Порядок разработки программного обеспечения
Множество программ называют программным обеспечением. Как для производства любого продукта существует технология его производства, так и для любого программного обеспечения так же существует технология его разработки, то есть порядок разработки программ. Время жизни программы от формулировки задачи до утилизации программы называется жизненным циклом программы.
Жизненный цикл программы состоит из нескольких этапов:
Формулировка задачи.
Разработка внешней спецификации алгоритма.
Разработка алгоритма по внешней спецификации.
Кодирование алгоритма.
Отладка программы.
Тестирование.
Обслуживание.
На первом этапе формулируется задача, которая должна пониматься однозначно любым разработчиком программы. Например,
Задача 1:
Найти корни квадратного уравнения
ax2 + bx + c = 0;
Из такой постановки задачи неясно, какие корни надо искать, действительные и мнимые, или только действительные. Задача сформулирована неоднозначно.
Задача 2:
Разработать графический редактор, позволяющий рисовать все известные геометрические фигуры, передвигать их, масштабировать, менять цвет.
Эта задача тоже сформулирована неточно, так как понятие “ известные” геометрические фигуры для разных людей могут быть разные.
На втором этапе составляется внешняя спецификация алгоритма (план будущей программы). Она включает в себя описание всех входных, выходных, промежуточных данных, используемых для получения выходных данных через входные данные. Здесь же описывается диалог пользователя и разрабатываемой программы, то есть планируются все сообщения, которые в процессе работы программы выдаются на экран. Далее рассматриваются все аномальные ситуации, и планируются действия программы для каждого случая возникновения аномальной ситуации. Например, для задачи 1, что должна делать программа, если для заданных данных получаются мнимые корни. И, наконец, описывается метод решения данной задачи, и задаются данные для тестирования разработанной программы.
На третьем этапе разрабатывается алгоритм, то есть последовательность действий, выполняя которые компьютер получает результат. Действия, с помощью которых описывается алгоритм, компьютеру должны быть понятны, так как выполнять алгоритм будет компьютер.
На четвертом этапе происходит кодирование алгоритма, то есть превращение алгоритма в программу. Программ по данному алгоритму можно написать много на различных языках программирования. Какой язык используется, зависит от требований заказчика и квалификации программиста.
Все языки программирования можно разделить на классы
Языки программирования
Языки высокого уровня
Машино - ориентированные
Машинные языки
Языки высокого уровня, к ним относят такие языки как Паскаль, Бейсик, C++, Фортран и др. Существует более сотни языков. Языки бывают универсальные, специализированные, направленные на обработку формул (Фортран) или списков (Лисп), логические (ПРОЛОГ).
Машинно-ориентированные языки, примером такого языка является Ассемблер. Язык Ассемблер занимает промежуточное положение между языками высокого уровня и машинными языками.
Машинные языки, они позволяют написать программу с помощью системы команд компьютера, команды используют коды операций компьютера.
На пятом этапе осуществляется отладка написанной программы. В процессе отладки сначала с помощью специальной программы, которая называется транслятором, находятся синтаксические ошибки в программе. Это ошибки синтаксиса языка такие как – пропущенные знаки, не по правилам написанные предложения на языке программирования. В результате трансляции получают программу близкую к машинному языку.
Окончание отладки означает, что при выполнении программы, хотя бы один результат получается правильным. Если результат неправильный, то происходит возврат к этапу разработки алгоритма, снова кодирование и опять отладка.
На шестом этапе проводится тестирование программы. Тестирование – это проверка работоспособности уже работающей программы, на наборе данных (тестов), для которых заранее известен ответ. Если в результате тестирования получается неправильный ответ, то это означает алгоритмическую ошибку, и придется возвращаться назад, и редактировать алгоритм. Этот процесс итерационный и повторяется до тех пор, пока не получаются правильные результаты на тестах. После этого можно передавать программу заказчику для промышленного тестирования.