходная веб-страница, ранее содержавшая только разметку гипертекста, стала включать в себя скрипты для выполнения вначале на сервере, а затем и на клиенте. Можете представить, какова была эта «лапша» на сколько-нибудь сложной странице ASP. Многие сотни строк каши из HTML, VBScript и клиентского JavaScript.

Последующая эволюция технологии была посвящена борьбе с этой лапшой, чтобы программный код мог развиваться и поддерживаться в большем объёме и не только его непосредственными авторами. На другом фронте бои шли за отделение данных от их представления на страницах, чтобы красивую обёртку рисовали профессиональные дизайнеры-графики, не являющиеся программистами.

Однако, несмотря на значительный прогресс за последние 15 лет, производительность разработки пользовательского интерфейса для веб-приложений в разы отстаёт от автономных приложений, тех самых, что «компонентокидатели» на Visual Basic, Delphi или C++ Builder делали 15 лет назад.

Если взять простой пример отображения модального диалога, то в Delphi, Visual Basic или WinForms-приложении потребуется написать одну строку кода для вызова формы и вторую – для проверки статуса возврата. Для веб-приложения, во-первых, реализация этого сценария одними серверными скриптами невозможна, необходимо задействовать клиентские. Во-вторых, необходимо хорошо представлять себе механизмы взаимодействия браузера и веб-сервера, чтобы синхронизировать вызовы и организовать передачу статуса. Наконец, веб-приложение не имеет состояния, поэтому понятие пользовательской сессии очень условное. Например, после 15-минутной паузы в деятельности клиента сервер решает, что сеанс закончен.

Теперь представьте, что под модальным окном с индикатором выполнения и единственной кнопкой «Прервать» вам надо запустить асинхронную обработку с обновлением информации в главном окне. В автономном приложении снова пишем несколько строк кода, добавляя обработчик события с делегатом из основной формы. А вот в веб… Даже краткое описание займёт несколько абзацев и будет касаться зоопарка технических ухищрений.

В качестве иллюстрации, существующая подсистема пользовательского интерфейса у одного из наших клиентов насчитывала всего около четырёх десятков экранных форм. Но для реализации только логики отображения потребовалась примерно сотня тысяч (!) строк code-behind[22] и Java-скриптов, несмотря на то, что создатели чётко отделили слой представлений от прикладной обработки, следовали логике «модель – представление – котроллер»[23], а общие элементы управления разного уровня – от собственных (custom) до композитных (user) – свели в библиотеки.

Легко проследить даже на простом примере, что для программиста помимо решения собственно прикладной задачи находится уйма забот. Основной целью такой дополнительной головной боли является платформенная независимость клиентской части приложения и максимально облегчённое развёртывание так называемого «тонкого» клиента, которым является веб-браузер.

Действительно, переносить автономное приложение между разными операционными системами и аппаратными платформами трудно. Большинство из них пишутся под Windows. Приложения на Java или WinForms.NET переносить легче, но для развёртывания требуется предустановленная среда времени исполнения (runtime) соответствующего фреймворка не ниже определённой версии. Гораздо меньше проблем с развёртыванием у FreePascal/Lazarus (открытый многоплатформенный аналог Delphi), новой версии Delphi XE или C++/Qt-приложений. Но, во-первых, перечисленное – далеко не самые массовые технологии, представляющие по этой причине дополнительные риски для менеджеров. Во-вторых, для обеспечения переноса и сам код, и требования к его написанию усложнятся, тогда как тестировать придётся на всех целевых платформах.