🗊Презентация Технологии программирования

Технологии программирования В процессе разработки программных систем используются различные технологии программирования. В соответствии с обычным значением слова "технология" под технологией программирования (programming technology) понимается совокупность производственных процессов, приводящая к созданию требуемой ПС, а также описание этой совокупности процессов.

Другими словами, Другими словами, технология программирования понимается здесь в широком смысле как технология разработки программных средств, включая в нее все процессы, начиная с момента зарождения идеи этого средства до создания необходимой программной документации. Каждый процесс этой совокупности базируется на использовании каких-либо методов и средств, например, компьютера (в этом случае речь идет о компьютерной технологии программирования).

В литературе имеются и другие, В литературе имеются и другие, несколько отличающиеся, определения технологии программирования. Используется в литературе и близкое к технологии программирования понятие программной инженерии, определяемой как систематический подход к разработке, эксплуатации, сопровождению и изъятию из обращения программных средств. Главное различие между технологией программирования и программной инженерией как дисциплинами для изучения заключается в способе рассмотрения и систематизации материала.

В технологии программирования акцент делается на изучении процессов разработки ПС (технологических процессов) В технологии программирования акцент делается на изучении процессов разработки ПС (технологических процессов) и порядке их прохождения: методы и инструментальные средства разработки ПС задействуются в этих процессах, их применение и образует технологические процессы. В программной инженерии изучаются различные методы и инструментальные средства разработки ПС с точки зрения достижения определенных целей – эти методы и средства могут использоваться в разных технологических процессах (и в разных технологиях программирования).

Не следует также путать технологию программирования с методологией программирования. Не следует также путать технологию программирования с методологией программирования. В технологии программирования методы рассматриваются "сверху" – с точки зрения организации технологических процессов, а в методологии программирования методы рассматриваются "снизу" – с точки зрения основ их построения. Например, в работе методология программирования определяется как совокупность механизмов, применяемых в процессе разработки программного обеспечения и объединенных одним общим философским подходом.

В историческом аспекте в развитии технологии программирования можно выделить несколько этапов… В историческом аспекте в развитии технологии программирования можно выделить несколько этапов…

1. Первый этап:  "стихийное" программирование – отсутствие сформулированной технологии, когда программирование было, по сути, искусством. 1. Первый этап:  "стихийное" программирование – отсутствие сформулированной технологии, когда программирование было, по сути, искусством. Этап охватывает период от появления первых ЭВМ до середины 60-х годов 20-го века. Развитие программирования шло по пути замены машинных языков ассемблерами, а затем алгоритмическими языками (Fortran, Algol) и повторного использования подпрограмм, что повысило производительность труда программиста.

Стихийно использовалась разработка Стихийно использовалась разработка "снизу вверх" – подход, при котором вначале проектировали и реализовали сравнительно простые подпрограммы, из которых потом пытались построить сложную программу. В начале 60-х годов 20-го века разразился кризис программирования . Он выражался в том, что фирмы превышали все сроки завершения программных проектов и их стоимость. В результате многие проекты так и не были завершены.

2. Второй этап – структурный подход к программированию. 2. Второй этап – структурный подход к программированию. Этот подход сложился в 60-70-е годы 20-го века и представлял собой совокупность рекомендуемых технологических приемов, охватывающих все этапы разработки программного обеспечения. В основе структурного подхода лежит декомпозиция сложных систем с целью последующей реализации в виде отдельных небольших подпрограмм. В отличие от используемого ранее процедурного подхода к декомпозиции, структурный подход требовал представления задачи в виде иерархии подзадач простейшей структуры.

Проектирование осуществлялось "сверху вниз" и подразумевало реализацию общей идеи, обеспечивая проработку интерфейсов подпрограмм. Проектирование осуществлялось "сверху вниз" и подразумевало реализацию общей идеи, обеспечивая проработку интерфейсов подпрограмм. Вводились ограничения на конструкции алгоритмов, рекомендовались формальные модели их описания, а также специальный метод проектирования алгоритмов – метод пошаговой детализации. Поддержка принципов структурного программирования была заложена в основу процедурных языков программирования (PL/1, Algol-68, Pascal, C).

Появилась и начала развиваться технология модульного программирования, которая предполагает выделение групп подпрограмм, использующих одни и те же глобальные данные, Появилась и начала развиваться технология модульного программирования, которая предполагает выделение групп подпрограмм, использующих одни и те же глобальные данные, в отдельно компилируемые модули. Практика показала, что структурный подход в сочетании с модульным программированием позволяет получить достаточно надежные программы, размер которых не превышает 100000 операторов. Узким местом модульного программирования стали межмодульные интерфейсы, ошибки в которых трудно обнаружить по причине раздельной компиляции модулей (ошибки выявляются только при выполнении программы).

3. Третий этап – объектный подход к программированию. 3. Третий этап – объектный подход к программированию. Сложился с середины 80-х до конца 90-х годов 20-го века. Объектно-ориентированное программирование (ООП) определяется как технология создания сложного программного обеспечения, основанная на представлении программы в виде совокупности объектов, каждый из которых является экземпляром определенного типа (класса), а классы образуют иерархию с наследованием свойств. Взаимодействие программных объектов осуществляется путем передачи сообщений.

Основное достоинство Основное достоинство объектно-ориентированного программирования по сравнению с модульным программированием – более естественная декомпозиция программного обеспечения, которая существенно облегчает его разработку. Кроме того, объектный подход предлагает новые способы организации программ, основанные на механизмах наследования, полиморфизма, композиции. Это позволяет существенно увеличить показатель повторного использования кодов и создавать библиотеки классов для различных применений.

