й 11.14 "Нежелание программистов документировать проект происходит не столько от лени, сколько от неуверенности, стоит ли связывать себя отстаиванием решений, которые, как знает проектировщик, являются предварительными" (Косгроув). 11.15 Создавать организационную структуру с учетом внесения в будущем изменений значительно труднее, чем проектировать систему с учетом будущих изменений. 11.16 Руководитель проекта должен стремиться к тому, чтобы его менеджеры и технический персонал были настолько взаимозаменяемы, насколько позволяют их способности. В частности, нужно иметь возможность легко переводить людей с технической на управленческую работу и обратно. 11.17 Препятствия к поддержанию эффективной организации с двойной служебной лестницей являются социологическими. Необходимо постоянно бдительно и энергично бороться с ними. 11.18 Легко установить соответствующие размеры жалованья для соответствующих ступенек двойной лестницы, но требуется принять меры, чтобы дать им соответствующий престиж: одинаковые офисы, одинаковые службы поддержки, в значительной мере компенсирующие управленческую деятельность. 11.19 Организация по типу операционной бригады позволяет активно решать все стороны этой проблемы. Это действительно долгосрочное решение проблемы гибкой организации. Два шага вперед, шаг назад: сопровождение программ 11.20 Сопровождение программы в корне отличается от сопровождения аппаратной части; оно состоит, главным образом, из изменений, исправляющих конструктивные дефекты, включение дополнительных функций или адаптацию к изменениям среды использования или конфигурации. 11.21 Стоимость пожизненного сопровождения широко используемой программы обычно составляет 40 и более процентов стоимости ее разработки. 11.22 Стоимость сопровождения сильно зависит от числа пользователей: чем больше пользователей, тем больше ошибок они находят. 11.23 Кэмпбел отмечает интересную кривую взлета и падений обнаруживаемых ошибок в течение жизни продукта. 11.24 Исправление одной ошибки с большой вероятностью (от 20 до 50 процентов) вносит другую. 11.25 После каждого исправления нужно прогнать весь набор контрольных примеров, по которым система проверялась раньше, чтобы убедиться, что она каким-нибудь непонятным образом не повредилась. 11.26 Методы разработки программ, позволяющие исключить или по крайней мере выявить побочные эффекты, могут резко снизить стоимость сопровождения. 11.27 То же можно сказать о методах реализации проектов меньшим числом интерфейсов и меньшим количеством ошибок. Шаг вперед, шаг назад: энтропия системы с течением времени растет 11.28 Леман и Белади считают, что общее количество модулей растет линейно с номером версии операционной системы (OS/360), но числи модулей, затронутых изменениями, растет экспоненциально в зависимости от номера версии. 11.29 Все исправления имеют тенденцию к разрушению структуры, увеличению энтропии и дезорганизации системы. Даже самое искусное сопровождение программы только отдаляет момент повержения ее в состояние неисправимого хаоса, выходом из которого является повторное проектирование с самого начала. (Иногда реальная необходимость обновления программы, например, с целью повышения производительности, вызывает необходимость изменения внутренних границ структур. Часто исходные границы служат причиной выявляющихся впоследствии недостатков.) Глава 12. Острый инструмент 12.1 Менеджер проекта должен установить принципы и выделить ресурсы для разработки общеупотребляемых инструментов, в то же время он должен признать необходимость в персонализированных инструментах. 12.2 Бригадам, разрабатывающим операционные системы, необходима для отладки собственная целевая машина. Для нее требуется скорее максимум памяти, чем максимум скорости, и системный программист для поддержки стандартного программного обеспечения. 12.3 Машина для отладки или ее программное обеспечение должны иметь инструмент для автоматического подсчета и изменения всех видов параметров программы. 12.4 Потребность в целевой машине описывается специфической кривой: после низкой активности следует взрывной рост, который потом выравнивается. 12.5 Системной отладкой, как астрономией, всегда занимались преимущественно по ночам. 12.6 Вопреки теории, выделение времени целевой машины одной бригаде значительными блоками оказалось лучшим вариантом планирования времени, чем чередование использования машины бригадами. 12.7 Этот предпочтительный при нехватке компьютеров метод планирования времени пережил 20 лет (с 1975 года) технологических изменений, поскольку является наиболее продуктивным. (И остается им в 1995 году.) 12.8 Если целевой компьютер является новым, необходим его логический эмулятор. Его можно получить раньше, и он обеспечивает надежную машину для отладки даже после того, как поставляется настоящая машина. 