Кратко по основным историческим этапам и их следам в современной разработке — что сохранилось, что утратило актуальность и почему.
1) Машинный код и ассемблер
- Сохранено: идея контроля над аппаратурой, адресной арифметики, layout памяти — актуально в встраиваемых системах, ядрах ОС, системном программировании и для оптимизации производительности.
- Утрачено/редко: повсеместное ручное написание больших программ в машинных кодах — заменено компиляторами и оптимизирующими трансляторами ради скорости разработки и переносимости.
- Почему: рост абстракций, сложность современных систем и качественные компиляторы делают ручной машинный код экономически нецелесообразным.
2) Высокоуровневые языки и структурное программирование
- Сохранено: процедуры/функции, блочная структура, принципы модульности и управление потоком (циклы, условные конструкции). GOTO как общеупотребимый инструмент почти исчез — replaced by structured control.
- Утрачено: практическая необходимость многих низкоуровневых трюков (хаков) для структурирования кода — языки и IDE автоматизируют.
- Почему: читаемость, сопровождаемость, инструменты рефакторинга, большие команды.
3) Структуры данных и алгоритмы
- Сохранено: фундаментальные структуры (списки, хеш-таблицы, деревья, графы) и алгоритмические идеи (сортировки, поиски, обходы) — основа всего ПО.
- Утрачено: редко — «устаревшие» конкретные структуры сохраняются в специализированных задачах; сам подход не утратил актуальности.
- Почему: алгоритмическая эффективность напрямую влияет на масштабируемость и стоимость операций.
4) Теория формальных языков и автоматов
- Сохранено: парсеры и компиляторы (регулярные выражения — конечные автоматы, синтаксический анализ — контекстно‑свободные грамматики). Концепции лексеров/парсеров, регулярных и контекстно‑свободных языков повсеместны.
- Утрачено/ограничено: попытки описывать все языковые аспекты только регулярками (они не выразительны для вложенных конструкций) — сейчас грамматики и парсеры более адекватны.
- Почему: соответствие теории (Chomsky) к практике: $\text{regular}\subset \text{context-free}\subset \text{context-sensitive}\subset \text{recursively enumerable}$.
5) Теория вычислимости (Тьюринг, Черч) и ограничения: неразрешимость
- Сохранено: понимание фундаментальных ограничений — неизбежность проблем, которые нельзя алгоритмически решить (например, задача останова). Практически это влияет на дизайн инструментов статического анализа и проверок.
- Явление: не существует алгоритма $H$, который для произвольной программы $P$ и входа $x$ решает, остановится ли $P$ на $x$ (задача останова неразрешима).
- Почему важно: объясняет, почему полностью автоматическая проверка корректности программ в общем виде невозможна; стимулирует эвристики, ограниченные спецификации и ручную верификацию.
6) Теория сложности
- Сохранено: классификация задач по сложности формирует выбор алгоритмов и подходов (использование приближённых алгоритмов, эвристик для NP‑трудных задач). Обозначения и идеи класса $\mathrm{P}$, $\mathrm{NP}$, NP‑полных задач применяются при проектировании систем.
- Почему: практическая невозможность эффективного решения некоторых задач диктует компромиссы (кеширование, индексирование, предвычисление).
7) Типовая теория и формальные методы
- Сохранено: статическая типизация, вывод типов (Hindley–Milner), современные системы типов (алгебраические типы, зависимости) — повышают надёжность. Формальные методы (модельная проверка, доказательные ассистенты) применяются в safety‑critical и инфраструктурном ПО.
- Утрачено/редко: повсеместное применение полных формальных доказательств — остаётся дорогим, но растёт интерес (language-integrated verification, lightweight formal methods).
- Почему: стоимость доказательств vs. польза; улучшение инструментов и языка (например, SMT, Coq, Dafny) расширяет применимость.
8) Парадигмы: ООП, функциональное программирование, реактивность
- Сохранено: идеи инкапсуляции, абстракции, полиморфизм; функциональные идеи (чистые функции, высшие порядка, неизменяемость) широко интегрированы в современные языки и практики (ленивые вычисления, map/reduce, потоковые API).
- Утрачено/пересмотрено: слепая ставка на глубокую иерархию наследования — многие предпочитают композицию и интерфейсы.
- Почему: масштабируемость архитектур, параллелизм, упрощение reasoning о состоянии.
9) Параллелизм, конкурентность и модели вычислений
- Сохранено: формализмы (акторы, CSP, барьеры, lock‑free структуры) легли в основу современных библиотек и языков (Go, Erlang, Akka, Rust). Парадигмы асинхронности и реактивности — повсеместны.
- Утрачено: использование сырой модели потоков без абстракций — слишком сложно и ошибочноопасно.
- Почему: многопроцессорные архитектуры, распределённые системы, нужда в простых, безопасных абстракциях.
10) Инженерные практики и процессы
- Сохранено: модульность, тестирование, документирование; принципы проектирования (DRY, SOLID — частично спорные).
- Утрачено: многие старые методологии (строгий каскадный подход без итераций) вытеснены Agile/DevOps из‑за необходимости быстрого отклика и непрерывных поставок.
- Почему: бизнес‑требования, скорость итераций, автоматизация развёртывания.
Заключение — что принципиально сохранилось и почему
- Сохранилось: фундаментальные математические и алгоритмические идеи (структуры данных, теории языков, ограничения вычислимости, модели параллелизма, типы). Они дают теоретический фундамент, обоснования ограничений и инструменты проектирования.
- Утрачено/ослаблено: ручной низкоуровневый контроль и некоторые практики устаревших методологий — из‑за роста абстракций, инструментов и экономической эффективности.
- Главная причина смены ценностей: масштаб систем, многокомандная разработка, стоимость ошибок, производительность аппаратного слоя и доступность мощных инструментов (компиляторы, среды, формальные инструменты). Теория задаёт границы и лучшие практики; практика выбирает из них компромиссы, удобные для надёжности и быстрого развития.