Технология программирования и разработки программного обеспечения

Классификации методов разработки программного обеспечения (ПО).

Традиционно рассматриваются две классификации разработки ПО:

• по степени автоматизации процесса разработки ПО;

• по используемому методу (или подходу) в разработке ПО.

Первая классификация - по степени автоматизации разработки (ПО) делит проектирование и разработку ПО на:

• традиционное (неавтоматизированное);

• автоматизированное проектирование (CASE – технология и её элементы).

Традиционное проектирование используется при разработке небольших программ одним программистом с использованием традиционных средств, т.е. алгоритмических языков разного уровня.

Автоматизированное проектирование используется при разработке больших программных продуктов несколькими программистами с поддержкой всех этапов жизненного цикла программного продукта, стандартизацией и унификацией алгоритмов и программ.

Второй тип классификации делит разработку ПО на:

• Структурное проектирование ПО;

• Информационное моделирование предметной области и связанных с ней приложений;

• Объектно-ориентированное проектирование ПО.

Структурное проектирование программного обеспечения предполагает целенаправленное структурирование ПО, его последовательную композицию на отдельные составляющие.

В зависимости от объекта структурирования различают:

• Функционально-ориентированные методы;

• Методы структурирования данных

Для функционально-ориентированного метода учитываются, прежде всего функции обработки данных, в соответствии с которыми определяется состав и логика (алгоритмы) отдельных компонентов ПО. Данный подход позволяет с одной стороны упростить процесс разработки ПО и сделать его функционально-понятным. Однако, с другой стороны, с изменением функций обработки данных, или их состава, требуется перепроектирование ПО.

Для метода структурирования данных, прежде всего, осуществляется анализ, структурирование и создание моделей данных, для которых разрабатываются процедуры их обработки. Изменение структур данных, если оно возникает, будет отражаться на процедурах их обработки и потребует перепроектирования ПО.

Информационное моделирование предметной области используется в СУБД при создании баз данных. В основе этого метода используется положение об определяющей роли данных при проектировании ПО и разработка инфологической модели БД (это рассмотривается в разделе СУБД).

Сначала строятся информационные модели данных различных уровней представления (3 уровня):

1. Инфологическая модель, не зависящая от средств программной реализации, хранения, обработки данных и отражающей интегрированной структуры данных предметной области.

2. датологическая модель ориентирована на среду хранения и обработки данных. Датологические модели имеют 2 уровня представления – логический и физический. Физический уровень соответствует организации хранения данных в памяти ЭВМ. Логический уровень данных реализуется в виде:

• концептуальной модели данных, в которой представлены интегрированные структуры данных разрабатываемой модели (для реализации модели – это таблицы);

• внешней модели данных – это подмножество структур данных для реализации приложений (обычно это отчёты и формы выдаваемые для конкретных пользователей)

Выбор средств реализации БД определяет вид датологических моделей. Обычно используется реляционное представление данных и соответствующие реляционные языки программирования (Access, FoxPro, Dbase) Данный подход испольуется в CASE-технологиях.

1. выделение классов объектов

2. установление характерных свойств объектов и методов их обработки

3. Создание иерархии класса, установления наследуемых свойств объектов и методов из обработки. Каждый объект объединяет как данные, так и программы обработки данных. С помощью класса одну и ту же программу можно использовать для разных объектов, относящихся к этому классу.

Объектный подход к разработке ПО основывается на следующих принципах:

1. Выделение классов объектов;

2. Установление характерных свойств объектов и методов их обработки;

3. Создание иерархии классов, установление наследуемых свойств объектов и методов их обработки.

Каждый объект объединяет, как данные, так и программу обработки этих данных и относится к определённому классу. С помощью класса одну и ту же программу можно использовать для разных объектов, относящихся к этому классу.

Объектный подход разработки ПО состоит из:

а) объектно-ориентированного анализа предметной области;

б) объектно-ориентированного проектирования;

Объектно-ориентированного анализ заключается в анализе предметной области и выделении объектов, определении их свойств и методов обработки, а также установление взаимосвязи между ними.

Объектно-ориентированное проектирование объединяет процесс объектной декомпозиции системы на классы с использованием моделей данных проектируемой системы на логическом и физическом уровнях.

Для проектирования Программного обеспечения (ПО) с использованием объектно-ориентированного подхода разработаны специальные программные средства (Visual С++, Visual Basic, Delphi, Ado).

Важнейшими принципами объектного подхода является:

• Инкапсуляция свойств данных и программ в объекте;

• Наследование;

• Полиморфизм.

Инкапсуляция означает сочетание структур данных с методами из обработки в абстрактных классах объектов. Класс можем иметь образованные от него подклассы. При построении которых осуществляется наследование данных и методов из обработки, как исходного класса. Механизм наследования позволяет переопределить или добавить новые данные и методы их обработки.

Полиморфизм означает способность объекта реагировать на запрос в соответствии со своим типом. При этом одно и то же имя запроса может использоваться для различных классов объектов.

Объектный подход поддерживается технологическим стандартом фирмы Microsoft - «OLE» (Object Linking and Embedding – связывание и внедрение объектов). Этот стандарт позволяет получать приложения, включающие в свой состав объекты, полученные из других приложений.

Объект, согласно этому стандарту, должен иметь две составляющие:

1. внешнее представление объекта (prescription data)

2. способ редактирования объекта (native data)

При этом каждый объект может либо внедряться (embedding) в приложение, т.е. копироваться как часть приложения, либо связываться (linking) с приложением, т.е. копировать в приложение с последующим отслеживанием всех изменений в объекте, которые будут повторяться в приложениии.