12.9 Главную библиотеку программ нужно разделить на: 1) набор индивидуальных "игровых площадок", 2) подбиблиотеку системной интеграции, проходящую системное тестирование и 3) версию-релиз. Формальное разделение и перемещение обеспечивают контроль. 12.10 Инструмент, обеспечивающий наибольшую экономию труда в программном проекте, - это, наверное, система редактирования текстов. 12.11 Объемистость системной документации создает новый тип непостижимости (см., например Unix), но это значительно предпочтительнее, чем более распространенный крайний недостаток документации. 12.12 Создайте эмулятор производительности снаружи внутрь, сверху вниз. Начните работу с ним как можно раньше. Прислушайтесь к тому, что он вам скажет. Языки высокого уровня 12.13 Только лень и инертность препятствуют повсеместному применению языков высокого уровня и интерактивного программирования. (Но сегодня они приняты повсеместно.) 12.14 Язык высокого уровня способствует не только увеличению производительности, но и отладке. Меньше ошибок и легче поиск. 12.15 Прежние возражения, связанные с функциональностью, размером и скоростью результирующей программы устарели благодаря развитию языков и технологии компиляции. 12.16 Сегодня единственный подходящий кандидат для системного программирования - PL/I. (Больше не соответствует действительности.) Интерактивное программирование 12.17 В некоторых приложениях пакетные системы никогда не будут вытеснены интерактивными системами. (По-прежнему верно.) 12.18 Отладка - это тяжелая и долгая часть системного программирования, и медленная оборачиваемость является проклятием отладки. 12.19 Есть свидетельства тому, что интерактивное программирование по крайней мере удваивает скорость системного программирования. Глава 13. Целое и части 13.1 Детальная и старательная проработка архитектуры согласно главам 4, 5 и 6 не только упрощает использование продукта, но также облегчает его разработку и делает менее подверженным ошибкам. 13.2 Высоцкий говорит, что "очень многие неудачи связаны именно с теми аспектами, которые были не вполне специфицированы". 13.3 Задолго до всякого написания программы спецификация должна быть передана сторонней группе тестирования для тщательного рассмотрения полноты и ясности. Сами разработчики сделать это не могут. 13.4 "Нисходящее проектирование Вирта (с пошаговым уточнением) является самой важной новой формализацией программирования за десятилетие (1965- 1975)." 13.5 Вирт проповедует использование на каждом шаге нотации возможно более высокого порядка. 13.6 Хорошее нисходящее проектирование помогает избегать ошибок благодаря четырем обстоятельствам. 13.7 Иногда приходится возвращаться назад, отбрасывать самый верхний уровень и начинать все сначала. 13.8 Структурное программирование, т.е. разработка программ, управляющие структуры которых состоят только из заданного набора операторов, воздействующих на блоки кода (в противоположность беспорядочным переходам), дает верный способ избежать ошибок и представляет собой правильный способ мышления. 13.9 Экспериментальные данные Голда показывают, что во время первого диалога каждого сеанса достигается втрое больший прогресс в интерактивной отладке, чем при последующих диалогах. Все же полезно тщательно спланировать отладку, прежде чем регистрироваться на машине. (Я полагаю, что это полезно до сих пор, в 1995 году.) 13.10 Я считаю, что для правильного использования хорошей системы (интерактивной отладки с быстрой реакцией) на каждые два часа работы за столом должно приходиться два часа работы на машине: один час - на подчистки и документирование после первого сеанса, и один час - на планирование изменений и тестов очередного сеанса. 13.11 Системная отладка (в отличие от отладки компонентов) занимает больше времени, чем ожидается. 13.12 Трудность системной отладки оправдывает тщательную систематичность и плановость. 13.13 Системную отладку нужно начинать, только убедившись в работоспособности компонентов, (в противоположность подходу "свинти и попробуй" и началу системной отладки при известных, но не устраненных ошибках в компонентах). (Это особенно справедливо для бригад.) 13.14 Рекомендуется создать большое окружение и много проверочного кода и "лесов" для отладки, возможно, на 50 процентов больше, чем сам отлаживаемый продукт. 13.15 Необходимо контролировать изменения и версии, при этом члены команды пусть играют со своими копиями на "площадках для игр". 13.16 Во время системного тестирования добавляйте компоненты по одному. 13.17 Леман и Белади свидетельствуют, что квант изменений должен быть либо большим и вноситься редко, либо очень маленьким - и часто. Последний случай более чреват неустойчивостью. (В Microsoft работают маленькими частыми квантами. Разрабатываемая система собирается заново каждые сутки.) Глава 14. Назревание катастрофы 14.1 "Как оказывается, что проект запаздывает на один год? ...