7.1.5. Програмні інтерфейси та інструментальні засоби розробки програмних продуктів

Щоб програма була надійною, вона повинна мати просту структуру, легко читатись, використовуватись та опрацьовуватись. Для цього необхідно розбити її на менші модулі, кожний з яких є реалізацією деякого самостійного етапу обробки інформації, визначити інтерфейси (зв’язки) між ними, виконати ретельну синтаксичну перевірку відповідності модулів тим вимогам, що на них покладені. Перед виконанням модуля здійснюється перевірка його на актуальність та узгодженість з іншими модулями в процесі їх виконання.

Методологія програмування стверджує, що поділ програми на окремі модулі є дуже ефективним, оскільки кожний модуль розглядатиметься незалежно від інших. За таких умов можна як завгодно змінювати внутрішню логіку роботи окремого модуля, якщо ці зміни не зачіпають його інтерфейсів. На спільну працездатність програмної системи це жодним чином не впливає.

Інтерфейс модуля складається з двох компонент: статичний інтерфейс та динамічний інтерфейс.

Статичний інтерфейс містить текстуальні властивості модуля. Статичний інтерфейс явно описано мовою програмування, тобто він явно присутній у програмному модулі, і компілятор перевіряє його узгодженість з модулем.

Динамічний інтерфейс містить характеристики поведінки модуля під час його виконання. Його не можна описати явно мовою програмування і перевірити за допомогою компілятора. Отже, необхідно мати деякі позамовні засоби, які б виконували динамічну перевірку модуля. Звідси випливає, що для промислового виробництва програмного забезпечення недостатньо мати мову програмування, потрібна ще велика кількість взаємопов’язаних інструментів, які не тільки полегшать взаємодію програмістів з програмним комплексом, але й дозволять проводити різноманітні перевірки комплексу та його окремих частин з метою отримання гарантованих характеристик якості всього програмного проекту.

Позамовні засоби називають оточенням мови програмування або системою підтримки розробок програмного забезпечення (ПЗ).

Система підтримки повинна забезпечувати підтримку розробки ПЗ упродовж усього його життєвого циклу. Вона складається із сукупності взаємопов’язаних програмних засобів, яка забезпечує комплексну автоматизацію всіх етапів життєвого циклу ПЗ, а не фрагментарну автоматизацію її окремих етапів.

Функціонально система складається з трьох частин: база даних (БД), інтерфейси та сукупність інструментальних засобів.

БД призначена для централізованого збереження всіх даних, пов’язаних з проектом (дані контрольних прикладів, обмеження, умови...)

Інтерфейсами є сукупність уніфікованих засобів, які забезпечують взаємодію з БД, інструментальними засобами та користувачами.

Інструментальні засоби прислуговують для розробки програм, їх супроводження, керування проектом і т. ін.

Повний набір інструментальних засобів програмування містить:

• компілятор;

• редактор текстів;

• редактор зв’язків;

• процесор візуального виводу;

• формувач перехресних посилань;

• аналізатор передач управління в програмному комплексі;

• інтерактивний динамічний налагоджувач;

• користувацький інтерфейс;

• засоби конфігураційного управління проектом;

• мовно орієнтований редактор;

• розвинутий мовний інтерфейс;

• засоби автоматизації верифікації ПЗ;

• засоби автоматизації проектування ПЗ;

• оптимізатори та кодогенератори для різних ЕОМ;

• засоби обліку та контролю процесу розробки ПЗ;

• спеціалізовані проблемно орієнтовані засоби;

• графічні засоби планування та контролю розробки ПЗ.

Такий стандарт забезпечує мобільність самої системи підтримки розробок на рівні вхідних текстів. Оскільки система програмування на базі будь-якої мови повинна легко переноситись на будь-яку ЕОМ, операційну систему, в межах яких реалізовано ядро мови, реалізація програм системи має виконуватись тільки з використанням пакетів, які описують набір інтерфейсів:

1. Ієрархічне середовище розробки. Кожен рівень середовища відповідає певному користувачу або процесору. Для кожного рівня визначається зміст: атрибути, взаємозв’язки вузлів, базові функції, що забезпечують санкціонований доступ до інформації вузлів.

2. Процеси. Описані функції, пов’язані із запуском та управлінням програми.

3. Ввід/вивід. Визначені функції вводу-виводу на рівні файлів, базовий ввід/вивід на рівні пристроїв та засоби зв’язку між процесами.

4. Програми-утиліти. Визначені допоміжні функції, що допомагають у роботі зі значеннями параметрів та атрибутів.