Центральный Дом Знаний - Инструментарий технологии программирования

Информационный центр "Центральный Дом Знаний"

Заказать учебную работу! Жми!



ЖМИ: ТУТ ТЫСЯЧИ КУРСОВЫХ РАБОТ ДЛЯ ТЕБЯ

      cendomzn@yandex.ru  

Наш опрос

Я учусь (закончил(-а) в
Всего ответов: 2690

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0


Форма входа

Логин:
Пароль:

Инструментарий технологии программирования

СОДЕРЖАНИЕ
Введение стр.3
1.Методология проектирования программных продуктов
       1.1.Классификация методов   проектирования программных продуктов
       1.2.Этапы создания программных продуктов
       1.3.Структура программных продуктов 
       1.4.Проектирование интерфейса пользователя
стр.4
стр.11
стр.14
стр.17
2.Структурное проектирование и программирование
       2.1.Нисходящее проектирование
       2.2.Модульное программирова-  ние
       2.3.Структурное программирова-ние
стр.21
стр.23
стр.26
3.Объектно-ориентированное проектирование
       3.1.Основные понятия объектно-ориентированного проектирования
       3.2.Методика объектно-ориентированного проектирования стр.27
стр.30
Заключение стр.32
Список использованной литературы стр.34
Приложения стр.35
Введение.
Любой персональный компьютер, не имеющий программного обеспечения, является бесполезной вещью. В таком состоянии компьютер не может выполнить ни одной простейшей операции. Программное обеспечение – набор программ, которые обеспечивают выполнение задач, решаемых на компьютере. 
Создание программных продуктов - трудоемкий процесс, основанный на определенной технологии и инструментарии его разработки. В главе рассматриваются подходы к проектированию внутренней структуры и логики обработки данных (алгоритмов), этапы и содержание работ по созданию программных продуктов, используемый набор инструментальных средств и технологий проектирования и программирования. 
Инструментарий технологии программирования обеспечивает процесс разработки программ и включает специализированные программные продукты, которые являются инструментальными средствами разработчика. Программные продукты данного класса поддерживают все технологические этапы процесса проектирования, программирования (кодирования), отладки и тестирования создаваемых программ. Инструментарий технологии программирования - совокупность программ и программных комплексов, обеспечивающих технологию разработки, отладки и внедрения создаваемых программных продуктов.
Цель настоящей работы- сформировать представления о методологии создания программного продукта, используемых технологиях проектирования и программирования.
1. МЕТОДОЛОГИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОГРАММНЫХ ПРОДУКТОВ
 1.1.КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОГРАММНЫХ ПРОДУКТОВ 
Проектирование алгоритмов и программ - наиболее ответственный этап жизненного цикла программных продуктов, определяющий, насколько создаваемая программа соответствует спецификациям и требованиям со стороны конечных пользователей. Затраты на создание, сопровождение и эксплуатацию программных продуктов, научно-технический уровень разработки, время морального устаревания и многое другое- все это также зависит от проектных решений.
Методы проектирования алгоритмов и программ очень разнообразны, их можно классифицировать по различным признакам, важнейшими из которых являются:
-степень автоматизации проектных работ;                                                 -принятая методология процесса разработки. 
По степени автоматизации проектирования алгоритмов и программ можно выделить:
-методы традиционного (неавтоматизированного) проектирования; -методы автоматизированного проектирования (CASE-технология и ее элементы). 
Неавтоматизированное проектирование алгоритмов и программ преимущественно используется при разработке небольших по трудоемкости и структурной сложности программных продуктов, не требующих участия большого числа разработчиков. Трудоемкость разрабатываемых программных продуктов, как правило, небольшая, а сами программные продукты имеют преимущественно прикладной характер. При нарушении этих ограничений заметно снижается производительность труда разработчиков, падает качество разработки, и, как ни парадоксально, увеличиваются трудозатраты и стоимость программного продукта в целом. Автоматизированное проектирование алгоритмов и программ возникло с необходимостью уменьшить затраты на проектные работы, сократить сроки их выполнения, создать типовые "заготовки" алгоритмов и программ, многократно тиражируемых для различных разработок, координации работ большого коллектива разработчиков, стандартизации алгоритмов и программ.
Автоматизация проектирования может охватывать все или отдельные лапы жизненного цикла программного продукта, при этом работы этапов могут быть изолированы друг от друга либо составлять единый комплекс, выполняемый последовательно во времени. Как правило, автоматизированный подход требует технического и программного "перевооружения" труда самих разработчиков (мощных компьютеров, дорогостоящего программного инструментария, а также повышения квалификации разработчиков и т.п.).Автоматизированное проектирование алгоритмов и программ под силу лишь крупным фирмам, специализирующимся на разработке определенного класса программных продуктов, занимающих устойчивое положение на рынке программных средств. Проектирование алгоритмов и программ может основываться на различных подходах, среди которых наиболее распространены:
