История развития технологии программирования (ТП)

История развития технологии программирования (ТП)

1) 50-е года

Мощность компьютеров не велика, программирование ведется в машинном коде, в основном решаются научно-технические задачи не высокого уровня с достаточно точной целью. Зарождается модульное программирование (модули, функции, процедуры) появляются первые языки программирования высокого уровня.

2) 60-е годы

Число языков программирования значительно увеличиваются. Повышается мощность компьютеров, решаются задачи более сложного уровня. Применяется коллективная разработка технологических задач.

3) 70-е годы

Широкое распространение ИС и БД

Началось развитие ТП в след. направлениях:

- обоснование и широкое внедрение нисходящей разработки и структурного программирования;

- развитие абстрактных типов данных и модульного программирования;

- исследование проблем обеспечения надежности и мобильности ПС;

- создание методики управления коллективной разработки ПС;

- появление инструментальных программных средств поддержки ТП

4) 80-е годы

- широкое внедрение ПК во все сферы человеческой деятельности;

- появление языков программирования учитывающие требования ТП;

- развиваются методы и языки спецификаций ПС;

- начинается интенсивный процесс стандартизации тех. процессов;

- развиваются концепции компьютерных сетей

5) 90-е годы

Охват общества интернетом

(-)Проблемы защиты программных средств, ПК и ПС.

Широкое развитие получили Case средства; начался этап полной информатизации и компьютеризации общества.

6) 2000-е годы

Расширение всех сфер деятельности. Новые и мощные.???

Технология программирования- (ТП) система методов, способов и приемов разработки и отладки программ т.е ТП понимаем, как технологию разработки программных средств включая в нее процессы, начиная с момента зарождения идеи, до ее эксплуатации.

 

Модели жизненного цикла ПП

Выделяют 5 основных подходов к организации процесса создания и использования ПП

1) Водопадный подход (Разработка ПП состоит из цепочки этапов, на каждом этапе создаются документы используемые на след. этапе)

2) Исследовательское программирование (подход предполагает быструю реализацию рабочих версий программ выполняющих требуемые функции. После экспериментального применения реализованных программ производится их модификация с целью сделать их более полезными для пользователей.)

Подход - применяется для разработки систем искусственного интеллекта.

3. Прототипирование. (Моделирует начальную фазу исследовательского программирования до создания рабочих версий программà Разработка ПП по установленным требованиям в рамках другого подхода.)

4.Формальное преобразование (Включает разработку формальных спецификации ПП; На этом подходе базируется Case технология)

5. Сборочное программирование (Предполагает, что ПП(ПС) конструируется из компонент, к-рые уже существуют, они хранятся в библиотеке, каждая из которых может многократно использоваться в ПП. Процесс разработки состоит из сборки программ из компонент, а не из программирования.)

 

Документирование ПС.

Документацию делят на 2е группы:

1) Документы управления разработкой ПС:

ДУРПС (software process documentation)

Управляют и протоколируют процессы разработки и сопровождения ПС обеспечивая связи внутри коллектива разработчиков Пси менеджерами ПС – лицами управляющими разработкой ПС. Эти документы могут быть следующих типов:

1)) Планы, оценки и расписания (создаются для прогнозирования и управления процессами разработки и сопровождения ПС)

2)) Отчеты об использовании ресурсов в процессе разработки.

3)) Стандарты (предписывают разработчикам каким принципам, правилам или соглашениям необходимо следовать в процессе разработки). Стандарты могут быть международными, национальными и спец. созданные в рамках одного предприятия.

4)) Рабочие документы (Технические док-ты обеспечивающие связь между разработчиками)

5))Заметки и переписка это документы фиксируют различные детали взаимодействие между менеджерами и разработчиками.

Конструктивный подход

Представляет собой моудфикацию нисходящей разработки,при которой модульная древовидная структура программы формируется в процессе программирования модулей. Разработка программы начинается с программирования галовного модуля, при этом программа получается объемной и необходимо выделять подзадачи, т.е внутренние функции.

В галовном модуле программы для обращения к выделеной функции строится обращение галовному модулю указанного поддеревав соответствии с созданной его спецификацией.

