Фредерик брукс мифический человеко-месяц или как создаются программные системы. Краткие тезисы из книги «Мифический человеко-месяц, или Как создаются программные системы

Книга Фредерика Брукса «Мифический человеко-месяц, или Как создаются программные системы» – это книга обязательная к прочтению для каждого программиста. Она вышла еще в 1975 году, но совершенно не утратила своей актуальности.

Мне эта книга повстречалась очень вовремя. Я только что закончил ВУЗ и начал работать программистом. Вначале было очень трудно. Книг по IT тогда было мало. Эту книгу я читал в библиотеке, она была изрядно потрепана. И я поразился, сколько ценного она содержит. Советы Брукса очень помогли мне в начале карьеры. А особенно эта книга пригодилась, когда я сам стал руководить программистами.

Фредерикс Брукс работал в IBM и руководил созданием операционной системы System/360. На тот момент – это был самый крупный программный проект в мире. В процессе работы возникли неожиданные сложности. Брукс был наблюдательным человеком и сумел понять природу этих сложностей. Он сумел сформулировать основные принципы разработки ПО, которые отличают программирование от других отраслей производства.

Что же это за принципы?

Главный вывод, который он назвал законом Брукса гласит:

Если программистский проект не укладывается в сроки, то добавление рабочей силы только задержит его окончание.

Этот закон обычно иллюстрируют так: “Даже если собрать девять женщин, то они не смогут родить ребенка за месяц”.

Отсюда и название книги. В других отраслях увеличение числа работников позволяет ускорить работу. Десять землекопов работают быстрее, чем пять. А вот десять программистов, как это ни странно, буду работать медленнее, чем пять.

Метод Вирта

Согласно Бруксу лучший метод разработки ПО – это метод Никлауса Вирта, автора языка Паскаль.

По Вирту проектирование рассматривается как последовательность шагов, уточняющих проект. Сначала грубо набрасывается постановка задачи и предлагается грубый метод ее решения, позволяющий получить принципиальный ответ. Далее описание составляется более детально, что позволяет увидеть, что результат отличается от желаемого. Большие этапы решения разбиваются на более мелкие.

Именно этот метод разработки программ я взял на вооружение и долгие годы он помогает мне писать программы более эффективно.

У этого метода есть еще одна полезная особенность. Можно быстро набросать макет работающей программы и разговаривать с заказчиком уже предметно. Потому что заказчики программы совершенно не представляют, что именно получится в конце. Минимальный пакет решает эту задачу.

ООП – это болезнь

В этой книге я впервые прочитал критическое мнение о модной в те времена объектно-ориентированной технологии разработки программ.

По моему мнению, у объектно-ориентированных методологий особенно тяжелый случай болезни, характерной для многих усовершенствований в методологии. Весьма существенны предварительные издержки - в основном, чтобы научить программистов мыслить совершенно по новому, а также на преобразование функций в обобщенные классы.

Назвать ООП тяжелой болезнью – это было тогда очень смело, но позже я неоднократно убедился в верности этого диагноза. Потому что издержки программирования в стиле ООП многократно превышают незначительные преимущества.

Исправления портят программу

Когда программист выпустил релиз программы, то благодарные пользователи сразу начинают просить новые функции. Казалось бы, это хорошо. Но не все так просто. У людей самые разные взгляды на то, как должна развиваться программа. Поэтому есть все шансы, что программа быстро превратится в неповоротливого монстра, напичканного ошибками.

Леман и Белади изучили историю последовательных выпусков большой операционной системы. Они считают, что общее количество модулей растет линейно с номером версии, но число модулей, затронутых изменениями, растет экспоненциально в зависимости от номера версии. Все исправления имеют тенденцию к разрушению структуры, увеличению энтропии и дезорганизации системы. Все меньше сил тратится на исправление ошибок исходного проекта и все больше - на ликвидацию последствий предыдущих исправлений.

Гораздо лучше четко сформулировать требования к программе и реализовать их. Чтобы программа делала что-то одно, но делала это хорошо.

Я далек от того, чтобы считать, будто все изменения целей и требований клиента можно или необходимо учитывать в проекте. Очевидно, должен быть установленный порог, который должен подниматься все выше и выше по ходу разработки, иначе ни один продукт никогда не будет создан.

