Текст книги "Программист-прагматик. Путь от подмастерья к мастеру"

Автор книги: Эндрю Хант

Соавторы: Дэвид Томас
сообщить о нарушении

Текущая страница: 8 (всего у книги 28 страниц)

Что сказать, если вас просят оценить что-либо

Говорите «Я вернусь к вам с этим позже».

Вы почти всегда можете добиться лучших результатов, если не будете торопиться и потратите некоторое время, чтобы пройтись по всем стадиям, описанным в данном разделе. К оценкам, сделанным на ходу (например, у офисной кофеварки) придется возвращаться вновь и вновь (как, впрочем, и к кофе), теряя при этом покой.

Другие разделы, относящиеся к данной теме:

• Скорость алгоритма

Вопросы для обсуждения

• Заведите журнал регистрации сделанных вами оценок. Для каждой оценки укажите, насколько точной она оказалась. Если отклонение превысило 50 %, постарайтесь выяснить, где была допущена ошибка.

Упражнения

9. Спрашивается: какой из двух каналов обладает более широкой полосой пропускания: линия связи со скоростью 1 Мбайт/сек или человек, двигающийся от компьютера к компьютеру со стриммерной кассетой объемом 4 Гбайт в кармане? Какие ограничения накладываются на ответ, чтобы гарантировать его корректность в определенной области? (Например, можно указать, что временем доступа к ленте можно пренебречь.) (Ответ см. в Приложении В.)

10. Так какой же из двух каналов обладает более широкой полосой пропускания? (Ответ см. в Приложении В.)

Глава 3
Походный набор инструментов

Каждый ремесленник отправляется на поиски заработка, имея при себе походный набор инструментов. Столяру могут пригодиться линейки, шаблоны, пара ножовок, несколько рубанков, тонкие стамески, сверла и зажимы, киянки и струбцины. Эти инструменты будет он будет тщательно выбирать и настраивать, каждому из них будет уготована определенная работа, и, что наверное самое важное, каждый из них, оказавшись в умелых руках столяра, найдет свое место под солнцем.

После этого придет черед обучению и притирке. Каждому инструменту будут присущи свои особенности (и хитрости), и каждый из них потребует, чтобы с ним обращались по-своему. При работе столяр держит каждый инструмент особым образом и затачивает его под особым углом. Пройдет время, и от работы инструмент износится до того, что рукоятка превратится в слепок руки столяра, а режущая поверхность сравнится с углом, под которым столяр держит инструмент относительно рабочей плоскости. В этот момент инструменты станут проводниками идей от головы столяра к конечному продукту – они станут продолжением рук мастера. Со временем в арсенале столяра прибавятся новые орудия – резальные машины, лазерные станки для резки под углом, направляющие шаблоны "ласточкин хвост" – все это чудеса технологического прогресса. Но можно поспорить, что по-настоящему столяр счастлив только тогда, когда держит в руках инструмент из старого походного набора и слышит, как рубанок поет свою песню, выстругивая деревянную заготовку.

Инструменты – средство усиления вашего таланта. Чем они лучше и чем лучше вы ими владеете, тем больше вы сможете сделать. Начните с походного универсального набора инструментов. По мере того как вы приобретаете опыт и сталкиваетесь с специальными требованиями, ваш набор пополняется. Стоит уподобиться ремесленнику и пополнять набор регулярно. Старайтесь не прекращать поисков лучшего способа сделать что-либо. Оказавшись в ситуации, когда вы обнаруживаете, что ваших инструментов недостаточно, поищите иное, возможно, более мощное средство для осуществления задуманного. Ваши приобретения должны исходить из существующей необходимости.

Многие начинающие программисты делают ошибку, принимая на вооружение одно-единственное мощное инструментальное средство, в частности, конкретную интегрированную среду разработчика (ИСР), и никогда не выходят за пределы удобного для них интерфейса. Это ошибка. Необходимо осваиваться и вне пределов, установленных ИСР. Но это можно сделать лишь при условии, что инструменты из походного набора должным образом заточены и готовы к работе.