Архитектруный подход

Представляет собой модификацию восходящей разработки при которой модульная структура программы формируется в процессе программирования модуля, при этом ставится цель- повышение уровня используемого языка программмрования, а не разработки конкретной программы, т.е для заданной предметной области выделяются типичные функции, каждая из которых может использоватся при решении разных задач, а затем программируются отдельные программные модули. Так как процесс выделения функций связан с накоплением и обработкой опыта решения задач, то сначала выделяются и реализуются отдельными модулями более простые функции, затем более сложные (важные) функции. Такое строение позволяет существенно сократить трудо затраты на ращработку конкретной программы путем подключения к ней заранее заготовленных модулей нижнего уровня.

 

 

Архитектура ПП.

Это строение как оно видно или должно быть видно из вне его, т.е. представление ПП как системы состоящей из совокупности взаимодействующих подсистем. В качестве таких подсистем выступают обычно отдельные программы. Разработка архитектуры является первым этапом борьбы со сложностью ПП на котором реализуется принцип выделения относительно независимых компонентов.

К основным задачам относятся: 1. Выделение программных подсистем и отображения на них внешних функций. 2. Определение способов взаимодействия между выделенными программными подсистемами.

Основные классы архитектур ПП.

1. Цельная программа

Цельная программа представляет вырожденный случай архитектуры ПП. В состав ПП входит только одна программа. Данную архитектуру выбирают обычно в том случае, когда ПП выполняет одну из функций (главных) и её реализация не представляется слишком сложной. Такая архитектура не требует, какого либо описания, и не требуется определить способ взаимодействия между функциями.

2. Комплекс автономно выполняемых программ

А) Состоит из набора программ, причем любая из этих программ может быть активизирована пользователем.

Б) Все программы применяются к одной и той же инфо среде.

В) При выполнении активизированной программы другие программы заблокированы.

3. Сложная программная система.

4. Коллектив параллельно выполняемых программ.

Оптимизация программы.

Это улучшение, какой либо характеристики программы называемой критерием оптимизации.

ОП в основном выполняется по двум критериям:

- быстродействие;

- объем используемых данных;

Процесс оптимизации следует начать с профилировки программы. – измерение производительности, как всей программы так и её отдельных фрагментов с целью нахождения «горячих точек» - тех участков программы на выполнение которых расходуется наибольшее количество времени. В зависимости от степени детализации в качестве точки рассматривается либо отдельная машинная команда, либо целая конструкция (функция, цикл). Сложная программа состоит из большого числа функций, поэтому нет смысла их оптимизирования – трудоемкость такого подхода будет выше выгод полученных от оптимизации программы в целом. Для начала необходимо локализовать участки кода с максимальной вычислительной трудоемкости. Участки программы, которые в наибольшей в степени влияет на её производительность, в силу её частого выполнения, или своей ресурсоемкостью, называется критическим кодом. В его поиске используют профайлеры (профилировщики – это специальные программы которые измеряют временные затраты на выполнение участков кода программы). Большинство современных профилировщиков поддерживают следующий набор функций:

· Определение общего времени исполнения каждой точки программы.

· Определение причины или источника конфликтов.

· Определение количества вызовов в той или иной точки программы.

Основные правила оптимизации:

1) Прежде чем приступить к оптимизации необходимо иметь надежно работающий неоптимизированный вариант;

2) Основной прирост оптимизации дает алгоритмическая оптимизация;

3) Обнаружив профайлировщиком узкие места необходимо произвести оптимизацию с помощью ЯВУ.

Требования к оптимизации алгоритма:

1) Оптимизация должна быть по возможности максимально машинно не зависимой и переносимой на другие ОС без существенных потерь эффективности;

2) Алгоритм должен занимать размер в пределах допустимого;

3) При внесении изменений в алгоритм не должна страдать вся программа.

 

14. Методы тестирования:

1) Метод черного ящика

Идея тестирования состоит в том, чтобы составить список, который перечисляет возможные ошибки и ситуации, в которых эти ошибки могли проявиться. Далее на основе списка составляются тесты. Все внутренние особенности реализации системы скрыты от тестировщика, т. е. система представляет собой черный ящик. ЧЯ - это набор модулей с известным внешним интерфейсом, но не доступными исходными тестами. Задача тестирования состоит, в последовательной проверки соответствия поведения системы требованиям.

