- •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.
Тема 1.5. Начальный этап проектирования
На начальных этапах процесса проектирования должны быть приняты принципиальные решения, во многом определяющие этот процесс, а также качество и трудоемкость разработки. К таким решениям относят:
выбор архитектуры программного обеспечения;
выбор типа пользовательского интерфейса и технологии работы с документами;
выбор подхода к разработке (структурного или объектного);
выбор языка и среды программирования.
Эти решения определяют, что проектируется, с какими потребительскими характеристиками, как и какими средствами.
Часть решений может быть определена в техническом задании, образовав группу технологических требований, остальные должны быть приняты как можно раньше, так как представляют собой исходные данные для процесса проектирования.
1.5.1. Выбор архитектуры по.
Архитектурой программного обеспечения называют совокупность базовых концепций (принципов) его построения. Архитектура программного обеспечения определяется сложностью решаемых задач, степенью универсальности разрабатываемого программного обеспечения и числом пользователей, одновременно работающих с одной его копией. Все программы можно разделить на 3 группы:
настольные;
групповые (локальная сеть);
масштаба предприятия (локальная и/или глобальная сеть).
Различают:
однопользовательскую архитектуру, при которой программное обеспечение рассчитано на одного пользователя, работающего за персональным компьютером;
многопользовательскую архитектуру, которая рассчитана на работу в локальной или глобальной сети.
Кроме того, в рамках однопользовательской архитектуры различают:
программы;
пакеты программ;
программные комплексы;
программные системы.
Программой называют адресованный компьютеру набор инструкций, точно описывающий последовательность действий, которые необходимо выполнить для решения конкретной задачи. При структурном подходе программы представляют собой иерархию подпрограмм, вызывающих друг друга в процессе решения поставленной задачи, при объектном подходе - совокупность обменивающихся сообщениями объектов, для реализации которых разработаны специальные классы. Программа в этом случае представляет собой отдельно компилируемую программную единицу, которая может использовать стандартные библиотеки подпрограмм, но, как правило, не организует свои. Это самый простой вид архитектуры, который обычно используется при решении небольших задач.
Пакеты программ представляют собой совокупность программ, решающих задачи некоторой прикладной области. Например, пакет графических программ, пакет математических программ. Программы такого пакета связаны между собой только принадлежностью к определенной прикладной области. Пакет программ реализуют как набор отдельных программ, каждая из которых сама вводит необходимые данные и выводит результаты. По сути дела пакет программ - это некоторая библиотека программ.
Программные комплексы представляют собой совокупность программ, совместно обеспечивающих решение небольшого класса сложных задач одной прикладной области. Для решения такой задачи может потребоваться решить несколько подзадач, последовательно вызывая программы комплекса. Вызов программ в программном комплексе осуществляется специальной программой - диспетчером, который обеспечивает несложный интерфейс с пользователем и, возможно, выдачу некоторой справочной информации. От пакета программ программный комплекс отличается еще и тем, что несколько программ могут последовательно или циклически вызываться для решения одной задачи, и, следовательно, желательно хранить исходные данные и результаты вызовов в пределах одного пользовательского проекта. Программы в этом случае могут реализовываться как отдельно, так и как совместно компилируемые программные единицы, а исходные данные храниться в оперативной памяти или в файлах.
Программные системы представляют собой организованную совокупность программ (подсистем), позволяющую решать широкий класс задач из некоторой прикладной области. В отличие от программных комплексов программы, входящие в программную систему, взаимодействуют через общие данные. Программные системы обычно имеют развитые пользовательский и внутренние интерфейсы, что требует их тщательного проектирования.
Многопользовательскую архитектуру реализуют системы, построенные по принципу «клиент-сервер».
Многопользовательские программные системы в отличие от обычных программных систем должны организовывать сетевое взаимодействие отдельных компонентов программного обеспечения, что еще более усложняет процесс его разработки. Для разработки подобного программного обеспечения используют специальные технологии или платформы, например, технологии CORBA, COM, Java, .NET и т. п.