Способы разработки программных средств

2. Современные методы и средства разработки программного обеспечения

2.1. Современные методы разработки по

Метод нисходящего проектирования (метод пошаговой детализации, метод иерархического проектирования, top-down-подход)

Суть метода заключается в определении спецификаций компонентов системы путем последовательного выделения в ее составе отдельных составляющих и их постепенной детализации до уровня, обеспечивающего однозначное понимание того, что и как необходимо разрабатывать и реализовывать.

Этот метод является незаменимым при разработке сложных по характеру и больших по объему программ, когда к их разработке необходимо привлекать большое число программистов, работающих параллельно. Он позволяет концентрировать внимание разработчиков на наиболее ответственных частях программы, а также облегчает возможность постоянного контроля за ее работоспособностью по мере разработки, отладки и объединения отдельных составляющих программ за счет организации непрерывности этого процесса в течение всей разработки.

Для ускорения разработки программного комплекса часто вместо некоторых программ нижнего уровня, находящихся в процессе разработки, могут применяться специальные «программы-заглушки» Программы-заглушки требуются только на ранних стадиях разработки для того, чтобы не сдерживать общий ход создания программного комплекса. Суть программы-заглушки заключается в том, что при обращении к ней в соответствии с заданным набором исходных тестовых данных она не формирует, а выбирает результат «решения» из заранее подготовленного набора. Благодаря этому обеспечивается возможность имитировать работу на ЭВМ реально создаваемой программы, а следовательно, осуществлять проверку работоспособности программ верхнего уровня еще до того, как будут разработаны и отлажены все составляющие программы нижнего уровня.

Реализация метода нисходящего проектирования тесно связана с другим понятием программирования — модульным проектированием, так как на практике при декомпозиции сложной программы возникает вопрос о разумном пределе ее дробления на составные части. Вместе с тем понятие модульности нельзя сводить только к представлению сложных программных комплексов в виде набора отдельных функциональных блоков.

Модуль — это последовательность логически взаимосвязанных фрагментов задачи, оформленных как отдельная часть программы. При этом программные модули должны обладать следующими свойствами:

на модуль можно ссылаться (т.е. обращаться к нему) по имени, в том числе и из других модулей;

по завершении работы модуль должен возвращать управление тому модулю, который его вызывал;

модуль должен иметь один вход и выход;

модуль должен иметь небольшой размер, обеспечивающий его обозримость.

При разработке сложных программ в них выделяют головной управляющий модуль, подчиненные ему модули, обеспечивающие реализацию отдельных функций управления, функциональную обработку (т.е. непосредственную реализацию основного назначения программного комплекса), а также вспомогательные модули, обеспечивающие сервисное обслуживание пакета (например, сбор и анализ статистики работы программы, обработка различного рода ошибочных ситуаций, обучение и выдача подсказок и т.п.).

Модульный принцип разработки программ обладает следующими преимуществами:

большую программу могут разрабатывать одновременно несколько исполнителей, и это позволяет сократить сроки ее разработки;

появляется возможность создавать и многократно использовать в дальнейшем библиотеки наиболее употребимых программ;

упрощается процедура загрузки больших программ в оперативную память, когда требуется ее сегментация;

возникает много естественных контрольных точек для наблюдения за осуществлением хода разработки программ, а в последующем для контроля за ходом исполнения программ;

обеспечивается более эффективное тестирование программ, проще осуществляются проектирование и последующая отладка.

Преимущества модульного принципа построения программ особенно наглядно проявляются на этапе сопровождения и модификации программных продуктов, позволяя значительно сократить затраты сил и средств на реализацию этого этапа.

Актуальная для начального периода развития и использования ЭВМ проблема разработки программ, занимающих минимум основной памяти и выполняющихся за кратчайшее время, в последующем в связи резким падением стоимости аппаратной части ЭВМ, значительным возрастанием их быстродействия и объемов памяти сменилась необходимостью разработки и применения принципиально новых методов составления программ. Все это нашло свое воплощение в разработке принципа структурного программирования. Одной из целей структурного программирования было стремление облегчить разработку и отладку программных модулей, а главное — их последующее сопровождение и модификацию.

В настоящее время структурное программирование — это целая дисциплина, объединяющая несколько взаимосвязанных способов создания ясных, легких для понимания программ. Эффективность применения современных универсальных языков программирования во многом определяется удобством написания с их помощью структурных программ.

За последнее десятилетие в области средств автоматизации программирования сформировалось новое направление под общим названием CASE-технологии (Computer Aided Software Engineering).

