Основные подходы к процессу программирования — это основные идеи и понятия, которые определяют стиль написания компьютерных программ.
Введение
Программой является завершенный продукт, который пригоден для запуска на системе, для которой он был разработан. Программным продуктом является программа, которую любой пользователь может запустить, тестировать, корректировать и модифицировать в плане его развития. Подобная программа должна быть написанной в обобщенном стиле, тщательно оттестированной и сопровождаться набором подробной документации.
Программным комплексом является совокупность взаимодействующих программ, которые согласованы по функциям и форматам, четко заданным интерфейсам, и в целом составляют законченное средство для решения больших задач.
Жизненным циклом программного обеспечения является общий период его проектирования и эксплуатации, включая момент появления проекта и оканчивая завершением ее применения.
Основные подходы к процессу программирования.
Методологическую основу программирования составляет набор методик, которые используются в жизненном цикле программного обеспечения и объединены общим философским подходом. Известны следующие широко распространенные методологии программирования:
Основные подходы к созданию контента для цифровых медиа
- Императивная методология программирования.
- Объектно-ориентированная методология программирования.
- Логическая методология программирования.
- Функциональная методология программирования.
Технология программирования исследует технологические процессы и очередность их использования, то есть, стадии, с применением имеющихся знаний, методов и средств. Процессом является набор связанных взаимно операций, которые способны преобразовать заданные исходные данные в выходные. Процессы включают в свой состав совокупность действий, а все действия состоят из совокупности задач. Вертикальное измерение способно отражать статические моменты процессов, и использует такие понятия, как рабочие процессы, действия, задачи, результаты деятельности и исполнители.
«Основные подходы к процессу программирования»
Готовые курсовые работы и рефераты
Решение учебных вопросов в 2 клика
Помощь в написании учебной работы
Стадией является часть действий по формированию программного обеспечения, которая ограничена определенными временными рамками и заканчивается выдачей конкретного продукта, определяемого при помощи заданных для этой стадии требований. Стадии могут состоять из этапов, как правило, имеющих итерационный характер. Часто стадии могут объединяться в более значительные временные рамки, именуемые фазами. Таким образом, горизонтальное измерение представляет собой время, отображает динамические особенности процессов и использует такие понятия, как фаза, стадия, этап, итерация и контрольная точка.
Технологический подход должен определяться спецификой используемых стадий и процессов, которая ориентирована на различные классы программного обеспечения и на особенности коллектива специалистов по программированию.
Урок 4 Подходы к созданию дизайна образовательных программ
Императивное программирование является исторически первой методологией программирования, которую использовали практически все программисты, формировавшие программы на одном из популярных языков программирования, таких как, Basic, Pascal, Cи. Данная методология ориентируется на классическую фон Неймановскую модель, которая оставалась в течение длительного времени единственной аппаратной архитектурой. Методология императивного программирования базируется на принципе последовательного изменения состояния вычислительного устройства при помощи последовательности шагов. Причем управление изменениями является полностью определенным и контролируемым.
Основными методами и концепциями императивного программирования считаются:
- Метод изменения состояний, заключающийся в поочередном изменении состояний. Метод обладает поддержкой концепции алгоритма.
- Метод управления потоком исполнения, заключающийся в осуществлении пошагового контроля управления. Метод обладает поддержкой концепции потока исполнения.
Если вычислителем является современное компьютерное оборудование, то его состоянием могут считаться значения всех ячеек памяти, состояние процессора и всех других связанных с ним устройств. Единственной структурой данных считается последовательность ячеек, то есть, пар «адрес» — «значение», с упорядоченными линейно адресами.
Модульное программирование — это такой метод программирования, при котором всю программу разбивают на группы элементов, именуемых модулями, при этом все они имеют свои контролируемые размеры, четкое предназначение и подробно проработанный интерфейс с внешней средой. Единственной альтернативой модульности может считаться монолитная программа, что, естественно, не всегда может быть удобно.
Структурное программирование появилось в качестве варианта, призванного понизить сложность формирования программного обеспечения. В начале эры программирования работа программистов не имела никаких регламентов. Совокупность решаемых задач не обладала размахом и масштабностью, применялись главным образом машинно-ориентированные языки и близкие к ним языки типа Ассемблера. Формируемые программы не имели больших размеров, не задавалось жестких ограничений на время их проектирования.
