- •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.
1.5.2. Выбор типа пользовательского интерфейса.
Различают четыре типа пользовательских интерфейсов:
примитивные - реализуют единственный сценарий работы, например, ввод данных - обработка - вывод результатов;
меню - реализуют множество сценариев работы, операции которых организованы в иерархические структуры, например, «вставка»: «вставка файла», «вставка символа» и т. д.;
со свободной навигацией - реализуют множество сценариев, операции которых не привязаны к уровням иерархии, и предполагают определение множества возможных операций на конкретном шаге работы; интерфейсы данной формы в основном используют Windows-приложения;
• прямого манипулирования - реализуют множество сценариев, представленных в операциях над объектами, основные операции инициируются перемещением пиктограмм объектов мышью, данная форма реализована в интерфейсе самой операционной системы Windows альтернативно интерфейсу со свободной навигацией.
Тип пользовательского интерфейса во многом определяет сложность и трудоемкость разработки, которые существенно возрастают в порядке перечисления типов. По последним данным до 80 % программного кода может реализовывать именно пользовательский интерфейс. Поэтому понятно, что на ранних стадиях обучения программированию реализуют в основном примитивные интерфейсы и меню, хотя они и не удобны для пользователей.
Появление объектно-ориентированных визуальных сред разработки программного обеспечения, использующих событийный подход к программированию и в основном рассчитанных на создание интерфейсов со свободной навигацией, существенно снизило трудоемкость разработки подобных интерфейсов и упростило реализацию интерфейсов прямого манипулирования. Таким образом, выбор двух последних типов интерфейсов предполагает использование одной из визуальных сред разработки программного обеспечения. Если соответствующие среды разработчику не доступны, то следует учитывать большую трудоемкость создания подобных интерфейсов.
Кроме того, выбор типа интерфейса включает выбор технологии работы с документами. Различают две технологии:
однодокументная, которая предполагает однодокументный интерфейс (SDI - Single Document Interface);
многодокументная, которая предполагает многодокументный интерфейс (MDI - Multiple Document Interface).
Многодокументную технологию используют, если программное обеспечение должно работать с несколькими документами одновременно, например, с несколькими текстами или несколькими изображениями. Однодокументную - если одновременная работа с несколькими документами не обязательна.
Трудоемкость реализации многодокументных интерфейсов с использованием современных библиотек примерно на 3...5 % выше, чем первого. Выбор типа влияет на трудоемкость более существенно.
1.5.3. Выбор подхода к разработке.
Если выбран интерфейс со свободной навигацией или прямого манипулирования, то, как указывалось выше, это практически однозначно предполагает использование событийного программирования и объектного подхода, так как современные среды визуального программирования, такие как Visual C++, Delphi, Builder C++ и им подобные, предоставляют интерфейсные компоненты именно в виде объектов библиотечных классов. При этом в зависимости от сложности предметной области программное обеспечение может реализовываться как с использованием объектов и, соответственно, классов, так и чисто процедурно. Исключение составляют случаи использования специализированных языков разработки Интернет-приложений, таких как Perl, построенных по совершенно другому принципу.
Примитивный интерфейс и интерфейс типа меню совместимы как со структурным, так и с объектным подходами к разработке. Поэтому выбор подхода осуществляют с использованием дополнительной информации.
Практика показывает, что объектный подход эффективен для разработки очень больших программных систем (более 100000 операторов универсального языка программирования) и в тех случаях, когда объектная структура предметной области ярко выражена.
Следует также учитывать, что необходимо осторожно использовать объектный подход при жестких ограничениях на эффективность разрабатываемого программного обеспечения, например, при разработке систем резального времени.
Во всех прочих случаях выбор подхода остается за разработчиком.