CASE-технология представляет собой совокупность средств системного анализа, проектирования, разработки и сопровождения сложных программных систем, поддерживаемых комплексом взаимоувязанных инструментальных средств автоматизации всех этапов разработки программ. Благодаря структурным методам CASE-технология на стадиях анализа и проектирования обеспечивает разработчиков широкими возможностями для различного рода моделирования, а централизованное хранение всей необходимой для проектирования информации и контроль за целостностью данных гарантируют согласованность взаимодействия всех специалистов, занятых в разработке ПО.

В начале 80-х годов появилась методология, по которой разработка программы начиналась не после завершения процесса выработки окончательных требований к ней, а как только устанавливались требования на первый, “стартовый” (пилотный) вариант прикладной программы, позволяющий начать содержательную работу по ее реализации на компьютере.

Это дало пользователю возможность, получая уже с первых шагов конкретное представление о характере реализации задачи, уточнять ее постановку. Тем самым облегчался процесс экспериментального поиска нужного решения автоматизации задачи. Благодаря тесному взаимодействию разработчика с заказчиком (пользователем) на самом ответственном этапе создания прикладных программ между ними достигалось быстрое взаимопонимание цели поставленной задачи и возможности ее автоматизации в данных конкретных условиях. Это повышало скорость разработки программ и послужило основанием для названия такой технологии RAD (Rapid Application Development — быстрая разработка программ), которая получила широкое распространение.

Другое направление разработки прикладных программных средств, олицетворяющее собой современный подход к реализации широкого круга задач для принятия управленческих решений, базируется на концепции создания специального хранилища данных (Data Warehouse). Основное отличие концепции Data Warehouse от традиционного представления баз данных заключается в следующем:

во-первых, в том, что актуализация данных в Data Warehouse означает не обновление элементов информации, а добавление новых элементов к уже имеющимся (что расширяет возможности проведения различного рода сравнительного анализа);

во-вторых, в том, что наряду с информацией, непосредственно отражающей состояние системы управления, в Data Warehouse аккумулируются и метаданные.

Метаданные (данные о данных) облегчают возможность визуального представления содержимого Data Warehouse, позволяют, «перемещаясь» по хранилищу, быстро отбирать необходимые данные для последующей обработки.

Основные типы метаданных Data Warehouse отражают:

структуру и содержимое хранилища;

соответствие между исходными и выходными данными;

объемные характеристики данных;

отношения между данными;

информацию по кодированию;

интервал жизни данных и т.п.

Концепция Data Warehouse поддерживается RAD средствами разработки прикладного ПО.

Концепция Data Warehouse обеспечивает возможность разработки программных приложений для поддержки процессов принятия решений с использованием OLAP-систем.

Система OLAP (On-Line Analytical Process) предоставляет возможность разработки информационных систем, ориентированных на yна организацию многомерных баз данных и создание корпоративных сетей, а также обеспечивает поддержку Web-технологий в сетях Internet/Intranet

Успешное применение инструментальных средств OLAP-систем объясняется быстротой разработки приложений, гибкостью и широкими возможностями в области доступа к данным и их преобразования. В настоящее время на рынке ПО предлагается большое число OLAP-стем, разработчиками которых являются различные фирмы, например IBM, Informix, Microsoft, Oracle, Sybase и др.

Источник

Разработка программного обеспечения: этапы и принципы

Основной нашей специализацией в EDISON является разработка сложного заказного программного обеспечения на платформах Windows, Linux, MacOS и мобильных Android, iOS, Windows Phone. За время своей работы мы выполнили свыше нескольких сотен крупных проектов на самом высоком уровне качества разработки и обслуживания клиентов. К сожалению, большая часть самых интересных проектов надёжно скрыты за NDA. Но каким бы ни было разрабатываемое программное обеспечение: системное, прикладное, веб-приложение или приложение для мобильных, — общая схема разработки и ее принципы одинаковы.

В прошлой статье мы рассказали о наших принципах проектирования ПО, в этом посте перейдём непосредственно к процессу разработки в Центре разработки EDISON.

Этапы разработки программного обеспечения

В зависимости от вида, масштабов и потребностей проекта определяется порядок разработки. Он будет несколько отличаться для разработки мобильных приложений, встроенного ПО, решений для автоматизации и БД, но общая последовательность действий для создания ПО универсальна:

Подробно про первый и второй этапы (подготовительный и проектирование программного обеспечения) можно перечитать в прошлой статье.