Развитие объектного подхода в технологии программирования привело к созданию Развитие объектного подхода в технологии программирования привело к созданию сред визуального программирования. Появились языки визуального объектно-ориентированного программирования, такие как Delphi, C++ Builder, Visual C++, C# и т. д. Однако технология ООП имеет и недостатки. Главный из них – зависимость модулей программного обеспечения от адресов экспортируемых полей и методов, структур и форматов данных. Эта зависимость объективна, так как модули должны взаимодействовать между собой, обращаясь к ресурсам друг друга.

4. Четвертый этап – компонентный подход и  4. Четвертый этап – компонентный подход и  CASE-технологии (с середины 90-х годов 20-го века до нашего времени) . Этот подход предполагает построение программного обеспечения из отдельных компонентов – физически отдельно существующих частей программного обеспечения, которые взаимодействуют между собой через стандартизованные двоичные интерфейсы. В отличие от обычных объектов объекты-компоненты можно собирать в динамически вызываемые библиотеки или исполняемые файлы, распространять в двоичном виде (без исходных текстов) и использовать в любом языке программирования, поддерживающем соответствующую технологию. В настоящее время рынок компонентов – реальность, поддерживаемая Интернетом и массовой рекламой и публикациями.

Основы компонентного подхода были разработаны компанией Microsoft, начиная с технологии OLE (Object Linking and Embedding – связывание и внедрение объектов), которая применялась в ранних версиях Windows для создания составных документов. Основы компонентного подхода были разработаны компанией Microsoft, начиная с технологии OLE (Object Linking and Embedding – связывание и внедрение объектов), которая применялась в ранних версиях Windows для создания составных документов. Ее развитием стало появление COM-технологии (Component Object Model – компонентная модель объектов), а затем ее распределенной версии – DCOM, на основе которых были разработаны компонентные технологии, решаются различные задачи разработки программного обеспечения.

Среди них следуют отметить OLE-automation – технологию создания программируемых приложений, обеспечивающую доступ к внутренним службам этих приложений. На основе OLE-automation создана технология ActiveX, предназначенная для создания программного обеспечения, как сосредоточенного на одном компьютере, так и распределенного. Безопасность и стабильная работа распределенных приложений обеспечивается еще двумя технологиями, заложенными в COM. Это MDS (Multitier Distributed Application Sever) – сервер многозвенных распределенных приложений, и MTS(Microsoft Transaction Server) Среди них следуют отметить OLE-automation – технологию создания программируемых приложений, обеспечивающую доступ к внутренним службам этих приложений. На основе OLE-automation создана технология ActiveX, предназначенная для создания программного обеспечения, как сосредоточенного на одном компьютере, так и распределенного. Безопасность и стабильная работа распределенных приложений обеспечивается еще двумя технологиями, заложенными в COM. Это MDS (Multitier Distributed Application Sever) – сервер многозвенных распределенных приложений, и MTS(Microsoft Transaction Server) – сервер управления транзакциями.

Компонентный подход лежит также в основе технологии Компонентный подход лежит также в основе технологии CORBA (Common Object Request Bracer Architecture – общая архитектура с посредником обработки запросов объектов). Эта технология, которая реализует подход, аналогичный COM, разработана группой компаний OMC (Object Management Group – группа внедрения объектной технологии программирования). Программное ядро CORBA реализовано для всех основных аппаратных и программных платформ и обеспечивает создание программного обеспечения в гетерогенной вычислительной среде.

Важнейшая особенность современного этапа технологии программирования – широкое использование компьютерных технологий создания и сопровождения программных систем на всех этапах их жизненного цикла. Эти технологии получили название Важнейшая особенность современного этапа технологии программирования – широкое использование компьютерных технологий создания и сопровождения программных систем на всех этапах их жизненного цикла. Эти технологии получили название CASE-технологий (ComputerAided Software/System engineering – разработка программного обеспечения/программных систем с использованием компьютерной поддержки). Сегодня существуют  CASE-технологии, поддерживающие как структурный, так и объектный, в том числе компонентный, подходы к программированию .

Зная, какие программные технологии оказали самое сильное влияние за последние 25 лет, можно оценить их по количеству опубликованных научных статей или выяснить, например, сколько времени продолжался поднятый вокруг них ажиотаж. Зная, какие программные технологии оказали самое сильное влияние за последние 25 лет, можно оценить их по количеству опубликованных научных статей или выяснить, например, сколько времени продолжался поднятый вокруг них ажиотаж. С другой стороны, с точки зрения пользователя, можно судить о них, оценивая, чего удалось добиться по сравнению с тем, что предварительно было обещано. Так в чем же уникальность последних 25 лет ?

Во-первых, программное обеспечение перестало быть прерогативой нескольких компаний и стало частью повседневной жизни практически каждого жителя нашей планеты: Во-первых, программное обеспечение перестало быть прерогативой нескольких компаний и стало частью повседневной жизни практически каждого жителя нашей планеты: ПК, Internet и мобильные телефоны – свидетельства этой грандиозной эволюции. На рис.1.1 показаны программные технологии и периоды, когда они достигли важнейших этапов своего развития. Эта таблица построена исходя из структуры, предложенной Сэмом Редвайном и Вильямом Риддлом . Для простоты показаны только три этапа развития: основы – когда проведены базовые исследования и созданы краеугольные концепции, ограниченное использование – когда эти концепции были взяты на вооружение некоторыми компаниями и пользователями, широкое использование – когда технология стала применяться примерно третьей частью целевого рынка.