Разработка технологии решения задачи программирования

Лекция 3. ЭТАПЫ РАЗРАБОТКИ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

Программное обеспечение состоит из нескольких совместно работающих программ (программных модулей), объединенных в программный комплекс, и документов, необходимых для разработки, сопровождения и эксплуатации программного комплекса.

В простейшем случае программный комплекс может включать только одну программу, но второй компонент программного обеспечения – документация – должен присутствовать всегда.

Процесс разработки программного обеспечения можно разбить на этапы (фазы). Рассмотрим каждый этап подробнее.

1. Первый этап – постановка задачи

Работа над программным обеспечением начинается с составления документа, называемого «Задание на разработку программного обеспечения (техническое задание)».

В нем указывается следующее.

Дается краткое определение решаемой задачи, название программного комплекса, указывается система программирования для ее реализации и требования к аппаратному обеспечению.

Подробно излагается постановка задачи, описывается применяемая математическая модель для задач вычислительного характера, метод обработки входных данных для задач не вычислительного характера и т д.

в) УПРАВЛЕНИЕ РЕЖИМАМИ РАБОТЫ ПРОГРАММЫ

Формулируются основные требования к способу взаимодействия пользователя с программой (интерфейс пользователь-компьютер).

Описываются входные данные, указываются пределы, в которых они могут изменяться, значения, которые они не могут принимать, и т. д., а также источник данных т.е. устройство, с помощью которого они должны быть переданы в программу.

Описываются выходные данные, указывается, в каком виде они должны быть представлены — в числовом, графическом или текстовом, а также указывается устройство отображения этих данных.

Перечисляются возможные ошибки пользователя при работе с программой (например, ошибки при вводе данных и др.). Указываются способы диагностики (в данном случае под диагностикой понимается обнаружение ошибок при работе программного комплекса) и защиты от этих ошибок на этапе проектирования, а также возможная реакция пользователя при совершении им ошибочных действий и реакция программного комплекса (компьютера) на эти действия.

ж) ПРИМЕР РАБОТЫ ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА

Приводится один или несколько примеров работы программного комплекса, на которых в простейших случаях проводится его отладка и тестирование.

2. Второй этап — выбор метода решения

На этом этапе создается математическая или логическая модель исследуемого явления реального мира.

Если программируемая задача носит вычислительный характер, то приводится вывод всех используемых формул с подробными комментариями.

Если же задача не вычислительная, то приводится словесное описание логической модели, например, в виде плана действий.

3. Третий этап — разработка алгоритма решения задачи

На этом этапе формируется общая структура программного комплекса. В соответствии с рассматриваемой далее технологией нисходящего структурного программирования программный комплекс разбивается на небольшие части — программные модули (блоки). Для каждого программного модуля формулируются требования по реализуемым функциям и разрабатывается алгоритм, реализующий эти функции.

Алгоритм представляет собой точное предписание, последовательность действий, приводящих к решению вычислительной или логической задачи.

Определяется схема взаимодействия программных модулей, т.е. схема потоков данных программного комплекса. Результатом выполнения этого этапа является блок-схема алгоритма решения поставленной задачи.

4. Четвертый этап – кодирование алгоритма

Этап кодирования (программирования) алгоритмов заключается в переводе алгоритмов, разработанных для каждого программного модуля, в программы на конкретном языке программирования. Результатом выполнения этого этапа являются файлы с исходными текстами программ. Эти файлы по своей природе текстовые, только они содержат тексты, написанные на языке программирования.

Как и другие текстовые файлы, они могут быть созданы, просмотрены и отредактированы с помощью любых текстовых редакторов.

5. Пятый этап – трансляция и компиляция программы

После того как закончено кодирование (написание программы на языке программирования) и исходный текст программы введен в память компьютера, производят транслирование и компилирование программы.

Сначала специальная программа (транслятор) проверяет исходный текст программы на наличие так называемых синтаксических ошибок, т.е. соответствие написанных операторов правилам, предусмотренным в данном языке программирования.

Причем трансляция производится до первой встретившейся ошибки. При обнаружении ошибки процесс трансляции прекращается, транслятор выдает сообщение о характере и месте ошибки.

Необходимо исправить ошибку и повторить трансляцию. Так продолжается до тех пор, пока все ошибки трансляции не будут устранены.

Затем происходит сборка программы (компиляция), т.е. к программе подключаются все заказанные ей библиотеки, процедуры, функции и т.д. Если какой-либо компонент не обнаружен, выдается соответствующее сообщение и процесс прекращается. Необходимо убедиться в наличии не найденного компонента, в правильности указанного имени его или пути к нему. Затем снова повторить компиляцию.

При успешном завершении процесса образуется исполняемый файл программы (файл с расширением EXE). С помощью этого файла запускают программу на выполнение.

