- •Конспект лекций
- •Раздел 1. Задача проектирования программных систем Введение. Содержание и задачи курса
- •Задачи и этапы проектирования сложных программных средств
- •Тема 1.1. Технология программирования и основные этапы ее развития
- •1.1.1. Стихийное программирование.
- •1.1.2. Структурное программирование.
- •1.1.3. Объектно-ориентированное программирование.
- •1.1.4. Компоненты и case-технология.
- •1.1.5. Платформа .Net.
- •Тема 1.2. Организация процесса проектирования программного обеспечения (по)
- •1.2.1. Проблемы разработки сложных программных систем.
- •1.2.2. Блочно-иерархический подход к проектированию по.
- •1.2.3. Жизненный цикл по.
- •1.2.4. Процессы жизненного цикла.
- •1.2.5. Модели жизненного цикла по.
- •1.2.6. Оценка качества процессов разработки по.
- •1.2.7. Технология rad.
- •Тема 1.3. Технологичность программных продуктов
- •1.3.1. Понятие технологичности по.
- •1.3.2. Модульное программирование.
- •1.3.3. Нисходящая и восходящая разработка по.
- •1.3.4. Стиль оформления программы.
- •1.3.5. Эффективность и технологичность.
- •Тема 1.4. Определение требований к по
- •1.4.1. Классификация программных систем.
- •1.4.2. Эксплуатационные требования к по.
- •1.4.3. Исследование предметной области.
- •1.4.4. Разработка технического задания.
- •Тема 1.5. Начальный этап проектирования
- •1.5.1. Выбор архитектуры по.
- •1.5.2. Выбор типа пользовательского интерфейса.
- •1.5.3. Выбор подхода к разработке.
- •1.5.4. Выбор средств разработки.
- •1.5.5. Стандарты разработки.
- •Раздел 2. Использование декомпозиции и абстракции при структурном подходе к анализу и проектированию по Тема 2.1. Анализ требований к по и декомпозиция системы при структурном подходе
- •2.1.1. Спецификация процедур и данных при структурном подходе.
- •2.1.2. Диаграммы переходов состояний.
- •2.1.3. Функциональные диаграммы.
- •2.1.4. Диаграммы потоков данных.
- •2.1.5. Абстрактные структуры данных.
- •2.1.6. Математические модели задач.
- •Тема 2.2. Методы проектирования структуры по
- •2.2.1. Структурная схема по.
- •2.2.2. Функциональная схема по.
- •2.2.3. Метод пошаговой детализации.
- •2.2.4. Проектирование по, основанное на декомпозиции данных.
- •2.2.5. Case-технологии на основе структурного подхода.
- •Тема 2.3. Проектирование структур данных
- •2.3.1. Векторная структура.
- •2.3.2. Списковые структуры.
- •2.3.3. Представление данных во внешней памяти.
- •Раздел 3. Использование декомпозиции и абстракции при объектно-ориентированном подходе к анализу и проектированию по Тема 3.1. Анализ требований к по и декомпозиция системы при объектном подходе
- •3.1.1. Язык uml.
- •3.1.2. Диаграммы вариантов использования.
- •3.1.3. Диаграммы классов.
- •3.1.4. Диаграмма последовательностей.
- •3.1.5. Диаграмма деятельностей.
- •Тема 3.2. Проектирование по при объектном подходе
- •3.2.1. Типы классов объектов.
- •3.2.2. Отношения между объектами.
- •3.2.3. Интерфейсы.
- •3.2.4. Проектирование классов.
- •3.2.5. Компоновка программных компонентов.
- •Раздел 4. Разработка по Тема 4.1. Проектирование интерфейса с пользователем
- •4.1.1. Типы пользовательских интерфейсов.
Раздел 1. Задача проектирования программных систем Введение. Содержание и задачи курса
В различные периоды развития средств вычислительной техники и программного обеспечения применялись различные технологии разработки программ:
Процедурное программирование
Структурное программирование
Объектно-ориентированное программирование
Компонентная объектная модель программирования
Возникновение новых технологий в программировании обусловлено резким ростом возможностей компьютеров по хранению, обработке и представлению информации и связанной с этим возрастающей сложностью программного обеспечения. При этом на каждом этапе наблюдается преемственность, когда технологии предыдущего поколения органически входят составной частью в новые технологии. Так, структурное программирование базируется на использовании процедур, объектно-ориентированное программирование является дальнейшим развитием структурного, а COM-технология – объектно-ориентированного программирования.
Овладение технологией ООП и COM увеличивает продуктивность работы программиста, позволяет регулировать как сложность, так и стоимость сопровождения ПО и, самое главное, значительно повышает надежность разрабатываемого ПО.
В рамках курса «Технология программирования» будем изучать язык программирования C++. Язык C++, технология объектно-ориентированного программирования (ООП), библиотеки классов позволяют эффективно реализовывать и сами алгоритмы, в каких бы областях знания они не были первоначально разработаны.
Рассматривая место C++ среди других языков программирования, следует иметь в виду, что в мире уже существует более 3000 различных языков программирования. Несмотря на это, новые языки продолжают регулярно появляться, создавая значительные проблемы для тех, кто решил научиться программировать на самом лучшем языке. Новичков смущает такое обилие и разнообразие языков программирования. Да и законодатели мод, такие как IBM, делали попытки создать универсальный язык, например PL/I, но объективные закономерности развития информатики, конкурентная борьба на рынке ПО, а часто и субъективные пристрастия разработчиков системного ПО определяют ту картину, которую мы наблюдаем в настоящий момент.
C++ был разработан в начале 80-х годов в AT&T Bell Laboratories и с тех пор непрерывно развивается. Этот язык представляет собой расширенную версию языка С плюс средства поддержки ООП. Такие черты языка С, как экономичность, гибкость, мощь выражений, эффективность объектного кода полностью сохранены в C++. Наиболее важным является, однако, то, что C++ предоставляет базу для поддержки ООП и, вследствие этого, сохранения высокого уровня абстракции данных при решении задач. Если одни свойства языка могут быть использованы, чтобы реализовать объектный подход к решению задачи, то другие позволяют поддерживать структурный подход, и это дает основание считать его «процедурным» языком, дополненным множеством новых конструкций по сравнению с языком С.
Язык C++ представляет собой эволюционное усовершенствование самых лучших черт предыдущих языков. Он находится на одном уровне с Modula2 по простоте и средствам осуществления модульности, сохраняя в то же время удивительную эффективность и компактность языка С. Таким образом, C++ можно считать гибридом: одни его свойства поддерживают ООП, другие — структурное программирование. Ключевым при создании C++ было решение сделать его совместимым с языком С, что позволяет сохранить целостность миллионов строк программ на С, обширных С-библиотек и «С Tools», которые уже разработаны.