В современном мире всеобщей компьютеризации и информатизации требования, предъявляемые к программному обеспечению (ПО) вообще и к программным продуктам (ПП), программным средствам (ПС) и программам в частности, весьма высоки. В связи с этим обеспечение удовлетворяющих пользователя потребительских качеств программы, таких как надежность, быстродействие, соответствие заявленным возможностям, полнота документации, возможности расширения, развития и т. д., без строгого соблюдения определенной технологии практически невозможно.
Рассмотрим сначала основные термины и определения. Политехнический словарь [26] оперирует словом «технология» (от греи.
1есйпе — искусство, мастерство, умение и логин) в широком смысле как совокупностью «методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств, формы сырья, материала или полуфабрикатов, применимых в процессе производства, для получения готовой продукции»; как наукой «о способах воздействия на сырье, материалы и полуфабрикаты соответствующими орудиями производства. Разработка технологии осуществляется по отраслям производства». В Энциклопедическом словаре [25] определение примерно то же, более того, задача науки технологии заключается в выявлении «физических, химических, механических и др. закономерностей с целью определения и использования на практике наиболее эффективных и экономичных производственных процессов». В Толковом словаре [24] технология — это «совокупность производственных процессов в определенной отрасли производства, а также научное описание способов производства».
Технология разработки ПО (лекция 1)
Итак, на основании анализа вышеприведенных определений под технологией программирования в широком смысле следует понимать технологию разработки программного средства, как совокупность абсолютно всех технологических процессов его создания — от момента зарождения идеи о данном ПС до составления необходимой программной документации. Каждый процесс указанной совокупности базируется на использовании неких методов и средств, например компьютерных (в этом случае будем говорить о компьютерной технологии программирования).
В литературе имеются и другие, отличные от приведенного понятия технологии программирования. Используется также близкое обсуждаемому понятие программной инженерии, определяемой как систематический подход к разработке, эксплуатации, сопровождению и изъятию из обращения программных средств. Главное различие между технологией программирования и программной инженерией в качестве учебных дисциплин заключается в способах рассмотрения и систематизации материала. В технологии программирования акцент делается на изучении процессов разработки ПС (технологических процессов) и порядке их прохождения — в этих процессах используются определенные методы и инструментальные средства разработки ПС (их применение и образует технологический процесс), тогда как в программной инженерии изучаются прежде всего методы и инструментальные средства разработки ПС с точки зрения достижения определенных целей — они могут использоваться в разных технологических процессах (и в разных технологиях программирования). Вопросом о том, каким образом эти методы и средства создают технологический процесс, в этом случае никто не задается.
Технологии разработки ПО Лекция 1
Не следует также путать технологию программирования с методологией программирования, несмотря на то, что в обоих случаях изучаются соответствующие методы. Дело в том, что в технологии программирования методы рассматриваются «сверху», т. е. с точки зрения организации технологических процессов, а в методологии программирования — «снизу», т. е. с точки зрения основ их построения.
Имея в виду, что надежность является неотъемлемым атрибутом ПС, технологию программирования здесь будем рассматривать как технологию разработки надежных ПС. Это значит, во-первых, обсуждение всех процессов разработки ПС (от идеи создания до «утилизации»), а во-вторых, вопросов построения программных конструкций, описания функций и принимаемых решений с точки зрения их человеческого восприятия. И наконец, в качестве продукта технологии появится надежное программное средство. Все вышеперечисленное будет существенно влиять на выбор методов и инструментальных средств при разработке ПС [20].
Кратко резюмируем сказанное. Целью программирования является выполнение систематической последовательности действий для достижения автоматической обработки данных, таким образом, технология разработки программного обеспечения или, проще, технология программирования терминологически обозначает совокупность процессов для создания программного продукта требуемой функциональности.
Результатом таких процессов является программное средство — совокупность логически связанных программ на носителях данных, снабженных программной документацией и предназначенных для людей, не участвовавших в процессе разработки.
Поскольку технологический процесс разработки программного обеспечения вообще аналогичен процессу разработки программного средства (в частности), далее будем рассматривать специфику технологии программирования именно по отношению к ПО.
Источник: studref.com
Понятие технологии разработки программы. Основы разработки программного обеспечения
В настоящее время требования к ПО высоки. В связи с этим обеспечение удовлетворяющих пользователя потребительских качеств программы, таких как надежность, быстродействие, соответствие заявленным возможностям, полнота документации, возможности расширения, развития и т. д., без строгого соблюдения определенной технологии практически невозможно.
Рассмотрим сначала основные термины и определения.
«Технология» (от греч, techne — искусство, мастерство, умение) в широком смысле это совокупность «методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств, формы сырья, материала или полуфабрикатов, применимых в процессе производства, для получения готовой продукции»;
В общем смысле – это наука «о способах воздействия на сырье, материалы и полуфабрикаты соответствующими орудиями производства. Разработка технологии осуществляется по отраслям производства».
Целью программирования является выполнение систематической последовательности действий для достижения автоматической обработки данных, таким образом, технология разработки программного обеспечения или, проще, технология программирования терминологически обозначает совокупность процессов для создания программного продукта требуемой функциональности.
Результатом таких процессов является программное средство — совокупность логически связанных программ на носителях данных, снабженных программной документацией и предназначенных для людей, не участвовавших в процессе разработки.
Основа разработки программного обеспечения.
В основе разработки и дальнейшего применения ПО пользователем лежит понятие жизненного цикла, который, в сущности, является моделью его создания и использования, отражающей различные состояния, начиная с момента осознания необходимости появления данного ПО и заканчивая моментом его полного выхода из употребления.