Данная глава посвящена тому, что вкладывается в походный набор инструментов. Как и в любой хорошей дискуссии об инструментах, начнем (в разделе "Преимущества простого текста") с рассмотрения сырья – материала, которому будет придана форма. Затем мы перейдем к верстаку – в нашем случае его роль играет компьютер. Как использовать компьютер для извлечения максимальной пользы из инструментальных средств, находящихся под рукой? Этот аспект обсуждается в разделе "Игры с оболочками". Теперь, когда у нас есть материал и верстак, на котором можно работать, обратимся к инструменту, который, вы наверняка будете использовать чаще всего, – вашему текстовому редактору. В разделе "Мощь редактирования" предлагаются различные способы, как сделать работу с ним более эффективной.

Даже для таких простых вещей, как личная адресная книжка, необходимо использовать "Систему управления исходным текстом" как гарантию того, что даже самая малая часть вашей драгоценной работы не канет в небытие! И поскольку открыватель законов Мерфи все же был оптимистом, вы не можете считать себя великим программистом, пока не приобретете серьезных навыков в отладке (см. раздел "Отладка").

Чтобы как-то объединить большую часть элементов магии, необходимо некое связующее вещество (наподобие столярного клея). Некоторые средства, подобные awk, Perl и Python, рассмотрены в разделе "Обработка текста".

Подобно тому, как при изготовлении сложных конструкций столяры иногда пользуются шаблонами, программисты могут написать программу, которая, в свою очередь, сама генерирует текст программы. Этот вопрос обсуждается в разделе "Генераторы исходного текста".

Уделив некоторое время изучению этих инструментальных средств, в один прекрасный день вы удивитесь, как ваши пальцы бегают по клавиатуре, обрабатывая текст без дополнительной нагрузки на мозг. Инструменты стали продолжением ваших рук.

14
Преимущества простого текста

Основной материал, с которым работают программисты-прагматики, – не дерево и не металл, а человеческое знание. Оно является форматом при сборе требований, а затем выражается в конструкциях, реализациях, тестах и документации.

И мы уверены, что лучшим форматом для постоянного хранения знания является простой текст, позволяющий обрабатывать знание как вручную, так и с помощью программных средств, используя практически все инструменты, имеющиеся у нас под рукой.

Что такое простой текст?

Простой текст состоит из печатных символов и представлен в некой форме, которая непосредственно может быть воспринята и понята людьми. Например, данный фрагмент не несет в себе смысла, хотя и состоит из печатных символов.

Field19=467abe

Читатель и понятия не имеет, каков смысл значения 467аЬе. Лучше сделать его понятным:

DrawingType=UMLActivityDrawing

Простой текст вовсе не означает, что в нем отсутствует структура; яркими примерами простого текста с четко определенной структурой являются форматы XML, SGML и HTML. С простым текстом можно проделывать все те же операции, что и с двоичным форматом, включая управление версиями.

Простой текст имеет тенденцию находиться на более высоком уровне, чем простая двоичная кодировка, обычно возникающая непосредственно из реализации. Предположим, вам нужно хранить свойство под названием usesjnenus, которое может принимать значение TRUE или FALSE. Используя простой текст, вы можете записать это следующим образом:

myprop.uses_menus=FALSE

А теперь сравните это с 0010010101110101.

Проблема большинства двоичных форматов состоит в том, что контекст, необходимый для понимания данных, отделен от самих данных. Вы искусственно отделяете данные от их смыслового значения. Вдобавок, данные могут быть зашифрованы; они абсолютно бессмысленны при отсутствии прикладной логики для их анализа. А с помощью простого текста вы можете создать самодокументированный поток данных, не зависящий от прикладной программы, которая его породила.

Подсказка 20: Сохраняйте знания в формате простого текста

Недостатки

Простой текст обладает двумя основными недостатками: (1) при хранении он может занимать больше места, чем сжатый двоичный формат, и (2) с точки зрения вычислений интерпретация и обработка файла с простым текстом может проводиться медленнее.

В зависимости от приложения неприемлемыми могут оказаться одна или обе вышеописанные ситуации – например, при хранении данных спутниковой телеметрии или в случае внутреннего формата реляционной базы данных.

