Спецификации для электронного учебного пособия "Компьютерная графика"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсовой проект

Спецификации для электронного учебного пособия "Компьютерная графика"

1. Описание жизненного цикла программного изделия

программный спецификация тестирование

Программное изделие имеет свой жизненный цикл - интервал времени от момента возникновения необходимости в программном изделии до момента изъятия его из эксплуатации.

Программное изделие, за период жизненного цикла, проходит три фазы: разработку, использование, сопровождение.

Фаза разработки начинается с анализа осуществимости, а затем преобразования от требований пользователя в форму, доступную для реализации на ЭВМ.

Фаза использования - в этой фазе выполняются обучение персонала, внедрение, настройка, сопровождение и расширение программного изделия.

Фаза сопровождения - фаза продолжающейся разработки. Фаза сопровождения в течение времени использования программного изделия состоит из выявления и устранения ошибок в программах и изменения их функциональных возможностей.

Жизненный цикл программного изделия состоит из четырёх основных стадий.

1. Исследование и проектирование включает изучение и анализ существующих программных изделий, документирование; анализ осуществимости проекта, определение и спецификация требований к новому программному изделию; концептуальное проектирование программного изделия.

2. Реализация включает детализацию проекта, кодирование, тестирование, установление эксплуатационных процедур.

3. Внедрение в опытную эксплуатацию включает тестирование, обучение пользователей.

4. Эксплуатация и сопровождение включает периодическая обработка информации, рабочие прогоны программ, измерение производительности и других характеристик программного изделия, сопровождение и модификация по мере появления новых требований.

2. Разработка требований и внешнее проектирование программного изделия

Начальный этап проектирования программного изделия состоит из следующих процессов:

· анализ и разработка требований к программному изделию;

· определение целей создания программного изделия;

· разработка внешних и внутренних спецификаций проекта.

Анализ и разработка требований к программному изделию

Выделяется несколько групп программных проектов: управляемые пользователем; утверждаемые пользователем; утверждаемые и независимые от пользователя.

Для проектов первой группы требования формулируются организацией-пользователем. Для проектов второй группы совокупность требований разрабатывается проектировщиками или проектировщиками совместно с организацей-пользователем. Для проектов третьей группы требования определяются и утверждаются организацией-разработчиком, которая несёт полную ответственность за работу.

В процессе разработки требований решаются следующие задачи:

· выявление наличия информации, необходимой для выполнения функций;

· определение трудоёмкости и стоимости предстоящей работы;

· обеспечение полноты и точности определения функций, подлежащих выполнению программного обеспечения, и их взаимосвязь;

· выявление пространственно-временных ограничений, налагаемых на систему, которые могут быть изменены.

В выработке требований к программному изделию выделяется две фазы: фаза планирования и фаза выработки требований пользователя.

В фазе планирования определяется реализуемость, устанавливаются цели, оцениваются затраты и обеспечивается ориентация для разработки проекта.

В фазе выработки требований пользователя вырабатываются требования к входным и выходным данным, информационным потокам, документации, вычислительным ресурсам.

Определение целей создания программного изделия

При описании целей возможно возникновение некоторых ошибок:

· противоречивость в описании сформулированных целей;

· наличие поверхностного выявления целей, отражающих специфических особенностей разрабатываемого программного изделия;

· цели создания программного изделия с точки зрения пользователя и цели проекта с точки зрения проектировщика противоречивы.

Цели программного изделия включают следующую информацию:

1. Краткое описание назначения разрабатываемого программного изделия и его функций.

2. Описание круга возможных пользователей.

3. Подробное обеспечение функциональных задач.

4. Описание типов документации.

5. Описание временных характеристик, пропускной способности, ресурсов.

6. Описание совместимости разрабатываемого программного изделия с другими программными продуктами, а также описание стандартов, которым необходимо следовать в процессе разработки программного изделия.

7. Определение конфигураций технических и программных средств, в среде которых может работать программное изделие.

