Rakkaudesta koodiin ketterästi

Miten ohjelmoijan tulisi suhtautua omaan koodiinsa ja ohjelmointiin? Miten ohjelmointiin ja ohjelmoijiin tulisi suhtautua? Miten Tuppu suhtautuu ammattimaisen ohjelmistokehittäjän rooliin työelämässä? Onko asiakkaan tarpeet tärkeämpää kuin laadukas ja hyvä koodi? mitä on hyvä koodi? Kuinka monta ihmistä tarvitaan koodaamaan yhtä ohjelmaa? Miten tämä kaikki hallitaan?

Vesiputous

Itselleni on hyvin jäänyt mieleeni yksi kuvaaja, jonka suomalainen Visual Basic -kirja avasi erinomaisesti muiden asioiden ohella. En itse ole sitä löytänyt uudestaan, mutta erittäin hyvin mieleeni jäi kyseinen projektin eri vaiheisiin käytettävä aika piirakkadiagrammina. Kyseisessä kuvaajassa ohjelmoinnin osuus oli hyvin pieni eli vain n. 15 %:n siivu, jollaiseksi aikajakauma on käytännössä osoittautunut isoissa projekteissa. Seuraava humoristinen Suomen jääkiekon 1995 vuoden MM-voiton Ihanaa leijonat ihanaa karikatyyri muistuttaa nykyään perinteisestä ohjelmistoalan projektimallista eli vesiputousmallista [17].

Minkälainen nykyaikana olisi piirakkadiagrammi, jos ohjelmistokehittäjän työaika kuvattaisiin sillä? onko huuhata väittää, että ohjelmistokehittäjän työstä ohjelmoinnin osuus on vain pieni osa työtä. Mielestäni tämä vanha perinteisen projektimallin viisaus on unohtunut vanhojen oppien demonisoinnin myötä.

”Kuinka monta blondia vaaditaan vaihtamaan lamppu?
– Kaksi. Toinen pitää lampusta kiinni ja toinen pyörittää tuolia.”

Kukaan ei tietääkseni ole koskaan väittänyt, että ketterässä ohjelmistokehityksessä ei tarvitsisi suunnitella, määritellä ja testata ohjelmaa [3]. Kyse on vain siitä, että ketterässä ohjelmistokehityksessä sitä tulisi tehdä jatkuvasti, eikä vain painottaen projektin alkupäätä. Samoin kukaan ei tietääkseni ole väittänyt, että perinteisessä projektimallissa ei saa palata bumerangina vaiheissa taaksepäin.

”In the 1980s and early 1990s, there was a widespread view that the best way to achieve better software was through careful project planning, formalized quality assurance, the use of analysis and design methods supported by CASE tools, and controlled and rigorous software development processes. This view came from the software engineering community that was responsible for developing large, longlived software systems such as aerospace and government systems.

This software was developed by large teams working for different companies. Teams were often geographically dispersed and worked on the software for long periods of time. An example of this type of software is the control systems for a modern aircraft, which might take up to 10 years from initial specification to deployment. These plandriven approaches involve a significant overhead in planning, designing, and documenting the system. This overhead is justified when the work of multiple development teams has to be coordinated, when the system is a critical system, and when many different people will be involved in maintaining the software over its lifetime.” [12]

Hyvin suunniteltu on puoliksi tehtynä

Iso osa ohjelmoinnista on vain perinteistä iffittelyä eli suomeksi jossittelua, johon moni ohjelmoija kompastuu nokkeluuttaan, kun tekevät liian moni-mutkaisia kikkareita. Ehtolauseiden ongelma on siinä, että se edellyttää valtavaa haara- taikka polkukattavaa testausta joko manuaalisesti debuggerin kanssa tai sitten automatisoiduilla yksikkötesteillä.

Näitä asioita voidaan mallintaa perinteisellä vuokaaviolla, joka on ajalta ennen ohjelmistoalaa. Jos jotain ei vuokaaviolta löydy testauksessa, niin ohjelmaa ei oteta tuotantoon. Näin hieman pelkistäen, ohjelmien testaus on oma laaja kokonaisuutensa.

Kuva 2. Vuokaavio eli Flow Chart UML-tyyliin. [1]
Miksi näin ei sitten aina tehdä koko ohjelmalle? Kyse on hyvin suurelta osin siitä, että kattavan vuokaavion piirtäminen ja automaatiotestien tekeminen vievät valtavasti aikaa. Kyse ei ole siitä, ettäkö ei olisi olemassa menetelmiä niiden tekemiseen. Vielä kun tähän lisätään kattava määrittelytiedosto, niin ajankäytöllisesti ei enää ehditä kehittämään ohjelmaa. [12]

Yksi iso ongelma perinteisessä projektimallissa on jatkuvasti päivitettävät suunnitelmat. Puhumattakaan odotettavista muutoksista asiakkaan tarpeeseen, jota asiakas itsekään ei yleensä tiedä, vaan olettaa ohjelmistokehittäjien tietävän. Kuvassa 1. hahmoteltuna ongelma visuaaliseen muotoon.

Kuva 1. tyypillinen vesiputous Ganttin kaaviolla.