Но и в этих ситуациях допустимо сохранять метаданные, описывающие исходные данные, в формате простого текста (см. раздел "Метапрограммирование").

Некоторые разработчики боятся помещать метаданные в формате простого тек ста, потому что таким образом они раскрывают его содержимое пользователям системы. Эти опасения не имеют достаточных оснований. Двоичные данные могут быть более расплывчатыми, чем простой текст, но от этого не становятся более защищенными. Если вы не хотите, чтобы пользователи видели пароли, зашифруйте их. Если вы не хотите, чтобы они изменяли параметры конфигурации, примените технологию защищенного хеширования [16] ко всем значениям параметров, и используйте результат в контрольной сумме файла.

Преимущества простого текста

Поскольку «больше» и «медленнее» – не самые популярные требования, предъявляемые пользователями, то зачем вообще нужен простой текст? Каковы его преимущества?

• Гарантия того, что данные не устареют

• Более короткий путь к цели

• Более простое тестирование

Гарантия того, что данные не устареют

Форматы данных, которые может воспринять человек, и самодокументированные данные переживут все другие форматы данных и приложения, их породившие. И точка.

На протяжении всего срока жизни данных вы сможете пользоваться ими и в перспективе – еще долго после того, как прикладная программа, их породившая, прекратит свое существование.

Вы сможете провести синтаксический анализ такого файла, даже не зная полностью его формата; в большинстве же случаев с двоичными файлами успешный анализ возможен лишь при знании всех особенностей формата.

Рассмотрим файл данных из некой унаследованной [17] системы. Вы обладаете скудной информацией о прикладной программе, которая создала этот файл; эта информация сводится к тому, что она поддерживала список номеров SSN (Social Security Number – номер социального страхования) клиентов, которые вам необходимо найти и извлечь из архива. Среди данных вы видите:

«FIELD»123-45-6789«/FIELD10»

:

«FIELD»567-89-0123«/FIELD10»

:

«FIELD10»901-23-4567«/FIELD10»

Опознав формат номера SSN, можно быстро написать небольшую программу для извлечения этих данных – даже при отсутствии у вас иной информации об этом файле.

Но представим, что вместо этого файл отформатирован следующим образом:

АС27123456789В11Р

:

XY43567890123QTYL

 :

6Т2190123456788АМ

Не так-то легко распознать значение чисел, представленное в таком виде. В этом и состоит разница между воспринимаемым человеком и понятным человеку. Но и от обозначения FIELD10 толку будет немного. А нечто вроде:

«SSNO»123-45-6789«/SSNO»

делает сие упражнение задачкой для детского сада и гарантирует, что данные переживут любой проект, их породивший.

Более короткий путь к цели

Практически любой инструмент в компьютерной вселенной – от систем управления исходными текстами до компиляторных сред, редакторов и отдельно стоящих фильтров – может работать с простым текстом.

Философия ОС Unix

Операционная система Unix известна тем, что она проектировалась на основе философии небольших, отточенных инструментальных средств, каждое из которых предназначено для качественного выполнения только одной операции. Эта философия реализуется с помощью обычного фундаментального формата – строчно-ориентированного файла с простым текстом. Базы данных, используемые в системном администрировании (учетные записи и пароли, конфигурация сети и т. д.), хранятся в виде файлов с простым текстом. (Некоторые системы, подобные Solaris, также поддерживают двоичную форму конкретных баз данных для оптимизации производительности. Версия с простым текстом сохраняется в качестве интерфейса к двоичной версии.)

Если в системе происходит аварийный отказ, то при ее восстановлении может оказаться, что вам придется работать в среде с минимальным интерфейсом (например, вы не будете иметь доступа к графическим драйверам). Подобные ситуации дают возможность оценить простоту выбранного представления текста.

Предположим, что вы развертываете крупномасштабное приложение со сложным конфигурационным файлом, характерным для конкретного местоположения (на ум сразу приходит sendmail). Если этот файл представляет собой простой текст, то его можно подчинить системе управления исходными текстами (см. «Управление исходным текстом»), и вы автоматически сохраняете хронологию всех изменений. Инструментальные средства сравнения файлов, такие как diff и fc, позволяют сразу увидеть, какие изменения были внесены, тогда как sum позволяет генерировать контрольную сумму для отслеживания файла на предмет случайных (или злонамеренных) модификаций.