8. Формирование целей в отношении безопасности программного изделия.

9. Описание целей по затратам и времени исправления ошибок.

10. Описание методов и средств настройки на конкретные условия эксплуатации программного изделия.

11. Описание целей по достижению надёжности программного изделия.

Разработка внешних спецификаций проекта

Внешнее проектирование - это процесс описания планируемого поведения разрабатываемого программного изделия с точки зрения потенциальных пользователей. При разработке внешних спецификаций необходимо обеспечить концептуальную целостность проекта, которая представляет собой меру единообразия способа взаимодействия с пользователем. Система с концептуальной целостностью имеет следующую характеристику: все средства, доступные одному пользователю, должны быть доступны другим пользователям, т.е. интерфейсы пользователей должны быть одинаковы.

При разработке внешних интерфейсов пользователя необходимо решить следующие проблемы:

1) доведение до минимума ошибок пользователя;

2) обнаружение ошибок пользователя в случае их возникновения;

3) доведение до минимума сложности разрабатываемого программного изделия.

Разработка внешних спецификаций разбивается на две части: предварительный внешний проект и детальный внешний проект.

Предварительный внешний проект содержит описание основных компонентов, а также компонентов, из которых состоят основные компоненты, далее - внешних функций, составляющих отдельные компоненты проекта.

Детальный внешний проект каждой функции пользователя должен включать следующую информацию:

1. Описание входных данных - синтаксис, семантика, допустимые значения, формат.

2. Описание выходных данных - описание всех результатов функции, описание связи между входными и выходными данными.

3. Преобразование системы.

4. Характеристика надёжности - описание возможных отказов функций на систему.

5. Эффективность - описание ограничений, накладываемых на эффективность функции.

6. Замечания по программированию - описание внешних спецификаций с точки зрения пользователя.

Разработка внутренних спецификаций программного изделия

Модуль - отдельная функционально законченная программная единица, применяющаяся самостоятельно, либо являющаяся частью программы.

Модуль обладает следующими признаками:

· реализация одной или нескольких функций;

· наличие определённой логической структуры;

· использование в одном или нескольких контекстах.

Любой модуль характеризуется связностью и сцеплением.

Связность модуля - это мера независимости его частей. Чем выше связность модуля, тем лучше результат проектирования.

Сцепление модуля - мера взаимодействия модулей по данным, характеризуется как способом передачи данных, так и свойствами самих данных.

Существуют критерии проектирования модулей:

1. Сложность взаимодействия модуля с другими модулями должна быть меньше сложности его внутренней структуры.

2. Хороший модуль снаружи проще, чем внутри.

3. Хороший модуль проще использовать, чем построить.

Структурное программирование - это метод, предполагающий создание улучшенных программ и служащий для организации проектирования и кодирования программ так, чтобы предотвратить множество логических ошибок и обнаружить ошибки, которые уже допущены.

Стиль программирования

Стиль программирования определяет набор правил, приёмов и форм, принимаемых в ходе программирования.

Существует ряд критериев, которые важны при разработке программного изделия, и влияют на ясность, простоту и удобочитаемость программы:

1. использовать осмысленные имена переменных;

2. использовать неодинаковые имена;

3. не использовать в качестве идентификаторов ключевые слова языка программирования;

4. избегать использования промежуточных переменных там, где они не нужны;

5. во избежание неоднозначности употреблять скобки, использовать комментарии, поясняющие текст программы;

6. использовать сдвиги по строке в соответствии с уровнем вложенности исходных операторов и записывать только один оператор на строке;

7. не изменять значение параметра цикла в теле цикла, так как это усложняет понимание цикла и читаемость программы;

8. избегать меток операторов, если в этом нет необходимости;

9. использовать строки пробелов для улучшения внешнего вида программы.

При программировании программист должен тщательно анализировать структуры данных и используемые ресурсы выбором алгоритма реализации.

