Технологии программирования структурная модульная объектно ориентированная

Обзор основных технологий программирования: структурное, модульное, объектно-ориентированное программирование.

Структу́рное программи́рование — методология разработки программного обеспечения, в основе которой лежит представление программы в виде иерархической структуры блоков.

1. Любая программа представляет собой структуру, построенную из трёх типов базовых конструкций:
   • последовательное исполнение — однократное выполнение операций в том порядке, в котором они записаны в тексте программы;
   • ветвление — однократное выполнение одной из двух или более операций, в зависимости от выполнения некоторого заданного условия;
   • цикл — многократное исполнение одной и той же операции до тех пор, пока выполняется некоторое заданное условие (условие продолжения цикла).

В программе базовые конструкции могут быть вложены друг в друга произвольным образом, но никаких других средств управления последовательностью выполнения операций не предусматривается.

1. Повторяющиеся фрагменты программы (либо не повторяющиеся, но представляющие собой логически целостные вычислительные блоки) могут оформляться в виде т. н. подпрограмм (процедур или функций). В этом случае в тексте основной программы, вместо помещённого в подпрограмму фрагмента, вставляется инструкция вызова подпрограммы. При выполнении такой инструкции выполняется вызванная подпрограмма, после чего исполнение программы продолжается с инструкции, следующей за командой вызова подпрограммы.
2. Разработка программы ведётся пошагово, методом «сверху вниз».

МОДУЛЬНОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ

МОДУЛЬНОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ (modular programming). Способ разработки программ, при котором программа разбивается на относительно независимые составные части — программные модули. При этом каждый модуль может разрабатываться, программироваться, транслироваться и тестироваться независимо от других. Внутреннее строение модуля для функционирования всей программы, как правило, значения не имеет. При модификации алгоритма, реализуемого модулем, структура программы не должна меняться.

Объектно-ориентированная

Ключевые черты ООП хорошо известны:

1. Первая — инкапсуляция — это определение классов — пользовательских типов данных, объединяющих своё содержимое в единый тип и реализующих некоторые операции или методы над ним. Классы обычно являются основой модульности, инкапсуляции и абстракции данных в языках ООП.
2. Вторая ключевая черта, — наследование — есть способ определения нового типа, наследуя элементы (свойства и методы) существующего и модифицируя или расширяя их. Это способствует выражению специализации и генерализации.
3. Третья черта, известная как полиморфизм, позволяет единообразно ссылаться на объекты различных классов (обычно внутри некоторой иерархии). Это делает классы ещё более удобными и делает программы, основанные на них, легче для расширения и поддержки.

Инкапсуляция, наследование и полиморфизм — фундаментальные свойства, требуемые от языка, претендующего называться объектно-ориентированным (языки, не имеющие наследования и полиморфизма, но имеющие только классы, обычно называются основанными на классах). Различные ОО языки используют совершенно разные подходы. Мы можем различать ОО языки, сравнивая механизм контроля типов, способность поддерживать различные программные модели и то, какие объектные модели они поддерживают.

Алан Кей в свое время вывел пять основных черт языка Smalltalk — первого удачного ОО языка:

1. Все является объектом.
2. Программа — совокупность объектов, указывающих друг другу что делать.
3. Каждый объект имеет свою собственную «память» состоящую из других объектов.
4. У каждого объекта есть тип. Иногда тип называют еще и классом. Класс (тип) определяет какие сообщения объекты могут посылать друг другу.
5. Все объекты одного типа могут получать одинаковые сообщения.

Источник

5. Технологии программирования: модульное, структурное, объектно-ориентированное и визуальное.

Технология‑ комплекс организационных мер, операций и приемов, направленных на изготовление, обслуживание, ремонт, эксплуатацию и/или утилизацию изделия с номинальным качеством и оптимальными затратами, и обусловленных текущим уровнем развития науки, техники и общества в целом.

Программирование‑ процесс создания компьютерных программ.

Программирование включает в себя анализ требований к программе и все стадии ее разработки и реализации: выбор алгоритма, структуры данных, и системы программирования написание (кодирование) программы и подготовка данных; отладка и испытания программы; создание сопровождающей программу документации.

Если алгоритм сложен, то программирование рекомендуется выполнять способом модульного программирования и начинать с составления блок-схемы программы.

Программированиемтакже называется наука, занимающаяся разработкой методов и средств получения и реализации программ для вычислительных машин.

В соответствии с определением «технологии» под технологией программированиябудем понимать совокупность процессов, приводящую к созданию требуемого программного средства (ПС), а также описание этой совокупности процессов.

Модульное программирование– способ разработки программ, при котором программа разбивается на относительно независимые составные части ‑программные модули. При этом каждый модуль может разрабатываться, программироваться, транслироваться и тестироваться независимо от других. Внутреннее строение модуля для функционирования всей программы, как правило, значения не имеет. При модификации алгоритма, реализуемого модулем, структура программы не должна меняться.

Модуль– часть какой-либо хорошо структурированной системы, выполняющая четко определенные функции.

Программный модуль (ПМ) ‑ программа или часть программы, оформленная в виде, допускающем ее независимую трансляцию. ПМ должен выполнять четко определенную функцию, быть оформлен по правилам языка программирования или в соответствии с внутренними стандартами операционной системы, иметь хорошо определенный интерфейс с другими ПМ и внешними устройствами и относительно небольшие размеры. Из ПМ можно конструировать программы. Простейшим примером ПМ является подпрограмма.