Projektimallin speksaus rajoittaa ohjelmointia, ketterässä kehityksessä on perimmiltään ihan eri filosofia. Projektimalli sopii hyvin esim. Olkiluoto 3 – ydinvoimalahankkeeseen tai muihin rakennusprojekteihin, joissa halutaan minimoida rakennusaika eri toimijoiden kesken. Ohjelmointi ei ole mitään pikakirjoittamiskilpailua, vaan muistuttaa enemmänkin blogikirjoittamista.

Kuva 2. Loppu tällaiselle 1000-luvun ohjelmistokehitykselle. [5]
Asia ymmärrettiin kunnolla vasta vuosituhannen vaihteen IT-kuplan aikaan, kun sijoittajien rahat olivat loppu ja ei tullut mitään tulosta. Oli pakko keksiä jokin muu parempi tapa tehdä ohjelmia, kehittää kokonaan uusi ajatusmalli tyhjästä. Yhteiskuntia, ohjelmia ja muita vastaavia monimutkaisia järjestelmiä ei vain osata kehittää ylhäältä alaspäin johdetulla viisivuotissuunnitelmalla. Moni on varmasti sitä mieltä, että teoriassa asiat voivat toimia optimaalisesti, mutta käytännössä asiat ovat niin kaaottisia, ettei kukaan osaa niitä kaikkia käsitellä helposti.

Työajanseuranta

Työajanseuranta on alasta riippumatta hyvin ärsyttävää. Jokaisella alalla varmasti hyvin ymmärretään, että ihminen ei paljoa ehdi tai pysy tekemään työpäivän aikana. Tätä varten ennen teollistumista haalittiin viholliskansoista orjia, jotka tekivät raskaita töitä. Nykyään jopa kaupan kassat korvataan automatisoiduilla järjestelmillä. Myös tietojärjestelmissä ihminen on suurin pullonkaula, eikä ohjelmointi ole tähän mitenkään poikkeus.

”You should plan on working 60 hours per week. The first 40 are for your employer. The remaining 20 are for you. During this remaining 20 hours you should be reading, practicing, learning, and otherwise enhancing your career.” [7]

Ohjelmoijan odotettava työajankesto on kaikista vaihtoehdoista mahdollisimman pessimistinen arvio. Sen jälkeen kyseisen arvion saa kertoa piillä. Tämä on odotettavissa oleva työaika. Tämän voisi myös sanoa niin, että työajasta vain 15 % kuluu ohjelmointiin. Ajankäytön ymmärtäminen on monelle todella vaikeaa, että miten paljon kaikenlaista on ja miten vähän saa aikaan.

Asiaa voidaan lähteä myös LoC-käsitteestä eli koodiriveistä. Jos ohjelmoija kehittää ohjelmaa tasaisen hyvällä 100 rivin päivävauhdilla ja vuodessa on 200 työpäivää. Kun ohjelman koko on 100K riviä koodia, niin työaikaa ohjelman kehittämiseen kuluu 5 vuotta. Vastaava ohjelma 40K koodirivisenä 50 rivin päivävauhdilla valmistuisi vuoden etuajassa. Näin yhtenä perinteisenä tapana arvioida työaikaa. Vertailuksi Lidlin SAP-pohjainen ERP maksoi 500 M€, työstettiin 7 vuotta ja tulos oli 0 riviä koodia valmiina [4]. Tämä jos mikä vakuuttaa itseni suunnitelmatalouden toimattomuudesta nykymenetelmin.

”I remember feeling so good about myself for the long hours I was working. I remember feeling dedicated. I remember thinking that working at 3 am is what serious professionals do. How wrong I was!” [7]

Koodirivien laskenta on monien mielestä erittäin huono tapa tehdä työajan seurantaan, mutta oikein käytettynä kuitenkin paras tunnettu menetelmä. Esimerkiksi ammattikorkeakoulun opinnäytetyöni oli alle 10K riviä C#-koodia, jota myöhemmin laajensin mm. maanjäristyslaskemilla. Koodirivien arviointi vaatii vahvaa ymmärrystä ohjelmoinnista, joten ehkä sen takia turvaudutaan mm. tuntikirjanpitoon.

Tunteja seurataan myös laskutuksen takia, usein ohjelmia myydään joko kiinteähintaisina projekteina taikka sitten tunteina. Kyse on tästä markkinataloudesta, jonka opit eivät erityisen hyvin sovellu immateriaalisten ohjelmien myymiseen. Tämä herkästi johtaa samanlaisiin ongelmiin kuin suunnitelmatalouden tuotesuunnitelussa.

Hyvä koodi

Itse aikoinaan kun ohjelmointia aloitin, niin olin hyvin huolissani omasta osaamisestani. Jotenkin kuvittelin, että ohjelmoinnissa olisi jokin ns. viisasten kivi, jolla kaikki asiat ratkeaa. Kuitenkin asioita ja tapoja on oppinut enemmän ja enemmän, eikä vielä sitä kaiken kullaksi muuttavaa juttua ole tullut vastaan. Ei niin kaavioista, speksauksesta, työkaluista, olio-ohjelmoinnista, opeista, sertifikaateista kuin muistakaan alaan liittyvistä asioita saanut kaiken tekevää. Olen kuitenkin saanut huomata, että olen oppinut aiempaan nähden. Yleensä vaihtoehtojen hyvät ja huonot puolet oppii tiedostamaan, jolloin osaa valikoida tilanteeseen paremman vaihtoehdon.