4. Тестирование, отладка и сборка программного изделия

Определение и принципы тестирования

Тестирование - это процесс многократного выполнения программы с целью выявления ошибок.

Программы, как объекты тестирования, имеют ряд особенностей:

· отсутствие эталона, т.е. программы, которому должна соответствовать тестируемая программа;

· высокая сложность программ и принципиальная невозможность исчерпывающего тестирования;

· практическая невозможность создания единой методики тестирования (формализации процесса тестирования) в силу большого разнообразия программного изделия по их сложности, функциональному назначению, области использования и т.д.;

Цель тестирования - выявление как можно большего числа ошибок в программе.

Методы тестирования программ

Отладка - процесс, позволяющий получить программу, функционирующую с требующимися характеристиками в заданной области изменения входных данных.

Существует несколько методов тестирования:

1. Статистическое тестирование - базируется на правилах структурного построения программ и обработки данных.

2. Детерминированное тестирование - требует многократного выполнения программы на ЭВМ с использованием определённых тестовых наборов.

3. Стохастическое тестирование - предполагает использование в качестве исходных данных множества случайных величин с соответствующими распределениями, а для сравнения полученных результатов используются также распределения случайных величин.

4. В процессе тестирования в реальном масштабе времени проверяются результаты обработки исходных данных с учётом времени их поступления, длительности и приоритетности обработки, динамики использования памяти и взаимодействия с другими программами.

Основные методы ручного тестирования:

1. Инспекция исходного текста - набор правил и приёмов обнаружения ошибок при изучении текста программы.

2. Сквозные просмотры - представляют собой ряд процедур и способов обнаружения ошибок.

Структурное тестирование (тестирование программ методом «белого ящика») предполагает детальное изучение текста программы и построение таких входных данных, которые могли бы позволить при многократном выполнении программы на ЭВМ обеспечить максимально возможного количества маршрутов, логических ветвлений, циклов.

Функциональное тестирование (тестирование программ методом «чёрного ящика») предполагает выбор тестовых наборов на основании анализа входных функциональных спецификаций.

При построении тестовых наборов данных по принципу «белого ящика» должны соблюдаться такие критерии, как покрытие операторов, покрытие узлов ветвления, покрытие условий, комбинаторное покрытие условий.

Критерий покрытия операторов заключается в том, что необходим такой тестовый набор данных, который вызывает выполнение каждого оператора в программе хотя бы один раз.

Критерий покрытия узлов ветвления предполагает разработку такого количества тестов, чтобы в каждом узле ветвления был обеспечен переход по веткам «истина» и «ложь» хотя бы один раз.

Критерий покрытия условий заключается в том, что для узла ветвления, содержащего белее одного решения, необходимо разработать число тестов, достаточное для того, чтобы возможные результаты каждого условия в решении выполнялись, по крайней мере один раз, при этом каждой точке входа в программу должно быть передано управление при вызове, по крайней мере, один раз.

Критерий комбинаторного покрытия решений необходим для выполнения ошибок в логических выражениях. Этот критерий предполагает создание такого числа тестов, чтобы все возможные комбинации результатов условия в каждом решении выполнялись хотя бы один раз.

При построении тестовых наборов, используя «чёрных ящиков» используются методы: эквивалентного разбиения, анализ граничных значений, функциональных диаграмм.

Построение тестов методом эквивалентного разбиения предусматривает два этапа:

1. Выделение классов эквивалентности - множества входных значений, каждое из которых имеет одинаковую вероятность обнаружения конкретного типа ошибки.

2. Построение тестов.

Анализ граничных значений предполагает исследование ситуаций, возникающих на границах и вблизи границ эквивалентных разбиений.

Метод функциональных значений предполагает преобразование входной спецификации программы в функциональную диаграмму с помощью простейших булевских отношений, построения таблицы решений, которая является основой для написания эффективных тестовых наборов данных.

Критерии завершённости тестирования

При тестировании необходимо придерживаться следующих критериев: когда время, отведённое на тестирование, истекло; когда все тесты выполняются без выявления ошибок.

