Парное программирование — тайны эффективного сотрудничества в коде

В мире разработки программного обеспечения существует множество методологий и подходов к созданию кода. Однако одним из наиболее эффективных и интересных способов разработки, который привносит в процесс создания ПО новые измерения, является парное программирование. Этот метод, хотя и вызывает некоторые сомнения и предвзятость, обрел широкое признание в индустрии благодаря своей способности повышать качество кода, улучшать коммуникацию в команде разработчиков и ускорять процесс достижения целей проекта.

В данной статье мы рассмотрим ПП во всех его аспектах, начиная с определения и назначения этого метода, продвигаясь к основным принципам и этапам его проведения. Мы также рассмотрим ключевые особенности парного программирования и роли, которые играют его участники. Погрузимся в мир сопутствующих терминов и аспектов этой методологии, чтобы полностью понять, как парное программирование может быть важным инструментом для достижения успеха в разработке программного обеспечения.

Общие сведения

Обычное программирование обычно выглядит так: разработчик работает над кодом в одиночку, часто прибегая к поиску информации в интернете для нахождения методов, подходов и синтаксических особенностей. Затем его код проходит через этап код-ревью, где коллеги высказывают свои замечания.

Однако существует и альтернативная стратегия — ПП. В этом случае, вместо использования Google, у разработчика рядом находится коллега, который проводит код-ревью в реальном времени. Эксперты утверждают, что такой подход улучшает качество кода. Но действительно ли это так, и в чем заключается сила этого метода?

Парное программирование — это совместная работа двух программистов над одной задачей. Один из них пишет код, голосом излагая свои мысли и действия, в то время как второй наблюдает и комментирует процесс, одновременно размышляя над следующими шагами. Со временем программисты меняются ролями.

Изначально парное программирование предполагало, что оба участника работают за одним компьютером, с общей клавиатурой и мышью, но с появлением возможности удаленной работы, сценарий изменился. Теперь существует также удаленное парное программирование, когда разработчики могут делиться экраном или использовать специальные плагины для интегрированных сред разработки.

Важно отметить, что просто совместное наблюдение, где один кодит, а другой наблюдает, не является полноценным программированием вдвоем. Суть заключается в постоянном взаимодействии обоих участников, обсуждении их намерений и поиске наиболее эффективных и изящных решений. Процесс не ограничивается только написанием кода, включая в себя также архитектурное проектирование, написание тестов, обсуждение связанных вопросов и многое другое.

Краткая историческая справка

Парное программирование имеет интересную историю, связанную с знаменитыми программистами и методологией разработки ПО.

Эдсгер Дейкстра, выдающийся нидерландский учёный и программист, был одним из первых, кто внедрил парный подход к программированию. Он совместно с коллегой Яапом Зонневельдом разрабатывал компилятор для языка программирования Algol 60. Их работа была настолько коллективной, что каждая инструкция в компиляторе записывалась только после обсуждения и согласования между ними двоими. Они даже хранили каждый свою копию кода дома на случай пожара. Это можно считать первой попыткой программированием вдвоем, хотя оно как полноценная практика появилось позже.

Полноценное парное программирование стало более распространенным благодаря методологии экстремального программирования (XP), разработанной Кентом Беком в конце 1980-х годов. XP предложил поднимать традиционные методы разработки ПО на более высокий, «экстремальный» уровень. Парное программирование, в сущности, является одним из аспектов «экстремального» программирования, где два программиста работают вместе, создавая код, и корректируя друг друга в реальном времени.

Кент Бек стал известен своим опытом по внедрению экстремального программирования в практику разработки. Он успешно перезапустил систему расчета зарплаты в компании Chrysler, используя экстремальные техники программирования, включая парное программирование. Этот опыт он подробно описал в своей книге «Объяснение экстремального программирования», в которой также рассматривает практику парного программирования. Эта книга стала ценным ресурсом для тех, кто хочет глубже изучить этот метод программирования.

Назначение и область применения

Программированием вдвоем, несмотря на критику и шутки, действительно имеет ряд значительных преимуществ, подтвержденных исследованиями и опытом:

Качество кода и экономия на рефакторинге

Парное программирование может показаться затратным, так как два разработчика работают над одной задачей. Однако оно повышает качество кода, что в конечном итоге может сэкономить деньги на рефакторинге, тестировании и улучшении производительности.

Удовлетворенность и уверенность

Работа в паре приносит удовлетворение и уверенность разработчикам. Они получают удовольствие от совместной работы и уверены в качестве своих решений.

Сокращение количества кода

Исследования показали, что программисты, работающие в парах, пишут не только более качественный код, но и менее объемный, чем одиночки.