”We are uncovering better ways of developing
software by doing it and helping others do it.” [3]

Olen ymmärtänyt, että ykkösien ja nollien oikein järjestelyä voi tehdä monella tavalla. Mikään niistä tavoista ei välttämättä ole täysin oikea tai väärä. Jos on rajapinta ulkopuoliselle taholle, portti tai toisen ohjelmoijan tekemä kirjasto, niin se pakottaa tekemään asiat samoin. Tällöin on hyvä, jos asiasta on dokumentaatiota, koska itse ei voi asiaa ratkaista haluamallaan tavalla.

Hyvä koodi on kuitenkin arvokasta, jota en itsekään aina ole ymmärtänyt [9]. En ole aina tiennyt mitä on ERP eli tuotannonohjausjärjestelmä, mutta olen niitä ohjelmoinut. Usein tulee vähäteltyä oman koodinsa arvoa, ei ymmärrä sen olevan valtavien rahasummien arvoista. Yksi Like-nappi voi olla Facebookille miljardien dollarien arvoinen, se tuo käyttäjille valtavasti hyötyä. Samoin Googlen hakukoneen etusivulle ei ole paljon muuta sisältöä kuin vain yksi tekstikenttä, mutta todennäköisesti silti se on paljon parempi kuin mikään muu monimutkaisempi ratkaisu. Koodin arvo on laskennallisesti tulo käyttöasteesta ja loppukäyttäjän siitä saamasta lisähyödystä. Käyttämätön ja asiakasta hyödyttämätön koodi on arvotonta.

Aivan samoin kuin koodirivien määrän laskeminen on ongelmallista työajan seurantana, niin ihan samoin koodin arvon laskeminen työtunteina on typerää. Usein yksinkertaisempi voi olla jopa arvokkaampi, siinä on vähemmän hukkaa ja turhaa roskaa. Etenkin käytettävyyden kannalta yksinkertainen ja selkeä on usein parempi, myös ohjelmakoodin ylläpidettävyyden kannalta yksinkertainen ja selkeä on yleensä parempi. Perinteisen mallin mukaisesti loppuvaiheessa huomatun asian korjaaminen voi olla työmääränä 50 – 200 kertaa isompi kuin projektin alkuvaiheessa [2]. Siis alkuperäisen yhden työpäivän työstä tulee loppuvaiheessa jopa yhden työvuoden lisätyö. Ratkaisuna tähän yritettiin siirtää suunnittelua mahdollisimman etupainotteiseksi. Oikeampi ratkaisu oli lisätä iteraatiota, eikä yrittää saavuttaa ”hole-in-one”.

Testaus

Ohjelmointi itsessään ei ole paljoa muuttunut 50 vuoden aikana. Ohjelmat perustuvat samalle strukturaaliselle paradigmalle, jossa konekieliset hyppylauseet on korvattu ennakolta sovituilla ehtolauseilla ja silmukoilla. Jos hypätää taaksepäin, niin  on silmukka. Vastaavasti koodissa hypätään eteenpäin, kun ehtolause ei ole loogisesti totta. Muuten koodia mennä riveittäin eteenpäin Yksinkertainen perusidea, joka ei ole muuttunut paljoakaan, ohjelmointi on ihan samanlaista nykyään perusperiaatteiltaan kuin ennemminkin.

Strukturaalinen/proseduraalinen ohjelmointiparadigma on jopa uusin lajissaan, olio-ohjelmointi ja funktionaalinen ohjelmointi ovat sitä vanhenmpia paradigmoja. Olio-ohjelmointi kuitenkin saavutti valtavaa suosiota 1990-luvulla C++:n myötä. Samoin Lispin seuraaja Clojure on hyvin vahvasti esillä etekin rinnakkaisuuden merkityksen lisääntymisestä, joskaan ei tähän asti koskaan ole ollut erityisen suosittu tapa tehdä ohjelmia. Ajatusmallina funktionaalinen ohjelmointi on kaikista vanhin eli ensimmäinen paradigmoista. Myös Microsofti on kehittänyt F#-ohjelmointikielen, joka on funktionaalinen ohjelmointikieli. Myös ihana C-kieli eli ”rakenteellinen konekieli” käyttää hyvin vahvasta strukturaalisesta periaatteesta huolimatta funktioita osana koodin structurointia/encapsulointia [14], joten melkein kaikki ohjelmointikielet käyttävät kaikkia paradigmoja mahdollisimman paljon hyödyksi.

”If I took a computer programmer from 1966 forward in time to 2016 and put her in front of my MacBook running IntelliJ and showed her Java, she might need 24 hours to recover from the shock. But then she would be able to write the code. Java just isn’t that different from C, or even from Fortran.” [8]

Miten mordernin kannettavan esittelisi ohjelmoijalle, joka on tehnyt ohjelmia aikana ennen mikropiirejä: ”Tässä kannettavassa on triljoonan tavun SSD-asema massatiedolle, 16 miljardin tavun keskusmuisti muuttujille ja ohjelmakoodille, välimuistia miljoonia tavuja ja sitten rekistereitä 16 kappaletta 64 bittisiin eli 18 446 744 073 709 551 616 kokonaislukuun asti. Lisäksi suorittaa useampaa säiettä kerralla, kun ei ole muuta käyttöä miljerdeille transistoreille keksitty.”

