3.5 Вимоги до змісту четвертого розділу

Четвертий розділ ДП цілком присвячений проектуванню та розробці ПП і його конкретних програмних компонентів (модулів), або модифікації програмних компонент існуючих програмних систем, якщо це передбачено в ЗДП, в рамках визначеної архітектури відповідно до ТЗ та згідно моделей, методів і алгоритмів розв’язання задач, запропонованим в попередньому розділі.

В цьому розділі приводяться опис процесу проектування ПП, результати декомпозиції архітектури і структури ПП по відповідних рівнях абстракції, укрупнені специфікації модулів, описи основних алгоритмів і схем, способи організації даних і методи доступу до них, організація інтерфейсу з користувачем. У випадку використання об’єктно-орієнтованого підходу в якості структури модулів ПП може фігурувати ієрархія класів (об’єктів), в якості специфікації модулів – опис класів (об’єктів) і т.д.

В першому підрозділі цього розділу, відповідно до поставленого ТЗ та обраних моделей і алгоритмів, проводиться детальна розробка архітектури ПП. Архітектуру ПП розглядають як низку значимих рішень щодо організації ПП як програмної системи; як множину структурних елементів та їх інтерфейсів, за допомогою яких компонується ПП, разом з їх поведінкою, що визначається взаємодією між цими елементами; як спосіб компонування елементів в підсистеми, що поступово укрупнюються; як певний стиль, що визначає організацію ПП.

В цьому підрозділі на підставі стандарту IEEE 1471 визначається зовнішнє оточення ПП (контекст), компоненти ПП, їх відношення між собою та з зовнішнім оточенням, формулюються базові принципи проектування ПП.

Результатом виконання підрозділу є перелік програмних компонентів і функціональних модулів та забезпечуваних ними інтерфейсів.

В другому підрозділі проводиться визначення структури та специфікацій функціональних модулів на підставі декомпозиції функцій, перелічених у ТЗ, на окремі складові частини, при цьому набір складових, що об’єднуються для виконання певної функції або декількох функцій, розглядається як програмна система.

В цьому підрозділі повинні бути синтезовані окремі складові ПП, визначені їх узагальнені параметри, вимоги до функціональних модулів та розроблена узагальнена структура ПП, яка повинна відобразити склад, ієрархію та взаємозв’язок складових частин (функціональних програмних модулів).

Програмним модулем вважається підпрограма, яка містить більше 200 операторів мовою високого рівня або більше 100 операторів мовою низького рівня. В окремих випадках дозволяється реалізувати в рамках ДП окремий (один) модуль ПП, при умові, що він є функціонально завершеним, а всі інші модулі системи теж є завершеними та повністю реалізованими. Тоді реалізований модуль повинен містити не менше 1000 операторів мовою високого рівня або 500 операторів мовою низького рівня.

Для кожного розробленого програмного модуля наводиться його зовнішня специфікація, яка повинна містити наступну інформацію:

• ім’я модуля (вказується ім’я, яке використовується для виклику модуля, для модуля з декількома входами – ім’я конкретного входу. Для кожного входу програмного модуля або серії входів необхідно написати окрему специфікацію);

• призначення модуля (дається визначення функції або функцій, що їх виконує модуль);

• форма виклику (визначається форма виклику модуля та список параметрів виклику модуля);

• вхідні параметри (точний опис формату, допустимих значень, області використання та зміни вхідних даних);

• вихідні параметри (точний опис всіх результатів виконання функції або функцій модуля, опис формату, допустимих значень, області використання та зміни вихідних даних, опис реакції модуля на всі неправильні вихідні дані);

• зовнішні ефекти (опис всіх зовнішніх по відношенню до модуля подій під час його роботи, наприклад, читання з файлу, вивід на друк тощо);

• ідентифікаційні дані модуля (розробник, дата розробки, розмір, версія).

Результатом виконання даного підрозділу є структура ПП та детальні специфікації функціональних програмних модулів з описом функцій складових частин.

У третьому підрозділі дається детальний опис функціонування програмних модулів ПП.