При тестировании выявляются два типа проблем с системой:

1)) Не соответствие поведения системы;

2)) Неадекватное поведение с системой в ситуации не предусмотренных требованиям.

История развития технологии программирования (ТП)

1) 50-е года

Мощность компьютеров не велика, программирование ведется в машинном коде, в основном решаются научно-технические задачи не высокого уровня с достаточно точной целью. Зарождается модульное программирование (модули, функции, процедуры) появляются первые языки программирования высокого уровня.

2) 60-е годы

Число языков программирования значительно увеличиваются. Повышается мощность компьютеров, решаются задачи более сложного уровня. Применяется коллективная разработка технологических задач.

3) 70-е годы

Широкое распространение ИС и БД

Началось развитие ТП в след. направлениях:

- обоснование и широкое внедрение нисходящей разработки и структурного программирования;

- развитие абстрактных типов данных и модульного программирования;

- исследование проблем обеспечения надежности и мобильности ПС;

- создание методики управления коллективной разработки ПС;

- появление инструментальных программных средств поддержки ТП

4) 80-е годы

- широкое внедрение ПК во все сферы человеческой деятельности;

- появление языков программирования учитывающие требования ТП;

- развиваются методы и языки спецификаций ПС;

- начинается интенсивный процесс стандартизации тех. процессов;

- развиваются концепции компьютерных сетей

5) 90-е годы

Охват общества интернетом

(-)Проблемы защиты программных средств, ПК и ПС.

Широкое развитие получили Case средства; начался этап полной информатизации и компьютеризации общества.

6) 2000-е годы

Расширение всех сфер деятельности. Новые и мощные.???

Технология программирования- (ТП) система методов, способов и приемов разработки и отладки программ т.е ТП понимаем, как технологию разработки программных средств включая в нее процессы, начиная с момента зарождения идеи, до ее эксплуатации.

 

Модели жизненного цикла ПП

Выделяют 5 основных подходов к организации процесса создания и использования ПП

1) Водопадный подход (Разработка ПП состоит из цепочки этапов, на каждом этапе создаются документы используемые на след. этапе)

2) Исследовательское программирование (подход предполагает быструю реализацию рабочих версий программ выполняющих требуемые функции. После экспериментального применения реализованных программ производится их модификация с целью сделать их более полезными для пользователей.)

Подход - применяется для разработки систем искусственного интеллекта.

3. Прототипирование. (Моделирует начальную фазу исследовательского программирования до создания рабочих версий программà Разработка ПП по установленным требованиям в рамках другого подхода.)

4.Формальное преобразование (Включает разработку формальных спецификации ПП; На этом подходе базируется Case технология)

5. Сборочное программирование (Предполагает, что ПП(ПС) конструируется из компонент, к-рые уже существуют, они хранятся в библиотеке, каждая из которых может многократно использоваться в ПП. Процесс разработки состоит из сборки программ из компонент, а не из программирования.)

 

Документирование ПС.

Документацию делят на 2е группы:

1) Документы управления разработкой ПС:

ДУРПС (software process documentation)

Управляют и протоколируют процессы разработки и сопровождения ПС обеспечивая связи внутри коллектива разработчиков Пси менеджерами ПС – лицами управляющими разработкой ПС. Эти документы могут быть следующих типов:

1)) Планы, оценки и расписания (создаются для прогнозирования и управления процессами разработки и сопровождения ПС)

2)) Отчеты об использовании ресурсов в процессе разработки.

3)) Стандарты (предписывают разработчикам каким принципам, правилам или соглашениям необходимо следовать в процессе разработки). Стандарты могут быть международными, национальными и спец. созданные в рамках одного предприятия.

4)) Рабочие документы (Технические док-ты обеспечивающие связь между разработчиками)

5))Заметки и переписка это документы фиксируют различные детали взаимодействие между менеджерами и разработчиками.