Сообщений 10 
Оценка 270
[+0/-2]
Оценить 
| Сообщений 10 Оценка 270
[+0/-2]
Оценить
|
| Введение История зарождения История успеха Литература |  |
Шаблоны проектирования уже длительное время занимают почетное место в арсенале многих разработчиков. Одни их используют в повседневной практике, другие пишут о них статьи или книги, третьи собирают вместе коллективный опыт и создают новые шаблоны. Шаблоны проникли в самые разные области разработки программного обеспечения, о них написаны тысячи статей и выпущены десятки книг. Но, несмотря на свою популярность и распространенность, далеко не все знают историю появления этого феномена, причины возникновения и тех героев, благодаря которым наша индустрия пополнилась столь полезным инструментом. В этой статье я хочу восполнить этот пробел и рассказать о той роли, которую сыграли труды архитектора и философа Кристофера Александера, как его идеи переняли представители компьютерного сообщества и описать путь, который проделали шаблоны, прежде чем они получили признание и стали достоянием широкой общественности.
Книги архитектора и философа Кристофера Александера (
По мнению Александера основной задачей при декомпозиции системы является выполнение следующих двух условий:
Сегодня эти проблемы широко известны в программной индустрии и описаны в любой книге по проектированию и построению программных систем, но, если верить Александеру, они присущи проектированию любых сложных систем.
В следующий раз труды Александера, на этот раз книги “The Timeless Way of Building” и “The Pattern Language”, упоминают Том ДеМарко (Tom DeMarco) и Тим Листер (Tim Lister) в своей знаменитой книге “Peopleware: Productive Projects and Teams”, вышедшей в свет в 1987 году. Авторы считают, что окружение является существенным фактором, влияющим на продуктивность человека, занятого интеллектуальным трудом. В попытке описать идеальное рабочее место ДеМарко и Листер обратили свои взоры на труды знаменитого архитектора. Анализируя удачные рабочие места в различных организациях, авторы создали четыре шаблона, которые, по их мнению, существенно повышают комфорт сотрудника и позволяют выполнять свою работу максимально продуктивно.
Идея применения шаблонов проектирования в области разработки ПО появилась в умах сторонников объектно-ориентированного программирования во второй половине 80-х годов прошлого века. Как и многие другие хорошие идеи, идея повторного использования не только кода, но и архитектурных и проектных решений, пришла в голову одновременно разным экспертам в области разработки программного обеспечения.
Одним из таких экспертов был Кент Бек. Вот что он пишет:
«Впервые я услышал о шаблонах, будучи студентом Университета Орегона. Многие студенты, с которыми я жил в общежитии на первом курсе, были из Школы Архитектуры. И поскольку я рисовал планы домов с шести или семи лет, они указали мне на труды Кристофера Александера. Я прочитал его книгу “The Timeless Way of Building” от корки до корки в течение семи месяцев.
Я работал на Tektronix в течение полутора лет, когда я снова столкнулся с трудами Александера. Я нашел потертую старую книгу “Notes on the Synthesis of Form”. Объяснение методологии Александера во вступлении ко второму изданию согласовывалось с моей точкой зрения, что снова меня привело к книге “The Timeless Way of Building”. Мне показалось, что все, что он не любит в архитекторах, я не люблю в разработчиках ПО. Я убедил Варда Каннингема, что мы нашли что-то важное».
В 1987 году Вард Каннингем (Ward Cunningham) и Кент Бек (Kent Beck) поделились своим первым опытом применения языка шаблонов на практике на конференции OOPSLA-87. В то время они оба работали над одним проектом и столкнулись со сложностью проектирования пользовательского интерфейса. Тогда они решили воспользоваться идеей языка шаблонов Кристофера Александера. Александер считал, что наиболее оптимальным является проектирование жилища теми, кто будет в них проживать, т.к. именно они наиболее точно осознают собственные потребности. Кент Бек и Вард Каннингем посчитали эту идею весьма заманчивой и разработали язык шаблонов для проектирования пользовательских интерфейсов пользователями.
«Мы предлагаем радикальное изменение проектирования и реализации, используя концепцию, адаптированную из работы Кристофера Александера, архитектора и основателя Центра по изучению структуры окружающей среды (Center for Environmental Structure). Александер предлагает, чтобы дома и офисы проектировались и строились их жителями. Он считает, что эти люди лучше всего знают свои потребности в определенной структуре. Мы согласны с этим мнением и считаем, что то же самое относится и к компьютерным программам. Пользователь сам должен писать свои программы. Идея выглядит глупой, если взглянуть на размер и сложность зданий и программ, а также множество лет обучения профессии проектировщика. Однако Александер предлагает убедительный сценарий, который основывается на концепции «языка шаблонов».
Язык шаблонов предоставляет проектировщику работающие решения всех известных проблем в области проектирования. Это последовательность кусочков знаний, которые изложены и организованы в таком виде, что позволяют проектировщику задавать правильные вопросы и получать ответы в нужные моменты времени. Александер организовывал эти кусочки знаний в письменные шаблоны, в определенной однотипной структуре. Каждый шаблон имел выражение, описывающее проблему, условия, которые привели к возникновению этой проблемы и, самое главное, решение, которое работает в этих условиях. Язык шаблонов содержит шаблоны целого строения, например, жилого здания, или интерактивной компьютерной программы. В этом языке шаблоны связаны с другими шаблонами, и решения применяются на основании этой взаимосвязи. Письменные шаблоны включают эти взаимосвязи в качестве пролога и эпилога».