-структурное проектирование программных продуктов;                   -информационное моделирование предметной области и связан-ных с ней приложений;                                                                          -объектно-ориентированное проектирование программных продуктов. 
В основе структурного проектирования лежит последовательная декомпозиция, целенаправленное структурирование на отдельные составляющие. Начало развития структурного проектирования алгоритмов и программ падает на 60-е гг. Методы структурного проектирования представляют собой комплекс технических и организационных принципов системного проектирования. 
Типичными методами структурного проектирования являются:
-нисходящее проектирование, кодирование и тестирование программ; -модульное программирование;                                                                 -структурное проектирование (программирование) и др. 
В зависимости от объекта структурирования различают:
-функционально-ориентированные методы - последовательное разложение задачи или целостной проблемы на отдельные, достаточно простые составляющие, обладающие функциональной определенностью;                                                                                              -методы структурирования данных. 
Для функционально-ориентированных методов в первую очередь учитываются заданные функции обработки данных, в соответствии с которыми определяется состав и логика работы (алгоритмы) отдельных компонентов программного продукта. С изменением содержания функций обработки, их состава, соответствующего им информационного входа и выхода требуется перепроектирование программного продукта. Основной упор в структурном подходе делается на моделирование процессов обработки данных.
Для методов структурирования данных осуществляется анализ, структурирование и создание моделей данных, применительно к которым устанавливается необходимый состав функций и процедур обработки. Программные продукты тесно связаны со структурой обрабатываемых данных, изменение которой отражается на логике обработки (алгоритмах) и обязательно требует перепроектирования программного продукта.
Структурный подход использует:
-диаграммы потоков данных (информационно-технологические схемы) - показывают процессы и информационные потоки между ними с учетом "событий", инициирующих процессы обработки;      -интегрированную структуру данных предметной области (инфологическая модель, ER- диаграммы);                                          -диаграммы декомпозиции - структура и декомпозиция целей, функций управления, приложений;                                                      -структурные схемы - архитектура программного продукта в виде иерархии взаимосвязанных программных модулей с идентификацией связей между ними, детальная логика обработки данных программных модулей (блок-схемы). 
Для полного представления о программном продукте необходима также текстовая информация описательного характера.
Еще большую значимость информационные модели и структуры данных имеют для информационного моделирования предметной области, в основе которого положение об определяющей роли данных при проектировании алгоритмов и программ. Подход появился в условиях развития программных средств организации хранения и обработки данных - СУБД.
Один из основоположников информационной инженерии - Дж. Мартин - выделяет следующие составляющие данного подхода: 
-информационный анализ предметных областей (бизнес - областей);                                                                                                 -информационное моделирование - построение комплекса взаимосвязанных моделей данных; 
-системное проектирование функций обработки данных;                  -детальное конструирование процедур обработки данных. 
Первоначально строятся информационные модели различных уровней представления:
-информационно-логическая модель, не зависящая от средств программной реализации хранения и обработки данных, отражающая интегрированные структуры данных предметной области;                     -даталогические модели, ориентированные на среду хранения и обработки данных. 
Даталогические модели имеют логический и физический уровни представления. Физический уровень соответствует организации хранения данных в памяти компьютера. Логический уровень данных применительно к СУБД реализован в виде:
-концептуальной модели базы данных - интегрированные структуры данных под управлением СУБД;                                         -внешних моделей данных - подмножество структур данных для реализации приложений. 
Средствами структур данных моделируются функции предметной области, прослеживается взаимосвязь функций обработки, уточняется состав входной и выходной информации, логика преобразования входных структур данных в выходные. Алгоритм обработки данных можно представить как совокупность процедур преобразований структур данных в соответствии с внешними моделями данных.
