Дисциплина “Программирование для инженеров”

Ведущий: Барановский Николай Викторович

Глава 1. Проектирование и разработка программных продуктов (теория)

Лекция 1. Производственная архитектура и приложения масштаба предприятия (2 часа)

Введение

Уважаемые студенты, Вашему вниманию предлагается курс “Программирование для инженеров”. Настоящий курс адресован тем, кто хочет изучить методы анализа требований к программным системам и проектирование крупных программных продуктов. В современном обществе программные системы играют большую роль. Практически в каждой отрасли промышленности, науки, образования и сферы услуг применяются различные компьютерные приложения. В том числе в энергетике также нашли свое применение программные продукты различного назначения. Однако далеко не все программные решения еще найдены и от специалистов в области энергетики может потребоваться разработка специализированных приложений. В первой части курса будет дан теоретический материал по проектированию и разработке крупных программных продуктов. Вторая часть курса посвящена рассмотрению простейших компьютерных программ на языке программирования Turbo Pascal. В заключительной третьей части курса будут рассмотрены вопросы проектирования и организации файловых структур с примерами программирования.

В контексте настоящего курса лекций архитектура – это скоординированный, единый технологический план. Применительно к информационным технологиям архитектура позволяет акцентировать внимание на целостности технологического процесса и на комплексном подходе, четко нацеленном на достижение конечных целей. Архитектор информационно-вычислительной системы – это тот, кто планирует систему и руководит составлением технологического плана, который должен быть цельным, ясным и последовательным. Другими словами, архитектор и разрабатываемая им архитектура определяют направление создания и развития информационно-вычислительной системы. Учитывать приоритет архитектуры требуется практически в любом виде деятельности, и в частности при планировании, создании и сопровождении какого-либо продукта. Совокупность этих положений можно назвать методом “приоритета архитектуры”.

Метод основан на том, что прежде чем начать любой проект, надо ответить на простые вопросы:

1. Как мы пришли к существующему положению?

2. Знаем ли мы, куда мы движемся?

3. Зачем мы туда идем?

4. Какие задачи нужно решить, чтобы достичь желаемого?

5. В каком порядке следует решать эти задачи?

6. Как мы поймем, что цель достигнута?

7. Что еще следует принять во внимание?

Согласно концепции “приоритета архитектуры”, на эти вопросы нужно ответить еще до начала проекта и руководствоваться полученными ответами в течение всей работы над ним. Кроме того, этот метод поможет достичь желаемого баланса между:

1. целями и требованиями, определяемыми промышленностью;

2. важнейшими проектными решениями;

3. затратами человеческих ресурсов;

4. финансовыми затратами организации.

Замечание. Это не означает, что работу нельзя начать до тех пор, пока полностью не определена архитектура. В последующем мы продемонстрируем обоснованность и реалистичность планирования во время разработки. Другими словами, планирование, разработка и сопровождение – итерационные шаги, часто выполняемые параллельно.

Поддержка архитектурно-ориентированного метода означает, что все три составляющие информационно-вычислительных проектов – планирование, создание и сопровождение продукта – базируются на ясно и четко определенной архитектуре высокого уровня, что эта архитектура выработана до того, как начата разработка, и наконец, что именно эта архитектура и определяет направление работы.

Поскольку потребность в изменениях постоянно растет, от информационных систем требуется достаточная гибкость, чтобы поддерживать эти изменения. Рассмотрим, чего же ожидает типичная организация от своей информационной инфраструктуры в быстро меняющихся условиях:

двойственности – инфраструктура должна удовлетворять нужды клиентов и в то же время поддерживать задачи производства;

гибкости – необходимость приспосабливаться к постоянно изменяющемуся технологическому пейзажу и в то же время не нарушать любимого правила руководства: “Лучше, быстрее, дешевле – и срочно!”

Чтобы организация выдержала конкуренцию, от информационной службы требуется способность изменяться в соответствии с запросами производства и клиентов. Кроме того, она должна быть готова быстро создавать новые приложения и быстро модернизировать их. Применение гибких, постоянно совершенствуемых методов, позволяющих создавать повторно используемый код и компоненты – ключ к успеху.

От метода создания производственной архитектуры требуется:

1. считать приоритетным учет нужд промышленности и бизнеса;

2. предусматривать такие технические решения, которые делают простые вещи легкими, а сложные – возможными и выгодными;

3. обеспечить достаточную гибкость при адаптации к неизбежной эволюции технологии и организации производства.

Ключевым моментом в достижении этих целей является создание комплексной высокоуровневой производственной архитектуры.

Цель разработки архитектуры можно сформулировать так: Выработать логически связанный, цельный план рутинных работ и скоординированных проектов, необходимых для преобразования сложившейся структуры информационных систем и приложений организации к состоянию, определенному как долгосрочная цель на основе текущих и перспективных задач и процессов.