Основные принципы модульного программирования

Разработка _однако любой _первым программы _границ или _синтез программной _уровня системы _данных начинается _этой с определения _мелкие требований _грубой к ней _году для _первых конкретного _идеи набора _уровня пользователей _ящика и заканчивается _другом эксплуатацией _basic системы _идей этими _собой пользователями.

Существуют _//ok-t различные _случай подходы _сейчас и технологии _серию разработки _трех алгоритмов _языки и программ. Хотя _данных программирование _язык в значительной _типом степени _потока искусство, _метод тем _явные не менее _http можно _нового систематизировать _стыков и обобщить _формул накопленный _первым профессиональный _ошибок опыт. Проектирование _языке и разработку _каком программ _язык целесообразно _языки разбить _команд на ряд _идей последовательных _году этапов:

1) постановка _логику задачи;

2) проектирование _строки программы;

3) построение _первых модели;

4) разработка _есть алгоритма;

5) написание _идеи программы;

6) отладка _начали программы;

7) тестирование _формул программы;

8) документирование[17].

Кратко _тесты остановимся _тесты на каждом _basic из этих _ошибок этапов.

Чтобы _путем приступить _если к решению _язык задачи _вход необходимо _коды точно _году ее сформулировать. В _первая первую _можно очередь, _тестов это _грейс означает _период определение _языки исходных _самый и выходных _языков данных, _границ т. е. ответы _языков на вопросы: _одном а) что _записи дано; _данные б) что _свою нужно _ниже найти. Дальнейшая _первым детализация _годов постановки _языке задачи _других представляет _четкой собой _может ответы _быть на серию _будет вопросов _случай такого _сейчас рода:

* как _явные определить _языки решение;

* каких _далее данных _любая не хватает _уровня и все _уровня ли они _можно нужны;

* какие _всухую сделаны _случае допущения _честь и т. П[18].

Таким _стала образом, _здесь кратко _начали можно _елью сказать, _языков что _модели на этапе _языки постановки _блоки задачи _данных необходимо:

- описание _новый исходных _ящика данных _языки и результата;

- формализация _мере задачи;

- описание _решать поведения _версии программы _языки в особых _можно случаях (если _грейс таковые _всех есть).

В _границ ходе _путем этой _меньше работы _однако выявляются _имеет свойства, _того которыми _можно должна _ошибок обладать _языки система _этот в конечном _скорее виде (замысел), _языке описываются _команд функции _между системы, _сейчас характеристики _типом интерфейса.

Проектирование _идей программы. Сначала _среди производится _идеи проектирование _далее архитектуры _ихбиа программной _ниже системы. Следующим _годов шагом _шага является _стем детальное _сферах проектирование. На _данных этом _числа этапе _вирт происходит _какие процедурное _более описание _между программы, _может выбор _любого и оценка _записи алгоритма _одним для _другом реализации _оценки каждого _нового модуля. Входной _нужно информацией _сейчас для _языки проектирования _каком являются _есть требования _стала и спецификации _первый системы.

Для _каждая проектирования _были программ _курц существуют _данные различные _язык подходы _формул и методы. Современный _границ подход _языки к проектированию _уровня основан _быть на декомпозиции, _язык которая, _задачи в свою _связь очередь, _елью основана _модели на использовании _уровня абстракции. Целью _одном при _одном декомпозиции _первая является _команд создание _новому модулей, _short которые _затем взаимодействуют _одном друг _должна с другом _ошибок по определенным _записи и простым _языкам правилам. Декомпозиция _мере используется _этого для _метод разбиения _того программы _случай на компоненты, _уровня которые _блеза затем _нового могут _классы быть _какие объединены.

Методы _https проектирования _особое архитектуры _уровня делятся _новому на две _того группы:

1) ориентированные _способ на обработку

2) ориентированные _этого на данные.

Методы, _грейс ориентированные _уровня на обработку, _вирт включают _между следующие _можно общие _были идеи.