Moni asia on kuitenkin muuttunut valtavasti, nykyinen ohjelmistokehitys ei kuitenkaan ole samanlaista kuin aiemmin. Työkalut ja menetelmät ovat muuttuneet valtavasti. Tämä on kuitenkin yksi ketterän kehityksen periaatteista, usko tekniikoihin ja menetelmiin ei ole syy tai ratkaisu paremmalle ohjelmistokehitykselle. Ohjelmointi ei edes ole muuttunut juurikaan, ohjelmat vain ovat suurempia kuin koskaan aiemmin.

”And if I transported you back to 1966 and showed you how to write and edit PDP-8 code by punching paper tape on a 10 character per second teletype, you might need 24 hours to recover from the disappointment. But then you would be able to write the code. The code just hasn’t changed that much.” [8]

Tämä tuo erittäin paljon haastetta testaukselle. Aiemmin testauksen rajoitteena oli ohjelmien ja laitteiden suorituskyky. Nyt potentiaalia ja mahdollisuuksia on paljon enemmän kuin koskaan aiemmin. Ollaan tultu siihen pisteeseen, että edes laitteiden kehityksen jatkuva pienentyminen kohtaa fyysiset rajat. Seuraavassa videossa olevan raketin ohjausyksikössä ei ollut yhtäkään transistoria, mutta silti se voitiin toteuttaa.

Testaus on todella vaikeaa tehdä kattavasti, ohjelman haarautuminen johtaa ääretöntä lähentelevään määrään testejä koodin täydellisesesti kattavassa testauksessa. Rivikattavan testauksen voi saavuttaa, sitä yleensä pidetään miniminä, jonka saavuttaminen ei pitäisi olla mitenkään mahdotonta. Jokainen ohjelmaan kuuluva koodirivi tulisi testata.

Ongelma testauksessa myös on se, että milloin testi on ok. Ohjelmakoodi voi olla validia, ilman sitä se ei edes käänny [14]. Ajon aikana ohjelma kaatuu, niin silloin se ei toimi. Nämä asiat voidaan helposti testata. Näitä feilauksia tulee jatkuvasti, se on ihan normaali osa ohjelmakehitystä. Ohjelman todistaminen toimivaksi on jopa mahdollista, mutta ohjelman toimimattomuuden todistaminen on vaikeampaa.

Kuitenkin kun urallaan tähtää Britanniaan, niin voi osua Kuuhun. Iteäni Wernher von Braun on toiminut tietynlaisena idolinani omassa elämässäni. En ole koskaan kokenut suomalaista yhteiskuntaa omakseni, vaan olen halunnut muuttaa mieluummin Alankomaihin tai Belgiaan – eettisesti kolme-neljä sukupolvea suomalaista yhteiskuntaa edellä olevaan yhteiskuntaan [16]. Suomessa parasta on koulutusjärjestelmä, jota nykyiset hallituspuolueet romuttavat. Kokoomusta itse luulin sivistyspuolueeksi, mutta se ehkä kaikisa pahin junttipuolueista.

Wernher Magnus Maximilian Freiherr von Braun (March 23, 1912 – June 16, 1977) was a German (and, later, American) aerospace engineer and space architect. He was the leading figure in the development of rocket technology in Germany and the father of rocket technology and space science in the United States.” [13]

Mielestäni Warner von Braun toimii hyvänä motivaattorina omalle uralle, hän on aloittanut koko uransa tyhjästä pienestä rakettiharrastelusta. Vaikka Suomessa ei ole itselleni mitään syytä olla, tai ei ole mitään syytä tukea tätä yhteiskuntajärjestelmää, niin silti kannattaa tähdätä korkealle ja yrittää eteenpäin, kun ei muuta voi. Humanismi, aatteet ja yhteiskuntajärjestelmät muuttuvat, mannertevälisen ohjeksen tekniikka säilyy. Eikö ole valtavaa ammattillista ylpeyttä pointtaava referenssi, että omana pomona on ollut seuraavanlainen kotoa kadulle heitetty tuleva poliitikko,  jonka opiskelupaikka evättiin tuntemattoman(?) juutalaisen toimesta, jonka kohtalo oli todistaa miljoonien juutalaisten näännytettiin hengiltä rangaistuksena virheestä. Kuitenkin on silti tullut hyvin toimeen hänen kanssaan ketterillä menetelmillä, vaikka oli pitkävihainen persoona? ”Sinähän halusit huippuälykkään pomon? [17]” [15, 21]

Hitler oli paljon edellä aikaansa. Hän käytti älykkyyttään ja lahjojaan politiikan popularisointiin. Ehkä hänellä olisi ollut parempaa annettavaa taiteessa, ehkä ei. Ehkä hän oli vain monta sukupolvea muita edellä.

Edellisten videoiden tapahtumat jakavat hyvin vahvasti ihmisten mielipiteitä, eikä niistä useinkaan osata keskustella asiallisesti, vaikka koulutettuna ihmisisenä ainakin minun pitäisi kyetä siihen [24]. Ei kannata tehdä niin kuin minä; että menee sönköttämään syntyperäisellä – joskin belgiassa asuneelle – huonolla englannilla sitä, että miksi Suomi oli sodassa Venäjään vastaan. Sama kuin menisi arabeille puhumaan olutharrastuksistaan.