Несмотря на успех применения языка шаблонов на практике, Кент Бек и Вард Каннингем были первыми и последними, кто попытался разработать и применить полноценный язык шаблонах, в таком виде, в котором он представлен в труде Кристофера Александера.
В это же время, начиная с 1988 года, Эриx Гамма (Erich Gamma), Андре Веинанд (Andre Weinand) и Рудольф Марти (Rudolf Marty) начали работу над объектно-ориентированной библиотекой на С++ под названием “ET++”. В этом же году на конференции OOPSLA’88 они выступают с докладом об этой библиотеке. Эрих также задумался о важности повторного использования проектных решений (или шаблонов) своей библиотеки. В 1991 году Эриху приходит идея написании диссертации на тему шаблонов проектирования и он начинает сотрудничать с другими членами «Банды четырех» для дополнительного изучения этой темы. Именно в 1991 году перед конференцией European Conference of Object-Oriented Programming (ECOOP) Ерих Гамма и Ричард Хелм собрались вместе для создания первого каталога шаблонов проектирования, которые, в конечном счете, стали основой знаменитой книгой “Design Patterns”. Многие из этих шаблонов попали в книгу “Design Patterns”, в то время как многие другие так и остались неизвестными.
В конце 1988 года Джеймс Коплиен (
К этому времени (начало 1990-х годов) интерес к шаблонам проектирования вырос достаточно, чтобы ключевые специалисты в этом вопросе взялись за объединение опыта. В 1993 году проводится множество конференций и семинаров, на которых основное внимание уделяется шаблонам проектирования. Поворотным событием в истории шаблонов проектирования становится знаменитая книга Банды четырех, которая впервые была представлена на конференции OOPSLA’94, где было продано 750 копий этой книги, что более чем в семь раз превосходит количество любых технических книг, когда-либо проданных на этой конференции.
Книга «Design Patterns» является одной из самых популярных технических книг за всю историю отрасли, о ней вот уже пятнадцать лет пишут статьи, ссылаются в других книгах, обсуждают, критикуют, хвалят. По некоторым сведениям эта книга является самой продаваемой компьютерной книгой за всю историю (на начало 2009 года продано более 350 000 экземпляров и ежемесячно продается более 1000).
После выхода книги Банды четырех тема шаблонов проектирования стала активно обсуждаться не только в академических кругах, но и простыми разработчиками. Тема шаблонов проектирования рассматривалась на различных конференциях и семинарах, включая OOPSLA (Object-Oriented Programming, Systems, Languages & Applications) и PLoP (Pattern Languages of Programs). О шаблонах проектирования вышло множество книг. Часть из них продолжает исследование классических шаблонов проектирования, поднятых в книге «Design Patterns», но помимо этого, шаблоны стали применяться во многих смежных областях. Сегодня шаблоны используются практически повсюду: существуют шаблоны кодирования, шаблоны рефакторинга, шаблоны реализации корпоративных приложений, шаблоны работы с базами данных, шаблоны распределенных приложений, шаблоны работы с многопоточностью и множество других.
Шаблоны проектирования получили весьма широкое распространение, но, несмотря на это, они в течение длительного времени оставались прерогативой архитектора и разработчика, а не менеджера. Но за последние несколько лет эта картина начала меняться. Вслед за книгой Джеймса Коплиена и Нила Харрисона “Organizational Patterns of Agile Software Development” вышла книга Тома ДеМарко, Тима Листера и др. “Adrenaline Junkies and Template Zombies: Understanding Patterns of Project Behavior”, посвященная шаблонам поведения программных проектов.
Рассматривая историю возникновения шаблонов проектирования и их непосредственную близость к языку шаблонов Кристофера Александера, нельзя не отметить существенные различия. Несмотря на распространение самой идеи шаблонов, язык шаблонов в понимании Александера так и не был создан. Существуют шаблоны, предназначенные для решения различных задач, шаблоны для различных уровней абстракции и различных уровней иерархии системы. Эти шаблоны каким-то образом связаны с другими шаблонами более высокого и более низкого уровней, но при этом эта связь не является жесткой и формальной, в результате даже опытный разработчик не может описать всю систему с помощью какого-либо языка шаблонов. О шаблонах проектирования знают многие разработчики, проектировщики, архитекторы, но об этом явлении совершенно ничего не известно пользователям, хотя именно эта идея лежит в основе языка шаблонов Александера. Александер считал, что пользователь лучше всего знает свои нужды и если им дать формальный инструмент, то с его помощью они сами смогут построить лучшие прототипы, которые впоследствии будут реализованы командой разработчиков. Эту идею пытались развить Кент Бек и Вард Каннингем в самом начале своей работы с шаблонами, и даже получили положительные результаты, но идея использования шаблонов пошла по другому пути, который привел к повторному использованию идей командой разработчиков без участия в этом процессе конечного пользователя. На сегодняшний день основная роль шаблонов – это повторное использование опыта в различных областях разработки ПО, устранение коммуникационного барьера внутри команды разработчиков и между ними, повышение качества создаваемого продукта за счет использования проверенных годами решений. Шаблоны не стали «серебряной пулей», но они сделали достаточно для компьютерного сообщества, чтобы относиться к этому явлению с уважением и знать не только, что из себя представляют шаблоны проектирования, но и историю этого феномена.
| Сообщений 10 Оценка 270
[+0/-2]
Оценить
|