Производительность программистов различается в разы

Первый раз о том, что программисты имеют существенно разную производительность, я узнал из книги Брукса. Тогда я не поверил. Но жизнь полностью подтвердила это положение.

В одном из исследований Сакман (Sackman), Эриксон (Erikson) и Грант (Grant) измеряли производительность труда в группе опытных программистов. Внутри одной лишь этой группы соотношение между лучшими и худшими результатами составило примерно 10:1 по производительности труда и 5:1 по скорости работы программ и требуемой для них памяти! Короче, программист, зарабатывающий 20 тысяч долларов в год, может быть в десять раз продуктивнее программиста, зарабатывающего 10 тысяч долларов.

Особенно это было видно на примере студентов. Когда я стал преподавать программирование в ВУЗе, то видел на контрольных работах, что одни студенты читают задачу и быстро пишут готовый код, а другие могут целую пару копаться в отладке в простой программы.

Серебряной пули нет

Самый интересный прогноз Брукса о том, что в ближайшее время не будет технологий, способных на порядок увеличить скорость разработки. Прошло уже очень много лет, а прогноз Брукса полностью сбылся. Как и сорок лет назад программисты пишут программы вручную. Нет технологии, в которую засунешь ТЗ заказчика, а она выплюнет готовый код.

Конечно же, все идеи Брукса не перескажешь. Рекомендую к прочтению , чтобы не наступать на многие грабли.

Посвящается двоим людям, благодаря которым мои годы в IBM были особенно насыщенными:

Томасу Дж. Уотсону Младшему, чье глубокое внимание к людям по-прежнему ощущается в его фирме, и Бобу О. Эвансу, чье смелое руководство превратило работу в приключение.

Посвящение издания 1995 года

Посвящается Нэнси, Божьему дару для меня.

К моему удивлению и удовольствию, «Мифический человеко-месяц» остается популярным через 20 лет после выхода. Тираж превысил 250 000 экземпляров. Меня часто спрашивают, какие из оценок и рекомендаций, изложенных в 1975 году, я по-прежнему считаю верными, а какие претерпели изменения, и в чем именно. Несмотря на то, что в моих лекциях этот вопрос время от времени затрагивается, я давно жду возможности изложить его в печатном виде.

Питер Гордон (Peter Gordon), являющийся сейчас совладельцем издательства Addison-Wesley, терпеливо и с пользой сотрудничает со мной с 1980 года. Он предложил подготовить юбилейное издание. Мы решили не исправлять оригинал, а перепечатать его в неприкосновенности, за исключением обычных опечаток, и дополнить мыслями, возникшими в более позднее время.

В главе 16 перепечатывается статья «Серебряной пули нет: сущность и акциденция в программной инженерии», опубликованная IFIPS (Международная федерация обществ по обработке информации) в 1986 году и явившаяся результатом опыта, полученного мною во время руководства исследованием использования программного обеспечения в военных областях, проводившегося Военным комитетом по науке. Мои соавторы по этому исследованию, а также наш исполнительный секретарь Роберт Л. Патрик, оказали мне неоценимое содействие в моем возвращении к крупным практическим программным проектам. Статья была перепечатана в издании IEEE “Computer” в 1987 году, благодаря которому получила широкую известность.

Статья «Серебряной пули нет» была дерзкой. В ней предрекалось, что в течение ближайшего десятилетия не возникнет методов программирования, использование которых позволит на порядок величин повысить производительность разработки программного обеспечения при прочих равных условиях. До конца этого десятилетия остался год, и, похоже, мое предсказание сбылось. Статья вызвала более оживленную дискуссию в печати, чем «Мифический человеко-месяц», поэтому в главе 17 содержатся ответы на некоторые из опубликованных критических замечаний, а также уточняются взгляды, изложенные в 1986 году.

При подготовке ретроспективного анализа и уточнения книги «Мифический человеко-месяц» я был удивлен тем, как мало содержавшихся в ней заявлений подверглось критике - как из числа доказанных, так и опровергнутых последующим опытом и исследованиями в области разработки программного обеспечения. Мне показалось полезным систематизировать эти заявления в чистом виде, без сопутствующих доказательств и данных. Я включил в книгу этот очерк в качестве главы 18, надеясь, что эти чистые утверждения вызовут поиск аргументов и фактов для доказательства, опровержения, пересмотра или уточнения.

Глава 19 собственно и представляет собой попытку пересмотреть изначальные утверждения. Следует предупредить читателя, что излагаемые новые взгляды далеко не в той мере подкреплены «боевым опытом», как это было в первой части книги. Дело в том, что в последнее время я работал в университетской среде, а не в промышленности, и над небольшими, а не крупномасштабными проектами. С 1986 года я занимаюсь только преподавательской деятельностью в области разработки программного обеспечения, но не исследованиями в ней. Моя исследовательская работа больше касается виртуальных сред и их применений.

Уилер (Earl Wheeler) и Эдвард Йордон (Edward Yordon). Фэй Уард (Fay Ward) прекрасно выполнила техническую работу, связанную с изданием новых глав.

Я благодарен моим коллегам из Группы по программному обеспечению для военных целей Военного комитета по науке Гордону Беллу (Gordon Bell), Брюсу Бьюкенену (Bruce Buchanan), Рику Хейз-Роту (Rick Hayes-Roth) и особенно Дэвиду Парнасу - за их плодотворные идеи, а Ребеке Бирли (Rebekah Bierly) - за подготовку к печати статьи, опубликованной в данной книге в качестве главы 16. Анализ проблем программирования в категориях «сущность» (essence) и «акциденция» (accident) возникло благодаря Нэнси Гринвуд Брукс, использовавшей такой анализ в статье об обучении игре на скрипке методом Сузуки.

Обычаи издательства Addison-Wesley не позволили мне в предисловии к изданию 1975 года выразить благодарность его сотрудникам за сыгранную ими важную роль. Следует особенно отметить вклад двух человек: Нормана Стентона (Norman Stenton), являвшегося ответственным редактором, и Герберта Боуза (Herbert Boes), бывшего художественным редактором. Боуз создал изящный стиль, особо отмеченный одним из рецензентов: «широкие поля и творческое использование шрифтов и компоновки материала». Что еще важнее, он дал важный совет поместить в начале каждой главы свою картинку. (В то время у меня были только картинки Смоляных ям и Реймского собора.) Чтобы найти все картинки, мне потребовался целый год, но я бесконечно благодарен за совет.

Soli Deo gloria - Богу единому слава!

F. P. B., Jr. Чапел Хилл, Северная Каролина Март 1995

Во многих отношениях управление большим проектом разработки программного обеспечения аналогично любому другому крупному начинанию - в большей мере, чем обычно считают программисты. Однако во многих отношениях имеет отличия - в большей мере, чем обычно предполагают профессиональные менеджеры.

Идет процесс накопления профессиональных знаний в этой области. Состоялось несколько конференций, заседаний на конференциях AFIPS, опубликовано несколько книг и статей. Но знания еще не оформились в том виде, когда их можно систематически изложить в учебнике. Тем не менее, представляется уместным предложить эту небольшую по объему книгу, отражающую, в основном, мои личные взгляды.

Мое профессиональное становление в вычислительной технике первоначально было связано с программированием, однако в период 1956-1963 годов, когда разрабатывались автономные управляющие программы и языки высокого уровня, я занимался, в основном, архитектурой компьютеров. Когда в 1964 году я стал менеджером проекта разработки Operating System/360, то обнаружил, что мир программирования совершенно изменился благодаря успехам, достигнутым за несколько последних лет.

Руководство разработкой OS/360 было очень поучительным, хотя и полным расстройств. Команде разработчиков, в том числе сменившему меня Ф. М. Трапнеллу (F. M. Trapnell), можно многим гордиться. Система содержит много отличных решений в конструкции и функционировании, и ей удалось получить широкое распространение. Некоторые идеи, в первую очередь, организация ввода/вывода, независимая от устройств, и управление внешними библиотеками стали техническими новинками, ныне широко используемыми. Сейчас эта система вполне надежна, достаточно производительна и весьма гибка.

