Инструменты разработки

Кирилл Корняков (Intel, ННГУ)
Февраль 2019

Структура лекций

1. Первые 10 минут письменная самостоятельная работа
   • Рекомендуется посещать и не опаздывать
2. Основная часть, лекция
   • Рекомендуется вести конспект
3. Иногда постараемся проводить живые демонстрации

Практические занятия

Необходимо разработать библиотеку на С++, которая:

1. Решает простую прикладную задачу
2. Разрабатывается на GitHub
3. Собирается при помощи CMake
4. Имеет модульные тесты на базе GoogleTest
5. Имеет документацию

Каждый шаг засчитывается в момент попадания вашего кода в центральный репозиторий.

Порядок приема лабораторных работ

Отчетность

• Наличие всех самостоятельных работ
• Наличие кода в центральном репозитории

Ресурсы

• Слайды

Важность инструментов

Инструменты пока не могут создавать ПО вместо вас, однако

• Значительно усиливают ваши способности
• Работают пока вы спите

Разнообразие технологий

Опыт типичного разработчика сегодня

• Host OS: Windows, Linux, macOS
• Target OS: Embedded Win/Lin, Android, iOS
• Target HW: x86, ARM, GPU, а также MIPS, DSP
• Языки:
  • Native: С, С++, Objective-C
  • Bytecode: C#, Java
  • Dynamic: Python, Ruby
  • GPU: GLSL, CUDA, OpenCL
• IDE: Borland Builder, MSVS, Eclipse, Qt Creator, Xcode

Цели курса

Познакомить с некоторыми классами инструментов и подходами,
которые будут полезны при работе в любом проекте и на любой платформе.

Хороший инструмент

Мы постараемся сосредоточиться на "хороших" инструментах.
И очень часто это будут консольные и веб-приложения.

1. Проверен временем ("Lindy effect")
2. Кросс-платформенный
3. Допускает автоматизацию
4. Быстрый
5. Имеет открытый исходный код

Программа курса: Жизненный цикл разработки ПО

Waterfall Model of the Software Development Lifecycle

Программа курса: От малого к большому

1. Личное мастерство
   • Работа с текстом
   • Автоматизация
2. Работа с кодом
   • Построение систем
   • Анализ бинарных модулей
3. Качество кода
   • Содержание кода "в чистоте"
   • Тестирование и отладка
4. Коллективная разработка
   • Коммуникация
   • Управление задачами
   • Формирование сообщества

"Золотые" практики Программной Инженерии

• Автоматические тесты
• Непрерывная интеграция
• Рецензии кода (формальные инспекции)
• Использование VCS

Development Workflow

Android Contribution Workflow

OpenCV Workflow

Инструментальная поддержка

• Автоматические тесты
  • Unit-testing frameworks (xUnit: JUnit, Google Test, NUnit)
• Непрерывная интеграция (Continuous Integration)
  • Continuous Integration systems (Jenkins, BuildBot, Travis)
• Код ревью
  • Web-based Code Review systems (Review Board, GitHub)
• Использование VCS
  • Distributed VCS (Git, Mercurial)

Сегодня все эти классы инструментов достаточно зрелые, и доступны бесплатно.

Современное состояние

• На сегодняшний день "лучшие" практики стали более легковесными,
  и наконец сложились в некоторую "гармоничную" схему.
• Эту схему можно условно назвать современным рабочим процессом (workflow),
  и она применяется во многих современных проектах (Android, Chrome, OpenCV).
• Данный workflow имеет ряд преимуществ:
  • простота и легковесность
  • стабильность — система всегда в рабочем состоянии
  • высокое качество кода — благодаря объединению тестирования и рецензирования
  • предсказуемость и управляемость процесса разработки
    

Одним словом, появилась возможность контролируемо развивать ПО,
снижая влияние человеческого фактора.

Базовые принципы

1. Предпочитайте plain-text формат в качестве исходного
   • Храните исходники в VCS
   • Овладейте техникой обработки текста в совершенстве
2. Освойте командную строку, используйте ее по максимуму
   • Обработка текста
   • Автоматизация рутинных операций
3. Изучите Python и его популярные модули
   • NumPy, Matplotlib
   • XML, Excel, pdf, email

Базовые принципы (2)

1. В деталях изучите устройство бинарных модулей
   • Последовательность шагов построения приложений (компиляция и линковка)
   • Инструменты анализа готовых файлов
2. Разрабатывайте так, чтобы вам не приходилось заниматься отладкой
   • Непрерывная интеграция (автоматическое тестирование)
   • Контроль качества кода (автоматический анализ и peer review)
3. Переиспользуйте стороннее ПО, преимущественно open-source
   • Стремительное развитие проекта (Android)
   • Полная свобода настройки и переделки

Книги

• Стив Макконнелл "Совершенный код"
• Дейв Томас, Энди Хант "Программист-прагматик"
• Нил Форд "Продуктивный программист"
• Kernighan & Pike "The Practice of Programming"

Контрольные вопросы

1. Общее назначение инструментов, примеры.
2. Признаки "хороших" инструментов, с пояснениями.
3. Примеры практик Программной инженерии, их суть.
4. Приведите примеры инструментов, помогающих применять практики.
5. Диаграмма каскадной модели жизненного цикла.
6. Диаграмма работы программиста над задачей.

Спасибо за внимание!

Вопросы?