Также используется критерий, основанный на здравом смысле и информации о количестве ошибок, полученных в процессе тестирования.

Наиболее подходящим является критерий, при котором для определения завершённости процесса тестирования используются количественные показатели надёжности, рассчитываемые по моделям надёжности.

5. Сопровождение программного изделия на стадии эксплуатации

Сопровождение программного изделия процесс модификации существующей программы вычислительной машины, обусловленный необходимостью устранения выявленных в ней ошибок и изменения её функциональных возможностей.

В процессе сопровождения программное изделие дорабатывается, доотлаживается, тиражируется и поставляется организациям-пользователям.

Программист, занятый сопровождением, не занимается разработкой новых программ, но он должен разбираться в деталях программы, уметь модифицировать её, расширять функциональные возможности, ликвидировать возможные ошибки.

Виды программной документации

Вид документов	Код документов
Спецификация	-
Ведомость держателей подлинников	05
Текст программы	12
Описание программы	13
Ведомость эксплуатационных документов	20
Формуляр	30
Описание применения	31
Руководство системного пользователя	32
Руководство программиста	33
Руководство оператора	34
Описание языка	35
Руководство по техническому обслуживанию	46
Программа и методика испытаний	51
Пояснительная записка	81
Прочие документы	90-99

Допускается объединять отдельные виды эксплуатационных документов (за исключением ведомости эксплуатационных документов и формуляра). Необходимость объединения этих документов указывается в техническом задании. Объединённому документу присваивают наименование и обозначение одного из объединяемых документов.

В объединённых документах должны быть приведены сведения, которые необходимо включать в каждый объединяемый документ.

6. Требования, предъявляемые к оформлению программных документов

Общие требования

1. Программный документ может быть представлен на различных носителях данных.

2. Программный документ состоит из следующих условных частей:

1. титульной;

2. информационной;

3. основной;

4. регистрации изменений.

3. Правила оформления документа и его частей на каждом носителе данных устанавливаются стандартами ЕСПД на правила оформления документов на соответствующих носителях данных.

Титульная часть

1. Титульная часть состоит из листа утверждения и титульного листа. Правила оформления листа утверждения и титульного листа - по ГОСТ 19.104-78.

Информационная часть

1. Информационная часть должна состоять из аннотации и содержания.

2. Необходимость включения информационной части в различные виды программных документов установлена соответствующими стандартами ЕСПД на эти документы.

3. В аннотации приводят сведения о назначении документа и краткое изложение его основной части.

4. Содержание включает перечень записей о структурных элементах основной части документа, в каждую из которых входят:

1. обозначение структурного элемента (номер раздела, подраздела и т.п.);

2. наименование структурного элемента;

3. адрес структурного элемента на носителе данных (например, номер страницы, номер файла и т.п.).

Правила обозначения структурного элемента основной части документа и их адресации устанавливаются стандартами ЕСПД на правила оформления документов на соответствующих носителях данных.

Основная часть

Состав и структура основной части программного документа устанавливаются стандартами ЕСПД на соответствующие документы.

6. Правила оформления текста программ

Общие требования

1. Состав и структура программного документа устанавливается по ГОСТ 19.105-78.

2. Программный документ выполняют одним из печатных способов:

· Машинописным;

· Машинным;

· Типографским.

3. Вписывать в программные документы, выполненные машинописным, машинным и рукописным способами, отдельные слова, формулы, условные знаки (от руки чертёжным шрифтом), буквы латинского и греческого алфавитов, а также выполнять схемы и рисунки необходимо черными чернилами или тушью.

4. При машинописном, машинном и рукописном способах выполнения документа допускается исправлять подчисткой некачественно выполненной части текста (чертежа) и нанесением на том же листе исправленного текста (графики) машинописью или чёрной тушью в зависимости от способа выполнения документа.