Однако проект нельзя назвать вполне успешным. Всякому пользователю OS/360 быстро становится ясно, насколько лучше могла бы быть система. Ошибки проектирования и реализации особенно заметны в управляющей программе, а не в компиляторах языков. Большая часть этих просчетов относится к периоду 1964-65 годов и потому должна быть отнесена на мой счет. Более того, система вышла с задержкой, потребовала больше памяти, чем предполагалось, стоимость разработки в несколько раз превысила запланированную, и первые несколько версий функционировали не слишком удачно.

«Мифический человеко-месяц или Как создаются программные системы» - книга Фредерика Брукса об управлении проектами в области разработки программного обеспечения , центральной темой которой стало то, что привнесение в проект новых сил на поздних стадиях разработки лишь отодвигает срок сдачи проекта. Эта идея стала известна под названием «закон Брукса». Книга была впервые опубликована в году, тогда же она вышла и на русском языке. Повторно книга вышла в виде юбилейного издания в 1995-ом, вместе с комментариями автора и новым эссе «Серебряной пули нет ». В России второе издание было опубликовано издательством Символ-Плюс, ISBN 5-93286-005-7 .

Наблюдения Брукса основаны на его опыте работы в IBM , полученном в ходе управления проектом по созданию операционной системы OS/360. Для ускорения разработки им была предпринята неудачная попытка привлечения большего числа работников к проекту, сроки по которому уже были сорваны. Заметив свойство менеджеров повторять такие ошибки, Брукс насмешливо называл свою книгу «библией для программной инженерии»: «все её читали, но никто ей не следует!»

Также Брукс утверждал, что написание компилятора языка Алгол потребует шести месяцев - независимо от количества людей, вовлечённых в проект.

Основные идеи

Мифический человеко-месяц

Время выполнения проекта не обратно пропорционально числу программистов, по крайней мере по 2 причинам.

1. В программировании, в отличие от, например, сбора хлопка, работа не может быть произвольно разделена на несколько независимых частей. Части проекта зависят друг от друга, и некоторые задачи можно начинать выполнять только после того, как будут закончены другие.
2. Программисты должны тратить часть времени на взаимодействие друг с другом.

Если есть N программистов, то количество пар программистов N(N-1)/2, то есть с ростом числа программистов затраты времени на взаимодействие растут квадратично. Поэтому начиная с какого-то N, рост числа программистов замедляет выполнение проекта.

Если сроки сорваны, наём новых программистов замедляет выполнение проекта и по другой причине: новичкам требуется время на обучение. В книге сформулирован Закон Брукса:

Если проект не укладывается в сроки, то добавление рабочей силы задержит его еще больше.

При очень большом числе программистов проект может быть вообще никогда не закончен: из-за общей неразберихи, попытки исправить существующие баги порождают новые, так что система не улучшается.

Программа и программный продукт

Программный продукт отличается от программы:

• максимально обобщённым диапазоном и видом входных данных
• тщательным тестированием, что является неожиданно сложным этапом
• наличием подробной документации

Программный продукт требует в 3 раза больших затрат времени, чем программа.

Эффект второй системы

Программист, разрабатывающий свою вторую систему, склонен добавлять все те возможности, которые он не смог добавить в свою первую систему (из-за нехватки времени). Поэтому вторая система часто получается перегруженной возможностями.

Концептуальная целостность

Для обеспечения концептуальной целостности системы необходимо отделить архитектуру от реализации. Один главный архитектор (или небольшая группа), действуя в интересах пользователя, решают, что должно входить в систему, а что не должно. «Очень крутая» идея может быть отвергнута, если предлагаемая возможность не вписывается в общий дизайн системы. Простота очень важна; может быть полезным реализовать только часть возможностей, на которые способна система, потому что если система слишком сложна, часть её возможностей будут оставаться неиспользованными.

Главный архитектор должен сформулировать свои решения в виде руководства для пользователя.

Формальные документы

Каждый менеджер проекта должен составить небольшой набор формальных документов, описывающих цели проекта, как, кем и когда они будут реализованы, и сколько они будут стоить. Эти документы могут вскрыть несоответствия, которые иначе было бы трудно заметить.

Каждая группа разработчиков получает набор требований к своей части системы, включая точное описание её функциональности и предельные требования к процессорному времени, занимаемой памяти, места на диске и т. д.

