Технологія програмування і основні етапи її розвитку

Технологією програмування називають сукупність методів і засобів, використовуваних в процесі розробки програмного забезпечення. Як будь-яка інша технологія, технологія програмування є набором технологічних інструкцій, що включають:

• вказівку послідовності виконання технологічних операцій;

• перерахування умов, при яких виконується та або інша операція;

• описи самих операцій, де для кожної операції визначені вихідні дані, результати, а також інструкції, нормативи, стандарти, критерії і методи оцінки і тому подібне

Окрім набору операцій і їх послідовності, технологія також визначає спосіб опису проектованої системи, точніше за модель, використовувану на конкретному етапі розробки.

Розрізняють технології, використовувані на конкретних етапах розробки або для вирішення окремих завдань цих етапів, і технології що охоплюють декілька етапів,, або весь процес розробки. У основі перших, як правило, лежить обмежено застосовний метод, що дозволяє вирішити конкретне завдання. У основі других зазвичай лежить базовий метод або підхід, що визначає сукупність методів, використовуваних на різних етапах розробки, або методологію.

Аби розібратися в існуючих технологіях програмування і визначити основні тенденції їх розвитку, доцільно розглядати ці технології в історичному контексті, виділяючи основні етапи розвитку програмування, як науки.

Перший етап - «стихійне» програмування. Цей етап охоплює період від моменту появи перших обчислювальних u1084 машин до середини 60-х років XX ст У цей період практично були відсутні сформульовані технології, і програмування фактично було мистецтвом. Перші програми мали просту структуру. Вони складалися з власне програми на машинній мові і оброблюваних нею даних. Складність програм в машинних кодах обмежувалася здатністю програміста одночасно в думках відстежувати послідовність виконуваних операцій і місцезнаходження даних при програмуванні.

Поява асемблерів дозволила замість двійкових або 16-ричных код використовувати символічні імена даних і мнемоніки код операцій. В результаті програми стали більш «читаними».

Створення мов програмування високого рівня, таких, як FORTRAN і ALGOL, істотно спростило програмування обчислень, понизивши рівень деталізації операцій. Це, у свою чергу, дозволило збільшити складність програм.

Революційною була поява в мовах засобів, що дозволяють оперувати підпрограмами.

(Ідея написання підпрограм з'явилася набагато раніше, але відсутність засобів підтримки по-перше мовних засобах істотно знижувало ефективність їх вживання.)

Підпрограми можна було зберігати і використовувати в інших програмах. В результаті були створені величезні бібліотеки розрахункових і службових підпрограм, які у міру потреби викликалися з програми, що розроблялася.

Типова програма того часу складалася з основної програми, області глобальних даних і набору підпрограм (в основному бібліотечних), що виконують обробку всіх даних або їх частини.

Слабким місцем такої архітектури було те, що при збільшенні кількості підпрограм зростала вірогідність спотворення частини глобальних даних якою-небудь підпрограмою.

Наприклад, підпрограма пошуку коріння рівняння на заданому інтервалі по методу ділення відрізання навпіл міняє величину інтервалу. Якщо при виході з підпрограми не передбачити відновлення первинного інтервалу, то в глобальної області виявиться невірне значення інтервалу. Аби скоротити кількість таких помилок, було запропоновано в підпрограмах розміщувати локальні дані.

Складність програмного забезпечення, що розробляється, при використанні підпрограм з локальними даними як і раніше обмежувалася можливістю програміста відстежувати процеси обробки даних, але вже на новому рівні. Проте поява засобів підтримки підпрограм дозволила здійснювати розробку програмного забезпечення декільком програмістам паралельно.

На початку 60-х років XX ст вибухнула «криза програмування». Вона виражався в тому, що фірми, які взялися за розробку складного програмного забезпечення, такого, як операційні системи, зривали всі терміни завершення проектів. Проект застарівав раніше, ніж був готовий до впровадження, збільшувалася його вартість, і в результаті багато проектів так ніколи і не були завершені.

Об'єктивно все це було викликано недосконалістю технології програмування. Перш за все стихійно використовувалася розробка «знизу-вгору» - підходу, при якому спочатку проектували реалізовували порівняно прості підпрограми, з яких потім намагалися побудувати складну програму. У відсутності чітких моделей опису підпрограм і методів їх проектування створення кожної підпрограми перетворювалося на непросте завдання, інтерфейси підпрограм виходили складними, і при збірці програмного продукту виявлялася велика кількість помилок узгодження. Виправлення таких помилок, як правило, вимагало серйозної зміни вже розроблених підпрограм, що ще більш ускладнювало ситуацію, оскільки при цьому до програми часто вносилися нові помилки, які також необхідно було виправляти... Зрештою процес тестування і відладки програм займав більше 80% часу розробки, якщо взагалі коли-небудь закінчувався. На порядку денному найсерйознішим чином стояло питання розробки технології створення складних програмних продуктів, що знижує вірогідність помилок проектування.

Аналіз причин виникнення більшості помилок дозволив сформулювати новий підхід до програмування, який був названий «структурним».

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: