Кодеры за работой. Размышления о ремесле программиста - Сейбел Питер

Норвиг: Тесты для меня — скорее метод исправления ошибок, чем разработки. Этот крайний подход к проектированию мне не кажется правильным. Мы пишем тест, на который знаем верный ответ, программа его не прошла — думаем, что делать дальше.

Это имело бы смысл только в случае одного-единственного заранее известного решения. Надо подумать прежде всего об этом. Каковы ваши строительные элементы? Как вы будете писать тесты для элементов, о которых еще ничего не знаете? Но если элементы известны, то полезно иметь тесты для каждого из них, чтобы понимать, как элементы взаимодействуют друг с другом, какие у вас пограничные случаи и так далее. Здесь тесты необходимы. Но нельзя построить на них проектирование целиком.

Еще мне не нравится вот что — мы в Google то и дело сталкиваемся с этим: программа не укладывается в простую булевскую модель теста. В тесте есть assertEqual, assertNotEqual, assertTrue и так далее. Это хорошо, но нам нужно также иметь assertAsFastAsPossible. Нам нужны утверждения относительно огромной базы данных возможных запросов: мы получаем результаты, которые оцениваются по стоимости достижения определенной точности, стоимости повторного вызова — и хотим их оптимизировать. Но вот этих статистических или непрерывных значений, которые мы хотим оптимизировать, в тестах нет. А от булевского типа — «верно или нет» — проку мало.

Сейбел: Но в конце концов все можно свести к булевским типам — послать сколько-то запросов, получить все эти значения и посмотреть, находятся ли они в пределах допустимого.

Норвиг: Да. Но просто поглядев на методы, применяемые в тестах, вы поймете, что они не годятся для этого, что в них не предусмотрена такая возможность. Я поражаюсь тому, насколько этот подход распространен в Google. Работая в Junglee, я однажды читал об этих вещах лекцию в отделе контроля качества. Мы занимались исследованиями покупок и сказали тогда: «Нужен тест — можем ли мы по такому-то запросу получить 80% верных ответов». Они спросили: «Хорошо, а неверный ответ — это ошибка в программе?» Я сказал: «Нет, один неверный ответ здесь не будет ошибкой». И они удивились: «Как так, неверный ответ не считается ошибкой?» Как будто здесь был выбор только между «да» и «нет», в то время как это скорее напоминало компромисс.

Сейбел: Однако вы по-прежнему верите в модульные тесты. Как программисты должны продумывать тестирование?

Норвиг: Нужно писать много тестов, думая о разных условиях. Нужны и модульные тесты, и сложные регрессионные тесты. Нужно думать о вариантах отказа оборудования. Помнится, один из лучших уроков программирования я получил однажды в аэропорту Хитроу, когда там не было электричества и все компьютеры не работали. Тем не менее мой самолет улетел вовремя.

У них были распечатки для всех рейсов. Не знаю, откуда они взялись, возможно с какого-то компьютера за пределами здания. Может, они распечатали их именно в то утро, а может, делают это каждую ночь, а днем выбрасывают, если с электричеством все в порядке. Но распечатки были, и работники на каждом выходе пользовались ими вместо компьютеров.

Отличный урок проектирования программ. Мало кто задается вопросом: «Как будет работать моя программа, если отключат электричество?».

Сейбел: А как в этом случае идет работа в Google?

Норвиг: Работа в Google в этом случае идет так себе. Но у нас есть резервное питание и множество дата-центров. Мы продумываем такие варианты: что будет, если сервер, с которым идет соединение, недоступен? Что будет при каком-либо другом отказе? Программа выполняется на тысячах машин — что будет, если одна выйдет из строя? Можно ли это вычисление перезапустить в другом месте?

Сейбел: В очерке о разработке ТеХ Кнут говорит о переключении сознания: как стать своим собственным инспектором по качеству и начать беспощадно крушить свой же код. Как по-вашему, разработчикам в целом это удается?