Взаимодействие

Чтобы предотвратить катастрофу, группы разработчиков должны взаимодействовать друг с другом всеми возможными способами. Вместо того чтобы строить предположения по поводу реализуемой им функции, разработчик должен задавать архитектору уточняющие вопросы, поскольку предположения могут оказаться совершенно неверными.

Пилотная система

Перед тем как разрабатывать окончательную систему, необходимо разработать пилотную систему. Пилотная система выявит ошибки в проектировании, после чего она должна быть полностью переделана.

Хирургические группы

Разумно, если в группе разработчиков есть один "хороший" программист, реализующий самые критические части системы, и несколько других, помогающих ему или реализующих менее критические части. Так делаются хирургические операции. Кроме того, по мнению Брукса, лучшие программисты работают в 5-10 раз быстрее остальных.

Специализированные утилиты

Вместо того, чтобы каждый программист писал собственные утилиты, в каждой группе разработчиков должен быть один программист, ответственный за написание утилит для своей группы (например, генератор кода, создающий код в соответствии с какими-то спецификациями). Должна быть также группа, создающая утилиты для всех работающих над данной системой.

Версии и замораживание системы

По мере создания системы, требования пользователя к ней могут меняться под влиянием его опыта работы с незаконченной системой. Эти пожелания пользователя следует учитывать, но только до какого-то момента, иначе работа над системой никогда не будет закончена. После этого спецификации замораживаются, и все последующие требования изменений откладываются до начала работы над следующей версией.

Снижение стоимости разработки

Брукс приводит 2 способа снизить стоимость разработки программного обеспечения:

• Нанять программистов только после того, как построена архитектура системы. Иначе при длительности этой стадии, например, в несколько месяцев программистам будет нечего делать.
• Купить часть программного обеспечения у других разработчиков.

Недавно перечитал книгу, которая уже давно стала классикой. Мифический человеко месяц или как создаются программные системы . 25 дет назад Ф. Брукс описал основные ошибки создания информационных систем . Эта работа актуальна и сегодня. Выписал для себя основные тезисы книги.

Основные тезисы книги

Поскольку программист работает с чистыми идеями, мы не ожидаем особых трудностей при реализации. Но сами наши идеи бывают ошибочными - отсюда и ошибки в программах.

Программные проекты чаще проваливаются из за нехватки календарного времени, чем по всем остальным причинам, вместе взятым. Наши методы оценивания, основанные на учёте затрат, смешивают затраты с полученным результатом. Человеко месяц является ошибочным и опасным заблуждением, поскольку предполагает, что месяцы и количество людей можно менять местами. Разделение задачи между несколькими людьми вызывает дополнительные затраты на обучение и обмен информацией. Кроме этого, далеко не все задачи можно разделить. Нужно понимать, что 9 беременных женщин за месяц ребенка не родят.

Закон Брукса : если проект не укладывается в сроки, то добавление рабочей силы задержит его ещё больше. Добавление рабочей силы увеличивает общий объём затрат тремя путями: труд по перекраиванию задач и происходящее при этом нарушение работы, обучение новых людей, дополнительное общение.

Команда проекта

Даже в большой команде проектировщиков оформление результатов нужно поручить одному или двум людям, чтобы обеспечить согласованность мини решений.

Данные Портмана по ICL показывают, что занятые на полный рабочий день программисты только около 50 процентов времени занимаются программированием и отладкой, а остальное время занимают разные дополнительные задачи.

В каждом проекте есть две руководящие должности: руководитель проекта и архитектор (технический директор). Их функции совершенно различны и требуют разных способностей. Вполне эффективным может быть любой тип взаимоотношений между этими двумя должностями (в т.ч. это может быть одно лицо).

Необходимо, чтобы внимание пользователя было особо привлечено к изменениям, произошедшим после его последнего прочтения, причём с пометками об их значении.

Важно, чтобы архитектор в телефонных разговорах отвечал исполнителям на их вопросы. Обязательно нужно регистрировать эти разговоры в журнале и доводить их до общего сведения. Сейчас для этого предпочтительнее электронная почта.

Нежелание программистов документировать проект происходит не столько от лени, сколько от неуверенности, стоит ли связывать себя отстаиванием решений, которые, как знает проектировщик, являются «предварительными».