Сначала он запаздывает на один день." 14.2 Отставание, растущее понемногу изо дня в день, труднее распознать, труднее предотвратить, труднее выправить. 14.3 Чтобы управлять большим проектом по жесткому графику, надо прежде всего иметь график, состоящий из вех и соответствующих им дат. 14.4 Вехи должны быть конкретными, специфическими, измеримыми событиями, определенными с предельной точностью. 14.5 Программист редко лжет относительно движения вехи, если веха очерчена резко, он не может обманывать себя. 14.6 Исследования поведения правительственных подрядчиков по проведению оценок в крупных проектах показали, что оценки сроков работы, тщательно пересматриваемые каждые две недели, незначительно меняются по мере приближения начала работ, что во время работ переоценки уверенно снижаются и что недооценки не меняются, пока до запланированного срока окончания работ не остается около трех недель. 14.7 Хроническое отставание от графика убивает моральный дух. (Джим Маккарти из Microsoft говорит: "Если вы пропустили один крайний срок, будьте уверены, что пропустите и второй."2) 14.8 Для выдающихся команд программистов характерна энергия, как и для выдающихся бейсбольных команд. 14.9 Ничто не заменит график с критическими путями, чтобы определить, какое отставание во что обойдется. 14.10 Подготовка диаграммы критических путей есть самая ценная часть ее применения, поскольку определение топологии сети, указание зависимостей в ней и оценивание путей вынуждают осуществить большой объем очень конкретного планирования на самых ранних стадиях проекта. 14.11 Первая диаграмма всегда ужасна, и для создания второй приходится проявить много изобретательности. 14.12 Диаграмма критических путей дает отпор деморализующей оговорке "другая часть тоже запаздывает". 14.13 Каждому начальнику нужны два вида данных: информация о срывах плана, которая требует вмешательства, и картина состояния дел, чтобы быть осведомленным и иметь раннее предупреждение. 14.14 Получить правдивую картину состояния дел нелегко, поскольку у подчиненных менеджеров есть основания не делиться своими данными. 14.15 Неправильными действиями начальник может обеспечить утаивание всей картины состояния дел; напротив, тщательное рассмотрение отчетов без паники и вмешательства поощряет честный доклад. 14.16 Необходимо иметь методологию обзора, с помощью которой подлинное положение вещей становится известным всем игрокам. Главным для этой цели является график с вехами и документ о завершении. 14.17 Высоцкий: "Я нашел, что удобно иметь в отчете о состоянии работ две даты - "плановую" (дату начальника) и "оцениваемую" (дату менеджера низшего звена). Менеджер проекта должен осторожно относиться к оцениваемым датам." 14.18 Небольшая группа планирования и контроля, дающая отчеты о прохождении вех, неоценима при работе над большим проектом. Глава 15. Обратная сторона 15.1 Для программного продукта сторона, обращенная к пользователю, - документация - столь же важна, как и сторона, обращенная к машине. 15.2 Даже для программ, написанных исключительно для себя, текстуальная документация необходима: память может изменить автору-пользователю. 15.3 В целом, преподавателям и менеджерам не удалось воспитать на всю жизнь у программистов уважение к документации, преодолевающее лень и пресс графика работ. 15.4 Эта неудача вызвана не столько недостатком старания или красноречия, сколько неспособностью показать, как проводить документирование эффективно и экономично. 15.5 Документация часто страдает отсутствием общего обзора. Посмотрите сначала издалека, а потом медленно приближайтесь. 15.6 Важная документация пользователя должна быть вчерне написана до разработки программы, поскольку в ней содержатся основные плановые решения. В ней должны быть описаны девять предметов (см. текст главы). 15.7 Программу нужно поставлять с несколькими контрольными примерами: с допустимыми входными данными, допустимыми на грани возможностей, и с явно недопустимыми входными данными. 15.8 Внутренняя документация программы, предназначенная тому, кто должен ее модифицировать, также должна содержать текстуальный обзор, в котором должны быть описаны пять предметов (см. главу). 15.9 Блок-схема чаще всего напрасно включается в документацию. Подробная пошаговая блок-схема устарела благодаря письменным языкам высокого уровня. (Блок-схема - графический язык высокого уровня.) 15.10 Редко требуется блок-схема более чем на одну страницу - если она вообще нужна. (Стандарт MILSPEC здесь совершенно не прав.) 15.11 Что действительно необходимо - это структурный граф программы без соблюдения стандартов составления блок-схем ANSI. 15.12 Чтобы обеспечить обновление документации, важно включить ее в исходный текст программы, а не держать отдельным документом. 