Введение

В процессе создания промышленных программных продуктов людям приходится сталкиваться с проблемой преодоления сложности, лежащей в самой природе таких систем. От этой сложности невозможно избавиться, пренебрегая отдельными проявлениями поведения системы, как в физике. С этой сложностью можно только справиться.

Уровень сложности – это существенная черта промышленной программы. Один разработчик практически не в состоянии охватить все аспекты такой системы, поскольку это, в среднем, превышает возможности человеческого интеллекта.

Сложность программного обеспечения определяется:

• сложностью реальной предметной области, из которой исходит заказ на разработку;

• трудностью управления процессом разработки;

• необходимостью обеспечить достаточную гибкость программы;

• неудовлетворительными способами описания поведения больших дискретных систем.

Неумение создавать сложные программные систем проявляется в проектах, которые выходят за рамки установленных сроков и бюджетов и к тому же не соответствуют начальным требованиям. Подобный кризис приводит к растрате человеческих ресурсов и к существенному ограничению возможностей создания новых продуктов.

Цель проектирования – выявление ясной и относительно простой внутренней структуры системы, иногда называемой архитектурой. Результатами процесса проектирования являются модели, позволяющие понять структуру будущей системы, определить требования и наметить способы реализации.

Главным принципом проектирования любой сложной системы является разделение последней на все меньшие и меньшие подсистемы, каждую из которых можно проектировать и совершенствовать независимо. В этом случае для понимания любого уровня системы потребуется одновременно держать в уме информацию лишь о немногих ее частях.

Следующим по важности принципом является принцип иерархического упорядочивания, предполагающий организацию составных частей проблемы в иерархические древовидные структуры с добавлением новых деталей на каждом уровне.

На данный момент существуют два основных подхода к анализу предметной области и проектированию системы:

• Разделение по алгоритмам концентрирует внимание на порядке происходящих событий: каждый модуль системы выполняет один из этапов общего процесса.

• Разделение по объектам представляет предметную область совокупностью автономных действующих лиц, которые взаимодействуют друг с другом, чтобы обеспечить поведение системы, соответствующее более высокому уровню.

Эти концепции представлены методологиями структурного (1) и объектно-ориентированного (2) анализа соответственно.

1. Структурное программирование

Традиционная технология программирования складывалась в условиях, когда основными потребителями программ были научные учреждения, вычислительные ресурсы были ограничены, а проблемы сопровождения по существу неизвестны. Основными критериями качества программы считались ее узко понимаемая эффективность и компактность. Со временем сложность программ возросла настолько, что на их разработку уходили годы труда большого коллектива, а в результате системы появлялись с большим опозданием и содержали большое количество ошибок.

Для преодоления этой проблемы была разработана технология, которая снижала общие затраты на протяжении всего жизненного цикла программы: от замысла, до эксплуатации. Такая технология появилась в начале 70-х годов и была названа структурным программированием.

Главное требование, которому должна удовлетворять программа – работать в соответствии со своей спецификацией и адекватно реагировать на любые действия пользователя. Кроме этого, программа должна быть выпущена к заданному сроку, и допускать оперативное внесение изменений и дополнений. Таким образом, современные критерии качества программы – это ее надежность, а также возможность планировать производство программы и ее сопровождение. Для достижения этих целей программа должна иметь простую структуру, быть хорошо читаемой и легко модифицируемой.

Структурное программирование – это технология создания программ, позволяющая путем соблюдения определенных правил, уменьшить время разработки, количество ошибок, а также облегчить возможность модификации программы.

В теории программирования доказано, что программу для решения задачи любой сложности можно составить только из трех структур: линейной, разветвляющейся и циклической. Эти структуры называются базовыми конструкциями структурного программирования.

• Линейной называется конструкция, представляющая собой последовательное соединение двух или более операторов.

• Ветвление – задает выполнение одного из двух операторов, в зависимости от выполнения какого либо условия.

• Цикл – задает многократное выполнение оператора.

Целью использования базовых конструкций является получение программы простой структуры. Такую программу легко читать, отлаживать и при необходимости вносить в нее изменения. Структурное программирование также называют программированием без goto, т. к. частое использование операторов перехода затрудняет понимание логики работы программы.

При структурном программировании также используется программирование сверху вниз – процесс пошагового разбиения алгоритма программы на все более мелкие части до тех пор, пока не получатся такие элементы, которые легко запрограммировать.

2. Среда программирования Visual C++ 6.0