5. Программные документы оформляют:

· На листах формата А4 (ГОСТ 2.301-68) - при изготовлении документа машинописным или рукописным способом. Допускается оформление на листах формата А3;

· На листах форматов А4 и А3, предусматриваемых выходными характеристиками устройств вывода данных - при изготовлении документа машинным способом. Допускаются отклонения размеров листов, соответствующих форматам А4 и А3, определяемые возможностями применения технических средств

· на листах типографских форматов - при изготовлении документа типографским способом.

6. Материалы программного документа располагают в следующей последовательности:

- титульная часть:

· лист утверждения;

· титульный лист;

· информационная часть;

· аннотация;

· лист содержания;

· основная часть.

- текст документа:

· приложения;

· перечень терминов;

· перечень сокращений;

· перечень рисунков;

· перечень таблиц;

· предметный указатель;

· перечень ссылочных документов;

· перечень символов и числовых коэффициентов;

· часть регистрации изменений;

· лист регистрации изменений.

Приложения, перечни терминов, сокращений, рисунков и таблиц, предметный указатель, перечни ссылочных документов, символов и числовых коэффициентов выполняются при необходимости.

7. Перечни терминов и сокращений, предметный указатель, перечень символов и числовых коэффициентов следует составлять в алфавитном порядке.

7. Требования к программным документам, содержащим в основном текст

Построение документа

1. Построение документа. Деление документа на части допускается на уровне не ниже раздела. Каждую часть комплектуют отдельно. В конце содержания первой части необходимо перечислять обозначения остальных частей. Также допускается включать в документ части текста программы, оформляемые в соответствии правилами языка, на котором написан текст программы. Нумерация страниц документа, нумерация разделов, рисунков и таблиц производится в пределах каждой части, причём, каждую часть начинают с титульного листа. Отдельная нумерация страниц в пределах раздела и подраздела не допускается. Лист утверждения выпускается на весь документ с обозначением первой части.

2. Содержание помещается на отдельной странице после аннотации, не нумеруется на раздел и не включается в общее количество страниц документа. В содержании документа включаются номера подразделов, пунктов и подпунктов, имеющих заголовок, их наименование и номера страниц, номера и наименование приложений программного документа и номера страниц, а также прочие наименования (таблицы, рисунки) и номера страниц.

3. При необходимости текст документа разбивается на пункты и подпункты.

4. Структурными элементами текста документа являются разделы, подразделы, пункты, подпункты и перечисления.

Раздел - первая ступень деления, обозначенная номером и снабжённая заголовком.

Подраздел - часть раздела или подраздела, обозначенная номером и имеющая заголовок.

Пункт - часть раздела или подраздела, обозначенная номером.

Подпункт - часть пункта, обозначенная номером, может иметь заголовок.

Абзац - логически выделенная часть текста, не имеющая номера.

5. Заголовки разделов пишутся прописными буквами и размещаются симметрично относительно правой и левой границ текста. Заголовки подразделов записываются с абзаца строчными буквами. Переносы слов в заголовках не допускаются, точку в конце заголовка не ставится.

6. Разделы, подразделы, пункты и подпункты должны иметь нумерацию арабскими цифрами с точкой.

Текст документа

1. Текст документа должен быть кратким, чётким. Термины и определения должны быть едиными и соответствовать установленным стандартам.

2. Допускаются сокращение слов в тексте и надписях под иллюстрациями.

3. Для выделения отдельных понятий допускается изменять интервалы между словами, а также печатать отдельные слова или части текста шрифтом, отличным от печати основного текста.

4. Необходимые пояснения к тексту документа могут оформляться сносками.

5. Иллюстрации могут быть расположены в тексте документа или в приложениях, они нумеруются арабскими цифрами в пределах всего документа.

Список литературы

1. «Жизненный цикл программы» Туманов В.Н.

2. «Программирование в Delphi» Фленов М.

3. «Программирование в Delphi» Боровский А.Н.

Размещено на Allbest.ru