Архитектура информационной системы

Детальная и старательная проработка архитектуры не только упрощает использование продукта, но также облегчает его разработку и делает менее подверженным ошибкам.

Концептуальная целостность является наиболее важным соображением при проектировании систем. Для достижения концептуальной целостности проект должен создаваться одним человеком или группой единомышленников.

Отделение разработки архитектуры от реализации является эффективным способом достижения концептуальной целостности при работе над очень большими проектами.

Если вы хотите, чтобы система обладала концептуальной целостностью, кто то один должен взять руководство концепциями. Это аристократизм, который не нуждается в извинениях.

На всём протяжении реализации системные архитекторы должны постоянно проявлять бдительность с целью непрерывного обеспечения целостности системы.

Сопровождение информационной системы

Программному продукту грозит устаревание ещё до его завершения. Если систему не развивать, она морально устаревает.

Все исправления имеют тенденцию к разрушению структуры, увеличению энтропии и дезорганизации системы. Даже самое искусное сопровождение программы только отдаляет момент повержения её в состояние неисправимого хаоса, выходом из которого является повторное проектирование с самого начала.

Иногда реальная необходимость обновления программы, например, с целью повышения производительности, вызывает необходимость изменения внутренних границ структур. Часто исходные границы служат причиной выявляющихся впоследствии недостатков.

Исправление одной ошибки с большой вероятностью (от 20 до 50 процентов) вносит другую. (из-за того, что во время сопровождения теряется архитектура).

После каждого исправления нужно прогнать весь набор контрольных примеров, по которым система проверялась раньше, чтобы убедиться, что она каким нибудь непонятным образом не повредилась.

Название : Мифический человеко - месяц или как создаются программные системы.

Эта книга - юбилейное (дополненное и исправленное) издание своего рода библии для разработчиков программного обеспечения во всем мире, написанное Бруксом еще в 1975 году. Тогда же книга была издана на русском языке и давно уже стала библиографической редкостью. В США полагают, что без прочтения книги Брукса не может состояться ни один крупный руководитель программного проекта. Если вы никогда не слышали об этой книге, вы можете поискать ссылки на нее в Интернете (Frederick P. Brooks, The Mythical Man-Month). Вам все сразу станет понятно.

Содержание
Предисловие к изданию 1995 года
Предисловие к первому изданию
Глава 1. Смоляная яма
Глава 2. Этот мифический "человеко-месяц"
Глава 3. Операционная бригада
Глава 4. Аристократия, демократия и системное проектирование
Глава 5. Эффект второй системы
Глава 6. Донести слово
Глава 7. Почему не удалось построить Вавилонскую башню?
Глава 8. Объявляя удар
Глава 9. Два в одном
Глава 10. Документарная гипотеза
Глава 11. Планируйте на выброс
Глава 12. Острый инструмент
Глава 13. Целое и части
Глава 14. Назревание катастрофы
Глава 15. Обратная сторона
Глава 16. Серебряной пули нет - сущность и акциденция в программной инженерии
Глава 17. Новый выстрел "Серебряной пули нет"
Глава 18. Заявления "Мифического человеко-месяца": правда или ложь?
Глава 19. "Мифический человеко-месяц" двадцать лет спустя
Эпилог
Примечания и ссылки.

Достижение концептуальной целостности .
Назначение системы программирования - облегчить использование компьютера. Для этого поставляются языки и различные средства, являющиеся, по сути, программами, вызываемыми и управляемыми возможностями языка. Но эти средства стоят денег: объем внешнего описания системы программирования в десять-двадцать раз больше описания собственно вычислительной системы. Пользователю оказывается значительно проще задать любую выбранную функцию, но выбор очень велик, и нужно помнить значительно больше вариантов и форматов.

Использование облегчается, только если выигрыш времени при задании функции превышает время, потраченное на обучение, запоминание и поиск руководств. Современные системы программирования дают такой выигрыш, но похоже, что в последние годы отношение выигрыша к затратам уменьшилось в результате добавления все более и более сложных функций. Я часто вспоминаю, как легко было использовать IBM 650, даже без ассемблера или вообще каких-либо программ.

Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Мифический человеко - месяц или как создаются программные системы - Брукс Ф. - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать pdf
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.