Более простое тестирование

Если вы используете простой текст при создании синтетических данных для запуска системных тестов, то добавление, обновление или модификация тестовых данных (без привлечения каких-либо специальных инструментальных средств) не представляет особого труда. Аналогично, результат регрессионного тестирования в виде простого текста может быть проанализирован тривиальным образом (например, с помощью программы diff) или более тщательно с помощью языков Perl, Python и при помощи некоторых других средств написания сценариев (скриптов).

Подводим итог

Вездесущий текстовый файл никуда не денется и в будущем, когда интеллектуальные XML-базированные агенты, путешествующие по диким и опасным дебрям Интернета в автономном режиме, будут согласовывать обмен данными между собой. Действительно, в гетерогенных операционных средах преимущества простого текста могут перевесить все его недостатки. Необходимы гарантии того, что все стороны могут обмениваться информацией по общему стандарту. Таким стандартом и является простой текст.

Другие разделы, относящиеся к данной теме:

• Управление исходным текстом

• Генераторы исходного текста

• Метапрограммирование

• Доски объявлений

• Вездесущая автоматизация

• Все эти сочинения

Вопросы для обсуждения

• Требуется спроектировать базу данных – небольшую адресную книгу (фамилия, номер телефона и т. д.), используя простое двоичное представление на языке по вашему выбору. Перед тем как продолжить чтение данного проблемного вопроса, проделайте следующее:

1. Преобразуйте этот формат в формат простого текста, используя XML.

2. Для каждой из версий добавьте новое поле переменной длины под названием directions, в котором вы могли бы вводить указания, как подъехать к дому каждого адресата.

Какие вопросы, связанные с управлением версиями и расширяемостью, могут возникнуть? Какую форму легче модифицировать? Как обстоит дело с преобразованием уже существующих данных?

15
Игры с оболочками

Каждому столяру нужен хороший, солидный, надежный верстак – место, расположенное на удобной для столяра высоте, на котором он в ходе своей работы мог бы разместить предметы труда. Верстак становится центром мастерской, столяр возвращается к нему снова и снова, придавая форму материалу.

Для программиста, обрабатывающего файлы или текст, подобным верстаком является командная оболочка. Находясь в командной строке, вы можете задействовать весь свой арсенал инструментов, комбинируя их такими способами, о которых их разработчики и не мечтали. Из оболочки вы можете запускать приложения, отладчики, браузеры, редакторы и утилиты. Вы можете осуществлять поиск файлов, опрашивать состояние системы и производить фильтрацию выходных данных. Для часто используемых процедур вы можете создавать сложные макрокоманды, используя встроенный язык.

Для программистов, выросших на графических интерфейсах и ИСР, это может показаться экстремизмом. В конце концов, разве нельзя проделать все операции с равным успехом, указывая на объект и щелкая кнопкой мыши?

Ответ прост: «Нет». Графические интерфейсы сами по себе прекрасны, и с их помощью многие простые операции выполняются быстрее и с большим удобством. Перемещение файлов, чтение сообщений электронной почты с кодировкой MIME и набор текстов писем – это все то, что вы хотели бы осуществлять в графической среде. Но если выделаете всю работу, используя графический интерфейс, то используете далеко не все возможности, предоставляемые операционной системой. И вам не удастся автоматизировать обычные задачи или использовать доступные инструментальные средства в полную силу. И вы не сможете комбинировать свои средства для создания специализированных макроинструментов. Преимуществом графического интерфейса пользователя является принцип WYSIWYG – что видишь, то и получаешь. Недостатком графического интерфейса можно назвать принцип WYSIAYG – получаешь только то, что видишь.