Структурное программированиенаправлено на создание логически простых и понятных программ. Программа представляется в виде иерархической структурыблоков.

В соответствии с методологией структурного программирования:

• любая программа представляет собой структуру, построенную из трёх типов базовых конструкций:

1. Последовательное исполнение(однократное выполнение операций в том порядке, в котором они записаны в тексте программы);
2. Ветвление(однократное выполнение одной из двух или более операций, в зависимости от выполнения некоторого заданного условия);
3. Цикл(многократное исполнение одной и той же операции до тех пор, пока выполняется некоторое заданное условие).

Источник

Структурное, модульное, объектно-ориентированное программирование, облачные технологии

Технологии программирования реализуются с
помощью систем программирования, под которыми
понимается комплекс средств, предназначенный для
создания и эксплуатации программ на конкретном языке
программирования.

Система программирования включает:

• входной язык программирования;
• редактор для написания и модификации текстов программ
на алгоритмическом языке;
• транслятор с входного языка на язык машины;
• редактор связи;
• библиотеку стандартных подпрограмм;
• средства отладки.

3.

Различные классы задач имеют свою специфику, и поэтому
для своего решения требуют учета их особенностей, что
достигается выбором соответствующего стиля и технологии
программирования. Сегодня наиболее популярными
являются следующие стили программирования:

1. Структурное.
2. Модульное.
3. Объектно-ориентированное.
4. Case – технологии (Computer-aided software engineering).
5. Функциональное.
6. Логическое.
7. Интернет-программирование (web-программирование).

4.

Структурное программирование
В основе структурного программирования лежит представление программы в виде
иерархической структуры блоков (фрагментов программы). Компьютерная
программа, в этом случае состоит из базовых конструкций: последовательного
исполнения, ветвления и циклов.
Базовые элементы программы оформляются как подпрограммы — процедуры или
функции. В тексте основной программы, используется инструкция вызова требуемой
подпрограммы. После ее исполнения, программа продолжает работу со следующей
инструкции.
Разработка программы ведётся пошагово, методом «сверху вниз». Сначала
пишется текст основной программы, в котором, вместо каждого связного логического
фрагмента текста, вставляется вызов подпрограммы, которая будет выполнять этот
фрагмент.
Структурное программирование иначе называют еще программированием без
операторов безусловного перехода (GOTO). Следует отметить, что многие языки,
например Pascal, ориентированы на структурное программирование.

5.

Модульное программирование
Модульное программирование является фундаментом многих используемых
сегодня технологий программирования, базирующихся на самодостаточных кодовых
модулях.
Им не требуется внешняя поддержка, поэтому, как правило, они могут работать на
различных аппаратных платформах и под различными операционными системами.
Любую часть логической структуры модульной программы можно изменить, не
вызывая изменений в остальных частях программы. Модуль характеризуются тем,
что:

• на входе программный модуль получает определенный набор исходных данных,
выполняет их содержательную обработку и возвращает один набор результатных
данных;
• модуль в состоянии выполнить все предписанные ему операции
(функциональная завершенность);
• результат работы программного модуля зависит только от исходных данных, но
не зависит от работы других модулей (логическая независимость);
• обмен информацией между модулями должен быть по возможности
минимизирован;
• модуль должен быть обозримого размера и сложности.

6.

Объектно-ориентированное программирование
Объединение специфических понятий языков
программирования высокого уровня, таких как — тип данных,
процедура, функция, запись и относящихся к одному
определенному объекту алгоритма, заложило основу для
возникновения объектно-ориентированного программирования.
Его специфика заключается в рассмотрении данных в
неразрывной связи с методами их обработки, что позволяет
условно записать следующее:
Объект = Данные + Операции

Такой подход позволяет программировать, не вдаваясь в
отработку деталей программ, которые могут уточняться в
процессе реализации программного продукта.

7.

Объектно-ориентированное программирование представляет следующие
преимущества:

• удобный и простой способ введения новых понятий, наиболее близких к
понятиям реального мира;
• простая разработка компонент многократного применения;
• легкая модифицируемость (адаптируемость) программ;
• локализация свойств и поведения объектов в одном месте.

Каждый объект характеризуется состоянием (свойства объекта) и
возможностью выполнять некоторые действия (методы объекта).
Объектно – ориентированное программирование обычно используется при
разработке крупных программных комплексов коллективом программистов.
Языками, поддерживающими данную технологию являются: C++, Java, Delphi и
многие другие.

8.

Облачные технологии
Облачные технологии – это технологии обработки данных, в которых
компьютерные ресурсы предоставляются Интернет-пользователю как онлайнсервис. Слово «облако» здесь присутствует как метафора, олицетворяющая
сложную инфраструктуру, скрывающую за собой все технические детали.
Облачные технологии – это одна большая концепция, включающая в себя
много разных понятий, предоставляющих услуги. Например, программное
обеспечение, инфраструктура, платформа, данные, рабочее место и т.п. Зачем
все это нужно? Самой главной функцией облачных технологий является
удовлетворение потребностей пользователей, нуждающихся в удаленной
обработке данных.
Чем облачные технологии могут помочь бизнесу?
Во-первых, пользователю не нужно заботиться о производительности своего
ПК, не нужно переживать о свободном месте на дисковом пространстве.
Во-вторых, пользователю не нужно тратиться полностью на весь нужный ему
продукт. Он платит только за услугу, предоставленные возможности и только за
конкретные функции.

Источник