Чистая архитектура. Искусство разработки программного обеспечения - читать онлайн книгу. Автор: Роберт Сесил Мартин cтр.№ 23

В результате связывающий загрузчик оказался слишком медлительным. Библиотеки хранились на устройствах с медленным доступом, таких как накопители на магнитной ленте. Даже дисковые устройства в ту пору были слишком медленными. Связывающие загрузчики должны были читать с этих медленных устройств десятки, а то и сотни библиотек в двоичном коде и корректировать внешние ссылки. С увеличением размеров программ и количества функций в библиотеках связывающему загрузчику часто требовалось больше часа, чтобы загрузить программу.

В конечном итоге загрузка и компоновка (связывание) были разделены на два отдельных этапа. Программисты выделили самый медленный этап — этап компоновки (связывания) — в отдельное приложение, получившее название компоновщик, или редактор связей (linker). В результате работы компоновщика получался скомпонованный и перемещаемый двоичный код, который загружался загрузчиком очень быстро. Это позволило программистам создавать выполняемый код, используя медленный компоновщик, который можно было быстро загрузить в любой момент.

Затем наступили 1980-е годы. Программисты писали программы на высокоуровневых языках, таких как C. С ростом их амбиций росли и создаваемые ими программы. Программы с сотнями и тысячами строк кода стали обычным делом.

Модули с исходным кодом в файлах .c компилировались в файлы .o и затем передавались компоновщику для создания выполняемых файлов, которые можно было быстро загрузить. Компиляция каждого отдельного модуля выполнялась относительно быстро, но компиляция всех модулей порой требовала значительного времени. Для корректировки связей компоновщику могло потребоваться еще больше времени. Во многих случаях длительность этого процесса снова стала достигать часа и даже больше.

Казалось, что программисты обречены всю жизнь ходить по кругу. Все усилия, сделанные в 1960-х, 1970-х и 1980-х годах для достижения высокой скорости рабочего процесса, пошли прахом из-за амбиций программистов, создававших большие программы. Казалось, нет выхода из замкнутого круга многочасового ожидания. Этап загрузки выполнялся быстро, но этап компиляции/компоновки оставался узким местом.

Мы на практике испытывали действие закона Мерфи о размере программы:

Но Мерфи не был единственным на этом ринге. Вскоре появился Мур ^[28], и в конце 1980-х годов они схлестнулись. Мур вышел из этой схватки победителем. Диски начали уменьшаться в размерах и стали намного быстрее. Компьютерная память стала настолько дешевой, что большую часть данных на диске можно было уместить в кэше, в оперативной памяти. Тактовая частота процессоров выросла с 1 до 100 МГц.

К середине 1990-х годов время, необходимое на компоновку, сокращалось быстрее, чем росли наши программы. Во многих случаях время на компоновку сократилось до нескольких секунд. Для маленьких заданий вновь обрела жизнеспособность идея связывающего загрузчика.

Это была эпоха Active-X, динамических библиотек и первых файлов .jar. Компьютеры и периферийные устройства стали настолько быстрыми, что мы снова получили возможность выполнять компоновку (связывание) во время загрузки. Мы можем связать несколько файлов .jar или несколько динамических библиотек за секунды и выполнить получившуюся программу. Так родилась архитектура сменных компонентов (плагинов).

Сегодня мы обычно поставляем файлы .jar или динамические библиотеки как плагины к существующим приложениям. Чтобы создать новую модель для Minecraft, достаточно просто включить свои файлы .jar в определенную папку. Чтобы подключить плагин Resharper к среде разработки Visual Studio, достаточно добавить соответствующие библиотеки DLL.

Динамически связываемые файлы, которые можно подключать во время выполнения, являются программными компонентами в наших архитектурах. Потребовалось 50 лет, но мы достигли такой степени развития, когда архитектура сменных плагинов стала применяться по умолчанию и без титанических усилий, как когда-то.

К какому компоненту отнести тот или иной класс? Это важное решение должно приниматься в соответствии с зарекомендовавшими себя принципами разработки программного обеспечения. К сожалению, подобные решения носят особый характер и принимаются почти исключительно исходя из контекста.

В этой главе мы обсудим три принципа, определяющих связность компонентов:

• REP: Reuse/Release Equivalence Principle — принцип эквивалентности повторного использования и выпусков;

• CCP: Common Closure Principle — принцип согласованного изменения;

• CRP: Common Reuse Principle — принцип совместного повторного использования.

За последнее десятилетие появилось множество инструментов управления модулями, таких как Maven, Leiningen и RVM. Эти инструменты приобрели особую важность, потому что за это же время создано огромное количество многократно используемых компонентов и библиотек компонентов. Сейчас мы живем в эпоху программного обеспечения многократного использования, когда исполнилось одно из самых древних обещаний объектно-ориентированной модели.

Принцип эквивалентности повторного использования и выпусков (Reuse/Release Equivalence Principle; REP) выглядит очевидным, по крайней мере сейчас. Люди, нуждающиеся в программных компонентах многократного использования, не смогут и не будут пользоваться компонентами, не прошедшими процесс выпуска и не получившими номер версии.

И совсем не потому, что без номера версии невозможно гарантировать совместимость всех повторно используемых компонентов. А потому, что разработчики программного обеспечения желают знать, когда появится новая версия и какие изменения в этой версии произойдут.

Нередко разработчики, знающие о приближающемся выпуске новой версии, оценивают грядущие изменения и принимают решение о продолжении использования старой версии или переходе на новую. Поэтому в процессе выпуска создатели компонента должны рассылать соответствующие извещения и описание новой версии, чтобы пользователи могли принимать обоснованные решения о том, когда и следует ли переходить на новую версию.