Структура программных продуктов

Программные продукты имеют внутреннюю структуру (внутреннюю организацию), образованную взаимосвязанными программными модулями.

Модуль – это самостоятельная часть программы, имеющая определенное назначение и обеспечивающая заданные функции обработки независимо от других программных модулей.

Структуризация программ выполняется для удобства разработки, программирования, отладки и внесения изменений в программный продукт. Особенно это важно, когда программный продукт разрабатывается коллективом разработчиков.

Структуризация программных продуктов позволяет:

• распределить работы по исполнителям, обеспечив их загрузку и требуемые сроки разработки программных продуктов;

• построить календарные графики проектных работ и осуществлять их координацию в процессе создания программных продуктов;

• контролировать трудозатраты и стоимость проектных работ и др.

Среди множества модулей различают:

• головной модуль, который управляет запуском программного продукта (существует в единственном числе);

• управляющие модули, которые задают последовательность вызова и обеспечивают вызов других модулей на обработку;

• рабочие модули, выполняющие функции обработки;

• сервисные модули и библиотеки, утилиты, осуществляющие обслуживающие функции.

Некоторые программные продукты используют модули из готовых библиотек стандартных подпрограмм, процедур, функций, объектов, методов обработки данных.

Информационная связь модулей обеспечивается за счет использования общей базы данных либо межмодульной передачи данных через переменные обмена.

Каждый модуль может оформляться как самостоятельно хранимый файл и для функционирования программного продукта необходимо наличие программных модулей в полном составе.

Структурно-сложные программные продукты разрабатываются как пакеты программ. А так как они чаще всего имеют прикладной характер, то и называются пакеты прикладных программ, или ППП.

ППП – это система программ, предназначенных для решения задач определенного класса.

Компоненты ППП объединены общими данными (базой данных), информационно и функционально связаны между собой и обладают свойством системности, т.е. объединению программ присуще новое качество, которое отсутствует для отдельного компонента ППП.

Виды проектирования программных продуктов

Проектирование алгоритмов и программ может основываться на различных подходах, среди которых наиболее распространены:

• структурное проектирование программных продуктов;

• информационное моделирование предметной области и связанных с ней приложений;

• объектно-ориентированное проектирование программных продуктов.

В основе структурного проектирования лежит последовательная декомпозиция, целенаправленное структурирование на отдельные составляющие.

Алгоритмы большой сложности обычно представляют с помощью схем двух видов:

• обобщенной, раскрывающей общий принцип функционирования алгоритма и основные логические связи между отдельными этапами на уровне типовых процессов обработки информации (ввод и редактирование данных, вычисления, печать результатов и т.п.);

• детальной, представляющей содержание каждого элемента обобщенной схемы с использованием управляющих структур в виде блок-схем алгоритма, псевдокода либо алгоритма на языках высокого уровня (программы).

Представителями структурного проектирования являются следующие методы:

• нисходящее проектирование;

• модульное программирование;

• структурное программирование.

Информационное моделирование предметной области – подход, в основе которого – положение об определяющей роли данных при проектировании алгоритмов и программ. Этот подход имеет решающее значение для разработки алгоритмов и программ, работающих с базами данных.

В этом подходе выделяют следующие составляющие:

• информационный анализ предметных областей (бизнес-областей);

• информационное моделирование – построение комплекса взаимосвязанных моделей данных;

• системное проектирование функций обработки данных;

• детальное конструирование процедур обработки данных.

Первоначально строятся информационные модели: модели, отражающие интегрированные структуры данных предметной области и не зависящие от средств программной реализации хранения и обработки данных (информационно-логическая модель) и модели, ориентированные на среду хранения и обработки данных (даталогические модели).

Технологии, ориентированные на информационное моделирование, сначала специфицируют данные, а затем описывают процессы, использующие эти данные. Средствами структур данных моделируются функции предметной области, прослеживается взаимосвязь функций обработки данных, уточняется состав входной и выходной информации, логика преобразования входных структур данных в выходные.

Метод объектно-ориентированного проектирования основывается на:

• модели построения системы как совокупности объектов абстрактного типа данных;

• модульной структуре программ;

• нисходящем проектировании, используемом при выделении объектов.

В отличие от традиционного структурного подхода, объектно-ориентированный подход к проектированию программных продуктов основан на:

• выделении классов;

• установлении характерных свойств классов и методов их обработки;

• создании иерархии классов;

• наследовании свойств классов и методов их обработки.

Каждый объект объединяет в себе как данные, так и программу обработки этих данных.. Программный продукт, созданный с помощью инструментальных средств объектно-ориентированного программирования, содержит объекты с их характерными свойствами, для которых разработан графический интерфейс пользователя.