Seuraavassa videossa on ranskalaisten näkemys lastenohjelmassa vajaan sadan vuoden eli 3 – 4 sukupolven takaisiin tapahtumiin. Kuka lukee kirjoja, Hitlerin Taisteluani? Amerikkalaisen selostajan juttua äänestä päätellen leikattu ydinpommin kohdalta, muutenkin tätä sarjaa vähä sensuroitu. Viimeistä jaksoa en muista nähneeni lapsena Suomessa, hebreankielisessä oli sensuroitu pois ristiä näyttävä kohta. Protip: Seuraavan jakson lopun katsomisen jälkeen on hyvä katsoa koko jakso läpi uudestaan kokonaan.

Käytettävyys on myös yksi iso osa testausta. Tämä osio on ehkäpä vaikeinta, kun ohjelmistokehittäjät itse hallitsevat oman ohjelman toiminnan ja tulevat sokeiksi käytettävyydelle. Tyypillinen sanonta ohjelmistoalalla on: ”Se ei ole bugi, se on ominaisuus.” Toisen henkilön näkymys on todella tärkeää, jotta tietää milloin ohjelma ei toimi oikein.

Principles behind the Agile Manifesto

We follow these principles:Our highest priority is to satisfy the customer
through early and continuous delivery
of valuable software.
Welcome changing requirements, even late in
development. Agile processes harness change for
the customer’s competitive advantage.

Deliver working software frequently, from a
couple of weeks to a couple of months, with a
preference to the shorter timescale.

Business people and developers must work
together daily throughout the project.

Build projects around motivated individuals.
Give them the environment and support they need,
and trust them to get the job done.

The most efficient and effective method of
conveying information to and within a development
team is face-to-face conversation.

Working software is the primary measure of progress.

Agile processes promote sustainable development.
The sponsors, developers, and users should be able
to maintain a constant pace indefinitely.

Continuous attention to technical excellence
and good design enhances agility.

Simplicity–the art of maximizing the amount
of work not done–is essential.

The best architectures, requirements, and designs
emerge from self-organizing teams.

At regular intervals, the team reflects on how
to become more effective, then tunes and adjusts
its behavior accordingly. [5]

Seuraavat kaksi 1930-luvun opetusvideota antavat mielestäni hyvän kuvan, että minkälaista ketterän kehityksen tulisi olla. On myös tullut selväksi, että ohjelmistoprojektien hallinnan  tulee sopeutua tosimaailmaan, kun sitä ei voi muuttaa. Sen lisäksi että videot muistuttavat tyypillistä onnistunutta ohjelmistokehitystä; ketteryyden nimenomaan kuuluu olla tällaista.

Olisi hyvä, jos nykyaikana tehtäisiin vastaava ketterän ohjelmistokehityksen opettamiseksi. Jousituksen kehittäminen tyhjästä on niin monimutkainen asia, että se on hyvin verrannollinen tyypilliseen ohjelmistokehityksen haastavuuteen. Tyypillisesti ohjelmoitavat ohjelmat ovat aivan eri alaa kuin oma koulutus, joten myös sikäli kuvastaa täydellisesti ohjelmistokehitystä.

Jos seuraavia videoita katsoo, niin varmasti herää ajatuksia. Itse pidän seuraavan videon yksinkertaisesta ja hauskasta tavasta kertoa rungon suunnittelusta. Toisessa videossa korisuunnitteluun osallistunut sotilaskapteeni laittaa itsensä testiin. Aiheeseen liittyen mm. CAD eli tietokoneavusteinen suunnittelu on tehnyt jotain hyvääkin korisuunntteluun liittyen. Pakko myös sanoa, että kolmannen videon 1950-luvun auto on paljon tyylikkäämpi kuin uudempi. Nykyään kori ja runko ovat sama asia, kun suunnittelutavat ovat kehittyneet.

Ohjelmistokehityksen tulisi edetä samoin kuin auto iteroi omia reittejään. Jousitusjärjestelmä on kuin projektinhallinta.  Kukaan ei voi etukäteen tietää, että minkälainen matka tulee olemaan, eikä näin saisi ajatellekaan. Ohjelmistoa kehittvätä ihmiset, ohjelmistokehityksen tulee mukautua vallitseviin olosuhteisiin. Ei kukaan syntyessäänkään tiedä oman elämänsä polkuja, samoin ei vuosia kestävän ohjelmistokehityksen alkuvaiheessa voida  tietää tulevaa via dolo rosoa.

Ohjelmistoa voi olla kehittämässä harjoittelija, joskus sitä voi olla kehittämässä iso lauma ohjelmistokehittäjiä. Esimerkiksi Facebookin alku oli opiskelijoiden sivustossa, jossa haluttiin stalkata opiskelijanaisia. Samaa järjestelmää tiedustelupalvelut stasista alkaen ovat yrittäneet kehittää projektina, mutta ei ole onnistunut. Nyt Facebookia kehittää valtava miljardien dollarien kehitysorganisaatio. Järjestelmä on uskomattoman yksinkertainen, kavereiden lisääminen on monimutkaisin asia kyseisessä palvelussa. Moni olisi voinut kuvitella, että tietokantojen ja järjestelmien suorituskyky ei koskaan voisi riittää miljardien ihmisten kattavaan tietojärjestelmään, mutta niin se vain toteutui PHP-kielellä opiskelijoiden tekemänä.

