Программное обеспечение и его разработка - Фокс Джозеф М.

Язык I (на рис. 5.44) оптимален в фазе разработки; язык II — в фазе сопровождения, но за счет времени первичной разработки.

Рис. 5.44. Выбор языка программирования Рис. 5.45. Выбор языка программирования и последующий выбор транслятора.

Заметьте, что выбор языка не связан с выбором транслятора. А теперь посмотрите на схему последовательного выбора языка и транслирующей программы (рис. 5.45).

Реализация сверху вниз

Мы обращаемся к методу сверху вниз именно сейчас, а не при обсуждении процесса проектирования. Реализация сверху вниз смысл имеет, а вот проектирование сверху вниз совершенно бессмысленно.

В разделе, посвященном проектированию, мы увидели, что первой частью этого процесса является этап создания, творчества. По своей природе этот процесс связан с переходами взад и вперед. У этого процесса может быть верхний уровень, а может и не быть.

Но если мы можем найти этот верхний уровень в фазе проектирования, то реализовать программное обеспечение мы сможем, двигаясь сверху вниз. Мы можем создать программы верхнего уровня и, «отталкиваясь» от них, добавлять подчиненные программы, продвигаясь вглубь, уровень за уровнем, создавая нужное нам программное обеспечение.

Такой подход заметно отличается от метода реализации снизу вверх, когда первыми создаются программы самого нижнего уровня. Можно ли говорить в этом случае о проектировании сверху вниз? Многие считают, что это не проектирование, а реализация сверху вниз. Во многих сложных системах во многих случаях нужно проводить проектирование снизу вверх, поскольку система часто зависит от решений, принятых при проектировании одной-двух подсистем.

Окружение разработки программного обеспечения

При создании новой группы программ существенную помощь программистам и руководителям процесса разработки оказывают вычислительные машины и множество различных программ. В систему эффективно проводящейся разработки входят:

1) мощная вычислительная машина, на которой проходит разработка;

2) мощный и стабильный комплект программ, помогающий при программировании;

3) хорошая группа людей, составляющая и сопровождающая программы;

4) мощный набор программ, помогающих управлять разработкой.

Раньше для разработки нужны были помещения, люди, вычислительные машины и программы. Теперь разработка стала как никогда ранее автоматизированной и управляемой, и все это благодаря системе разработки — множеству программ, называемому окружением. Такое окружение — как написано применительно к языку Ада министерством обороны — состоит из: правил взаимодействия (интерфейса) с пользователем, базы данных и множества инструментальных средств.

Интерфейс с пользователем должен позволять разработчику программ управлять любыми инструментальными программами, а также вводить и выводить из системы информацию.

Базы данных могут быть разными — от простых справочников для пользователей до поддерживаемых с помощью вычислительной техники библиотечных систем. Инструментальные средства могут также быть разными — от листа бумаги и карандаша до автоматизированной системы тестирования, формирующей проблемно-зависимые тестовые данные.

Пользователь должен иметь возможность извлекать из базы данных сведения:

о доступных инструментальных средствах, о способах работы,

о доступных прикладных библиотеках, о том, чем различаются между собой версии инструментальных средств и программ.

Когда транслятор обнаруживает синтаксическую или логическую ошибку, он печатает сообщение об этом. Сообщение об ошибке, выдаваемое для разработчика программы, должно:

выдаваться развернутым текстом, а не каким-нибудь кодом,

указывать неправильную лексему, объект, действие пользователя,

указывать контекст, в котором обнаружена ошибка.

База данных должна удовлетворять современным стандартам на легкость использования и содержать:

информацию о самой себе, своей структуре и связях, все версии разрабатываемых программ, учебный материал по языку программирования и инструментальным средствам. В системе должны быть собраны сведения: об ошибках: их частоте и типах, о простоях, о денежных затратах, о графиках работ, о результатах тестирования,

об отчетах по использованию машин и программ. В систему должны быть включены модули (программы), работающие совместно с выполняемыми программами и похожие на модули обычной операционной системы. Примером могут служить программы стандартного ввода/вывода.

Инструменты, используемые при проектировании, это: справочники, стандарты разработки, руководства по разработке («рецепты»), анализ конкретных ситуаций проектирования с помощью вычислительных машин как в пакетном режиме, так и в диалоге.

Инструментальные средства должны:

помогать при интегрированном проектировании аппаратного и программного обеспечений, поддерживать структурную декомпозицию, включать графические средства,

быть интерактивными (работать в диалоговом режиме), по возможности использовать базу данных, включать методы моделирования и тестирования. Интерфейсы должны обладать следующими свойствами: быть стандартизованными, использовать соглашения о связях и загрузке, их трансляция должна обеспечивать взаимодействие с модулями непосредственной поддержки, в них должны учитываться средства тестирования и отладки.

Любой начальный набор инструментов и библиотек программ должен включать:

Транслятор.

Пакет программ непосредственной поддержки, в том числе пакет программ ввода/вывода.

Пакет программ работы с файлами.

Библиотечную систему для работы с модулями, написанными на языке Ада.

Редактор связей/загрузчик.

Набор средств отладки, работающих на символьном уровне[31]. Оптимизатор.

Вспомогательные средства для составления толковых словарей, указателей и перекрестных ссылок.

Редактор текстов, ориентированный на входной язык.

Анализатор структур программ.

Средства преобразования.

В фирме IBM есть некоторый документ, описывающий подмножество такого окружения в несколько других терминах, но настолько похоже по существу, что о нем тоже стоит рассказать. В IBM это называется библиотеками поддержки разработок (Development Support Libraries).

Любая библиотека поддержки разработок представляет собой множество программ и процедур, которые обеспечивают:

1) постоянное отслеживание состояния дел, связанных с разработкой продукции;

2) руководство возможностью управления ходом работ по разработке этой продукции.

Библиотека поддержки разработки состоит из четырех элементов:

Внутренней библиотеки в виде, воспринимаемом машиной[32].

Внешней библиотеки в виде, воспринимаемом человеком.

Механизированных процедур и программ.

Канцелярских процедур.

Механизированная библиотека содержит все текущие сведения о программной части проекта, включая программы на входном языке, перемещаемые модули, операторы редактора связей, рабочие программы, операторы языка управления заданием, тестовые данные и связанную со всем этим информацию. Вся внутренняя библиотека печатается и хранится в удобном для человека виде во внешней библиотеке. Для ссылок хранится вся история предыдущих версий. Машинные процедуры состоят из стандартизованных управляющих операторов, которые выполняют следующие действия:

Редактирование библиотек.

Поиск модулей для трансляции и запоминания результатов.

Редактирование связей задач и организацию тестовых пусков.