Метод структурного программирования был достаточно эффективным при формировании программ, имеющих ограниченную сложность. Но, с ростом сложности разрабатываемых программных проектов, возможности метода структурного программирования оказались недостаточными. В результате появились основные принципы Объектно-Ориентированного Программирования (ООП), которое вобрало в себя все самые лучшие идеи, имеющиеся в структурном программировании. В сочетании с новыми мощными концепциями это позволило по-новому организовывать создаваемые программы.
Необходимо подчеркнуть, что теоретические основы ООП были заложены еще в семидесятых годах двадцатого века, но практическое воплощение они получили только к середине восьмидесятых, то есть, с разработкой соответствующих технических средств.
Источник: spravochnick.ru
Основные инженерные подходы к созданию программ.
Инженерный технологический подход определяется спецификой комбинации стадий разработки, этапов и видов работ, ориентированной на разные классы программного обеспечения и особенности коллектива разработчиков.
Основные группы инженерных технологических подходов и подходы для каждой из них следующие:
Подходы со слабой формализацией не используют явных технологий и их можно применять только для очень маленьких проектов, как правило, завершающихся созданием демонстрационного прототипа. К таким подходам относят так называемые ранние технологические подходы, например подход «кодирование и исправление».
Строгие (классические, жесткие, предсказуемые) подходы рекомендуется применять для средних, крупномасштабных и гигантских проектов с фиксированным объемом работ. Одно из основных требований к таким проектам — предсказуемость.
Гибкие (адаптивные, легкие) подходы рекомендуется применять для небольших или средних проектов в случае неясных или изменяющихся требований к системе. При этом команда разработчиков должна быть ответственной и квалифицированной, а заказчики должны принимать участие в разработке.
Классификация технологических подходов к созданию программ.
Подходы со слабой формализацией
Подход «кодирование и исправление»
Строгие подходы
Каскадные технологические подходы:
каскадный подход с перекрывающимися видами работ;
каскадный подход с подвидами работ;
Каркасные технологические подходы:
рациональный унифицированный подход к видам работ.
Генетические технологические подходы:
сборочное (расширяемое) программирование;
Подходы на основе формальных преобразований:
технология стерильного цеха;
формальные генетические подходы.
Гибкие подходы
Ранние подходы быстрой разработки:
Адаптивные технологические подходы:
Подходы исследовательского программирования:
Классификация технологических подходов к созданию программ, подходы со слабой формализацией.
Подход «кодирование и исправление» (code and fix) упрощенно может быть описан следующим образом. Разработчик начинает кодирование системы с самого первого дня, не занимаясь сколь-либо серьезным проектированием. Все ошибки обнаруживаются, как правило, к концу кодирования и требуют исправления через повторное кодирование.
Фактически каждый из программистов, так или иначе, применял этот подход. При использовании данного подхода затрачивается время лишь на кодирование и заказчику легко демонстрировать прогресс в разработке в строках кода.
Этот подход может быть рекомендован к использованию в двух случаях:
- для очень маленьких проектов, которые должны завершиться разработкой демонстрационного прототипа;
для доказательства некоторой программной концепции
Источник: studfile.net
Урок 14
Представление о программе
При разработке алгоритмов, а затем соответствующих им программ можно использовать разные подходы. Проиллюстрируем это на примерах создания алгоритмов, в которых применяется процедурный и объектный подходы.
При процедурном подходе в результате выполнения любого действия, описанного в алгоритме, должен быть получен промежуточный результат. Цепочка промежуточных результатов в конечном счете должна привести к ожидаемому конечному результату.
Покажем это на примере. Надо составить алгоритм вычисления на калькуляторе следующего выражения:
Здесь числа, над которыми в калькуляторе будут совершаться действия, заменены именами переменных. Эти переменные могут принимать различные значения. Если вводимые числа или значение суммы в знаменателе окажется равным нулю, то действие алгоритма окажется невыполнимым. Следовательно, в алгоритм должна быть включена проверка условия «равно ли значение знаменателя нулю?» и предусмотрены действия для обхода такой ситуации. В результате алгоритм вычисления будет следующим:
1. Если R1 = 0, или R2 = 0, или R3 = 0, или R4 = 0, то выбрать другие числа.
Если все числа не равны нулю, то перейти к п. 2.
2. Вычислить 1/R1 и записать Результат1.
3. Вычислить 1/R2 и записать Результат2.
4. Вычислить 1/R3 и записать Результат3.