Ohjelmistoarkkitehtuuri

Ehkäpä yksi vähemmän hyvin tiedossa oleva asia aloitteleville ohjelmoijille on ohjelmiston arkkitehtuuri. Tämä on asia, johon itse kohtasin ensimmäistä isompaa ohjelmaani eli Siilomitoitusohjelmaa tehdessäni.

Minä sain hyvän neuvon Ohjelmointiputkan irkkikanavalta, kun asian kysyin omin sanoin. Neuvo oli: encapsuloi koodia, jolloin sen rakennetta voi myöhemmin itse tai joku muu muokata eli refactoroida. Mielestäni tämä neuvo oli hyvin tärkeä, itsestäänselvyys kokeneemmille.

Ohjelma siis pitää jakaa jotenkin pienempiin osiin: funktioihin, luokkiin ja muihin osiin. Näillä osilla ei ole nykyisen käsitykseni mukaan niinkään merkitystä, kunhan vain ohjelman pilkkoo luettavaksi.

Itse ihmettelin sitä, mutta nykyään se on yhtä itsestään selvää kuin artikkelin jakaminen lukuihin, kappaleisiin, virkkeisiin ja lauseisiin. Sitä vain pitää tehdä, rutiiniksi se tulee kokemuksesta.

Arkkitehtuurin kasvaessa tulee vain lisäkerroksia. Kun pohja ja pienet palat ovat helpommin pureksittavia, niin voi muokata arkkitehtuuria. Seuraavassa videossa oikea kaupunkisunnittelija konsultoi peliä SimCity 2000.

Moni ohjelmistoprojekti epäonnistuu kuin edellisessä pelissä moni pelaaja. Jos aluksi ei nimeä muuttujia kuvaavasti ja muutenkin tee pieniä perusteita koodissa hyvin, niin siitä seuraavat ongelmat voivat tulla vastaan vuosien päästä liian isona muurina – projektin kaatavina.

Siisti koodari

Erittäin stereotypisena clean coderina pidän Absentilla työskennellyttä Esko Jokista, joks on minua eniten ystävällisesti alaan avustanut työkaverini. Jotenkin ikimuistoiseksi käsitteeksi jäi Hubba Bubba ja seuraava kappale vahvistaa sitä, vaikken tiedä mistä se johtuu.

Näkemys alasta ei välttämättä ole lopullinen, vaan on muuttunut ja odotettavasti muuttuu vastaisuudessa. Itse vahvalla teknillisellä koulutus- ja työtaustallani voin yhtyä siihen näkemykseen, että ohjelmointia tulisi opettaa mieluummin taidekoulussa kuin teknillisessä yliopistossa. Muutos olisi niin monimutkainen, iso ja haastava jo kulttuurillisesti, että se tulisi tehdä ketterästi projekti-mallin sijaan, jotta muutos voitaisiin toteuttaa onnistuneesti.

Naisia pidettiin hyvinä ohjelmoijina, heillä nähtiin olevan paljon oikeita ominaisuuksia alaan liittyen. Ehkä se näkemys oli oikea, miehet ovat pilanneet ohjelmistokehityksen. Kuvan 4. mukaisesti on olemassa hyviä naisia ohjelmoijina, mutta liian vähän.

Kuva 4. Ei tarvitse olla ruma, jotta voi olla hyvä ohjelmoimaan: Eivät ole poissulkevia ominaisuuksia.

Ohjelmointi ei ole niin teknistä kuin itse luulin nuorempana, kun unelmoin saavani työnimikkeekseni: ”ohjelmoija”. Unelmani toteutui, nykyään en pidä omaa unelmaani mitenkään yliampuvana. Lapsena monilla vain on heikko itsetunto, pelkäsin osoittaa omaa osaamistaan ja turhaan salaili kiinnostuksiaan. Toivottavasti viimeistä ei moni muu ohjelmoinnista kiinnostunut tekisi peruskoulussa.

Aivan samoin kuin ihmiskielien opettelussa luulin, että en ymmärtänyt jotain oikein kielen logiikasta, niin sama ilmiö toistuu itselläni ohjelmoinnissa jatkuvasti ilmeisempänä. Mielestäni pidän sitä merkkinä siitä, että ymmärtää käytetyn asian rajoitteet. Aina ei ole niin väliä, että mitä tekee, vaan että miten tekee/sanoo/kirjoittaa/koodaa.

Tulevaisuus kautta historian

Tässä blogiartikkelissani käsittelin hyvin monipuolisesti projektin ohjelmistokehityksen hallintaa. Minä kirjoitan blogiani ketterästi, olen niin jo tehnyt kaksi vuotta. Alkujaan työttömänä tätä blogiani aloittaessani mietin, että mihin tämä kaikki johtaa. En vain kyennyt hahmottamaan sitä, joten päätin suosiolla mennä ketterällä menetelmällä, aloittaen kertomaan Rooman valtakunnan Leipää ja Sirkuhupeja -filosofiasta [10]. Mielestäni se oli hyvä alku blogilleni, sisältäen todella paljon sitä, jota itse ajattelin blogini sisältävän.