В основе разработки и дальнейшего применения программного обеспечения
пользователем лежит понятие жизненного цикла, который, в сущности, является моделью его создания и использования, отражающей различные состояния, начиная с момента осознания необходимости появления данного ПО и заканчивая моментом его полного выхода из употребления.
Существует несколько моделей жизненного цикла (ЖЦ), каждая из которых определяет различную методологию создания систем, все модели ЖЦ включают в себя пять этапов и связей между ними с детальным описание действий, моделей и результатов каждого этапа.
Существует 3 основных модели ЖЦ
Источник: studopedia.org
Технология разработки программного обеспечения
Жизненный цикл программы состоит из этапа разработки программы и этапа её эксплуатации и сопровождения (контроль работоспособности и при необходимости внесение изменений и дополнений).
Технология разработки ПО – совокупность приёмов, позволяющих создать безошибочную программу в течение заданного времени. Состоит из четырёх этапов:
1) формулировка задачи на естественном языке и создание математической модели;
2) разработка нового или выбор существующего метода численного решения математической задачи (алгоритма);
3) написание программы на языке программирования;
4) тестирование и отладка программ.
На первом этапе необходимо наиболее глубоко исследовать предметную область (процесс, объект, явление), а также разработать наиболее полную математическую модель, учитывающую основные особенности предметной области.
На втором этапе при разработке алгоритма необходимо использовать приёмы структурного программирования (см. ниже), позволяющие создавать надёжно работающие программы. Алгоритм принято представлять в виде графической схемы, которая составляется из нескольких геометрических фигур – блоков. Основные блоки схемы алгоритма выглядят следующим образом (рисунок 9):
Рисунок 9 – Блоки схемы алгоритма
Например, схема алгоритма простейшей программы линейной структуры (ввод, сложение двух чисел А, В и вывод результата С) выглядит следующим образом (рисунок 10):
Рисунок 10 – Схема алгоритма линейной структуры
А схема оператора условной передачи управления (if A then B else C, где А – условие, В – действие, выполняющееся при истинности А, а С – действие, выполняющееся в противном случае) выглядит так (рисунок 11):
Рисунок 11 – Схема условного оператора
Для оператора цикла с известным числом повторений (for I:=N to M do S) схема выглядит следующим образом (рисунок 12):
Рисунок 12 – Схема оператора цикла с известным числом повторений
Для операторов цикла с неизвестным числом повторений с предусловием (while A do S) и постусловием (repeat S until B) схемы выглядит следующим образом (рисунок 13):
Рисунок 13 – Схемы операторов цикла с неизвестным числом повторений
На третьем этапе при выборе языка программирования необходимо учитывать тип решаемой задачи. Например, для вычислительных задач удобнее использовать язык С, Fortran и подобные им. При разработке интернет-приложений – язык Java. Языки Pascal, Basic считаются универсальными и часто используются для обучения программированию.
Для создания безошибочной программы за приемлемое время используются основные приемы структурного программирования.
Суть его заключается в следующем:
Исходная сложная задача условно разбивается на более простые подзадачи, которые являются относительно независимыми друг от друга. Каждая из этих задач программируются в отдельной программе-модуле. Эти прикладные модули объединяются в единое целое специальным управляющим модулем, который может входить в группу подобных модулей (в случае решения сложных задач), объединённых основным управляющим модулем. В результате получается структурированная иерархическая система – программа, представляющая собой композицию из последовательных или вложенных друг в друга модулей.
Принципы разбиения на подзадачи-модули:
· незначительный размер (желательно не более 100 строк программы);
· учет возможностей изменения модуля в дальнейшем;
· учет наличия уже готовых модулей.
Модульный подход имеет положительные стороны:
· упрощение создания и дальнейшей модификации программ;
· создание библиотеки модулей;
· возможность параллельной работы с несколькими модулями одновременно;
· уменьшение объема, занимаемой ОП компьютера.
На уровне прикладных модулей при программировании используются три основные базовые (управляющие) конструкции, которые могут изменять ход вычислительного процесса:
· Конструкция следования (например, оператор GOTO);
· Конструкции ветвления:
· конструкция условного ветвления (IF);
· конструкция выбора (CASE).
Обе эти конструкции могут быть полные и неполные (без ELSE).
· Конструкции повторения:
· с известным числом повторений (FOR);
· с неизвестным числом повторений:
ü с предусловие (WHILE);
ü с постусловие (REPEAT).
Существует два метода создания многомодульных пакетов программ:
1. Метод восходящего проектирования.
Суть его заключается в том, что каждая прикладная подзадача программируется в отдельном модуле, который отдельно компилируется, тестируется и отлаживается независимо от других модулей. После этого прикладные модули объединяются управляющими модулями, и затем происходит компиляция и отладка всей многомодульной системы. Недостаток этого метода заключается в сложности организации связей межу модулями и в проблемах с исправлением ошибок, допущенных на ранней стадии программирования. Однако, этот метод приемлем при разработке широкого круга относительно несложных задач.
2. Метод нисходящего проектирования.
Этот метод используется при разработке сложных многоуровневых программ. Суть его заключается в том, что программирование начинается с разработки основного управляющего модуля. Затем программируются и подключаются вспомогательные управляющие модули и отлаживаются связи между ними. В конце к разработанной программе подключаются прикладные модули-программы. На каждом из этих этапов происходит общая компиляция и отладка всего комплекса.
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Источник: studopedia.ru