Технологии программирования. Учебное пособие

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«УЛЬЯНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Е. Н. Згуральская

ТЕХНОЛОГИИ

ПРОГРАММИРОВАНИЯ

Учебное пособие

Ульяновск

УлГТУ

2020

3

4

ВВЕДЕНИЕ

Учебное пособие предназначено для студентов бакалавров, обучающихся по направлению 09.03.02 «Информационные системы и технологии», изучающих дисциплину «Технологии программирования». Основной задачей дисциплины является изучение вопросов жизненного цикла разработки программного обеспечения.

Также учебное пособие может быть полезно студентам в ходе выполнения выпускной квалификационной работы.

Дисциплина «Технологии программирования» изучается после дисциплины «Основы программирования», в которой уже подробно рассмотрены основные принципы объектно-ориентированного подхода програмировани и проектирования классов, поэтому данные вопросы в пособии не рассматриваются.

В учебном пособии рассмотрены некоторые из наиболее важных возможностей интегрированной среды Visual Studio поддержки жизненного цикла разработки программного проекта, такие как:

-метрики объектно-ориентированных программых систем; -рефакторинг программного обеспечения; -модульное тестирование программного обеспечения.

Теоретический материал, рассмотренный в пособии, закрепляется в ходе выполнения четырех лабораторных работ. При выполнении лабораторных работ у студентов формируются следующие трудовые функции из профессионального стандарта «Специалист по информационным системам», который входит перечень профессиональных стандартов, соответствующих профессиональной деятельности выпускников, освоивших программу бакалавриата по направлению подготовки 09.03.02 «Информационные системы и технологии»:

5

-Кодирование на языках программирования; -Модульное тестирование информационной системы

(верификация); -Исправление дефектов и несоответствий в коде

информационной системы и документации к информационной системе [1].

6

ГЛАВА 1. МЕТРИКИ ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННЫХ ПРОГРАММНЫХ СИСТЕМ

Метрика программного обеспечения (англ. Software metric) – это некая мера определенного свойства программного обеспечения или же его спецификаций. Метрики кода дают количественные оценки различных характеристик кода, а также позволяют определить сложность кода и его изолированные области, которые могут привести к проблемам при сопровождении приложения.

Объектно-ориентированные метрики вводятся с целью:

-улучшить понимание качества продукта;

-оценить эффективность процесса конструирования;

-улучшить качество работы на этапе проектирования.

1.1.Вычисление метрик средствами Visual Studio

Microsoft предоставляет встроенное в Visual Studio средство, которое позволяет оценить код вашего проекта (эта функциональность доступна в Visual Studio 2008 Team System и Visual Studio 2010, начиная с Premium версии). Получить оценку кода можно, нажав правой кнопкой на проекте и выбрав пункт «Рассчитать метрики кода» (рисунок 1.1).

Рисунок 1.1. Окно «Рассчитать метрики кода»

7

Результаты содержат 5 метрик вашего кода рисунок 1.2. Рассмотрим, как рассчитываются эти метрики:

Сложность организации циклов (Cyclomatic Complexity) ‒ метрика показывает структурную сложность кода, т. е. количество различных ветвей в коде. Чем больше этот показатель, тем больше тестов должно быть написано для полного покрытия кода.

Рисунок 1.2. Окно «Результаты метрик кода»

Глубина наследования (Depth of Inheritance) ‒ метрика показывает для каждого класса, какой он по счету в цепочке наследования. Например, есть 3 класса A, B, C. Класс B унаследован от А, а класс С унаследован от В, то значение этой метрики для классов A, B и C будет равно соответственно 1, 2 и 3.

Взаимозависимость классов (Class Coupling) – показывает степень зависимости классов друг с другом. Хороший дизайн программного обеспечения предполагает небольшое количество связанных классов. Чем их больше, тем сложнее в дальнейшем еще раз использовать этот класс, а также поддерживать, т. к. существует очень много зависимостей.

Например, на рисунке 1.3 класс «Account» связан с двумя другими классами «Address» и «Order», тогда как класс «Сountry» не зависит от других классов.

8

-вычислительная сложность (Halstead Volume) – чем больше операторов, тем больше значение этой метрики;

-количество строк кода;

-сложность организации циклов.

Эта метрика может принимать значения от 0 до 100 и показывает относительную сложность поддержки кода. Чем больше значение этой метрики, тем легче поддерживать код. Низкое значение метрики указывает на сложный код, который сложно поддерживать. Столбец «Индекс удобства поддержки» также содержит значок, который дает быстрое указание на общую ремонтопригодность и сложность конкретного элемента.

В таблице 1.1 показан диапазон, при котором отображается значок:

Эти значки позволяют увидеть проблемные места, на которых нужно сфокусироваться или исправлять ошибки.

1.2.Метрики Чидамбера и Кемерера

В1994 году Чидамбер и Кемерер предложили шесть проектных метрик, ориентированных на классы. Ниже приведены описания расчета показателей метрик и критерии оценки, введенные для каждой метрики [2].

Взвешенные методы на класс (Weighted Methods per Class) –

подсчитывается количество методов в классе, а также сложность каждого метода (например, цикломатическая сложность), затем

10