Питер Сейбел - Кодеры за работой. Размышления о ремесле программиста

По-моему, писать частичные спецификации гораздо плодотворнее, чем одну спецификацию на все, что делает программа. Возможно, их придется писать много и потом подвергать статической либо динамической проверке. Вы не докажете, что ваша программа правильна, но ваша уверенность в этом возрастет. Думаю, только это мы и можем сделать.

Сейбел:Вы определяете много свойств для всех важных, по-вашему, вещей. Потом по возможности проводится статическая либо динамическая проверка. Ведь мы не сможем устроить статическую проверку для них всех?

Пейтон-Джонс:Правильно. Но в функциональном мире у вас больше шансов. Однако мы все равно слишком долго раскачиваемся, чтобы продемонстрировать это. Так или иначе, первое - это записать свойства.

Мне кажется очень важным уйти от этого глобального подхода, “все или ничего”, в сторону очень полезного статического и динамического тестирования частичных спецификаций. Это повысит вашу уверенность в правильности программы, а на большее рассчитывать нельзя. Даже так называемые полные спецификации не учитывают вещи вроде того, что программа должна работать за 0,1 с или занимать не более 10 Кбайт памяти. Часто в них ничего не говорится о ресурсах, о времени. Даже если программа формально отвечает спецификации, из-за этих мелочей она может работать не так, как нужно. Думаю, мы обманываем себя, когда говорим, что проверили программу и все в порядке. Лучше честно сказать, что мы повышаем свою уверенность в ней. Тут все может начинаться скромно - вы повышаете уверенность на 75%, прикладывая всего 5% от общего количества усилий. Это хороший показатель.

Сейбел:Поговорим о параллелизме. Гай Стил поручил мне задать вам вопрос о транзакционной памяти - спасет она мир или все же нет?

Пейтон-Джонс:Нет, конечно. Сама по себе - нет. Параллелизм - многоголовый зверь, которого не убьешь одной пулей. Если речь заходит о параллелизме, то я за различные подходы.

Соблазнительно думать, что можно использовать одну программную парадигму для написания параллельных программ и затем реализо-вывать ее. Тогда для всех программ применялась бы одна парадигма. Но я в это не верю. Я считаю, что для одних стилей программирования больше подходит обмен сообщениями, для других - транзакционная память, для третьих - параллелизм данных. Программисту может потребоваться не один подход, а несколько.

Но если вы меня спросите, лучше ли транзакционная память, чем блокировка и переменные условия? Вот это уже сравнение подобного. Мой ответ - да. Мне кажется, транзакционная память заставит забыть и о том, и о другом. Для всяческих счетчиков, многопоточности с разделяемой памятью на многоядерном процессоре - транзакционная память. Но это, разумеется, не единственный способ справляться с параллельными программами.

Сейбел:Я слышал в ее адрес критику такого рода: оптимистический параллелизм не обеспечивает того уровня параллелизма, на который можно рассчитывать. Утверждается, что легко можно оказаться в ситуации, когда выполнение перестает двигаться вперед.

Пейтон-Джонс:Да, нужно заботиться о зависаниях. Вот мой любимый пример: большая транзакция, которая не фиксируется, потому что в этом месте первой совершается другая, маленькая. Аналогией может быть библиотекарь, который наводит порядок в своей библиотеке. Начинается оптимистическая реорганизация. Две трети работы сделано, тут приходит студент и берет книгу. Он успешно фиксирует свою транзакцию, ведь реорганизация библиотеки еще не зафиксирована. Библиотекарь доходит до конца, обнаруживает отсутствие книги: библиотека изменилась за время реорганизации, структура данных неверна, значит, надо начинать все сначала.

Сейбел:Если есть блокировка и переменные условия, все по-другому - библиотекарь запирает библиотеку, и никто не может взять книгу до полной реорганизации. Поглядев на эту схему, вы немедленно сказали бы: “Мы не можем запереть библиотеку, пока не закончим”, - запретив выдачу книг, так что пришлось бы изобретать более сложную схему блокировки.

Пейтон-Джонс:Верно. Надо создать маленькую подбиблиотеку или что-нибудь в этом духе, куда поместить самые ходовые книги, чтобы студенты могли брать их во время реорганизации основной библиотеки. Надо подумать о стратегии решения конкретной задачи и о том, в каком виде ее выразить. Проблема одна и та же в обоих случаях: как реорганизовать библиотеку, не прекращая полностью выдачу книг. После трудной части - придумывания того, как это сделать, - вы думаете о том, как это выразить. И здесь транзакционная память - абсолютный чемпион. Она превосходит и блокировку, и переменные условия для выполнения параллельных программ.