2. Постановка задачи, планирование, проектирование Технологии программирования

2. Постановка задачи, планирование, проектирование Технологии программирования

Обзор n Виды программного обеспечения n Постановка задачи (управление требованиями заказчика) n Планирование работ по созданию ПП n Начальные этапы проектирования ПП

Понятие программного продукта n Программная система (программный продукт) - это совокупность программного кода и документации к нему n Каждый программный продукт предназначен для выполнения определенных функций n По способу распространения и использовани я ПП можно разделить на: l несвободное (закрытое) l открытое l свободное

Несвободное ПО n Закрытое программное обеспечение (частное, патентованное) — программное обеспечение, являющееся частной собственностью. n Правообладатель сохраняет за собой монополию на использование, копирование и модификацию. n Ограничения закрытого ПО: l на коммерческое использование l на распространение l на модификацию

Открытое и свободное ПО Открытое программное обеспечение — программное обеспечение с открытым исходным кодом. n Пользователь может: l доработать само программное обеспечение l использовать код для создания новых программ Свободное программное обеспечение — программное обеспечение, которое пользователь может неограниченно устанавливать, запускать, свободно использовать, изучать, распространять изменять и

Классификация ПО по функциональному признаку

Системное ПО n Функции: l l Обеспечение безопасности l Проведение диагностики и профилактики работы l n Среда функционирования прикладных программ Выполнение вспомогательных процессов Виды: l Базовое – набор программных средств, обеспечивающих работу ВС l Сервисное – программы и программные комплексы, расширяющие возможности базового ПО и организующие удобную среду работы пользователя

Требования к ПП l Правильность l Универсальность l Надежность l Проверяемость l Точность результатов l Защищенность l Программная и аппаратная совместимости l Эффективность l Адаптируемость и повторная входимость

Предпроектные исследования предметной области n Цель - преобразование общих нечетких знаний о предназначении будущего программного обеспечения в сравнительно точные требования к нему n Варианты неопределенности: l Неизвестны методы решения формулируемой задачи l Неизвестна структура автоматизируемых информационных процессов

Техническое задание - документ, в котором сформулированы основные цели разработки, требования к программному продукту, определены сроки и этапы разработки и регламентирован процесс приемно -сдаточных испытаний. n Факторы, влияющие на характеристики ПО : l исходные данные и требуемые результаты, которые определяют функции программы или системы l среда функционирования (программная и аппаратная) l возможное взаимодействие с другим программным обеспечением и/или специальными техническими средствами

Разработка технического задания ГОСТ 19. 201 -78 n Разделы: l введение l основания для разработки l назначение разработки l требования к программе и документации l технико-экономические показатели l стадии и этапы разработки l порядок контроля и приемки

Требования к программе n требования к функциональным характеристикам; n требования к надежности; n условия эксплуатации; n требования к составу и параметрам технических средств; n требования к информационной и программной совместимости; n требования к маркировке и упаковке; n требования к транспортированию и хранению; n специальные требования.

Планирование n Цель составления плана проекта - определение объема и содержания работ, необходимых для успешного осуществления проекта, оценка затрат и составление графика работ n В течение этапа планирования: l определяются все основные задачи l производится оценка финансовых, людских, технических и нетехнических ресурсов, объемов и сложности разрабатываемого ПП l определяются методы тестирования и критерии приемки ПП l строятся временные графики выполнения работ

Алгоритм планирования

Оценка объемов и сложности программного продукта Метрика– это количественная оценка ПП, процесса или проекта, которая используется в качестве показателя других измерений или выполнения прогноза n Размерно-ориентированные метрики LOC – Lines of ( Code) n Функционально-ориентированные метрики. FP – ( Functional Point )

Оценка технических, нетехнических и финансовых ресурсов n По объемам отдельных структурных элементов вычисляется общий объем работ по созданию ПП n По каждому выделенному структурному элементу разделения работ определяют квалификацию исполнителей, требуемые инструментальные средства

Оценка возможных рисков n Риски, возникающие в процессе разработки: l ресурсные l финансовые l организационные, или административные