а) Модульное _грейс программирование.

Основные _годов концепции:

* каждый _было модуль _подход реализует _подход единственную _ошибок независимую _классы функцию;

* имеет _модель единственную _границ точку _short входа/выхода;

* размер _целью модуля _блеза минимизируется;

* каждый _чтобы модуль _были разрабатывается _этапе независимо _ошибки от других _идеи модулей;

* система _задачи в целом _если построена _ошибок из модулей [19].

Исходя _филип из этих _того принципов _тестов каждый _дано модуль _идей тестируется _первых отдельно, _явные затем _коды после _точки кодирования _язык и тестирования _этими происходит _первых их интеграция _языка и тестируется _филип вся _имеет система.

б) Функциональная _языков декомпозиция.

Подобна _данных стратегии «разделяй _данных и управляй». Практически _первых является _языков декомпозицией _идей в форме _ошибки пошаговой _быть детализации _первым и концепции _объект скрытия _идей информации.

в) Проектирование _всухую с использованием _язык потока _языки данных.

Использует _языков поток _любая данных _между как _уровня генеральную _каждом линию _этого проектирования

программы.

Содержит _cobol элементы _ученых структурного _языка проектирования _задачи сверху-вниз _языки с пошаговой _целей детализацией.

г) Технология _языков структурного _шага анализа _многие проекта[20].

Основана _идеи на структурном _этого анализе _делает с использованием _логику специальных _этого графических _pascal средств _годов построения _basic иерархических _команд функциональных _числа связей _ошибок между _кодах объектами _первый системы. Эффективна _этого на ранних _ящика стадиях _текста создания _можно системы, _целью когда _вообще диаграммы _тела просты _языков и читаемы.

Методы _языков проектирования, _уровня основанные _случай на использовании _данных структур _бэкус данных, _способ описаны _языки ниже.

а) Методология _целей Джексона.

Здесь _может структура _сейчас данных - ключевой _шага элемент _джоном в построении _данных проекта. Структура _оценки программы _будет определяется _хоппер структурой _свою данных, _блеза подлежащих _синтез обработке. Программа _свой представляется _user как _дано механизм, _имеет с помощью _первая которого _способ входные _затем данные _скорее преобразуются _языка в выходные.

б) Методология _задачи Уорнера.

Подобна _другом предыдущей, _мере но процедура _идеи проектирования _сферах более _https детализирована.

в) Метод _сейчас иерархических _самый диаграмм.

В этом _языков методе _новый определяется _модель связь _//ok-t между _свой входными, _языков выходными _другом данными _хоппер и процессом _числа обработки _систем с помощью _годов иерархической _между декомпозиции _систем системы (без _тесты детализации). По _данные сути _стыков используются _первый три _способ элемента: _любого вход, _иные обработка, _методы выход.

г) Объектно-ориентированная _языков методология _гейтс проектирования[21].

Основана _больше на концепции _решать упрятывайся _объект информации _язык и абстрактных _задачи типов _хорошо данных. Ключевое _есть понятие - объект. Каждый _тесты объект _служит содержит _уровня некоторую _чтобы структуру _серии данных _важным с набором _были процедур, _каком предназначенных _идей для _модели работы _другом с этими _языки данными. По _случае этой _такие методологии _годов создаются _период абстракции _нового по заданной _выходе проблемной _вход области.

Построение _тела модели _быть в большинстве _идеи случаев _язык является _класса непростой _случае задачей. Чтобы _случай приобрести _собой опыт _записи в моделировании, _есть необходимо _году изучить _январе как _среди можно _другие больше _синтез известных _уровня и удачных _стала моделей.

При _модуля построении _между моделей, _другие как _важным правило, _елью используют _команд два _способ принципа: _может дедуктивный (от _задачи общего _языкам к частному) и _кодах индуктивный (от _ошибок частного _других к общему).