Постоянное код-ревью на лету

Программированием вдвоем позволяет обнаруживать и устранять баги моментально, что снижает расходы на исправление ошибок по сравнению с обычными методами код-ревью.

Решение сложных проблем

В случаях, когда непонятно, как решить проблему или почему программа не работает, парное программирование может быстро наставить на путь истинный и устранить затруднения.

Обучение и передача знаний

Программированием вдвоем эффективно для обучения новых навыков. Новички могут наблюдать за опытными коллегами и получать моментальный фидбэк.

Тимбилдинг и коммуникация: Работа в парах способствует лучшему взаимопониманию и обмену информацией между членами команды, что способствует эффективной командной работе.

Управление проектами

Парное программирование ускоряет интеграцию новых сотрудников в команду и уменьшает зависимость от отдельных разработчиков. Это снижает риски увольнения и облегчает обслуживание кода.

Поэтому, несмотря на начальное сопротивление и опасения, парное программирование является эффективным инструментом для улучшения качества разработки, обучения и улучшения командной работы в IT-сфере.

Почему только два программиста

Почему бы не расширить идею совместной разработки на всю команду? Именно такой вопрос привел к развитию моб-программирования, где участвуют все члены команды, не ограничиваясь только парами. В моб-программировании также есть один человек, который набирает код (ведущий), но остальные участники команды становятся штурманами, активно внося свои идеи и предложения. Позже, они могут поменяться ролями.

Отличие моб-программирования от парного заключается в том, что оно не ограничивается разработчиками. Здесь могут участвовать и другие члены команды, такие как менеджеры, тестировщики, дизайнеры пользовательских интерфейсов, архитекторы и другие специалисты. Для эффективной координации добавляется роль координатора, который следит за соблюдением процесса.

Основное преимущество моб-программирования заключается в том, что вместо одной или двух голов здесь задействованы сразу несколько. Это позволяет использовать коллективный интеллект на полную мощность и совместно находить наилучшие решения.

Роли в ПП

Каждый программист принимает одну из двух ролей: «водителя» или «штурмана», когда они работают в паре. В роли «водителя» один программист активно пишет код, в то время как второй, в роли «штурмана», не диктует код напрямую, а помогает направлять первого, помогая понять, как внедрить конкретный алгоритм в структуру кода.

В процессе работы над задачей они могут меняться ролями, чтобы обеспечить более эффективное решение. Например, когда «водитель» сталкивается с затруднениями или не уверен, как двигаться дальше, «штурман» может занять его место. Часто рекомендуется меняться ролями во время проблемных ситуаций или чередовать роли через определенные интервалы времени, например, каждые полчаса или после написания 100 строк кода.

Существуют разные точки зрения относительно необходимости смены ролей. С одной стороны, это может не потребоваться, если один из программистов обладает более глубоким знанием используемого языка программирования. Также, если необходимо анализировать код или изучать документацию, это может быть лучше сделать более опытному программисту. С другой стороны, смена ролей может быть полезной, если программисты стремятся обмениваться опытом и изучать новые аспекты разработки.

Так или иначе, в парном программировании приняты следующие роли:

• Ведущий (driver) — это тот участник, который активно работает с клавиатурой и мышью. Ведущий фокусируется на конкретных тактических задачах, таких как написание кода для переменных, функций и других деталей, которые необходимо реализовать в данный момент. Перед тем как начать писать код, ведущий обычно согласовывает свои действия с напарником.
• Штурман (navigator) — это тот, кто наблюдает, комментирует и направляет ход мыслей во время парного программирования. Штурман сосредотачивается на общей карте разработки, а именно на планировании архитектуры, предложении новых идей и отслеживании логики мыслей ведущего. Кроме того, штурман активно проводит код-ревью на предмет обнаружения глобальных и синтаксических ошибок. Если ведущий сталкивается с трудностями или затрудняется, штурман может предоставить ему подсказки и направление для дальнейшей работы.

Стили ПП

Роли в парном программировании могут варьироваться и применяться по-разному в зависимости от стиля и предпочтений участников. Часто разработчики выбирают, какую роль занимать, в зависимости от конкретной ситуации и требований задачи.

“Штурман на заднем сиденье”

Если штурман обладает большим опытом по сравнению с ведущим, то он может принимать как стратегические, так и тактические решения, играя роль наставника и помогая развиваться менее опытному партнеру.

Наоборот, если ведущий является более опытным, он может параллельно с написанием кода разрабатывать стратегию и делиться своими знаниями с штурманом. Однако стоит отметить, что иногда исключения бывают, и даже начинающий программист может иметь что-то ценное для обмена опытом и знаниями.