Перейдём к созиданию:

• Дизайн — вторая по важности составляющая продукта после технических характеристик, влияющая на эффективность и скорость взаимодействия пользователя с ним. Требования к дизайну определяются ТЗ — как правило, важны простота, интуитивность и минимальные затраты на совершения действия (достижение результата), а также красота и соответствие стилю компании и (или) продукта.
• Код — та часть работы, которая обычно ассоциируется с разработкой ПО как таковой. Важно, чтобы код был в достаточной мере оптимизированным, лаконичным и понятным. Назначаем на подобранные под специфику задания в ТЗ языки специализирующихся на их использовании программистов.
• Тестирование. Тестирование в EDISON проводится на каждом этапе разработки ПО, включает множество тестов по плану тестирования, кастомизируемому с учётом специфики проекта на этапе составления технического задания. Результаты тестирования документируются и доступны клиенту в режиме реального времени. Оплата за продукт производится только после прохождения всех видов тестов, в том числе клиентских.
• Документирование — процедура, фиксирующая план, процесс и результат разработки программного обеспечения. Включает в себя всю исходную информацию (ТЗ, макеты), планы работ, затрат, тестирования, список задач исполнителей в каждый момент времени, отчеты о работе и так далее. Документация необходима для быстрого и точного выявления ошибок, прозрачности совместной работы, как обязательная юридическая часть договора.

Схематично создание программного обеспечения выглядит так:

Принципы разработки программного обеспечения

Важный момент для компании, занимающейся разработкой ПО, — определиться с базовыми принципами работы. У каждого разработчика свой подход, свои ценности и приоритеты. Для компании EDISON такими принципами при разработке являются:

1. Ориентация на качество. Мы прилагаем все усилия, чтобы это было не избитым маркетинговым клише, а объективной реальностью. Бесперебойность работы и удовлетворенность конечным результатом обеспечивают:
   • следование ГОСТам, лучшим практикам и методологиям качественной разработки (RUP, Agile),
   • лучшие спецы, четкое разделение труда и хорошая мотивация срок+качество,
   • отлаженная и мощная система тестирования продуктов,
   • качественное и прозрачное планирование и выполнение задач, система управления разработкой и обязательность грамотного технического задания,
   • документирование процесса и результата,
   • гарантии на разработанные продукты, техническая поддержка и обучение пользователей,
   • понятная и удобная система оплаты за разработку ПО.
2. Адаптивность и гибкость. В некоторых проектах нет возможности четкой формулировки требований на этапе составления ТЗ, а иногда у клиента уже на этапе разработки программного обеспечения появляется потребность в изменениях, — мы с пониманием относимся к таким ситуациям и заранее предусматриваем их вероятность и согласовываем с клиентом условия работы при прецеденте.

Примеры реализованных EDISON проектов

Программное обеспечение для микротомографа для изучения материалов, созданного учёными Томского Государственного Университета

Томограф с микроточностью распознает внешнее и внутреннее устройство органических и неорганических объектов размером до спичечного коробка. Программа сканирует предмет, строит 3D модель, выделяет цветом участки одинаковой плотности.

Электронная библиотечная система Vivaldi

Сервис, разработанный EDISON, совмещает в себе электронные библиотеки ВУЗов страны с доступом к базе Российской Государственной Библиотеки. С его помощью студенты и преподаватели из 126 городов России могут получить доступ к ценнейшим и редчайшим научным трудам. ЭБС Vivaldi сотрудничает с крупными библиотеками, научными центрами и периодическими печатными изданиями. Пользователи могут посещать специализированные читательские залы круглосуточно. В данном проекте реализован лёгкий поиск нужной литературы, возможность распечатки, доступ к архивам ВУЗов страны. Сервис легко внедряется в учебное заведение, экономя место и затраты на содержание библиотеки бумажных книг.

Система для контроля и учета рабочего времени «Большой Брат»

Удобный сервис для компаний, особенно использующих гибкий график работы для сотрудников, позволяющий отслеживать и контролировать реальную занятость сотрудников на рабочем месте. Система не пропустит ни одного разгильдяя. Работодателю видно, когда сотрудник пришёл на рабочее место, когда покинул, отлучался, отслеживается бездействие за компьютером и время сверхурочных работ. Если есть сомнения, занимается ли человек работой, с любого компьютера можно получить скриншот рабочего стола. Сервис удобен и для сотрудников разных отделов: вы можете точно определить, кто из коллег сейчас доступен, а кто, например, ушёл на обед; вы можете легко сами контролировать свой свободный график, выбирая время обеда, начала и конца рабочего дня. Ну, а работодатель может сделать выводы насчёт каждого нанятого человека для повышения эффективности работы организации.

Есть замечания по нашей методологии или вы хотите поделиться своим опытом? Рады будем пообщаться в комментариях, в нашей группе в Фейсбуке или во Вконтакте.

Источник