Норвиг: Нет. И в качестве примера могу привести свою программу проверки правописания. Я сделал ошибку в коде, который оценивал мое правописание, и одновременно немного изменил реальный код. Запустил его — и получил для себя результаты гораздо лучше обычных. И я поверил им! Будь результат очень плохим, я бы стал разбираться. Но тут я поверил в свои хорошие результаты, которые получились из-за небольшого изменения в программе. А надо было трезво все оценить и понять, что результаты не могут так сильно отличаться, что где-то допущена ошибка.

Сейбел: Как вы избегаете чрезмерной универсализации и создания того, что не понадобится, а только приведет к лишней трате ресурсов?

Норвиг: По этому вопросу идет борьба, даже горячая борьба. Но меня лучше не спрашивать — я всегда предпочитал изящные решения практичным. Поэтому я вынужден сражаться с собой, напоминая себе, что в своей работе не могу себе этого позволить. Приходится повторять — и себе, и своим коллегам: «Мы ищем самое разумное решение, и если есть идеально красивое, не факт, что оно применимо» или так: «Мы занимаемся тем, что важнее всего в данный момент». Есть поговорка «Лучшее — враг хорошего». Каждый инженер обязан ее помнить.

Сейбел: Почему так соблазнительно решать задачи, которые на самом деле не актуальны?

Норвиг: Мы любим чувствовать себя умными и любим завершенность. Мы хотим как можно скорее завершить работу — закончить и двигаться дальше. Мне кажется, так устроен человек — он может чем-то позаниматься, но потом ему хочется сказать: «Все, готово, выкидываю это из головы и иду дальше». Но надо еще подсчитать рентабельность полностью завершенной работы. Это кривая в форме S — после 80- или 90-процентной готовности рентабельность неуклонно снижается. И у вас есть сотня других проектов, где вы находитесь внизу кривой и рентабельность намного выше. В какой-то момент вы говорите: «Хватит с этим, переходим к более рентабельным вещам».

Сейбел: Как научить программистов понимать, на каком отрезке кривой они находятся?

Норвиг: Нужна правильная рабочая среда, ориентированная на результат. Думаю, люди способны учиться сами. Вы хотите оптимизировать что-то, но предоставленные сами себе, вы оптимизируете ваше личное удобство. А надо иметь в виду другое, одни говорят — рентабельность, другие — удовлетворенность клиента. Что лучше для клиента — если я закончу эту программу с 95-процентной готовностью или примусь за десять других, где готовность 0%?

В Google с этим проще — здесь действует принцип «выпускать как можно раньше и чаще». Причин тому несколько. Прежде всего, большая часть наших продуктов распространяется бесплатно: значит, выпускаем как можно раньше — кто будет жаловаться? И потом, мы ведь не штампуем и не расфасовываем компакт-диски, поэтому не совсем готовый продукт, даже продукт с ошибками — это не катастрофа. Программы в основном хранятся на наших серверах, можно исправить их завтра, и обновление будет у всех мгновенно. Нас не преследует кошмар установки обновлений. Мы рассуждаем так: «Запустим это, посмотрим на реакцию пользователей, исправим то, что нужно, и не будем волноваться об остальном».

Сейбел: Проектируя большую программу, чем вы пользуетесь — блокнотом, линованной бумагой, UML-программой для рисования?

Норвиг: Нет, все эти UML-инструменты мне никогда не нравились. Я всегда считал, что, если это нельзя выразить на самом языке, это недостаток языка. Многое приходится делать на более высоком уровне. В Google немалая часть работы связана с разбиением программ на модули и организацией их параллельного выполнения. Нам нужно запустить программу на большом числе машин, но у нас столько-то пользователей, столько-то данных для приложений — как все это будет работать? Поэтому мы скорее думаем в терминах машин и машинных комплексов, чем на уровне функций и взаимодействий. Если это улажено, можно переходить к частным функциям и методам.

Сейбел: Описания делаются на уровне простого языка?