Графические среды обычно ограничены возможностями, заложенными в них разработчиками. Если вам необходимо выйти за пределы модели, созданной разработчиком, то обычно фортуна отворачивается от вас, однако чаще всего вам все-таки приходится выходить за пределы модели. Прагматики не просто либо «рубят» текст, либо разрабатывают объектные модели, либо пишут документацию или автоматизируют процесс сборки – они делают все вышеперечисленное. Сфера применения любого конкретного инструмента обычно ограничена задачами, решения которых от него ожидают. Предположим, возникла необходимость в интеграции препроцессора исходного текста с ИСР (при реализации концепции "проектирования по контракту", многопроцессных директив, и т. п.). Если разработчик ИСР явно не предусмотрел наличия в ней специальных средств, то вы не справитесь с решением задачи интеграции.

Если вы уже освоились с работой в режиме командной строки, то можете спокойно пропустить данный раздел. В противном случае вам необходимо заручиться дружеским расположением со стороны командной оболочки.

Исповедуя прагматизм, вы постоянно будете испытывать потребность в осуществлении операций ad hoc (лат. для конкретного случая. – Прим. пер.) – это и есть те самые случаи, когда графический интерфейс может оказаться неприменимым. Командная строка может стать лучшим решением, если необходимо быстро скомбинировать несколько команд при выполнении запроса или иного задания. Ниже приводится несколько примеров.

Найти все файлы типа *.с, модифицированные позже, чем ваш Makefile.

Командная строка:

find. -name *.с' – newer Makefile – print

Графический интерфейс:

Откройте Проводник Windows, перейдите в нужный каталог, щелкните по Makefile и отметьте для себя время модификации данного файла. Затем войдите в меню Tools, выберите пункт Find, и введите *.с в строку, указывающую параметры имени файла. Затем перейдите в поле даты, и введите дату, которую вы вначале отметили для Makefile. Затем нажмите ОК.

Создать архив типа zip/tar моего исходного текста.

Командная строка:

zip archive.zip *.h *.с     или

tar cvf archive.tar h *.c

Графический интерфейс:

Запустите утилиту архивирования (например, условно-бесилатную программу WinZip [URL 41], выберите пункт Create New Archive, введите его имя, выберите исходный каталог в диалоге Add, задайте фильтр "*.с", щелкните по пункту «Add», задайте фильтр "*.h", щелкните по пункту «Add», затем закройте архив.

Какие файлы Java не были изменены за последнюю неделю?

Командная строка:

find . Name *.java' – mtime + 7 – print

Графический интерфейс:

Щелкните и переместитесь к пункту "Find files", щелкните по полю «Named» и введите в него "*.java", выберите пункт "Date Modified". Затем выберите пункт «Between». Затем щелкните по начальной дате и введите начальную дату начала проекта. Щелкните по конечной дате и введите дату, которая была неделю назад (убедитесь, что календарь находится под рукой). Затем щелкните по пункту "Find Now".

Какие из данных файлов используют библиотеки awt?

Командная строка:

find . -name *.java' – mtime +7 – print | xargs grep 'java.awt'

Графический интерфейс:

Загрузите каждый файл в списке из предыдущего примера в редактор и проведите поиск строки java.awt. Напишите имя каждого файла, содержащего совпадение.

Ясно, что этот список может быть продолжен. Строчные команды могут быть непонятными и компактными, но они обладают мощностью и краткостью. И поскольку они могут сводиться в файлы сценариев (или командные файлы в системе Windows), то вы можете создавать последовательности команд для автоматизации часто выполняемых процедур.

Подсказка 21: Используйте сильные стороны командных оболочек

Освойте работу с оболочкой, и вы обнаружите, как выросла ваша производительность. Нужно создать перечень всех уникальных имен пакетов, которые явно импортируются вашей программой на языке Java? Приведенная ниже программа сохраняет этот перечень в файле под названием «list».

grep "import' *.java |

  sed -e's/.'import //' – e's/;.$//' |

  sort -u >list

Если вам еще не приходилось часами изучать возможности командной оболочки систем, с которыми вы работаете, то это занятие может показаться устрашающим. Тем не менее, приложите некоторое усилие для ознакомления с оболочкой, и вскоре все встанет на свое место. Поиграйте с вашей командной оболочкой, и вы удивитесь, насколько продуктивнее станет ваша работа.