إيفار جاكوبسون: المهندس الذي رسم البرمجيات

في عام 1967، بينما كان يعمل على مقسمات الهاتف في شركة إريكسون (Ericsson)، احتاج مهندس سويدي شاب إلى طريقة لتوضيح كيفية انتقال الرسائل بين أجزاء المقسم. قام برسم المشاركين عبر أعلى الصفحة وترك الوقت يتدفق للأسفل، حيث كانت كل رسالة عبارة عن سهم يعبر من خط عمودي إلى آخر. يُطلق على هذا الرسم التخطيطي الآن مخطط التسلسل، وتوجد نسخة منه معلقة على لوحة بيضاء في كل شركة برمجيات تقريباً على وجه الأرض. قضى إيفار جاكوبسون العقود الستة التالية في ابتكار طرق لجعل الهيكل غير المرئي للبرمجيات مرئياً.

يستاد، تشالمرز، إريكسون

وُلد إيفار يالمر جاكوبسون (Ivar Hjalmar Jacobson) في 2 سبتمبر 1939 في يستاد، على الطرف الجنوبي من السويد. حصل على درجة الماجستير في الهندسة الكهربائية من معهد تشالمرز للتكنولوجيا (Chalmers Institute of Technology) في غوتنبرغ عام 1962 وانضم إلى قسم البحث والتطوير في إريكسون، حيث مكث لمدة خمسة وعشرين عاماً كانت الأكثر أهمية في مسيرته المهنية. وفي وقت لاحق، عام 1985، أكمل درجة الدكتوراه في المعهد الملكي للتكنولوجيا (Royal Institute of Technology) في ستوكهولم بأطروحة بعنوان بنيات اللغة لأنظمة الوقت الحقيقي الكبيرة (Language Constructs for Large Real Time Systems) - وهو عنوان يصف بدقة مشكلة حياته.

كانت إريكسون في ذلك العصر تبني AKE ثم AXE، وهو مقسم الهاتف المحوسب الذي أصبح المنتج المميز للشركة، والمبرمج بلغة داخلية تسمى PLEX. يعتبر مقسم الهاتف بيئة هندسية قاسية: يجب أن يعمل باستمرار لسنوات، ويتعامل مع آلاف المحادثات المتزامنة، ويتم تعديله دون إيقاف تشغيله. لم تكن مشاكل البرمجيات التي واجهها جاكوبسون هناك تمارين أكاديمية.

المكونات، قبل وجود المصطلح

كانت فكرته الهيكلية الأولى، في عام 1967، هي بناء المقسم من مكونات - وهي كتل برمجية محددة بشكل منفصل ذات واجهات محددة، يمكن تطويرها واختبارها واستبدالها بشكل مستقل بدلاً من حياكتها في برنامج واحد متجانس. أصبح هذا ممارسة عادية الآن. في ذلك الوقت، كان الأمر غير معتاد لدرجة تتطلب الجدال. تصف شركته الخاصة البنية الناتجة في إريكسون بأنها أعظم قصة نجاح تجاري في تاريخ السويد، وهو ادعاء متحيز من مصدر مهتم، لكن النطاق العالمي لنظام AXE يجعل من الصعب رفض النقطة الأساسية.

إلى جانب المكونات جاء التدوين: مخططات التسلسل، ومخططات التعاون، ومخططات انتقال الحالة لوصف كيفية تدفق الرسائل فعلياً. ساعد جاكوبسون أيضاً في تطوير لغة SDL (لغة المواصفات والتصميم، Specification and Design Language)، التي أصبحت معياراً في صناعة الاتصالات في عام 1976.

حالة الاستخدام

في عام 1986، اخترع جاكوبسون الفكرة التي اشتهر بها. قبل حالات الاستخدام، كانت متطلبات البرمجيات تُكتب عادةً كقوائم - يجب أن يفعل النظام هذا، ويجب أن يفعل النظام أيضاً ذاك - مع عدم وجود علاقة واضحة بين العناصر ولا توجد طريقة للتحقق من اكتمال القائمة أو أن شيئاً ما قد تم بناؤه لتلبيتها.

تقلب حالة الاستخدام المنظور. فهي تصف النظام من الخارج، كتفاعل كامل بين فاعل - شخص أو نظام آخر - والبرنامج، بدءاً من المشغل وصولاً إلى نتيجة ذات قيمة لهذا الفاعل. سحب النقود. حجز مقعد. إعادة توصيل مكالمة انقطعت. كل واحدة منها هي قصة لها بداية ومنتصف ومسارات بديلة عند حدوث خطأ ونهاية محددة. النتيجة عملية وليست فلسفية: لأن حالة الاستخدام هي خيط من السلوك، يمكن تتبعها. يمتد نفس الخيط عبر التحليل والتصميم والكود والاختبار، لذا يمكن للفريق أن يحدد الغرض من قطعة الكود وما إذا كان الشيء الذي طلبه العميل يعمل فعلياً.

أسس شركة Objective Systems في أبريل 1987 لتسويق الطريقة؛ استحوذت إريكسون على حصة أغلبية في عام 1991 وأصبحت الشركة Objectory AB. وفي عام 1992 نشر كتاب هندسة البرمجيات الموجهة للكائنات: نهج قائم على حالة الاستخدام (Object-Oriented Software Engineering: A Use Case Driven Approach)، وهو الكتاب الذي نقل حالات الاستخدام إلى الصناعة الأوسع.