«Пинг-понг»

«Пинг-понг» — это метод, который тесно связан с практикой разработки через тестирование (TDD). При этом подходе один из программистов начинает с написания тестового случая, который описывает ожидаемое поведение кода, а другой разработчик пишет код, который должен успешно пройти этот тест. Затем они меняются ролями, и процесс продолжается. Этот метод особенно эффективен, когда оба участника разработки имеют примерно одинаковый уровень опыта и навыков.

«Экскурсовод»

Роль «экскурсовода» в парном программировании используется тогда, когда более опытный «водитель» способен не только писать код, но и в то же время обучать своего напарника, «штурмана». Это означает, что опытный разработчик может не только выполнять задачи по написанию кода, но и давать объяснения, почему и как он делает это, обучая своего партнера.

Разные сценарии ПП

Парное программирование имеет свои плюсы и минусы в разных сценариях разработки программного обеспечения.

Этот метод отлично подходит для добавления небольших функций в программы. Например, если требуется реализовать поиск информации в базе данных, хоть и задача мала по объему, она может быть сложной и требовать тщательного обсуждения. В таких случаях парное программирование может быть очень полезным.

Однако, этот метод не всегда эффективен для решения сложных задач или разработки систем с комплексной архитектурой, где есть много интерфейсов, точек входа и выхода.

Большие проекты обычно редко разрабатываются именно в парах. Вместо этого команды с тимлидом и архитектором могут разбивать проект на множество более мелких задач и распределять их между разработчиками, которые могут работать как в парах, так и индивидуально.

Часто парное программирование используется для обучения и оценки новичков. Оно помогает в команде поднимать уровень навыков джуниор-программистов и стажировать студентов, только что закончивших учебу. Этот метод считается более эффективным, чем традиционные лекции или семинары. Его также активно используют в школах программирования.

Парное программирование способствует укреплению связей в команде. Если периодически менять партнеров, то со временем все программисты в компании научатся лучше сотрудничать друг с другом, или хотя бы поймут, с кем им комфортно работать.

Кроме того, в парном программировании могут участвовать и другие специалисты. Например, при разработке игр гейм-дизайнер и программист могут работать вместе, где первый объясняет концепции, а второй реализует их в коде. Этот метод позволяет избежать необходимости писать технические задания и уменьшает риски недопониманий.

Адаптация к ПП в коллективе или на проекте

Адаптация к парному программированию включает в себя следующие шаги и рекомендации. О них мы более подробно поговорим в этом разделе.

Рассказ о методе

Если вы внедряете парное программирование в своей компании, важно ознакомить сотрудников с его преимуществами и недостатками. Это поможет им лучше понять, как работает этот метод и какие пользы он может принести. Скорость решения задач и возможности обучения могут быть хорошими аргументами.

Установление стандартов программирования

Чтобы избежать конфликтов и упростить последующую работу с кодом, важно определить стандарты программирования. Эти стандарты могут включать в себя форматирование кода, правила именования классов, переменных и констант, а также стиль комментариев.

Определение ответственности

Несмотря на то, что в парном программировании над кодом работают два человека, необходимо назначить одного ответственным за конкретную задачу. Этот человек будет отвечать за мониторинг результативности и скорости работы.

Проведение тестовых сессий

Для оценки совместной работы и способности напарников писать качественный код важно проводить тестовые сессии. Эти сессии могут включать в себя решение задачи в медленном темпе или выбор более простых задач для начала. Также стоит просить других коллег оценить код, написанный в паре, чтобы получить дополнительные точки зрения.

Для программистов

Если вы программист и хотите начать работать в паре, следует учесть следующее:

• Поиск правильного партнера. Важно найти партнера, с которым у вас будет совпадать не только профессиональный опыт, но и человеческие качества. Понимание и схожие взгляды на программирование могут облегчить совместную работу.
• Привыкание к наблюдению. Работая в паре, вы будете под наблюдением напарника, который будет давать советы и оценивать вашу работу. Если вам неудобно, когда вас оценивают, это может стать преградой для успешного парного программирования. Однако с практикой можно преодолеть это чувство.
• Вспомнить успешный опыт совместной работы. Если у вас есть опыт совместной работы в школе или с друзьями, это может помочь вам адаптироваться к парному программированию.
• Регулярная практика. Важно чаще практиковаться в парном программировании. Начинать обучение лучше с наставником, который поможет вам освоить этот метод работы. Постепенно, с увеличением опыта, вы будете более уверенно работать в паре.
• Учиться искать компромиссы. В парном программировании важно научиться находить компромиссы и уважать мнение своего напарника. Не всегда другой человек думает и пишет код так, как вы это делаете. Открытость к идеям другого человека и готовность искать общие решения может сделать совместную работу более успешной.

