17. Методы проектирования программ

Осн стадии проектирования:1) постановка задачи;2) разработка;3)реализация;4)испытание и эксплуатация систем.

Методы проектирования программных систем (ПС):

1. Сверху вниз. Метод декомпозиции. Задача разбивается на подзадачи. Информация идет снизу вверх, а управление сверху вниз. Состав ПС и взаимосвязи описываются древовидной структурой. Достоинства: 1. Детальная проработка основных базовых модулей системы, 2. Допускает частичное совмещение проектирования. Программирования и тестирования (распараллеливание задачи). Недостатки: позднее обнаружение того, что реализация ввода-вывода не м.б. осуществлена по техническим причинам, 2. Используется условная информация.

2. Снизу вверх. Частичная декомпозиция системы. Выбираются модули, которые не обращаются к другим, затем производят синтез модулей. Информация и управление идет снизу вверх. Достоинства: 1. Детальная проработка модулей нижнего уровня, 2. Возможность использования реальной информации при построении. Недостаток: поздно выявляется, что решена не та задача.

3. Макетное проектирование. Метод расширяющегося ядра. Проводится декомпозиция, выделятся модули для функционирования системы. Затем к базовому поясу дополняются различные функции (интерфейс, доп. функции, модули оптимизации и т.д.). Достоинство: раннее появление функционирующей модели системы. Недостаток: существенных недостатков нет.

4. Объектно-ориентированное проектирование. ООП - это технология программирования, имитирующая естественный способ создания моделей реального мира. Решая сложные проблемы, человек постепенно развил в себе замечательные способности к обобщению, классификации и созданию абстракций. Используя наследование, можно порождать специализированные классы, как добавляя новые типы данных и функции, так и модифицируя (переопределяя) некоторые функции базового класса. В этом случае большая часть созданного программного кода будет использоваться повторно или по крайней мере будет входить в повторный цикл. Этот метод целесообразен в 2 случаях: 1. Когда разработчику приходится проектировать множество задач из подобных областей, 2. Когда имеется множество задач с подобными свойствами (когда из одного описания можно получить реализацию множества объектов).

На этапе разработки путем тщательного анализа результатов решения тестовых задач производится детальная проверка проектной документации. В ходе разработки преследуется цель выполнить требования, предъявленные пользователем. При разработки программы

18. Методы тестирования и отладки программ.

Тестирование является центральным моментом заключительной стадии разработки программы. Цель тестирования –убедится в том, что программа функционирует, как следует, что она соответствует спецификациям, и что она решает реальную задачу. При тестировании выявляются ошибки, которые должны быть исправлены. В идеальном случае программа д.б. оттестирована для всех возможных комбинаций входных данных. Процесс тестирования удовлетворяет качество программы, он должен быть документирован.

Тестирования программ включает в себя запуск программы на реальном процессе с входными данными. Виды тестирования:

1. разрушающие. Разрушающие тестирование производится над программой, которая считается правильной, с целью заставить её дать сбой, отказ. Разрушающее тестирование похоже на трассировку при ручной проверки. Выбор тестовых данных очень важен.

2. Диагностическое. Диагностическое тестирование имеет место в случаях, когда программе известно, что она содержит ошибки, с целью их локализации. Необходимость диагностического тестирования зависит от того, сколько информации об исполнении программы можно получить от вычислительной системы.

3. статистическое тестирование. 1. «чтение» программы, 2. Имитационное выполнение (прокрутка), 3. Символическое тестирование , строится аналитическая модель, 3. Верификация программ., строится логическое выражение, которое определяет истинность решения задачи.

4. одношаговое. самостоятельное тестирование каждого модуля, затем объединенное тестирование

5. многошаговое. Модули разрабатываются, тестируются статистически, формируется структура программной системы.

Возможны различные способы тестирования: система собирается полностью и осуществляется ее полное тестирование, структура системы все время меняется.

МЕТОДЫ ОТЛАДКИ.

Метод отладки - последовательность действий над программой, которые приводят к нахождению ошибки. В качестве операций над программой выступают различные формы отладки (машинные и безмашинные). М.б. проведен активный эксперимент, который дополняет испытания. Методы анализа: 1. Линейные, 2. Диагностика с прогнозом ошибки. Пассивный метод диагностики: модификация программы для получения дополнительной информации о треке. Метод прогноза: анализ системы и информации об ошибки. Метод индукции: уточняется информация об ошибки. Метод дедукции: уточняется информация об ошибки, но больше о блоках, которые не могут содержать ошибки, гипотезы уточняются до тех пор, пока не будет найдена ошибка.