الأصدقاء الثلاثة

في أكتوبر 1995 باعت إريكسون Objectory لشركة Rational Software، وانضم جاكوبسون إلى غرادي بوش (Grady Booch) وجيمس رومباو (James Rumbaugh) - ثلاثة من المنهجيين المنافسين بثلاثة تدوينات متنافسة، عُرفوا بشكل جماعي وبشيء من التعب باسم الأصدقاء الثلاثة. أنتج اندماجهم لغة النمذجة الموحدة (UML)، وهي المفردات المرئية القياسية لوصف الأنظمة الموجهة للكائنات، وتم تطوير عملية Objectory الخاصة بجاكوبسون تحت إشراف فيليب كروشتن (Philippe Kruchten) إلى عملية Rational الموحدة (RUP). عندما اشترت IBM شركة Rational في عام 2003، غادر جاكوبسون.

جعلها أخف وزناً

كل ما حدث بعد عام 2004 كان محاولة لإلغاء ثقل ما بناه. أسس شركة Ivar Jacobson International في منتصف عام 2004. في نوفمبر 2005 أعلن عن عملية الموحدة الأساسية (Essential Unified Process)، التي وصفها بأنها نسخة خفيفة ورشيقة للغاية من RUP، تمزج بين العملية الموحدة والأفكار الرشيقة وأفكار تحسين العمليات؛ منذ عام 2006 عمل مع إيان سبينس (Ian Spence) وبان وي إنغ (Pan Wei Ng) على EssWork، وهو إطار عمل يسمح للفرق بتجميع طرقهم الخاصة من نواة صغيرة من العناصر العالمية بالإضافة إلى ممارسات مختارة.

في نوفمبر 2009 أطلق SEMAT (طريقة ونظرية هندسة البرمجيات، Software Engineering Method and Theory) مع برتراند ماير (Bertrand Meyer) وريتشارد سولي (Richard Soley)، مجادلاً بأن هندسة البرمجيات بحاجة إلى أساس نظري حقيقي بدلاً من سلسلة من الأساليب العصرية. تم اعتماد النتيجة، Essence، كمعيار لمجموعة إدارة الكائنات (Object Management Group) في نوفمبر 2014. كما عمل على التطوير الموجه للجوانب، ونشر تطوير البرمجيات الموجه للجوانب باستخدام حالات الاستخدام مع بان وي إنغ في عام 2004، وأسس Jaczone AB مع أغنيتا جاكوبسون (Agneta Jacobson) في عام 2000، التي فازت أداة Waypointer الخاصة بها بجائزة JOLT في عام 2004.

لماذا يُطلق على إيفار لقب عبقري

القدرة المحددة هي التدوين: وجد جاكوبسون مراراً وتكراراً التمثيل الذي جعل مشكلة مستعصية قابلة للتفكير. مخططات التسلسل وحالات الاستخدام وواجهات المكونات كلها نفس الحركة - خذ شيئاً موجوداً فقط كسلوك متشابك داخل نظام قيد التشغيل وأعطه شكلاً يمكن للإنسان أن يحمله في ذهنه ويمكن للفريق أن يجادل حوله. هذه موهبة أندر من اختراع خوارزمية، لأن التدوين الجيد يجب أن يكون دقيقاً بما يكفي للمهندسين وبسيطاً بما يكفي للعميل الذي يدفع مقابل العمل. نجحت حالات الاستخدام لأنها كانت كليهما. لقد فعل ذلك من داخل الممارسة الصناعية، وليس من جامعة، وهذا هو السبب في أن الأفكار نجت من الاحتكاك بالمشاريع الحقيقية.

الحجة المقابلة الصادقة جوهرية ومن المحتمل أن يقبل معظمها. إنه واحد من ثلاثة مؤلفين لـ UML، وUML نفسها منتقدة على نطاق واسع كمنتج لجنة أصبح متضخماً ويُستخدم الآن بشكل انتقائي أكثر بكثير مما قصده مصمموها. أصبحت RUP، المشتقة من Objectory الخاصة به، مرادفاً للعملية الثقيلة - وهو الشيء نفسه الذي نظمت الحركة الرشيقة نفسها ضده - وقضى جاكوبسون العقدين منذ عام 2004 في بناء أطر عمل أخف وزناً كرد فعل صريح على ذلك. تم استبدال حالات الاستخدام جزئياً في الفرق الرشيقة بقصص المستخدم الأقصر والأكثر بدائية. لم تحقق SEMAT وEssence، على الرغم من مكانتهما كمعيار OMG، الانتشار على مستوى الصناعة الذي كان يأمله. عبقريته حقيقية لكنها عبقرية صانع الأدوات، ويتم الحكم على صناع الأدوات من خلال ما إذا كانت الأدوات تظل قيد الاستخدام.

الإرث

كتب جاكوبسون عشرة كتب، من OOSE في عام 1992 مروراً بـ ميزة الكائن، إعادة استخدام البرمجيات، عملية تطوير البرمجيات الموحدة وجوهر هندسة البرمجيات وصولاً إلى أساسيات هندسة البرمجيات الحديثة في عام 2019، ونشر أكثر من مائة ورقة بحثية. منحته تشالمرز ميدالية غوستاف دالين (Gustaf Dalén) في عام 2003؛ وجعلته جامعة سان مارتن دي بوريس (San Martín de Porres University) في بيرو دكتوراً فخرياً في عام 2009. لا يزال مؤسساً ورئيساً ومديراً تنفيذياً لشركة Ivar Jacobson International. أياً كان ما ينجو من UML وRUP، فإن عادة السؤال عمن يستخدم هذا النظام وما الذي يحاولون إنجازه - السؤال الذي فرضته حالة الاستخدام على كل مشروع - هو الآن ببساطة الطريقة التي يتم بها تحديد البرمجيات.