Рекомендации по ПП

Вот несколько советов для молодых пар, которые решают попробовать писать код в паре:

Начните с четкой постановки задачи

Прежде чем начать работу, определитесь, что именно вы хотите достичь. Чем больше у вас будет ясности по задаче, тем проще будет совместно работать. Постарайтесь начать с более небольших задач, чтобы набраться опыта перед более сложными проектами.

Поддерживайте своего напарника

Важно создать дружелюбную и поддерживающую атмосферу. Вместо того, чтобы критиковать и выражать недовольство, поощряйте и хвалите друг друга за достижения. Позитивное взаимодействие делает рабочий процесс более эффективным.

Не диктуйте код

Ведущий партнёр также должен активно участвовать в решении задачи, а не просто печатать код, который ему диктуют. Оба партнера должны вносить свои идеи и размышления.

Общайтесь активно

Важно постоянно поддерживать общение. Обсуждайте ваши планы, идеи, возможные решения и способы реализации. Стремитесь к активному обмену информацией и мнениями, при этом не забывайте слушать партнёра.

Синхронизируйтесь

Иногда парные программисты могут потерять общий контекст, углубившись в детали. Если это произойдет, обсудите ситуацию с партнёром, разъясните недопонимания и снова синхронизируйтесь.

Часто меняйтесь ролями

Регулярно меняйтесь местами в роли ведущего и навигатора, хотя бы каждые полчаса. Это поможет вам поддерживать интерес и видеть задачу с разных точек зрения. Длительное фокусирование на одной роли может стать утомительным, поэтому смена ролей может помочь поддерживать высокую продуктивность.

Преимущества

Преимущества парного программирования:

• Улучшенное качество кода. При парном программировании два разработчика работают над кодом, что позволяет выявить большую часть ошибок на этапе написания, улучшая качество кода и сокращая количество ошибок, обнаруживаемых на этапе тестирования.
• Увеличение производительности. Благодаря уменьшению числа ошибок, требующих доработки и исправления, парное программирование ускоряет процесс разработки. Разработчики также решают задачи быстрее, так как они сосредоточены на одной задаче.
• Эффективное решение сложных задач. Парное программирование облегчает работу над сложными задачами, так как разработчики могут рассматривать задачу с разных точек зрения, что ускоряет процесс поиска решения.
• Уменьшение зависимости от одного разработчика. Поскольку несколько членов команды понимают один и тот же участок кода, зависимость от одного разработчика снижается, что делает проект более устойчивым к возможным изменениям в команде.
• Улучшение коммуникаций в команде. Регулярное смена пар и совместная работа над кодом способствует лучшей коммуникации в команде, что повышает эффективность работы.
• Быстрое обучение новичков и интеграция новых членов команды. При парном программировании новые члены команды могут быстрее освоить процесс работы, так как они работают рядом с более опытными разработчиками, что способствует быстрой интеграции новичков.

Недостатки

Разумеется, как и любой другой методики или подхода, у парного программирования есть и свои недостатки:

• Не всегда легко найти эффективные пары разработчиков. Не все программисты могут комфортно сотрудничать друг с другом, и некоторые могут быть неподходящими для командной работы. В таких случаях сотрудничество будет медленным и неэффективным.
• Парным программистам необходим навык самоконтроля, чтобы поддерживать концентрацию, особенно тому, кто находится в роли «штурмана» или наблюдателя.
• Если разработчики работают удаленно и не за одним компьютером, создание эффективного рабочего процесса и поддержание связи между ними может быть вызовом.

Заключение

Парное программирование – это эффективная методика разработки программного обеспечения, которая приносит множество преимуществ. Несмотря на то, что она может показаться необычной и даже вызывать сомнения, исследования и практика подтверждают ее эффективность. В статье были рассмотрены определение и назначение парного программирования, его основные принципы и особенности, а также этапы его проведения.

Одним из главных выводов является то, что ПП способствует повышению качества кода и уменьшению затрат на последующий рефакторинг и тестирование. Кроме того, оно способствует лучшей коммуникации в команде разработчиков, повышает уровень удовлетворенности от работы и позволяет быстрее решать сложные задачи.

Важно понимать, что ПП не всегда подходит для всех задач и всех команд. Однако его использование стоит рассмотреть, особенно при работе над критическими или сложными проектами, где высокое качество кода и эффективное взаимодействие между разработчиками играют важную роль.