Модульное программирование: понятие, программный модуль, основные характеристики программного модуля, состав модулей программного продукта.

Приступая к разработке каждой программы, следует иметь ввиду, что она, как правило, является большой системой, поэтому необходимо принять меры для ее упрощения. Для этого такую программу разрабатывают по частям, которые называются программными модулями. А сам такой метод разработки программ называют модульным программированием.

Программный модуль - это любой фрагмент описания процесса, оформляемый как самостоятельный программный продукт, пригодный для использования в описаниях процесса. Это означает, что каждый программный модуль программируется, компилируется и отлаживается отдельно от других модулей программы, и тем самым, физически разделен с другими модулями программы.

Основные характеристики программного модуля.

-Размер модуля измеряется числом содержащихся в нем операторов (строк). Обычно рекомендуются программные модули размером от нескольких десятков до нескольких сотен операторов.

-Прочность модуля - это мера его внутренних связей. Чем выше прочность модуля, тем больше связей он может спрятать от внешней по отношению к нему части программы и, следовательно, тем больший вклад в упрощение программы он может внести.

-Сцепление модуля - это мера его зависимости по данным от других модулей. Характеризуется способом передачи данных. Чем слабее сцепление модуля с другими модулями, тем сильнее его независимость от других модулей.

-Рутинность модуля - это его независимость от предыстории обращений к нему. Модуль называется рутинным, если результат обращения к нему зависит только от значений его параметров (и не зависит от предыстории обращений к нему). Модуль называется зависящим от предыстории, если результат обращения к нему зависит от внутреннего состояния этого модуля, хранящего следы предыдущих обращений к нему.

Среди множества модулей различают:

- головной модуль - управляет запуском программного продукта (существует в единственном числе);

- управляющий модуль - обеспечивает вызов других модулей на обработку;

- рабочие модули - выполняют функции обработки;

- сервисные модули и библиотеки, утилиты - осуществляют обслуживающие функции.

 

 

Структурный подход к разработке программ: понятие, основные принципы. Примеры процессно-ориентированных языков программирования.

Структурное программирование — методология разработки программного обеспечения, в основе которой лежит представление программы в виде иерархической структуры блоков. Задача разбивается на большое число мелких подзадач, каждая из которых решается своей процедурой или функцией (декомпозиция задачи).

Структурное проектирование подразделяют на:

а) нисходящее (проектирование прог-мы происходит от общего к частному со всё большей детализацией на каж. этапе). Определяется задача в целом, в виде последовательности этапов, реализующих самостоятельные смысловые части алгоритма. Каж. этап детализируется, процесс детализации продолжается до тех пор, пока части алгоритма не станут простыми и легко реализуемыми. Результатом процесса детализации может быть структура прог-мы, описанная при помощи ориентированного графа, определяющего взаимосвязи подпрограмм. Каж. модуль представляется в виде детальнго описания его ф-ций, например в виде блок-схемы алгоритма.

б) восходящее (сначала разрабатываются модули нисшего уровня, а затем они объединяются в модули более высокого уровня).

На практике обычно используют смешанный метод. Структурное проектирование реализует процессно-ориентированную модел разработки прог-м. В этой модели прог-ма представляется как ряд последовательно выполняемых операций (процедур). Такие прог-мы м/рассматривать как код, воздействующий на данные. Языки прог-ния, в которых реализован процессно-ориентированный подход назыв. процедурными: C, Pascal, Quick Basic.

 

Объектно-ориентированный подход к разработке программ: понятие, основные концепции. Примеры объектно-ориентированных языков программир-я.

Объектно-ориентированный подход к программированию -это подход к разработке программного обеспечения, основанный на объектах, а не на процедурах.

Примеры: Java, Си, Visual Basic

При процедурном программировании программа разбивается на части в соответствии с алгоритмом: каждая часть (подпрограмма,функция,процедура) является составной частью алгоритма. При объектно-ориентированном программировании программа строится как совокупность взаимодействующих объектов.

Объект – это базовое понятие ООП. Объекты, имеющие общие св-ва и поведение объединяются в классы. Таким образом, класс можно определить как некую общность конкретных объектов, как описание объекта – каким он должен быть и что должен делать. Класс должен каким-либо образом взаимодействовать с др.классами или программными элементами приложения. Для получения и передачи данных в классе применяются свойства. Свойства представляют собой атрибуты, кот.составляют индивидуальность объекта и помогают описать его. Методы класса – это выполняемые классом функциональные обязанности, задаваемые при его проектировании.

К концепции ООП относится:

Полиморфизм – это взаимозаменяемость объектов с одинаковым интерфейсом. В зависимости от типа объекта одно и то же сообщение может соответствовать различным действиям – методам для достижения требуемого результата.

Наследование -возможность порождать один класс от другого с сохранением всех свойств и методов класса-предка и добавляя, при необходимости, новые свойства и методы. Наследование призвано отобразить такое свойство реального мира, как иерархичность.

Инкапсуляция — это принцип, согласно которому любой класс должен рассматриваться как чёрный ящик — пользователь класса должен видеть и использовать только интерфейс класса и не вникать в его внутреннюю реализацию. Смысл инкапсуляции состоит в том, что внешний пользователь не знает детали реализации объекта, работая с ним путём предоставленного объектом интерфейса.