Выбор средств реализации базы данных определяет вид даталогические моделей и, следовательно, алгоритмы преобразования данных. В большинстве случаев используется реляционное представление данных базы данных и соответствующие реляционные языки для программирования (манипулирования) обработки данных СУБД и реализации алгоритмов обработки. Данный подход использован во многих CASE-технологиях.
Объектно-ориентированный подход к проектированию программных продуктов основан на:
-выделении классов объектов;                                                                -установлении характерных свойств объектов и методов их обработки;                                                                                                 -создании иерархии классов, наследовании свойств объектов и методов их обработки. 
Каждый объект объединяет как данные, так и программу обработки этих данных и относится к определенному классу. С помощью класса один и тот же программный код можно использовать для относящихся к нему различных объектов.
Объектный подход при разработке алгоритмов и программ предполагает:
-объектно-ориентированный анализ предметной области;                 -объектно-ориентированное проектирование. 
Объектно-ориентированный анализ - анализ предметной области и выделение объектов, определение свойств и методов обработки объектов, установление их взаимосвязей.
Объектно-ориентированное проектирование соединяет процесс объектной декомпозиции и представления с использованием моделей данных проектируемой системы на логическом и физическом уровнях, в статике и динамике.
Для проектирования программных продуктов разработаны объектно-ориентированные технологии, которые включают в себя специализированные языки программирования и инструментальные средства разработки пользовательского интерфейса.
Традиционные подходы к разработке программных продуктов всегда подчеркивали различия между данными и процессами их обработки. Так, технологии, ориентированные на информационное моделирование, сначала специфицируют данные, а затем описывают процессы, использующие эти данные. Технологии структурного подхода ориентированы, в первую очередь, на процессы обработки данных с последующим установлением необходимых для этого данных и организации информационных потоков между связанными процессами.
Объектно-ориентированная технология разработки программных продуктов объединяет данные и процессы в логические сущности - объекты, которые имеют способность наследовать характеристики (методы и данные) одного или более объектов, обеспечивая тем самым повторное использование программного кода. Это приводит к значительному уменьшению затрат на создание программных продуктов, повышает эффективность жизненного цикла программных продуктов (сокращается длительность фазы разработки).При выполнении программы объекту посылается сообщение, которое инициирует обработку данных объекта.
1.2.ЭТАПЫ СОЗДАНИЯ ПРОГРАММНЫХ ПРОДУКТОВ
При традиционной неавтоматизированной разработке программ независимо от принятого метода проектирования и используемого инструментария выполняют следующие работы.                                         1. Составление технического задания на программирование                 
Данная работа соответствует этапу анализа и спецификации программ жизненного цикла программных продуктов.                                                При составлений технического задания требуется:                                                           -определить платформу разрабатываемой программы - тип операционной системы (например, для IBM PC-совместимых машин делается выбор операционной среды: MS DOS, Windows, Windows NT либо Unix, OS/2);                                                                                               -оценить необходимость сетевого варианта работы программы (определяется программное обеспечение (ПО) вычислительной сети - Windows NT, допустимая номенклатура программного обеспечения сетевой обработки);                                                                                           -определить необходимость разработки программы, которую можно переносить на различные платформы;                                                            -обосновать целесообразность работы с базами данных под управлением СУБД. 
На этом же этапе выбирают методы решения задачи; разрабатывают обобщенный алгоритм решения комплекса задач, функциональную структуру алгоритма или состав объектов, определяют требования к комплексу технических средств системы обработки информации, интерфейсу конечного пользователя.                                                             2. Технический проект
На данном этапе выполняется комплекс наиболее важных работ, а именно:
-с учетом принятого подхода к проектированию программного продукта разрабатывается детальный алгоритм обработки данных или уточняется состав объектов и их свойств, методов обработки, событий, запускающих методы обработки;                                         -определяется состав общесистемного программного обеспечения, включающий базовые средства (операционную систему, модель СУБД, электронные таблицы, методо- ориентированные и функциональные ППП промышленного назначения и т.п.);              -разрабатывается внутренняя структура программного продукта, образованная отдельными программными модулями;                       -осуществляется выбор инструментальных средств разработки программных модулей. 
