Концепция: Повышения уровня абстракции

Введение

Сложность - один из ключевых вопросов при разработке программного обеспечения. Повышение уровня абстракции позволяет снизить сложность и сократить объем сопроводительной документации. Этого можно добиться путем многократного использования одних и тех же модулей, применения высокоуровневых инструментов моделирования и стабилизации архитектуры на раннем этапе разработки системы.

Преимущества	Производительность Снижение сложности.
Что делать	Повторно используйте существующие ресурсы Сократите объем создаваемой документации за счет применения инструментов и языков более высокого уровня Сначала сконцентрируйтесь на стабилизации архитектуры Заложите в архитектуру системы достаточные надежность, качество, простоту и модульность.
Чего не делать	Что происходит при переходе от нечетко сформулированных требований высокого уровня напрямую к программированию: Поскольку применяется мало абстракций, много решений принимается на уровне кода, а не на более высоком уровне, что, среди прочих недостатков, заметно сокращает шансы на повторное использование кода. Неформально собранные требования и другая информация требуют постоянного пересмотра решений и спецификаций. Недостаточное внимание к архитектуре на начальном этапе приводит к большому количеству переделок на заключительных стадиях.

Обсуждение

Один из основных камней преткновения при разработке программного обеспечения - его сложность. Мы знаем, что сокращение сложности оказывает колоссальное влияние на производительность труда. Чем выше уровень абстракции, на котором ведется работа, тем ниже сложность и проще взаимодействие.

Один из эффективных приемов сокращения сложности заключается в многократном использовании существующих ресурсов - компонентов, имеющихся в распоряжении систем, бизнес-процессов, шаблонов и программного обеспечения с открытым кодом. За последнее десятилетие было два замечательных примера многократного использования, оказавших значительное влияние на всю отрасль разработки программного обеспечения:

Многократное использование программного обеспечения среднего уровня: базы данных, Web-серверы и порталы
Программное обеспечение с открытым кодом, из которого можно брать различные малые и большие компоненты.

Большим потенциалом для многократного использования в будущем обладают Web-службы, поскольку они представляют собой очень удобный инструмент реализации стандартных функций на различных платформах с минимальной зависимостью между потребителями и поставщиками служб. Эта особенность значительно упрощает компоновку продуктов из различных готовых Web-служб. Кроме того, повторное использование упрощается за счет применения открытых стандартов, включая RAS, UDDI, SOAP, WSDL, XML и UML.

Иллюстрация повторного использования ресурсов в архитектуре на основе служб
Многократное использование ресурсов в архитектурах на основе служб.
Одна из сложностей с повторным использованием ресурсов заключается в том, компоненты должны знать о существовании друг друга в момент разработки. В архитектурах на основе служб эта сложность преодолевается за счет так называемых слабых связей: пользователь службы может осуществлять динамический поиск ее поставщиков. Таким образом обеспечивается возможность упаковки компонентов и существующих систем в службы, что позволяет другим компонентам и приложениям получать динамический доступ к этим службам через стандартные интерфейсы, не зависящие от платформы и технологии реализации.

Другой подход к сокращению сложности и повышению эффективности взаимодействия заключается в применении инструментов, окружений и языков более высокого уровня:

Стандартные языки, например язык UML (Unified Modeling Language), и языки быстрой разработки приложений, например EGL, снабжены высокоуровневыми конструктивными элементами, включая бизнес-процессы и компоненты служб. Эти конструктивные элементы упрощают организацию взаимодействия на высоком уровне со скрытием ненужных деталей.
Инструменты разработки и конструирования применяются для автоматизации преобразования высокоуровневых конструктивных элементов в рабочий код:
- В состав этих инструментов входят мастеры автоматизации проектирования, конструирования и тестирования приложений, автоматически генерирующие необходимый код
- Эти инструменты значительно упрощают интеграцию и тестирование приложений в интегрированных средах разработки, компоновки и тестирования.
Инструменты управления портфолио упрощают организацию финансового и иного управления группой проектов как единым проектом.

В целом высокоуровневые инструменты снабжены графическим интерфейсом ввода ключевой информации, что очень удобно и наглядно. Преимущества визуального моделирования подробно обсуждаются в разделе Вспомогательные материалы: визуальное моделирование.

Третий подход к управлению сложностью заключается в том, чтобы сфокусироваться на архитектуре для описания бизнеса или разработки системы или приложения. При разработке программного обеспечения желательно как можно раньше спроектировать, разработать и протестировать архитектуру. Это значит, что на начальных стадиях проекта ставятся следующие задачи:

Определение высокоуровневых конструктивных элементов и важнейших компонентов, их сферы задач и интерфейсов.
Проектирование и реализация архитектурных механизмов: готовых решений общих задач, например организации постоянного хранения объектов и сбора мусора.

Разработка адекватной архитектуры на раннем этапе равносильна созданию скелета системы, значительно снижающего сложность расширения проекта и добавления новых исполнителей, компонентов, возможностей и кода. Кроме того, при создании архитектуры можно выяснить, какие компоненты придется разрабатывать с нуля и для каких можно воспользоваться готовыми решениями.