Основные принципы структурного подхода
Принцип абстракции позволяет рассматривать программу по уровням. Верхний уровень показывает наибольшую степень абстракции, упрощает восприятие программы; нижний уровень показывает детали реализации (например, восходящие и нисходящие стратегии программирования).
Разделение программы на отдельные фрагменты (методы), которые просты по управлению и допускают независимую отладку и тестирование.
Строгий методический подход (принцип формальности) позволяет изучать программы (алгоритмы) как математические объекты, ускорить принятие решений, избежать ошибок.
Возможность участия в результате большого количества людей.
Программы должны быть построены так, чтобы можно было вносить в них изменения без участия автора.
Возможность демонстрирования работы программы на всех этапах ее создания.
Возможность планирования работы, уверенность в реальных сроках завершения.
Принцип иерархического упорядочения.
Структурный подход включает в себя 3 основные составные части:
– нисходящее проектирование;
– структурное программирование;
– сквозной структурный контроль.
Рассмотрим подробнее часть первую. При возрастании сложности и объема программ они становятся слишком большими для анализа и понимания даже при условии правильной организации их структуры. С целью управления процессом создания программ прибегают к делению большой программы на модули. Этот процесс называется нисходящим проектированием.
Делить программу на модули необходимо, учитывая следующие свойства (или требования) модулей:
Возможность обособления модуля в исходном и объектном кодах.
Наличие имени у модуля и возможность вызова по имени.
Модуль должен иметь один вход и один выход.
Модуль должен возвращать управление в ту точку, откуда был вызван.
Модуль должен иметь возможность вызывать другие модули.
Внутренний текст модуля должен быть структурирован (представлять комбинацию простых структур).
Модуль должен быть обозрим в исходном тексте (желательно помещаться на одной странице).
Модуль не использует историю своих вызовов для управления своим функционированием (сколько бы мы ни вызывали модуль, он делает одно и тоже).
Функциональная замкнутость модуля. Идеальный модуль выполняет только одну функцию, но выполняет ее целиком.
Модуль должен иметь минимальную возможность обмена информацией с другими модулями.
Модуль может использовать глобальные объекты, но не должен их менять (без необходимости).
Итак, нисходящее проектирование – это процесс проектирования программной системы как совокупности модулей, основанный на уровнях абстракции, которые сначала представляют собой уровни функций, а затем – уровни модулей. На самой вершине этого процесса находится единственный модуль, который является образом всей системы. Его функция – основная функция всей системы. Мы рассматриваем его функцию и выясняем, чем он должен обладать, чтобы соответствовать свойствам модуля.
Завершение разработки схемы иерархии должно сопровождаться согласованием ее с заказчиком и написанием ее объяснения.
Спецификация программ
Спецификация модуля включает в себя:
Проектирование:
описание функции модуля;
описание интерфейса модуля с другими модулями, т. е. описание тех данных, которыми модуль обменивается с другими модулями при вызовах;
разработка руководства по модулю для пользователя и утверждение с пользователем.
Планирование:
распределение работы между группой исполнителей;
определение очередности реализации;
определение способа отладки и способа проверки достоверности результатов;
проработка тестовых заданий, которые проверяют работу программы. Они должны быть продуманы и разработаны до начала написания программы.
Этап реализации:
написание модуля;
отладка;
документирование (в соответствии с ЕСПД – единой системой проектной документации);
сдача.