Программирование мобильных устройств на платформе .NET Compact Framework - Иво Салмре

Компоненты находят чрезвычайно широкую применимость, так как позволяют повторно воспользоваться результатами однажды проделанной нелегкой работы, но проектирование алгоритмов от этого нисколько не упрощается. Компонентно-ориентированное проектирование является методологией, возникшей из необходимости помочь программистам справиться с одной из самых неприятных проблем, с которыми приходится сталкиваться при разработке программного обеспечения. В соответствии с этой методологией разработчикам и специалистам в области архитектуры программных систем рекомендуется разбивать свои задачи на раздельные многоуровневые компоненты.

Сначала выделяются критические компоненты и алгоритмы, требующие проектирования, кодирования и тестирования на самом высоком профессиональном уровне. Вся основная функциональность предоставляется разрабатываемым приложениям высокоуровневым и, как правило, менее строго тестируемым кодом, который использует эти компоненты. Причина успеха компонентов как методологии заключается в том, что она дает возможность разложить приложение на отдельные части. Это позволяет инженерам-программистам, специалистам в области архитектуры систем и руководителям идентифицировать наиболее трудные моменты алгоритмизации и сосредоточить на них внимание. Как и в случае любой другой методологии, при разбиении приложения на компоненты необходимо действовать осмотрительно, стараясь не переусердствовать в этом. Если выделять в отдельные компоненты все, что только возможно, исходя из того ложного допущения, что увеличение количества компонент, на которые разбивается проект, приводит к лучшему техническому решению, то в результате этого чрезмерно усложнятся интерфейсы между многочисленными компонентами различно] о рода. Средства моделирования могут оказать вам помощь в визуализации этих взаимодействий, но от сложной картины вам все равно не избавиться. Чрезмерное обилие необязательных компонентов размывает тот острый фокус, который, в соответствии с самим ее назначением, должна обеспечивать разбивка на компоненты для достижения высоких эксплуатационных характеристик критических элементов. Любая методология должна применяться осмотрительно и с отчетливым пониманием тех целей, которые при этом преследуются. Методология полезна лишь тогда, когда можно измерить ее эффективность при решении данной задачи, ибо только в этом случае вы будете уверены в том, что реализуются все ее преимущества. 

Две ситуации, благоприятные с точки зрения применения методологии разбивки на компоненты

Двумя областями, в которых использование компонентов предлагает эффективные способы решения сложных задач и значительно упрощает работу с этими технологиями, являются XML и криптография.

Синтаксический анализ XML-выражений является примером непростой технической задачи, для решения которой очень хорошо подходит методология повторного использования компонентов. Число разработчиков, самостоятельно создающих собственные XML-анализаторы для своих приложений, весьма невелико лишь по той простой причине, что спроектировать и реализовать высокопроизводительный XML-анализатор, отличающийся высокой степенью надежности и универсальностью, очень нелегко. Если бы все те, кому необходимо использовать в своих приложениях XML, должны были создавать собственные XML-анализаторы, то последние страдали бы всевозможными мелкими огрехами и неувязками. Это нанесло бы непоправимый ущерб самой возможности организации взаимодействия между различными платформами, лежащей в основе XML. Исключая случаи чисто академических упражнений в проектировании алгоритмов (а XML предоставляет для этого действительно благодатную почву), написание собственного XML-анализатора было бы глупой затеей; вам никогда не удастся выполнить эту работу так же хорошо, как ее могут сделать те люди, перед которыми поставлена единственная задача: написать и протестировать такой анализатор. Вместо того чтобы заставлять каждого разработчика программного обеспечения тратить время на написание собственных специальных программ синтаксического разбора XML-выражений, методология проектирования, рекомендует применять готовые универсальные компоненты, прошедшие тщательное тестирование. В результате разработок, выполненных на чрезвычайно строгом уровне проектирования алгоритмов и тестирования, были созданы несколько XML-анализаторов, основанных как на собственном, так и на управляемом коде. Эти несколько компонентов повторно используются многими разработчиками приложений, желающими применять XML. В этом и состоит суть методологического подхода к решению изначально трудной задачи создания надежного XML-анализатора.

Другим замечательным примером применения методологии повторного использования компонентов, где она оказывается более эффективной по сравнению с пользовательскими вариантами реализации, может служить криптография. Проектирование криптографических алгоритмов является своего рода сложным искусством. Вступая в определенное противоречие с ярко выраженным аспектом своей специфичности, криптографические функциональные средства с каждым днем приобретают все большее значение для разработчиков, создающих самые рядовые приложения. Давно доказано — лучшим способом создания незащищенного приложения является написание собственных криптографических алгоритмов. Если только вашей целью не является проведение исследований в области криптографии, то вы должны знать, что устоявшаяся инженерная практика программирования категорически рекомендует не заниматься созданием собственных криптографических систем. Проектирование, реализация и сопровождение криптографической системы, отвечающей требованиям надежности, живучести и быстродействия, — работа не из легких. Было бы крайне неразумно и чревато многими отрицательными последствиями, если бы все, кто нуждается в функциональных средствах криптографии, самостоятельно создавали криптографические системы для своих приложений. Итак, здесь мы также сталкиваемся с неизбежными проблемами проектирования алгоритма, решение которых более совершенные инструменты облегчить для нас не в состоянии. Но вместо того, чтобы поднимать руки вверх, признавая свое поражение: "Да, это действительно трудная задача, и с этим ничего не поделаешь", следует обратиться к методологии программных разработок, основанной на разбиении сложных алгоритмических задач общего характера на отдельные компоненты, а также к методологии, в соответствии с которой все участники рабочей группы должны следовать согласованному подходу, основанному на использовании компонентов. 

Дополнительным преимуществом методологии, предполагающей использование готовых, берущихся "прямо с полки" компонент для решения проблем подобного рода, является снижение затрат на сопровождение программных продуктов. При обнаружении каких-либо изъянов в компонентах (а таковые всегда найдутся) они корректируются централизованным образом, а не по отдельности для каждого из многочисленных разрозненных вариантов реализации.

Любой достаточно сложный проект по разработке мобильного программного обеспечения нуждается в хорошем наборе методологий, способных справляться со свойственными данному виду разработки трудностями постоянного характера. Должен существовать процесс, позволяющий определять трудные проблемы и убеждаться в том, что они решаются наиболее подходящим для этого способом. Технология компонентов позволяет справиться с одним специфическим типом проблем разработки программного обеспечения. Однако для решения других проблем, например, тех, которые связаны с обеспечением необходимой производительности приложений, проектированием эффективных пользовательских интерфейсов или созданием надежных каналов связи для мобильных устройств, потребуются дополнительные методологии. Умение распознавать проблемы постоянного характера и знание способов их преодоления является отличительным признаком хорошего руководителя группы разработчиков.

Итак, существуют проблемы, в разрешении которых нам могут помочь инструментальные средства, и по мере совершенствования доступного инструментария эти проблемы будут год от года терять свою остроту. Наряду с этими проблемами временного характера существуют проблемы постоянного характера, которые могут решаться лишь на основе применения правильных технических подходов. Это возможно лишь при наличии методологии, гарантирующей, что наиболее важные проблемы будут решаться не от случая к случаю, а на основе их всестороннего и глубокого рассмотрения, как они того заслуживают. 

Эволюция подходов к разработке программного обеспечения на протяжении ряда лет

Каждый успешный этап развития вычислительных средств характеризовался своими специфическими проблемами и соответствующими методологиями, позволяющими добиваться успеха. Эти методологии базировались и продолжают базироваться как на самых современных из имеющихся инструментальных средствах разработки, так и на специфических видах разрабатываемых решений.