Відповідно до визначеної структури ПП розробляються алгоритми всіх функціональних програмних модулів, згідно отриманих специфікацій.

Алгоритми мають включати в себе логіку розв’язання задачі та спосіб формування результатів. Пояснювальний текст до схеми алгоритму повинен включати відомості про точність та достовірність розв’язання, опис зв’язків між блоками та операціями алгоритму.

Алгоритмом повинні бути передбачені всі ситуації, які можуть виникнути в процесі розв’язання задачі. Ступінь деталізації схеми алгоритму визначає студент-дипломник разом з керівником проекту. Графічне представлення розроблених алгоритмів повинно відповідати вимогам стандартів та міститися в основному тексті або в додатках.

Результатом проектування в даному підрозділі є схеми алгоритмів та всіх функціональних програмних модулів системи з відповідним текстовим описом. Схеми алгоритмів наводяться в додатках, в основному тексті подають їх опис. Схеми виконуються згідно вимог стандартів і виносяться на графічну частину.

У четвертому підрозділі виконується проектування інтерфейсу ПП з користувачем. Вибір мовних або діалогових засобів, що використовуються при розробці ПП, проектування взаємодії користувачів з ПП, визначення ефективності методів забезпечення інтерфейсу повинні відповідати чинним стандартам галузі. Використовувані мови, бібліотеки діалогових елементів, графічних або текстових інтерфейсів повинні бути узгоджені з іншими компонентами ПП. При цьому повинні бути визначені ефективні засоби і методи ведення діалогу користувача з ПП.

Сценарій діалогу користувача з системою описується за допомогою схеми загального сценарію діалогу (на рівні окремих екранів), рисунками структур окремих екранів діалогу та опису сценарію діалогу.

Загальний сценарій діалогу розробляється на основі структури програмної системи та зовнішніх специфікацій модулів. Необхідно складати попередні варіанти структурних схем таким чином, щоб найпростіше рішення якнайповніше відповідало вимогам ТЗ.

Сценарій діалогу – це в загальному випадку алгоритм взаємодії користувача з ПП. Сценарій діалогу можна представити у вигляді орієнтованого графу, вершинами якого є окремі екрани, а дуги – умови переходу між вершинами і перелік виконаних процесів (підпрограм) під час такого переходу.

Структура екранів інтерфейсу користувача в загальному випадку визначається інформацією з зовнішніх специфікацій модулів та їх функціональним призначенням. Опис алгоритму сценарію діалогу необхідно здійснювати з посиланням на рисунки окремих екранів діалогу.

Результатом проектування в даному підрозділі є схема алгоритму сценарію діалогу, реалізована у вигляді орієнтованого графу. Структура екранів інтерфейсу користувача та його специфікації виносять у вигляді окремого документа в додатки до ПЗ, обмежуючись в тексті підрозділу обґрунтуванням вигляду, структури і принципів побудови інтерфейсу користувача.

У п’ятому підрозділі на підставі прийнятих архітектурних рішень визначається динаміка розроблюваної програмної системи як сукупність паралельних процесів взаємодії компонентів ПП. Для отримання адекватного опису динаміки програмної системи може бути доцільним використання засобів інтерактивного моделювання.

В цьому підрозділі необхідно обґрунтувати процес функціонування кожного програмного модуля та взаємозв’язок між модулями у вигляді схеми взаємозв’язку програмних модулів, яка є результатом проектування в даному підрозділі.

У висновках до розділу стисло формулюють результати проектування ПП, обґрунтовують прийняті архітектурні та структурні рішення, відзначають ті програмні компоненти, які безпосередньо стануть предметом практичної реалізації студентом-дипломником, на відміну від тих, що можуть бути долучені до проекту у працездатному вигляді як результати інших розробників.

За результатами виконання розділу до графічної частини ДП додають, як правило, наступні елементи:

• структурну схему ПП;

• схему сценарію діалогу з користувачем;

• схему взаємозв’язку програмних модулів.

Детальний опис специфікацій та схем алгоритмів функціональних програмних модулів, структури екранів інтерфейсу користувача розміщують відповідно в Додатках К, Л та М до ПЗ.