Программирование от переиспользования

Программирование от образцов

Программирование от образцов - вариант стиля от переиспользования, часто игнорируемый специалистами, но тем не менее он является весьма распространенным (даже профессионалы им пользуются). Это - подход к разработке программ по заданным заранее шаблонам. Это - скорее, целый набор вырожденных стилей, каждый из которых выделяется в связи с тем, что в той или иной ситуации скрывается под понятием образец, фрейм, шаблон.

Не всякое переиспользование уместно считать программированием от образцов. Так, когда повторно используется фрагмент, который можно рассматривать как черный ящик, то ничего, кроме результатов вычислений фрагмента, не внедряется в новую программу. Следовательно, фрагмент не предписывает метода построения программы. Противоположная ситуация с переиспользованием уровня проектных решений. Эти решения диктуют, как будет построена программа. Шаблоны и каркасы, появившиеся в какой-либо разработке или построенные специально, становятся образцами для нового программного проекта. При этом совсем не обязательно, чтобы образец и конструируемая программа были бы написаны на одном языке. Напротив, можно извлечь определенную выгоду из того, что образец не привязывается к модели вычислений разрабатываемой программы. Если образец специально создается для данной программы, например, чтобы лучше понять решаемую задачу, то для него целесообразно выбирать язык повышенного уровня или другой модели вычислений и за счет этого иметь возможность быстрее реализовать пробную версию, макет и т. д. Подобные соображения мотивируют разновидность стиля программирования от образцов, получившую название макетирования (см. ниже). В данном случае понятно, что имеет место не переиспользование, а собственно программирование от образца. Но такой идеальный случай является скорее исключением, чем правилом: чаще всего трудно провести границу между самостоятельным стилем и технологическими приемами переиспользования.

Можно указать следующие характерные случаи применения программирования от образцов.

• Дается программа, написанная в каком угодно стиле, в которой нужно кое-что изменить. Точно известно, в каких местах нужно это изменять. В результате получается новая программа. Этот случай часто на профессиональном языке называется патчем программы. Квалифицированные программисты пользуются набором таких образцов, их стали включать и в руководства по ООП.
• Дан набор программных инструментов, разработанный специалистами, и методика их применения, которая включает в себя схему составления требуемой программы. В идеальном случае применяется содержательно описанный алгоритм, порождающий программу. Такой набор часто называется технологической или инструментальной системой для некоторого класса приложений.
• Предоставляется среда разработки новой программы, как и в предыдущем случае, созданная заранее специалистами, включающая в себя описания, фиксирующие систему понятий новой программы. Сама программа пишется обычным образом. Это один из распространенных способов работы и профессионалов, и полупрофессионалов, и дилетантов.
• Программирование от макета. Разработчики быстро готовят прототип, который рассматривается как макет. Макет затем доводится до реального программного изделия. От макета в программной системе часто остается лишь система понятий, сам метод разработки полностью меняется (например, макет был написан на языке Prolog, а окончательная программа - на Java). Макет (особенно в системах, поддерживающих его представление в графической форме, таких как UML [ 18 ] ) нередко становится частью документации готовой программы.
• Предоставляется технологический фрейм: нечто, для чего известны слоты, т. е. позиции (пункты, пустые значения того или иного типа, в том числе и процедурного), которые требуется заполнить. В результате должна получиться программа, архитектурная схема которой задана априори. Это, собственно говоря, и есть программирование от образцов в самой чистой форме, которое, в свою очередь, распадается на ряд направлений:
  • семантические сети искусственного интеллекта;
  • фирменная методика и технология, которая погружает один из предшествующих случаев в систему стандартизованных форм и документов. Пример Rational Unified Process (RUP) [ 37 ] ;
  • табличное программирование, примеры которого приведены в данном пособии;
  • компонентное программирование, например, с использованием XML или иного языка разметки (которая задает фрейм ) и языка обработчиков разметки (разделение, как говорят на программистском жаргоне, на парсер и обработчик). Это как раз то, что дает объектная модель документа.
• Предоставляется технический фрейм - то, что нужно заполнять. Он, в отличие от технологического фрейма, совершенно не требует знания логики будущей программы. Это - облегченный и упрощенный вариант предыдущего подхода. Вообще говоря, неясно, программирование ли это, но такой подход очень даже востребован (см., например, язык Forms из Oracle), а потому замалчивать его нельзя, тем более что результат - все равно программа.

Использование технологического и технического фреймов демонстрирует возможность и особенности сочетания программирования от образцов с другими стилями. Фрейм, как основа конструируемой программы, может быть разработан в каком угодно стиле (например, как событийная система), но он предписывает программисту правила, а иногда и стиль, в котором должны заполняться слоты. Когда сочетание таких разнородных стилей, которое без специальной методики и поддержки было бы неосуществимым, становится продуктивным, тогда можно с полным правом говорить о программировании от образцов как о самостоятельном стиле и о реализующей его методике либо методологии.

Стиль программирования от образцов характеризуется тем, что разработчика программы при создании слотов совершенно не интересует, как эти компоненты будут использованы, - это заранее решено в рамках данной системы программирования. Контекст, в который погружаются компоненты, - это все то, что предоставляется шаблоном или фреймом, а потому о прямом задании глобальных действий или использовании глобальных условий здесь нет и речи. Именно за счет строгой локализации всего, с чем имеет дело программист, достигаются в данном случае производительность и качество его работы.