Кодеры за работой. Размышления о ремесле программиста
Шрифт:
Есть языки, в которых API непрозрачны, чтобы реализации могли иметь инварианты; но это опять же ничего не говорит о более глобальных моделях коммуникации. Например, одна распространенная модель: у тебя есть объект, ты передаешь его кому-то еще, просишь этого кого-то выполнить с этим объектом определенное действие и затем в какой-то момент просишь вернуть этот объект. Это модель совместного владения. Ты, вызывающий, можешь никогда на самом деле не отдавать все указатели на объект, который ты передал. Но ты говоришь себе, что не будешь ссылаться через этот указатель до тех пор, пока это третье лицо не выполнит
Это очень простой пример модели организации программы — если бы был способ выразить его языковыми средствами, это помогло бы людям обеспечивать соответствие кода цели, которую они для себя установили.
Возможно, самая серьезная причина, по которой я на самом деле не предпринимаю попытку создать язык, — я не уверен, что знаю, как нужно описывать модели совместного владения и коммуникации на достаточно высоком уровне и так, чтобы их можно было реализовать. Но я считаю, что именно поэтому индустрия разработки ПО так мало продвинулась за последние 30 лет.
Моя диссертация была посвящена доказательствам корректности программы — сейчас я этот термин больше не использую. Смысл его в том, чтобы система разработки давала как можно больше уверенности в том, что ваш код делает именно то, что вы от него хотите.
Раньше идея корректности программы заключалась в существовании неких утверждений, которые являлись выражениями того, что вы хотели от своего кода, — причем чтобы это можно было механическим способом проверить в самом коде. Этот подход был связан с множеством проблем. Сейчас я считаю, что путь к ПО, которое с большей вероятностью будет делать то, чего мы от него хотим, лежит не через использование утверждений или индуктивных утверждений, а через использование более качественных, более мощных и глубоких декларативных систем обозначения.
Джим Моррис, автор одних из самых остроумных высказываний касательно IT-индустрии, как-то сказал, что проверка типов — это первобытный способ доказательства корректности. Если и стоит ожидать прорыва в этой области, то он может произойти только тогда, когда появятся более мощные методы декларативных высказываний о том, как наши программы должны быть организованы и что наши программы должны делать.
Сейбел: То есть, например, можно будет каким-либо образом выразить мысль «Я передаю ссылку на этот объект вот этой подсистеме, которая с ним повозится сколько-то времени, и я ничего не буду с ним делать, пока не получу его обратно»?
Дойч: Да. Когда в начале 1990-х я работал в Sun, там проводились экспериментальные исследования по созданию языка, в котором использовалось схожее понятие. И достаточно много исследований проводил в MIT Дэйв Гиффорд по созданию языка FX — в нем тоже старались сделать более очевидной разницу между функциональными и нефункциональными частями процесса вычисления и сделать более очевидным смысл передвижений указателя от одного места к другому.
Но мне все эти подходы кажутся чрезмерно узкими. Если случится прорыв, после которого уже будет либо невозможно, либо не нужно создавать чудовища вроде Windows Vista, то нам придется начать по-новому воспринимать программы — что они из себя представляют и как их нужно создавать.
Сейбел:
Дойч: Это так. И на это есть несколько причин. Что касается Python, то там предельно ясно, что такое программа, что значит запустить программу и что значит быть частью программы. Там есть понятие модуля, и модули объявляют, какая информация им нужна от других модулей. Поэтому там можно разработать модуль или группу модулей и давать их другим людям, и эти другие люди смогут работать и смотреть на эти модули, и они будут знать довольно точно, от чего модули зависят и в каких пределах.
Что касается Smalltalk, то там это делать неудобно — если вы работаете в Smalltalk в режиме образов, то там не бывает программы как таковой. В VisualWorks — Smalltalk от ParcPlace — есть три или четыре разных понятия того, как сделать так, чтобы вещи превосходили лишь один класс, и они изменились со временем, и они не очень-то хорошо поддерживаются инструментами разработки, по крайней мере визуально. Есть несколько инструментов, позволяющих сделать ясными, очевидными и механически проверяемыми взаимозависимости в программе. То есть работая в режиме образов, вы не можете никому ничего передать — только образ целиком.
Если вы делаете то, что называется filing out, то есть пишете программу в текстовой форме, у вас нет абсолютно никакого способа узнать, возможно ли считать только что записанную программу еще раз, вернуть ее и сделать ту же операцию еще раз, потому что состояние образа совсем не обязательно совпадает с тем, которое было произведено или которое могло быть произведено путем считывания из набора в исходном коде. Вы могли сделать любые вещи в рабочем пространстве, у вас могли быть статические переменные, значения которых изменились с течением времени. Вы этого просто не знаете. Вы не можете уверенно выполнить ни одно действие.
Я подписан на рассылку разработчиков Visual Works, и темы, которые там постоянно обсуждаются, — их просто нет в языках, не использующих понятие образа. Понятие образа похоже на множество других вещей, характерных для мира, в котором все стремятся быстро набросать опытную модель, быстро сделать программу. Это идеальный вариант для проектов, которые ведутся одним человеком и которые навсегда останутся только в собственном пользовании этого человека. Но это ужасный вариант, если вы хотите сделать ПО активом, если вы хотите, чтобы вашим ПО пользовались другие. Мне кажется, что именно в этом заключается настоящий минус подхода к разработке ПО, исповедуемого Smalltalk, — и минус очень серьезный.
Вторая причина, по которой мне нравится Python, — и, может быть, дело просто в том, как мой мозг изменился за эти годы, — что я больше не могу удерживать столько информации в голове, сколько раньше. Теперь для меня более важно, чтобы вся информация была перед моими глазами. Поэтому тот факт, что в Smalltalk вы фактически не можете использовать больше одного метода на экране, меня просто бесит. По мне, тот факт, что я редактирую программы, написанные на Python, с помощью Emacs, является преимуществом, поскольку я могу видеть больше 10 строк одновременно.