30
Доски объявлений
На стене написано…
Обычно вы не связываете понятие изящества с полицейскими детективами. Но рассмотрим пример того, как детективы используют доску объявлений для координации действий и расследования убийства.
Предположим, что главный инспектор начинает с того, что устанавливает большую доску в комнате для заседаний. На ней он пишет один-единственный вопрос:
ШАЛТАЙ-БОЛТАЙ (ПОЛ: МУЖСКОЙ, ЧЕЛОВЕК-ЯЙЦО): НЕСЧАСТНЫЙ СЛУЧАЙ ИЛИ УБИЙСТВО?
Шалтай на самом деле упал, или его толкнули? Каждый детектив может внести свою лепту в раскрытие тайны этого возможного убийства, добавляя факты, показания свидетелей, любые судебные доказательства и т. д. По мере накопления данных детектив может заметить некую связь и также поместить на доску свои наблюдения или гипотезу. Этот процесс продолжается, передается от смены к смене, в нем участвуют различные лица и агенты, пока дело не будет закрыто. Примерный вид доски представлен на рисунке 5.6.
Некоторые ключевые особенности подхода с применением доски объявлений:
• Ни один из детективов не обязан знать о существовании какого-либо другого детектива – они лишь смотрят на доску в поисках новой информации и помещают на ней свои находки.
• Детективы могут пройти подготовку по различным дисциплинам, могут обладать различным уровнем образования и опыта и могут даже не работать на той же территории. Их объединяет желание раскрыть дело и только.
• Разные детективы могут приходить и уходить в ходе процесса, а также могут работать в различных сменах.
• На доску можно помещать все, что угодно. Это могут быть изображения, тексты, вещественные доказательства и т. д.
Рис. 5.6. Кто-то обнаружил связь между карточными долгами Шалтая и распечаткой телефонных разговоров. Возможно, ему угрожали по телефону.
Мы работали над несколькими проектами, которые включали в себя сбор распределенных данных или данных о последовательности операций. Каждый проект, решение которого строилось на основе простой модели доски объявлений, давал нам надежную метафору, с которой мы работаем: все вышеперечисленные средства, используемые детективами, также применимы к объектам и программным модулям.
Доска объявлений позволяет полностью отделять объекты друг от друга, обеспечивая тем самым пространство, на котором потребители и производители информации могут обмениваться данными анонимно и в асинхронном режиме. Как вы могли догадаться, это также позволило уменьшить объем программ, которые нам приходилось писать.
Реализация концепции доски объявлений
Изначально доски объявлений (на основе компьютеров) разрабатывались в системах искусственного интеллекта для решения крупномасштабных и сложных задач – распознавания речи, принятии решений на основе баз знаний и т. д.
Современные распределенные системы (подобные доскам объявлений), такие как JavaSpaces и Т Spaces [URL 50, URL 25], основаны на модели пар «ключ-значение», изначально пропагандировавшейся в системе Linda [CG90], где этот принцип был известен под именем "область кортежей".
При помощи этих систем можно сохранять активные объекты Java (а не только данные) на доске объявлений и извлекать их при частичном соответствии полей (через шаблоны и трафаретные символы) или с использованием подтипов. Предположим, что имеется тип Author, являющийся подтипом Person. Вы можете искать доску объявлений, содержащую объекты Person, используя шаблон Author, в котором параметру lastName присвоено значение «Shakespeare». В результате вы получите автора по имени Bill Shakespeare, а не садовника по имени Fred Shakespeare. Основные операции в системе JavaSpaces:
Название – Функция
read – Осуществляет поиск и извлечение данных из данной области.
write – Помещает некий элемент в данную область.
take – Подобен read, но также удаляет элемент из данной области.
notify – Задает вид уведомления, которое присылается при записи объекта, совпадающего с шаблоном.
Система Т Spaces поддерживает аналогичный набор операций, но с другими наименованиями и несколько другой семантикой. Обе системы построены подобно базе данных; они обеспечивают элементарные операции и распределенные транзакции, гарантирующие целостность данных.
Поскольку мы можем хранить объекты, то можно использовать доску объявлений для проектирования алгоритмов, основанных на потоке объектов, а не только на данных. Любой может задать свидетелю вопросы, касающиеся расследования, поместить протокол и переместить свидетеля на другой участок доски, где он отвечал по-другому (если вы дадите и ему прочесть написанное на доске).
Большим преимуществом систем подобного типа является единственный непротиворечивый интерфейс к "доске объявлений". При построении обычного распределенного приложения вы можете затратить много времени, обрабатывая уникальные вызовы API для каждой распределенной транзакции и интеракции в системе. Проект быстро станет сущим кошмаром, если произойдет комбинаторный взрыв интерфейсов и интеракций.
Когда детективы ведут расследование крупных дел, то доска объявлений может прийти в беспорядок и найти на ней нужные данные станет сложно. Решение состоит том, чтобы разбить доску на секции и начать каким-то образом упорядочивать данные.
Различные программные системы осуществляют это разбиение по-разному; одни используют достаточно однородные зоны или группы интересов, тогда как другие используют более иерархичную древовидную структуру.
Стиль программирования под названием "доска объявлений" снимает потребность во многих интерфейсах, позволяя создавать более элегантную и последовательную систему.
Пример приложения
Предположим, что мы пишем программу для принятия и обработки заявлений на ипотечный кредит или ссуду. Законы, действующие в этой области, отличаются одиозной сложностью, и чиновникам различного уровня всегда есть что сказать по данному поводу. Кредитор обязан убедить заявителя в том, что он должен раскрыть некоторые факты и запросить определенную информацию, но не должен задавать других конкретных вопросов и т. д.
Помимо отвратительных правовых норм, нам приходится бороться со следующими проблемами.
• Порядок поступления данных никак не гарантируется. Например, выполнение запросов для проверки кредитоспособности или поиска названия требует существенных временных затрат, тогда как фамилия и адрес могут быть найдены сразу.
• Сбор данных может осуществляться разными людьми, рассеянными по разным офисам, расположенным в различных часовых поясах.
• Некоторые данные могут собираться автоматически с помощью других систем. Эти данные могут поступать в асинхронном режиме.
• И тем не менее, некоторые данные могут находится в зависимости от других данных. Например, вы не сможете начать поиск автомобиля по названию, пока не получите подтверждение права собственности или страховки.
• Поступление новых данных может вызвать появление новых вопросов и стратегии действий. Предположим, что проверка кредитоспособности заканчивается неубедительным результатом; теперь вам придется заполнить еще пять формуляров и, возможно, сдать анализ крови.
Вы можете попробовать обрабатывать всевозможные сочетания и обстоятельства, используя систему автоматизации документооборота. Существует большое число подобных систем, но они могут быть сложными и требовать интенсивной работы программистов. При изменении нормативов необходимо менять и документооборот: людям придется изменять процедуры и переписывать встроенную логику.