6. Шестой этап – тестирование программы

Различается два вида тестирования: автономное и комплексное. При автономном тестированию подвергаются отдельные программные модули, из которых состоит программный комплекс. Комплексное тестирование заключается в проверке всего программного комплекса.

Для тестирования подбираются такие исходные данные, для которых результат выполнения программы заранее известен.

После того как при тестировании обнаружена ошибка, начинается процесс отладки тестируемого программного модуля или программного комплекса. Тестирование и отладка чередуются и завершаются после того, как будет принято решение об отсутствии в программном комплексе ошибок.

7. Седьмой этап – создание документации

Документация классифицируется по своему назначению и может быть разбита на несколько групп:

Описание применения – общая характеристика программного продукта и сферы его применения, требований к базовому программному обеспечению, комплексу технических средств обработки.

Руководство пользователя – детальное описание функциональных возможностей и технологии работы с программным продуктом для конечного пользователя.

Документы данного вида могут оформляться в печатном виде и (или) «встраиваться» в программный комплекс (в последнем случае помощь в виде подсказки вызывается самим пользователем в процессе работы программного комплекса).

Руководство программиста предназначено для разработчиков программного обеспечения и специалистов, которые будут его сопровождать.

Это руководство в качестве основных документов включает:

1) задание на разработку программного обеспечения (техническое задание);

3) прокомментированные исходные тексты (листинги) модулей программы и управляющего модуля;

4) схему разбиения программного комплекса на программные модули;

5) схему потоков данных программного комплекса;

6) схему взаимодействия программных модулей;

7) планы и данные для тестирования программного комплекса;

8) другие материалы, иллюстрирующие проект, например: блок-схемы программного комплекса и программных модулей.

Отметим, что стоимость разработки хорошей документации достаточно высока и оценивается в 1 человеко-месяц на 1000 команд исходного текста программы.

8. Восьмой этап — сопровождение и эксплуатация

После завершения тестирования программного комплекса программное обеспечение сдается в эксплуатацию.

В процессе эксплуатации может возникнуть необходимость добавления в программный комплекс новых функций, устранение ошибок, обнаруженных в процессе эксплуатации, и т. д.

Данный тип работ с программным комплексом в период его эксплуатации называется сопровождением.

Только при решении простейших задач указанные этапы выполняются друг за другом в той последовательности, в которой они были описаны.

В общем же случае процесс разработки программного обеспечения требует постоянного возврата к предыдущим этапам и внесения изменений.

Источник

Разработка специализированного программного модуля для решения указанной задачи

Выбор технологии, языка и среды программирования. Анализ процесса обработки информации и выбор структур данных для ее хранения, разработка основных алгоритмов. Проектирование интерфейса пользователя. Выбор стратегии тестирования и разработка тестов.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Разработка специализированного программного модуля для решения указанной задачи

алгоритм интерфейс программирование

Целью данной курсовой работы является разработка программного модуля, позволяющего составить описание класса многочленов от одной переменной, задаваемые степенью многочлена и массивом коэффициентов.

В разделе «Выбор технологии, языка и среды программирования» выбор средств реализации.

В разделе «Анализ и уточнение требований к программному продукту» проводится выбор структуры данных для хранения информации, метода и разработки основных алгоритмов решения задачи.

В разделе «Разработка структурной схемы программного продукта» приведена структурная схема программы.

В разделе «Проектирование интерфейса пользователя» производится построение графа диалога, а также разработка форм ввода-вывода информации.

В разделе «Выбор стратегии тестирования и разработка тестов» проводится тестирование нашей программы при различных исходных значениях.

Приложения содержат код программы и основные программные документы — руководство программиста и техническое задание, разработанные в соответствии с требованиями стандартов.

1. Выбор технологии, языка и среды программирования

В соответствии с заданием в качестве языка программирования был выбран язык Visual C++. Разработанный программный продукт использует технологию объектно-ориентированного программирования, заключающуюся в использовании классов.

Объектно-ориентированное программирование (ООП) — это способ организации кода в программе путем его группировки в виде объектов, то есть отдельных элементов, которые включают информацию (значения данных) и функции. Все системы ООП базируются на трех основных концепциях:

Инкапсуляция — механизм, объединяющий данные и код, манипулирующий с этими данными, а так же защищает и то, и другое от внешнего вмешательства и неправильного использования.

Полиморфизм — это свойство, которое позволяет одно и то же имя использовать для решения двух или более схожих, но технически разных задач. Целью полиморфизма в объектно-ориентированном программировании является использование одного имени для задания общих для класса действий. Реализуется в виде перегрузки функций или операций.

Наследование — это процесс, посредством которого один объект может приобретать свойство другого. Тот объект, который наследует свойства другого может добавлять к ним свои свойства. Наследование позволяет поддерживать в программировании иерархию классов.

Класс — это некоторое множество объектов, имеющее общую структуру и общее поведение.

2. Анализ и уточнение требований к программному продукту

Источник

Читайте также:  Программирование брелков сигнализации конвой