В 1960–1970-е годы не существовало разнообразного готового инструментария удаленной коммуникации, совместной работы над макетами и документацией, систем ведения и контроля поставленных задач и использованных ресурсов. Хотя сейчас все эти технологии активно используются, процесс разработки и проектирования ПО только усложняется. ПО разрабатывается для многих прикладных сфер жизни, разные программы автоматизировано взаимодействуют друг с другом, ошибки в оценке трудозатрат на разработки таких систем имеют те же корни, что и 40 лет назад.
Программа и программный продукт – не одно и то же. Программный продукт отличается от программы:
▶ максимально обобщенным диапазоном и видом входных данных;
▶ тщательным тестированием, которое представляет собой отдельную сложную задачу;
▶ подробной документацией.
Создание программного продукта требует в три раза больше времени, чем программа. При этом программное обеспечение (ПО) – одно из самых сложных творений человека, и с этой сложностью нелегко совладать. Мощным стимулом для повышения продуктивности ПО было широкое использование языков высокого уровня[1] (исследователи приписывают этому фактору пятикратный рост продуктивности ПО).
Свою роль сыграли и унифицированные среды программирования. И все-таки ПО можно упрощать лишь до определенного предела, который ставят четыре условия:
1) сложность (огромное количество программных конфигураций затрудняет их описание и тестирование);
2) подчиненность форме (интерфейсы создаваемого ПО должны подчиняться многообразию человеческих институтов и систем, для которых и создаются);
3) изменчивость (ПО функционально, а функциональность – то, что в наибольшей степени подвержено изменениям в связи с быстро меняющейся реальностью);
4) невидимость (реальность ПО не встроена в пространство, ее трудно представить в том смысле, в каком, допустим, Земля отражена на географических картах, визуализировать ПО без принципиального упрощения трудно).
Объективные трудности, однако, можно минимизировать, если организовать создание ПО грамотно. Дело не в том, как работают компьютеры, а в людях.
Как организовать коллектив
Главная причина, по которой провалилось большинство программных проектов, – нехватка времени.
▶ Программистов губит оптимизм: поскольку их продукт создается не из глины или красок, но из чистых мысленных абстракций, они зачастую уверены, что в реализации проекта не будет больших трудностей. Между тем сами идеи бывают ошибочными, а это влечет ошибки в программах.
▶ Мы путаем приложенные усилия и движение вперед. Ход выполнения работы не зависит от человеко-часов, люди и время не взаимозаменяемы.
Люди и месяцы взаимозаменяемы только тогда, когда не нужно выстраивать коммуникацию между сотрудниками. Сбор хлопка на полях? Идея человеко-часов работает. Создание ПО? Идея человеко-часов проваливается, потому что разные этапы этой работы взаимозависимы и программисты должны тратить время на взаимодействие друг с другом. Времени на наладку коммуникации всегда уходит больше, чем на усилия по сокращению времени выполнения отдельных этапов работы. Поэтому привнесение в проект новых сил на поздних стадиях разработки только отодвигает срок сдачи проекта (закон Брукса).
Брукс вывел правило для определения графика работ по сборке ПО.
Здесь увеличена доля планирования и значительно увеличено время на отладку кода – по той причине, что именно в этой области программисты не ждут больших трудностей, а они случаются повсеместно.
Спустя 20 лет, в редакции 1995 года, Брукс указал на уязвимое место в этой схеме: если она реализуется линейно, накопление ошибок неизбежно и с увеличенным на отладку кода временем. В издании 1975 года Брукс настаивал на практике пилотной системы, которую программисты должны создать перед тем, как разработают окончательную модель. Пилот выявит ошибки в проектировании, а потом будет полностью отредактирован. За 20 лет подход к созданию программ изменился, и в 1995-м Брукс признает: принцип «Планируй выбросить!» не работает. Он указывает на преимущества инкрементной модели – поэтапной стратегии, когда разные части системы разрабатываются в разное время и разными темпами, а если одна часть готова, ее сразу интегрируют в систему. Но его базовый принцип остался неизменным: добавить рабочую силу в отстающий по графику проект – окончательно затормозить процесс.
Концептуальная целостность – ключевое условие проекта. Вспомним средневековые соборы Европы, которые строились десятилетиями, но сохранили стилистическое единство. К этому же должны стремиться разработчики ПО. Отличный пример концептуальной целостности – интерфейс