Составление временного графика выполнения ПП Сетевой график

Составление временного графика выполнения ПП Диаграмма Ганта (Gantt)

Управление n Цель отслеживания и контроля проекта заключается в поддержании соответствия действий команды текущему состояниюпроекта

Этап проектирования n Предназначен для выработки и детализации модели разрабатываемой программнойсистемы n Необходим для получения ответов на следующие вопросы: l l n какие функции должна выполнять будущая система? как система должна реализовывать предъявленные к ней требования? Может быть представлен как совокупность компонентов проектирования, для каждого из которых определяется набор и связи и с другими компонентами

Компонент проектирования n Компонент проектирования – это элемент проектирования, полученный в результате декомпозиции требований заказчика к ПП l название l тип l выполняемая функция l интерфейсы l ресурсы l алгоритм обработки данных l внутренние структуры данных;

Аспекты проектирования Проектирование ПП подразумевает выработку свойств системы на основе анализа поставленной задачи: 1. Требований заказчика; 2. Опыта проектировщика; 3. Модели предметной области. Проектированию обычно подлежат: 1. Архитектура ПП; 2. Компоненты ПП; 3. Интерфейсы.

Принципиальные решения На начальных этапах процесса проектирования должны быть приняты принципиальные решения, во многом определяющие этот процесс, а также качество и трудоемкость разработки: l выбор архитектуры программного обеспечения l выбор типа пользовательского интерфейса и технологии работы с документами l выбор подхода к разработке (структурного или объектного) l выбор языка и среды программирования

Выбор архитектуры ПО n Архитектура ПОсовокупностьбазовых концепций (принципов) его построения, состав и взаимосвязь программ и программных модулей. n Однопользовательская архитектура l l пакеты программ l программные комплексы l n собственно программы программные системы Многопользовательскаяархитектура

Выбор типа пользовательского интерфейса l примитивные- реализуют единственный сценарий работы l меню - реализуют множество сценариев, операции которых организованы в иерархические структуры l со свободной навигацией - реализуют множество сценариев, операции которых не привязаны к иерархии, предполагают определение множества возможных операций на конкретном шаге работы l прямого манипулирования - реализуют множество сценариев, представленных в операциях над объектами, основные операции инициируются перемещением пиктограмм объектов мышью

Работа с документами n Различают две технологии: l однодокументная, которая предполагает однодокументный интерфейс (SDI – Single Document Interface) l многодокументная, которая предполагает многодокументный интерфейс (MDI – Multiple Document Interface).

Выбор подхода к разработке n Структурная (функциональная) декомпозиция рассматривает структуру системы в виде иерархии функций n Объектная декомпозиция рассматривает систему в виде совокупности объектов, обменивающихся сообщениями

Выбор языка программирвоания n Языки программирования: l универсальные языки высокого уровня l специализированные языки разработчика программного обеспечения l специализированные языки пользователя l языки низкого уровня

Выбор среды разработки n Среда программирования- программный комплекс, который включает специализированный текстовый редактор, встроенные компилятор, компоновщик, отладчик, справочную систему и другие программы n Среда визуальной разработки среда разработки — ПО, в которой наиболее распространенные блоки программного кода представлены в виде графических объектов

Формирование стандартов разработки n Реальное применение любой технологии проектирования требует формирования или выбора ряда стандартов: l стандарт проектирования l стандарт оформления проектной документации l стандарт интерфейса

Спецификации ПО n Спецификации представляют собой полное и точное описание функций и ограничений разрабатываемого программного обеспечения. l функциональные описывают функции разрабатываемого программного обеспечения l эксплуатационныеопределяет требования к техническим средствам, надежности, информационной безопасности

Формальные модели

Математические модели n Процесс построения модели включает: l l выбор математических абстракций с требуемой точностью полнотойпредставляющих исходные и данные и результаты l формальную постановку задачи l n анализ условия задачи определение метода преобразования исходных данных в результат, т. е. методарешения задачи. При выборе методаучитываютособенности данных конкретной задачи, требования к результатам, характеристики метода (точный или приближенный, погрешности результатов ит. п. ).