Технологии программирования
Шрифт:
• При разработке алгоритмов программ входная, промежуточная и выходная информации характеризуются именами и набором значений как простых, так и структурированных переменных (записей, массивов).
• Первоначально алгоритм или эвроритм должен представлять одну типовую структуру СЛЕДОВАНИЕ (одно действие со смыслом "выполнить все действия программы"). Далее до достижения элементарных действий (элементарных операторов языка программирования или элементарных операций) отдельные структуры СЛЕДОВАНИЕ декомпозируются с соблюдением принципа от общего к частному одной из трех стандартных структур: ЦЕПОЧКА
• Переход на новый язык программирования рекомендуется начинать с разработки стандарта кодирования типовых вычислительных структур.
• Алгоритм во многом определяется структурой данных.
• Тесты — необходимый атрибут разработки алгоритма.
• Обобщающий тест или тесты — минимальный набор тестовых данных, охватывающих все возможные случаи вычислений.
• Алгоритмы из старых книг лучше понимаются после их рефакторинга.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Перечислите основные недостатки каждого из способов описания алгоритмов.
2. Что такое функциональное описание?
3. Для чего предназначена проектная процедура разработки функциональных описаний?
4. Изложите требования к способу мышления пользователя проектной процедурой разработки функциональных описаний.
5. В каких случаях программисты могут применять проектную процедуру?
6. В каких случаях не программисты могут применять проектную процедуру?
7. Каковы основные характеристики структур СЛЕДОВАНИЕ, АЛЬТЕРНАТИВА и ПОВТОРЕНИЕ?
8. Каков порядок основных шагов (этапов) выполнения проектной процедуры?
9. Приведите пример описания внешних и внутренних данных программы.
10. Зачем нужна модель "черного ящика"?
11. Назовите тесты, разрабатываемые до программирования. Назначение. Содержание. Формы.
12. Назовите признаки структуры ЦЕПОЧКА СЛЕДОВАНИЙ.
13. Назовите порядок детализации одиночного СЛЕДОВАНИЯ.
14. Назовите порядок детализации ЦЕПОЧКИ СЛЕДОВАНИЙ.
15. Назовите признаки структур вида АЛЬТЕРНАТИВА.
16. Назовите порядок детализации ЦЕПОЧКИ АЛЬТЕРНАТИВ.
17. Запишите пример кодировки альтернатив с одним и двумя действиями.
18. Запишите пример кодировки альтернатив с тремя и более действиями.
19. Назовите признаки структуры ПОВТОРЕНИЕ.
20. Назовите порядок детализации структур универсальных циклов ДО и ПОКА.
21. Запишите пример кодировки структуры НЕУНИВЕРСАЛЬНЫЙ ЦИКЛ-ДО.
22. Запишите пример кодировки структур УНИВЕРСАЛЬНЫЕ ЦИКЛЫ ДО и ПОКА.
23. Как производится доказательство корректности алгоритмов при выполнении проектной процедуры.
24. Дополните описание процесса "Кипячение воды в чайнике" наглядными рисунками.
Глава 6
АРХИТЕКТУРА ПРОГРАММНЫХ СИСТЕМ
6.1. ПОНЯТИЕ АРХИТЕКТУРЫ ПРОГРАММНОЙ СИСТЕМЫ
Разработка архитектуры системы — это процесс разбиения большой системы на более мелкие части. Для обозначения этих частей придумано множество названий: программы, компоненты, подсистемы…
Процесс разработки архитектуры — этап, необходимый при проектировании систем или комплексов, но необязательный при
Несмотря на то, что нет точного определения программной системы, можно сказать, что она представляет собой набор решений множества различных, но связанных между собой задач, и далее положиться на интуицию в случаях, когда надо отличить программу от системы.
Примеры систем: ОС, СУБД, система продажи авиабилетов и др.
Примеры программ: редактор текстов, компилятор, программы посылки запросов от кассира и др.
Понятие архитектуры программной системы можно проиллюстрировать на следующем примере. Пусть имеется на неком предприятии некая САПР. Допустим, что предприятие достаточно крупное, и САПР будет являться целым комплексом различных программных продуктов, причем зачастую различных производителей. Архитектурой этой системы будет являться описание связей этих программных средств в одно целое. Глазами программиста: САПР — комплекс комплексов программ.
6.2. СИСТЕМЫ ИЗ ОТДЕЛЬНЫХ ПРОГРАММ
Программная система может состоять из отдельных разработанных разными организациями выполняемых программ. Объединение функций этих программ в целую единую программу может привести к нехватке оперативной памяти машины, а сама разработка может быть экономически неоправданной.
Близкий аналог этой системы — система, управляемая командным файлом. Простейшая архитектура такой системы реализуется последовательным вызовом каждой из программ. Программы обмениваются данными через файлы, записанные на диске, или через элементы данных, которые находятся в оперативной памяти ЭВМ по известным абсолютным адресам.
Уже в конце 70-х годов этим способом можно было быстро реализовать весьма удобный ввод данных в программу. Применительно к более поздней операционной системе MS DOS достаточно было написать текстовый файл maket.txt с текстами пояснений сути данных и символом "?" обозначить поля вводимых данных. Далее готовился командный файл с последовательностью команд:
1) удаление файла work.txt с диска;
2) копирование файла maket.txt в файл work.txt;
3) запуск готовой программы текстового редактора с параметром work.txt;
4) запуск программы пользователя обработки данных (входная информация программы — файл work.txt, выходная информация программы — файл result.txt);
5) запуск готовой программы просмотра текстовых файлов с параметром result.txt.
После старта командного файла пользователь в окне текстового редактора мог читать пояснения по вводу информации, находить поля ввода данных поиском подстроки с символом "?", вводить значения в поля ввода с корректировкой. По окончании ввода и корректировки данных пользователь выходит из программы текстового редактора, что автоматически запускает программу обработки данных, а после завершения ее работы автоматически запускается программа просмотра текстовых файлов, которая обеспечивает пользователю возможность просмотра результатов работы программы обработки данных.