Работы данного этапа в существенной степени зависят от принятых решений по технической части системы обработки данных и операционной среде, от выбранных  инструментальных средств проектирования алгоритмов и программ, технологии работ.                      3. Рабочая документация (рабочий проект)
На данном этапе осуществляется адаптация базовых средств программного обеспечения (операционной системы, СУБД, методо-ориентированных ППП, инструментальных сред конечного пользователя - текстовых редакторов, электронных таблиц и т.п.). Выполняется разработка программных модулей или методов обработки объектов - собственно программирование или создание программного кода. Проводятся автономная и комплексная отладка программного продукта, испытание работоспособности программных модулей и базовых программных средств. Для комплексной отладки готовится контрольный пример, который позволяет проверить соответствие возможностей программного продукта заданным спецификациям. Основной результат работ этого этапа - также создание эксплуатационной документации на программный продукт:
-описание применения - дает общую характеристику программного изделия с указанием сферы его применения, требований к базовому программному обеспечению, комплексу технических средств;                                                                                                     -руководство пользователя - включает детальное описание функциональных возможностей и технологии работы с программным продуктом. Данный вид документации ориентирован на конечного пользователя и содержит необходимую информацию для самостоятельного освоения и нормальной работы пользователя (с учетом требуемой квалификации пользователя);                                                                    -руководство программиста (оператора) - указывает особенности установки (инсталляции) программного продукта и его внутренней структуры - состав и назначение модулей, правила эксплуатации и обеспечения надежной и качественной работы программного продукта. 
В ряде случаев на данном этапе для программных продуктов массового применения создаются обучающие системы, демоверсии. гипертекстовые системы помощи.                                                                     4. Ввод в действие
Готовый программный продукт сначала проходит опытную эксплуатацию (пробный рынок продаж), а затем сдается в промышленную эксплуатацию (тиражирование и распространение программного продукта).
1.3.СТРУКТУРА ПРОГРАММНЫХ ПРОДУКТОВ
В большей степени программные продукты не являются монолитом и имеют конструкцию (архитектуру) построения - состав и взаимосвязь программных модулей.                                                                         Модуль - это самостоятельная часть программы, имеющая определенное назначение и обеспечивающая заданные функции обработки автономно от других программных модулей.
Таким образом, программный продукт обладает внутренней организацией, или внутренней структурой, образованной взаимосвязанными программными модулями. Это справедливо для сложных и многофункциональных программных продуктов, которые часто называются программными системами.
Структуризация программ выполняется в первую очередь для удобства разработки, программирования, отладки и внесения изменений в программный продукт. Как правило, программные комплексы большой алгоритмической сложности разрабатываются коллективом разработчиков (2 - 15 и более человек). Управлять разработкой программ в условиях применения промышленных технологий изготовления программ можно лишь на научной основе.                           Таким образом, структуризация программных продуктов преследует основные цели: -распределить работы по исполнителям, обеспечив приемлемую их загрузку и требуемые сроки разработки программных продуктов;                                                                                                           -построить календарные графики проектных работ и осуществлять их координацию в процессе создания программных изделий;                          -контролировать трудозатраты и стоимость проектных работ и др. 
Структурное "разбиение" программ на отдельные составляющие служит основой и для выбора инструментальных средств их создания, хотя имеет место и обратное влияние - выбор инструментальных средств разработчика программного обеспечения определяет типы программных модулей. При создании программных продуктов выделяются многократно используемые модули, проводится их типизация и унификация, за счет чего сокращаются сроки и трудозатраты на разработку программного продукта в целом.                                    Некоторые программные продукты используют модули из готовых библиотек стандартных подпрограмм, процедур, функций, объектов, методов обработки данных.
На рис.1 приведена типовая структура программного продукта, состоящего из отдельных программных модулей и библиотек процедур, встроенных функций, объектов и т.п.(......)
Loading

Календарь

«  Май 2024  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
  12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728293031

Архив записей

Друзья сайта

  • Заказать курсовую работу!
  • Выполнение любых чертежей
  • Новый фриланс 24