15.13 Для облегчения труда ведения документации есть три важных правила: - Как можно больше используйте для документирования обязательные части программы, такие как имена и объявления. - Используйте свободное пространство и формат, чтобы показать отношения подчиненности, вложенности и улучшить читаемость. - Вставляйте в программу необходимую текстовую документацию в виде параграфов комментариев, особенно в заголовках модулей. 15.14 В документации, которой будут пользоваться при модификации программы, объясняйте не только "как", но и "почему". Назначение является решающим для понимания. Даже языки высокого уровня совсем не передают значения. 15.15 Методы самодокументирующегося программирования наиболее полезны и мощны при использовании языков высокого уровня. Эпилог к первому изданию E.1 Программные системы являются, возможно, самыми сложными и запутанными (в смысле числа различных типов составляющих) созданиями человека. E.2 Смоляная яма программной инженерии еще долгое время будет оставаться вязкой. Глава 19 "Мифический человеко-месяц" двадцать лет спустяЯ не знаю другого способа судить о будущем, как с помощью прошлого. ПАТРИК ГЕНРИ Опираясь на прошлое, невозможно планировать будущее. ЭДМУНД БЕРК Для чего понадобилось юбилейное двадцатое издание? Самолет гудел в ночи, направляясь к Лагардии. Облака и сумрак скрыли все интересное для глаза. Документ, который я читал, был неинтересным. Однако мне не было скучно. Сидящий рядом попутчик читал "Мифический человеко-месяц", и я ожидал, когда словом или жестом он выдаст свое впечатление. В конце концов, когда мы уже выруливали к выходу, я не выдержал: - Как вам эта книга? Советуете прочесть? - Хм, в ней нет ничего, чего я не знал бы раньше. Я решил не представляться. Почему "Мифический человеко-месяц" выжил? Почему с ним до сих пор считаются в современной практике программирования? Почему его читательская аудитория выходит за пределы сообщества программистов-разработчиков, а книга порождает статьи, цитаты и письма не только разработчиков программ, но и юристов, врачей, психологов, социологов? Каким образом книга, написанная 20 лет назад об опыте разработки программ, имевшем место 30 лет назад, может до сих пор быть актуальной и даже полезной? Согласно одному из объяснений, которые можно услышать, разработка программного обеспечения как дисциплина не получила нормального и правильного развития. В поддержку этой точки зрения часто указывают на несоответствие роста производительности труда программистов и эффективности производства компьютеров, выросшей в тысячи раз за последние два десятилетия. Как объясняется в главе 16, аномалия состоит не в замедленном развитии программирования, а в беспрецедентном в истории человечества взрыве компьютерных технологий. В целом, причина этого в постепенном переходе производства компьютеров из сборочного производства в обрабатывающее, из трудоемкого производства в капиталоемкое. Разработка же аппаратного и программного обеспечения, в отличие от производства, остается по своей сути трудоемкой. Второе часто выдвигаемое объяснение гласит, что "Мифический человеко-месяц" лишь случайно касается разработки программного обеспечения, а в основном он написан о групповой разработке чего бы то ни было. Доля правды в этом есть. В предисловии к изданию 1975 года сказано, что управление программным проектом имеет больше сходства с любым другим управлением, чем изначально считается большинством программистов. Я до сих пор так считаю. История человечества - это пьеса, в которой сюжеты постоянны, сценарии медленно меняются с развитием культуры, а декорации меняются непрерывно. Поэтому в ХХ веке мы узнаем себя в Шекспире, Гомере и Библии. Поэтому в той мере, в какой "МЧ-М" написан о людях, он устаревает медленно. Каковы бы ни были причины, книгу продолжают покупать и присылают мне замечания, которые я ценю. Меня часто спрашивают: "Как вы считаете, в чем вы тогда ошиблись? Что устарело в наши дни? Что действительно новое появилось в мире разработки программ?" Эти четкие вопросы вполне законны, и я постараюсь ответить на них. Не в таком, правда, порядке, но по группам тем. Прежде всего, посмотрим, что было верным в момент написания и осталось таковым до сих пор. Центральный аргумент: концептуальная целостность и архитектор Концептуальная целостность. Чистый и элегантный программный продукт должен представить своим пользователям согласованную идеальную модель приложения, стратегий осуществления приложения и тактики пользовательских интерфейсов, используемой при задании действий и параметров. Концептуальная целостность продукта в восприятии пользователя является важнейшим фактором, влияющим на