5. Вычислить 1/R4 и записать Результат4.
6. Сложить Результат1, Результат2, Результат3 и Результат4 и запомнить сумму как Результат5.
7. Если Результат5 не равен нулю, то разделить 1 на Результат5, и полученный Результат6 будет искомым ответом.
8. Если Результат5 равен 0, то выбрать другие числа и перейти к п . 1 или прекратить вычисления.
При объектном подходе рассматривается класс объектов, их свойства, параметры, действия, среда. Для создания конкретного экземпляра класса объектов надо указать соответствующие значения параметров. Вы не должны подробно описывать, как создавать каждый элемент выбранных объектов. Обработка параметров конкретного объекта уже заключена в действиях алгоритма.
Рассмотрим пример, иллюстрирующий объектный подход.
Предположим, в альбоме имеются красочные иллюстрации, на которых изображены разнообразные цветы. Кроме того, приведены шаблоны для рисования частей каждого цветка: стебля, листа, венчика цветка. Эти шаблоны рекомендуется вырезать, чтобы, используя их, можно было достаточно быстро рисовать существующие или выдуманные цветы.
Составим описание класса «Цветок» в виде таблицы 13.1 так, как это было показано в теме 7.
Таблица 13.1. Описание класса «Цветок»
Предположим, вы хотите нарисовать ромашку, используя шаблоны ее составных частей. Это означает, что вы выбираете из таблицы 13.1 действие «Рисовать».
Прежде всего надо создать необходимую для рисования среду, а именно: найти место на столе, взять бумагу, цветные карандаши, подготовить шаблоны. Затем вы определяете конкретные значения параметров объекта, который будете рисовать: название цветка — ромашка; вид стебля, листа и венчика цветка — определяются выбранным шаблоном. Далее составляете алгоритм рисования:
1. Найти в книге изображение ромашки.
2. Нарисовать по шаблону стебель ромашки, задав нужный размер.
3. Нарисовать на стебле по шаблону несколько листов ромашки, задав им нужный размер.
4. Нарисовать в верхней части стебля по шаблону венчик цветка ромашки, задав нужный размер.
По указанному алгоритму вы сможете нарисовать любое количество ромашек разного размера с разным количеством листочков.
Если вы решите рисовать другой объект, например розу, то алгоритм останется тем же. Изменятся только значения параметров: название объекта — роза; вид стебля, вид листа, вид венчика цветка — типовые для розы и определяются выбранным шаблоном. Обратите внимание на изменения в алгоритме:
1. Найти в книге изображение розы.
2. Нарисовать по шаблону стебель розы, задав нужный размер.
3. Нарисовать на стебле по шаблону несколько листов розы, задав им нужный размер.
4. Нарисовать в верхней части стебля по шаблону венчик цветка розы, задав нужный размер.
Допустим, вы решили вырезать из бумаги цветок розы, используя для этого готовые шаблоны. Тогда нужно немного изменить среду (условия) работы — найти ножницы, цветные листы бумаги, клей. В алгоритме действие «Рисовать» будет заменено на «Вырезать». Параметры останутся прежними:
1. Найти в книге изображение розы.
2. Вырезать по шаблону стебель розы, задав нужный размер.
3. Вырезать по шаблону несколько листов розы, задав им нужный размер.
4. Вырезать по шаблону венчик цветка розы, задав нужный размер.
5. Склеить вырезанные части.
Современные методы разработки алгоритмов основываются на понятиях объектов, их параметров и действий, среды. Приступая к созданию алгоритма, прежде всего ориентируются на некую среду существования объектов. В среде должны иметься инструменты для выполнения действий над объектами и изменения их параметров. Алгоритм преобразования объектов содержит описание действий, выполняемых этими инструментами.
Например, при рисовании ромашки такими инструментами являются: «Нарисовать по шаблону стебель», «Нарисовать на стебле по шаблону несколько листов», «Нарисовать в верхней части стебля по шаблону чашечку цветка».
Объектный подход к разработке алгоритма часто используется при создании компьютерных игр. Алгоритм игры описывает действия героев, параметры которых можно задавать (вводить) в процессе выполнения алгоритма (игры). Благодаря этому в начале игры вы имеете возможность выбрать своего героя, обеспечить ему снаряжение и указать другие характеристики. В соответствии с введенными значениями компьютер отображает вашего героя на экране монитора.
Источник: xn—-7sbbfb7a7aej.xn--p1ai