БАЗА программной инженерии (Сергей Бобровский)

​

"Выложил на бусти первый сериал из 14 материалов СильныхИдей (уровень понимания крепкий джуниор, но наверняка этим темам вас никто не учил даже в универе. Так они доступны только моим курсантам, но тут расширенные версии, дополненные множеством примеров (преимущественно на Java).

Рассматриваем начальную БАЗУ программной инженерии (правильная форма рассуждений и основы programming in small) для джуниоров и всех интересующихся:
- три уровня мышления о программе,
- основные принципы снижения сложности кода и повышение его выразительности и понимаемости,
- инженерные подходы к отладке и тестированию.

Формат - html-гайд, в архиве 74 файла, 500 тыс. знаков чистого текста (объём средней книги). Бедолагам разрешаю брать "вскладчину" или подождать когда "на торренты сольётся".

Спойлер: Cодержание:

1. Три уровня рассуждений о программной системе
Вы когда-нибудь задумывались о том, что значит "программа работает неправильно", "программа ошибочна"? Что-то вроде "ну, это когда она вылетает с ошибкой... но если она вроде работает, а может сломаться гипотетически, при определённых условиях... кхм, подождите...".
Давайте разберёмся с этим...

2. Три уровня рассуждений о программной системе - 2
Итак, вы завершили стадию предварительного планирования, и включились в циклы коротких итераций, спринтов, как рекомендует agile. У вас есть доска с множеством листков-задачек, пользовательских требований, которые вам просто надо реализовать. И во всей этой гибкой движухе всё более соблазнительно отказаться от ведения отдельного документа по проектированию...

3. Три уровня рассуждений о программной системе - 3
Впечатление, что программирование с каждым днём всё больше превращается в запоминание кусков кода со stackoverflow и стандартных функций (а сегодня добавилась ещё и генерация кода LLM-ками) и последующее их комбинирование в надежде "угадать" правильное решение...

4. Снижение цикломатической сложности кода как метод проектирования (база)

5. Как и зачем избавляться от условного оператора
if-выражения могут создавать экспоненциальное число вариантов работы программы, и вы должны каким-то образом гарантировать, что ваш код успешно работает в каждом из них...

6. О циклах по умному
Каждый раз, когда вы пишете цикл, вы делаете это с одной из нескольких целей. Понимание программы — это искусство восстановления замысла по коду, и тут соответственно будет очень полезен навык быстрого распознавания нескольких разновидностей циклов.

7. Правильное проектирование на микро-уровне
Небольшой, очень наглядный и поучительный пример подходов software design: огромное улучшение, которое мы можем делать даже в крошечных функциях.

8. Три важных принципа programming in small
...Эти три, казалось бы, тривиальных шага помогли и мне, и многим другим, продуктивно выдать много-много качественного кода. Я надеюсь, что они смогут сделать то же самое и для вас.

9. Три свойства качественного кода
Что такое качественный код? На этот вопрос не может быть короткого исчерпывающего ответа. Вопрос "что такое качественный код" сродни вопросу "что такое квантовая физика". Это тема целой области.

10. Группировка в функциях и файлах
Разбиваете ли вы большой метод на более мелкие? Если да, то вы правильно обозначили логические границы, но при этом добавили в код некоторую зависимость/косвенность/перенаправление.
Если же вы не разбиваете его, то всё будет наоборот: вы избавляетесь от множества методов и внутренней вложенности вызовов, однако явные границы между логикой теряются.

11. Антипаттерн "Самодокументирующийся код"
Одна из самых странных вещей в программной инженерии -- как много людей ненавидят комментарии. Есть очень авторитетные люди в информатике, которые заявляют, что комментарии -- это признак того, что ваш код плох...

12. Как правильно писать тесты
Действительно, как вы можете добиться прогресса, если тесты всегда срабатывают успешно? Разве вы иногда не делаете ошибки? И что будет, если вы напишете кучу кода, и потом его просто придётся стереть, разве это не обидно, разве это не трата кучи усилий впустую?

13. Как правильно относиться к TDD
Мы учимся с самого начала думать над кодом в терминах спецификации, предметной области, домена: берём техническое задание и транслируем его в формальный вид в виде тестов, которые уже однозначно задают нужную логику поведения.

14. Отладка как наука
Существует ли теория отладки в целом? В основе теории отладки лежит универсальный метод: вы можете ускорить отладку, задавая вот какие вопросы...