простоту использования. (Есть, конечно, и другие факторы. Важным примером является единообразие пользовательского интерфейса в приложениях для Macintosh. Более того, можно создать согласованные интерфейсы, являющиеся тем не менее, совершенно неуклюжими. Например MS-DOS.) Есть многочисленные примеры элегантных программных продуктов, созданных одним или двумя людьми. Так делается большая часть чисто интеллектуальных продуктов, таких как книги или музыкальные произведения. Однако во многих промышленных областях процессы разработки продукта не могут осуществляться на основе столь простого подхода к концептуальной целостности. Конкуренция вынуждает к спешке. Во многих современных технологиях конечный продукт обладает большой сложностью, и проектирование неизбежно требует многих человеко-месяцев труда. Для программных продуктов характерны как сложность, так и напряженность графика, обусловленная конкуренцией. Таким образом, всякий достаточно большой или срочный продукт, требующий усилий многих людей, сталкивается со специфической трудностью: результат должен концептуально согласовываться с разумом одиночного пользователя и в то же время проектироваться усилиями нескольких разумов. Как организовать проектирование, чтобы достичь такой концептуальной целостности? Это центральный вопрос "МЧ-М". Один из его тезисов гласит, что существуют качественные различия между управлением большими и маленькими программными проектами - лишь в силу числа работающих над ними голов. Для достижения согласованности необходимы обдуманные и даже героические действия. Архитектор. С четвертой по шестую главу я доказываю, что самое важное - назначить одного человека архитектором продукта, ответственным за все его стороны, воспринимаемые пользователем. Архитектор формирует и имеет в своем владении общедоступную идеальную модель продукта, с помощью которой пользователю будет объяснено его применение. В ее состав входит подробное указание всех его функций и средств вызова и управления. Архитектор также действует в интересах пользователя при поиске компромисса между функциями, техническим характеристиками, размером, стоимостью и выполнением графика работ. Выполнение этой задачи требует полной занятости, и только в очень маленьких группах может быть совмещено с должностью руководителя. Архитектора можно сравнивать с режиссером, а менеджера - с продюсером кинокартины. Отделение архитектуры от разработки и реализации. Чтобы сделать возможным осуществление архитектором своей главной задачи, необходимо отделить архитектуру, т.е. определение продукта в восприятии пользователя, от его разработки. Архитектура и разработка определяют четкую грань между разными частями задачи проектирования, и по каждую сторону этой грани лежит большая работа. Рекурсивность архитектуры. В очень больших проектах одному человеку не справиться со всей архитектурой, даже если он избавлен от всех забот, связанных с разработкой. Поэтому главный архитектор системы должен разбить целое на подсистемы. Границы подсистем должны быть проведены так, чтобы интерфейсы между ними были минимальны и легче всего строго определяемы. Тогда у каждой части может быть свой архитектор, подчиняющийся главному архитектору системы в отношении архитектуры. Очевидно, при необходимости этот процесс может быть продолжен рекурсивно. Сегодня я убежден более чем когда-либо. Концептуальная целостность является важнейшим условием качества продукта. Наличие системного архитектора есть важнейший шаг в направлении концептуальной целостности. Эти принципы ни в коей мере не ограничиваются разработкой программного обеспечения, а справедливы при проектировании любой сложной конструкции, будь то компьютер, самолет, стратегическая оборонная инициатива или система глобальной навигации. После преподавания в более чем 20 лабораториях разработки программного обеспечения я стал настаивать, чтобы группы учащихся, даже из четырех человек, выбирали менеджера и отдельно - архитектора. Разделение функций в таких маленьких группах может показаться несколько чрезмерным требованием, но, по моим наблюдениям, это оправдано и способствует достижению успеха. Эффект второй системы: функциональность и угадывание частоты Проектирование для больших групп пользователей. Одним из последствий революции, произведенной персональными компьютерами, является все возрастающее, по крайней мере в области обработки деловых данных, вытеснение заказных программ коробочными программными пакетами. Более того, стандартные программные пакеты продаются сотнями тысяч и даже миллионами экземпляров. Системные архитекторы программ, поставляемых вместе с машиной, всегда должны были создавать проект, ориентированный на большую аморфную массу пользователей, а не на отдельное определенное приложение в одной