Miten siis mielestäni ohjelmistokehitystä tulisi opettaa? Koska mussutan ja kritisoin, niin minä koen velvollisuudeksi selittää paremman mallin myös siihen. Perinteinen projektimalli on todella hyvä tapa opettaa teoriassa, joskin se on käytännössä virheellinen. Tämä on todella pelottavaa, kun ajattelee, että on aikoinaan opetettu väärää tapaa vain sen takia, että ei osattu tai haluttu kertoa muuta.

Kuva 5. Aluksi ohjelmointi voi vaikuttaa hyvinkin selkeältä, mutta jossain vaiheessa se muuttuu säätämiseksi.

Mielestäni oikea tapa olisi se, että ohjelmistoalan opiskelijat laitettaisiin tekemään projektia eri alan opiskelijoiden kanssa, kuten vaikkapa helpompina vaihtoehtoina rakennus- tai konealan insinööriopiskelijoiden kanssa. Nämä projektit voisivat kestää vuosia, jolloin tulisi todellista kuvaa ohjelmistoalan projekteista/prosesseista. Voisivat tutkijoiden kammioissa loikoilevat professoritkin hahmottaa, että mitä todellinen miljoonan koodirivin ohjelmistoprojekti on kampusalueen ulkopuolella. Näin opetuksen taso nousisi ketterän kehityksen myötä oppilaitoksissa. Kuvassa 7. ohjelmistokehitys esiteltynä ei-projekti -mallilla.

Kuva 7. Ohjelmistokehityksen ketterä menetelmä kuvattuna Ganttin kaaviolla, yhden ohjelmistokehittäjän näkökulmasta.

On myös hyvä ymmärtää, että ohjelmakoodi ei yksinkertaisesti ole suoraan kierrätettävää eri projektien välillä, ellei sitä ole tehty sellaiseksi. Tälläinen koodi on geneeristä koodia, joka voi olla kirjasto. Tällöin se soveltuu tiettyyn moneen yleiseen tarkoitukseen hyvin, mutta ei tiettyyn haluttuun tarkoitukseen. Olen kuvaillut sitä seuraavalla itse keksimälläni Kuvalla 7. Yksinkertaisuus on tapa tehdä asia helpoksi ja nopeaksi. Geneerisyys on tapa tehdä asia moneen tilanteeseen sopivaksi. Toiminallisuus on tapa tehdä ohjelma kattavasti. Näitä kaikkia ei voi helposti saavuttaa, joskaan en väitä sen olevan mahdotonta esim. neuroverkoilla. Unix, Paint ja Passeli ovat kaikki lähellä keskusta ja täydellisesti(?) onnistuneita, mutta silti täysin erillään toisistaan omissa optimaalisissa kategorioissaan.

Kuva 7. Venn Diagrammi ohjelman tarpeista.

Mitä sitten on tulevaisuus, niin en osaa vastata. Itse olen hyvin tuore tapaus ohjelmistoalalla, joka itsessään on hyvin tuore ala. Mahdollisesti itselläni on paljon annettavaa, jotain aiemmin huomaamatonta. Ehkä minusta voi vielä tulla tekniikan tohtori, ehkä ei. Itse luotan jatkuvaan kehitykseen, samaan vahvuuteen kuin 390 jkr. Vegetius totesi Rooman valtakunnan vahvuudeksi.

”We find that the Romans owed the conquest of the world to no other cause than continual military training, exact observance of discipline in their camps and unwearied cultivation of the other arts of war.” – Vegetius, Länsi-Rooma, 390 jkr. [11]

Syyllisten etsintä

Projekteilla on tyypillistä ajautua tilanteeseen, jossa ollaan napit vastakkain. Perinteisellä vesiputousmallilla tilanne on katastrofaalinen, etenkin kun myyjänä on ollut liian vuolas puhuja.

Olen henkilökohtaisesti kuullut yhden Suomen isoimman ohjelmistotalon harjoittelijoilla teetetyn tuotteen perimmäiset ongelmat, kun ihmettelin sen käsittämättömän naurettavia puutteita mm. sisäänkirjautumis-näkymässä. Ketterässä menetelmässä ei ole mitään salattavaa asiakkaalta, vaan työt ovat sovitusti aina valmiita ja käytössä. Epäonnistumisen pelkoa ei pitäisi olla, tilanne on juridisesti huomattavati helpompi pelastaa. Tämä jos minkä pitäisi olla sekä asiakkaan, että kaikkien etu. ”kaikkea sanomaasi <määrittelemääsi> voidaan käyttää oikeudessa sinua vastaan.”

Mielestäni aikalaisen dokumentaation sana painaa niin paljon, että jopa jälkeläisten analyysit historiasta jäävät jälkeen. Itse vertaisin ohjelmistokehittäjän työtä Rooman valtakunnan legionalaiseen, molemmat arvostettuja henkilöitä, kykeneviä toimimaan tilanteen mukaan parhaimmalla mahdollisella tavalla. Parhaansa tekee, niin se riittää: luotto siihen on täydellistä. Sodat ovat hyvin ja kattavasti dokumentoituja, kuten seuraavasta videosta voi huomata.