компании. Теперь такая задача встает перед очень многими архитекторами. Парадокс состоит в том, что спроектировать инструмент общего назначения, нежели специализированный, гораздо труднее именно потому, что нужно придать вес различающимся потребностям разных пользователей. В погоне за функциональностью. Архитектор инструмента общего назначения, такого, например, как электронная таблица или текстовый редактор, подвержен сильному соблазну перегрузить продукт функциями предельной полезности ценой снижения производительности и даже простоты использования. Вначале привлекательность предлагаемых возможностей кажется очевидной. Расплата производительностью становится очевидной лишь при системном тестировании. Утрата простоты использования коварно подкрадывается по мере того, как небольшими порциями добавляются новые функции, а руководства пользователя все более разбухают.1 Соблазн особенно велик в отношении долгоживущих массовых продуктов, развивавшихся на протяжении ряда поколений. Миллионы покупателей требуют сотен новых возможностей. Всякая просьба свидетельствует о наличии спроса на рынке. Часто архитектор первоначальной системы уже ушел в поход за новой славой, и архитектура оказалась в руках людей с меньшим опытом взвешенного представления общих интересов пользователей. В недавней рецензии на Microsoft Word 6.0 сказано: "Переполнен возможностями; обновление замедлено перегруженностью... Кроме того, Word 6.0 занимает много места и медленно работает." С неудовольствием отмечается, что Word 6.0 занимает 4 Мбайт памяти и сообщается, что из-за богатых дополнительных функциональных возможностей "даже Macintosh IIfx едва пригоден для выполнения Word 6".2 Определение группы пользователей. Чем крупнее и аморфнее группа предполагаемых пользователей, тем более необходимо явно ее определить, если вы намерены достичь концептуальной целостности. У каждого члена группы проектировщиков наверняка есть неявный мысленный образ пользователя, и все образы будут отличаться друг от друга. Поскольку представление архитектора о пользователе явно или подсознательно оказывает влияние на все архитектурные решения, важно, чтобы команда проектировщиков пришла к единому общему образу. Для этого необходимо составить список признаков предполагаемых пользователей, указав в нем: - кто они такие, - что им нужно, - что, по их мнению, им нужно, - чего они хотят. Частоты. Для любого программного продукта каждая характеристика пользователя представляет собой распределение со множеством возможных значений и соответствующими частотами. Как архитектору получить эти частоты? Изучение этой слабо очерченной популяции представляется сомнительным и дорогостоящим занятием.3 С годами я пришел к убеждению, что архитектор должен угадать или, если вам больше нравится, постулировать полный набор признаков и значений вместе с частотами для создания полного, явного и общего для всех описания группы пользователей. Такая непривлекательная процедура имеет ряд полезных последствий. Во-первых, при стремлении точно угадать частоты архитектор вынужден очень тщательно обдумать, какова возможная группа пользователей. Во-вторых, при фиксации частот возникает обсуждение, полезное для всех участников и выявляющее различия в образах пользователя, имеющихся у разных проектировщиков. В-третьих, явное присвоение частот содействуют пониманию того, какие решения какими свойствами группы пользователей обусловлены. Даже такой неформальный анализ чувствительности приносит пользу. Когда обнаруживается, что очень важные решения зависят от некоторых специфических предположений, оказывается уместным получить более точные численные оценки. (Разработанная Джеффом Конклином (Jeff Conklin) система позволяет формально и точно прослеживать принятие проектных решений и документировать их основания.4 Мне не приходилось ею пользоваться, но думаю, что она должна быть очень полезна.) Подводя итоги: установите предположительные признаки группы пользователей. Гораздо лучше ошибаться, но выражаться ясно, чем выражаться туманно. Как насчет эффекта второй системы? Один наблюдательный ученый заметил, что "Мифический человеко-месяц" рекомендовал на случай неудачи для всякой новой системы планировать поставку второй версии (см. глава 11), которая в главе 5 характеризуется как таящая наибольшие опасности. Я вынужден был признать, что он меня "поймал". Противоречие скорее лингвистическое, чем реальное. "Вторая" система, описываемая в главе 5, - это вторая система, выпускаемая в развитие предыдущей с привлечением дополнительных функций и украшений. "Вторая" система в главе 11 - это вторая попытка разработки первой выпускаемой системы. Она разрабатывается в условиях всех ограничений, накладываемых графиком, способностями и неведением, характерными для новых проектов - ограничений, навязывающих дисциплину умеренности. Триумф интерфейса WIMP Одним из наиболее впечатляющих явлений в программировании за последние двадцать лет был триумф интерфейса, состоящего из окон, значков, меню и указателей (Windows, Icons, Menus, Pointers - WIMP). Сегодня он настолько широко известен, что не требует описания. Впервые эту идею представили публике Дуг Энглебарт (Doug Englebart) с группой коллег из Стэндфордского научно- исследовательского института на Объединенной компьютерной конференции Запада в 1968 году.5 Оттуда идеи перекочевали в исследовательский центр Xerox в Пало- Альто, где они реализовались на персональной рабочей станции Alto, разработанной Бобом Тейлором (Bob Taylor) с сотрудниками. Их подхватил Стив Джобс для компьютера Apple Lisa - слишком медленного для осуществления своих восхитительных концепций простоты использования. Эти концепции Джобс затем воплотил в коммерчески успешном Apple Macintosh в 1985 году. Позднее они были приняты в Microsoft Windows для IBM PC и его клонов. Мой пример будет базироваться на версии для Мака.6 Концептуальная целостность через метафору. WIMP является отличным примером пользовательского интерфейса, обладающего концептуальной целостностью, достигаемой принятием знакомой идеальной модели - метафоры рабочего стола, и ее тщательного последовательного развития для использования воплощения в компьютерной графике. Например, из принятой метафоры непосредственно следует сложно осуществимое, но правильное решение о перекрытии окон вместо расположения их одно рядом с другим. Возможность менять размер и форму окон является последовательным расширением, дающим пользователю новые возможности, обеспечиваемые носителем - компьютерной графикой. У реальных бумаг на столе нельзя так же легко менять размер и форму. Буксировка непосредственно вытекает из метафоры; выбор значков с помощью курсора является прямой аналогией захвата предметов рукой. Значки и вложенные папки являются точными аналогами документов на столе, как и мусорная корзина. Идеи вырезания, копирования и вставки точно имитируют операции, которые мы обычно осуществляем с документами на столе. Следование метафоре столь буквально, а развитие настолько последовательно, что пользователей-новичков решительно коробит, когда перетаскивание значка дискеты в мусорную корзину приводит к извлечению дискеты из дисковода. Если бы интерфейс не был столь единообразно последовательным, эта (довольно неприятная) непоследовательность так бы не раздражала. В каких местах интерфейс WIMP вынужден далеко отойти от метафоры рабочего стола? Наиболее заметны два отличия: меню и работа одной рукой. На реальном рабочем столе с документами осуществляют действия, а не приказывают кому-то или чему-то осуществить их. А когда кому-то дается указание совершить действие, команда обычно не выбирается из списка, а письменно или устно подается в виде глагола в повелительном наклонении: "пожалуйста, подшейте это в папку", "пожалуйста, найдите предыдущие письма" или "пожалуйста, передайте это Мэри для принятия мер". К сожалению, надежная интерпретация команд в свободном формате на английском языке, будь они в устном или письменном виде, находится за пределами наших сегодняшних возможностей. Поэтому проектировщики интерфейса на два шага отошли от непосредственных действий пользователя с документами. Они мудро взяли имевшийся на обычном рабочем столе образец выбора команд - отпечатанную "сопроводиловку", в которой пользователь производит выбор из ограниченного меню команд со стандартной семантикой. Эту идею они превратили в горизонтальное меню с вертикально опускающимися подменю. Подача команд и проблема двух курсоров. Команды являются повелительными предложениями, в них всегда есть и обычно имеется прямое дополнение. Для любого действия нужно задать глагол и существительное. Метафора указания говорит, что для одновременного задания двух предметов нужно иметь на экране два разных курсора, управляемых своими мышами, одной - в правой руке, другой - в левой. В конце концов, на физическом столе мы обычно работаем двумя руками. (Однако одна рука часто придерживает вещи на месте, что на компьютерном рабочем столе происходит по умолчанию.) Мозг, конечно, приспособлен к действиям двумя руками: мы систематически используем две руки при вводе с клавиатуры, езде на автомобиле, приготовлении пищи. Увы, и одна мышь была большим достижением для изготовителей компьютеров. Коммерческих систем, поддерживающих одновременные действия с двумя курсорами мышей, по одному для каждой руки, нет.7 Разработчики интерфейса смирились с реалиями и сделали проект для одной мыши, приняв синтаксическое соглашение, что первым отмечается (выбирается) существительное. Затем указывают на глагол, пункт меню. При этом в значительной