Rooma oli vahva suurvalta, joka perustui moniin yksinkertaisiin vahvuuksiin. Kristityt kritisoivat kyseistä järjestelmää, mutta silti eivät koskaan kyenneet selittämään sen hajoamista, saati sitten Rooman valtakunnan vahvuuksia. Valtakunta perustui yleisesti hyviksi todetuille yksinkertaisille periaatteille, ei projektimalliin. Ketterä ohjelmisokehitys on kuin Vegetiuksen oppien lukemista; virheistä ja onnistumisista oppimista ilman parempaa tietoa. Ketteryys on siis mielestäni hieman sama kuin yritys & erehdys -menetelmä. [11]

”We cannot now expect to find a man to teach what he never learned himself. The only method, therefore, that remains of recovering the ancient customs is by books, and by consulting the old historians. But they are of little service to us in this respect, as they only relate the exploits and events of wars, and take no notice of the objects of our present enquiries, which they considered as universally known.” – Vegetius, Länsi-Rooma, 390 jkr. [11]

FURTHERIA

Suomen paras räp-artisti Pyhimys on omien sanojensa mukaan osoittanut huipputason älykkyyttä Mensan testissä eli fluidia älykkyyttä mittaavassa kuviopäättelytestissä. [18] Sinällään se ei ole mitenkään hätkähdyttävää [20]. Kieltolakeja eli päihteiden muuttamista rikolliseksi ei uskoakseni voi moni muu kannattaa kuin tavalla tai toisella tyhmät ja rikolliset, joskaan en itse kannata mm. kannabiksen suoranaista laillistamista.

”Mensan toiminnan tarkoituksena on älykkyyden tunnistaminen ja kehittäminen ihmisyyden hyväksi, älykkyystutkimuksen tukeminen sekä älyllisen ja sosiaalisen ympäristön tarjoaminen jäsenilleen.” [19]

Ollut taas puhetta Suomen rikkomasta vapaan liikkuvuuden -sopimuksesta. Eikö YLE voisi vain myöntää, että Suomi selvästi rikkoo EU:n kanssa tehtyä sopimusta. Kyse on rahasta ja protectionalismista, jossa ylläpidetään myyttiä suomalaisten huonoudesta muihin kansoihin nähden alkoholinkulutuksen suhteen. Vaihteeksi Belgian Brysselissä osataan paremmin tehdä päätöksiä kuin Suomessa, yksi syy miksi itseäni ärsyttää olla Suomessa.  [22, 23]

Eikö poliittiset päättäjät pysty antamaan yhtään parempaa kuvaa Suomesta ulkomaille, tai edes omaan maahan? ”Suomalaiset eivät ole alkoholikansaa ollenkaan. Näytetään niille siellä Brysselissä, pysytään lujana!” Että morjes vaan taas. Älkääkö tehkö niin kuin minä, että tilaan pahvilaatikollisen jotain kirsikkaolutta Belgiasta, se kirsikka-colalle maistuva olut on sentään yksi parhaimpia siitä hedelmäsarjasta [25].

Kuva 8. Tällaista sitä joutuu kokeilemaan Untappediin harrastuneisuuden nimissä, sain taas badgen viidennestä hedelmäoluesta.

Eiköhän kohta tämä artikkelin Definiton of Done täyty, kun on jo yli 200 versiota versiohallinnassa? Ei tämä yhtään paremmaksi muutu isommaksi kasvattamalla, päinvastoin.

REFERENSSIT

[1] IT Mayer: UML Activity Diagram

[2] Wiki: Vesiputousmalli

[3] Agile Manifesto

[4] Kauppalehti: Lidl panee jäihin 7 vuotta valmistellun hankkeen – maksanut jo 500 miljoonaa

[5] Robert C. Martin & Micah Martin: Agile Principles Patterns and Practices in C# (PDF)

[6] Robert C. Martin: Clean Code (PDF)

[7] Robert C. Martin: Clean Coder (PDF)

[8] Robert C. Martin: Clean Architecture (PDF)

[9] Portfolioni: autopelin C/C++-lähdekoodit

[10] Tuppu.fi: Panem et circenses

[11] Vegetius: De Re Militari

[12] Software Engineering Somerville (PDF)

[13] Wiki: Werner von Braun

[14] Tuppu.fi: C-kielen ihanuus

[15] IL: Natsit olivat huippuälykkäitä

[16] Sudio55: Tältä Suomi voi näyttää 2050-luvulla

[17] Tuppu.fi: Ohjelmistoala ei hyväksy perinteistä projektimallia

[18] Ruutu: Pyhimys Mensan testissä

[19] Suomen Mensa: Mikä on Mensa?

[20] Psychology Guide Online: 7 Habits of People with High IQ

[21] Tekniikka & Talous: Hitlerin Kolmas valtakunta pyöri ”natsipillerien” voimalla – romahti kun Pervitin-tehtaat pommitettiin maan tasalle

[22] YLE: Analisointia Suomen alkoholisekoilusta

[23] Tuppu.fi: Viinaralli

[24] Tuppu.fi: Argumentointivirhe

[25] Beer of Belgium: Kutsulinkki

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.