мере утрачивается простота использования. Когда я наблюдаю за пользователями, просматриваю видеозапись их действий или зарегистрированные компьютером перемещения курсора, то всегда обращаю внимание на то, что одному курсору приходится выполнять работу двух: выбрать объект в окне на рабочем столе; выбрать глагол в меню; найти другой объект или вновь отыскать прежний; снова опустить меню (часто, то же самое) и выбрать глагол. Курсор мечется взад-вперед, от пространства данных к пространству меню, всякий раз теряя полезную информацию о том, где он находился в этом пространстве в прошлый раз - в целом, неэффективный процесс. Великолепное решение. Даже если бы электроника и программы могли без труда работать одновременно с двумя активными курсорами, остаются сложности с топологией пространства. На рабочем столе в метафоре WIMP в действительности есть пишущая машинка, и в физическом пространстве реального стола необходимо поместить реальную клавиатуру. Клавиатура плюс два коврика для мышей займут немалую часть пространства в пределах досягаемости рук. Так почему бы проблему клавиатуры не обратить себе на пользу, почему не использовать обе руки - одной рукой задавая на клавиатуре глаголы, а другой рукой выбирая существительные с помощью мыши? Теперь курсор будет оставаться в пространстве данных и пользоваться тем, что последовательные существительные выбираются близко одно от другого. Реальная эффективность, реально большие возможности пользователя. Мощность функций или простота использования. Однако при таком решении теряется то, что делает использование меню таким простым для новичков: меню представляет список альтернативных глаголов, допустимых в каждом конкретном состоянии. Можно купить коробку, принести ее домой и начать работать, не читаю инструкцию, зная лишь, для чего она куплена и экспериментируя с различными глаголами в меню. Одна из сложнейших задач, стоящих перед архитекторами - это найти соотношение между мощностью функций и простотой использования. Нужно ли проектировать программу в расчете на новичка и случайного пользователя или строить ее с мощными функциями для профессионала? Идеальное решение - обеспечить и то, и другое концептуально согласованным образом, что достигается при помощи интерфейса WIMP. У часто используемых глаголов меню есть клавишные эквиваленты из одной клавиши + командной клавиши, которые обычно легко ввести левой рукой одним аккордом. Например, в Маке командная клавиша (^) находится как раз под клавишами Z и X, поэтому самые частые действия кодируются как ^z, ^x, ^c, ^v, ^s. Постепенный переход от новичка к опытному пользователю. Такая двойная система задания командных глаголов не только отвечает потребности новичка в легком обучении и потребности опытного пользователя в эффективном использовании, но и позволяет каждому пользователю плавно перейти из одного режима в другой. Буквенные обозначения, называемые клавишами сокращенного набора, показываются в меню рядом с глаголами, поэтому в случае неуверенности пользователь может раскрыть меню, чтобы проверить буквенный эквивалент, вместо выбора пункта меню. Каждый новичок запоминает сначала сокращенный набор для своих частых операций. Он может попробовать любое сокращение, в котором не уверен, поскольку ^z отменяет любое ошибочное одиночное действие. С другой стороны, он может справиться в меню относительно допустимых команд. Новички очень часто опускают меню, опытные пользователи - редко, а тем, которые находятся посередине, лишь от случая к случаю понадобится выбирать из меню, поскольку они уже знают клавиши, которые вызывают большинство осуществляемых ими операций. Мы, проектировщики программного обеспечения, слишком привыкли к этому интерфейсу, чтобы оценить его элегантность и мощь. Успех прямого включения как средства навязывания архитектуры. Интерфейс Мака примечателен еще в одном отношении. Без всякого принуждения разработчики сделали его стандартом для разных приложений, включая большинство из тех, которые описаны сторонними организациями. Поэтому пользователь приобретает концептуальную согласованность на уровне интерфейса не только для программ, поставляемых вместе с машиной, но и для всех других приложений. Этот подвиг создатели Мака осуществили, встроив интерфейс в ПЗУ, в результате чего разработчикам проще и быстрее пользоваться существующим, чем создавать свои идиосинкразические интерфейсы. Это естественное стремление к единообразию возобладало настолько широко, что стало стандартом де-факто. Естественные стремления были поддержаны полной приверженностью со стороны менеджеров и существенным принуждением со стороны Apple. Независимые рецензенты в журналах, поняв огромное значение межпрограммной концептуальной целостности, также подкрепили естественные стремления, безжалостно