При _выходе дедуктивном _этими подходе _йенсен рассматривается _ящиков частный _языка случай _однако общеизвестной _языки фундаментальной _собой модели_типом (см. Рисунок 1). Здесь _//ok-t при _более заданных _первую предположениях _языкам известная _важным модель _задачи приспосабливается _данных к условиям _задачи моделируемого _дано объекта.

Например, _данных можно _точки построить _чтении модель _вход свободно _языка падающего _класса тела _решать на основе _нается известного _язык закона _задач Ньютона _между и в качестве _лисп допустимого _//ok-t приближения _вирт принять _чтении модель _идеи равноускоренного _идеи движения _этой для _первый малого _языка промежутка _можно времени.

Рис. 1. Схема _задачи построения _быть модели _язык при _нового дедуктивном _явные способе[22]

Индуктивный _оценки способ (см. Рисунок 2) предполагает _собой выдвижение _язык гипотез, _каждом декомпозицию _здесь сложного _всех объекта, _текста анализ, _каждом затем _этот синтез. Здесь _годов широко _способ используется _языков подобие, _бэкус аналогичное _pascal моделирование, _модуля умозаключение _html с целью _первый формирования _грейс каких-либо _тела закономерностей _стали в виде _текста предположений _бывает о поведении _этих системы.

Рис. 2. Схема _идеи построения _может модели _формул при _новому индуктивном _идеи способе[22]

Технология _имеет построения _будет модели _другие при _модуля индуктивном _задачи способе:

1) эмпирический _pascal этап

* умозаключение;

* интуиция;

* предположение;

* гипотеза.

2)постановка _сферах задачи _черты для _pascal моделирования;

3)оценки; _данных количественное _того и качественное _путем описание;

4)построение _лисп модели.

Разработка _версия алгоритма - самый _целей сложный _класса и трудоемкий _этапы процесс, _есть но и самый _время интересный _данных в творческом _дано отношении. Выбор _формул метода _задач разработки _подход зависит _первых от постановки _пакеты задачи, _явные ее модели.

При _трех построении _язык алгоритма _сферах для _общих сложной _точки задачи _чтобы используют _имеет системный _данных подход _метод с использованием _команд декомпозиции (нисходящее _команд проектирование _задачи сверху-вниз) и _данные синтеза (программирование _йенсен снизу-вверх). Как _новому и при _грейс разработке _будет структуры _cobol любой _basic сложной _работе системы, _мелкие при _debug формировании _методы алгоритма _данных используют _честь дедуктивный _другом и индуктивный _идеи методы.

При _этими дедуктивном _можно подходе _явные рассматривается _первым частный _особое случай _вход общеизвестных _были алгоритмических _языков моделей. Здесь _язык при _период заданных _общих предположениях _этапе известный _серию алгоритм _каждом приспосабливается _языков к условиям _когда решаемой _целей задачи. Например, _языки многие _есть вычислительные _вообще задачи _гейтс линейной _гейтс алгебры, _первым в частности, _коды нелинейные _черты уравнения, _запись системы _способ алгебраических _нового уравнений _выходе и т. п., _числа могут _будет быть _этапах решены _году с использованием _целей известных _данные методов _если и алгоритмов, _должна для _тестов которых _всухую существует _данных множество _кобол специальных _грейс библиотек _хорошо подпрограмм, _быть модулей. В _между настоящее _блоки время _елью получили _pascal распространение _логику специализированные _всех пакеты, _текста позволяющие _сферах решать _сейчас многие _трех задачи (Mathcad, _силу Autocad _ихбиа и т. п.).

Индуктивный _чтении способ _подход предполагает _больше эвристический _язык системный _хоппер подход (декомпозиция - анализ - синтез). В _уровня этом _языки случае _методы общих _елью и наиболее _честь удачных _языков методов _других не существует. Возможны _другом некоторые _ошибок подходы, _четкой позволяющие _вообще в каждом _данных конкретном _честь случае _объект находить _году и строить _язык алгоритмы. Методы _язык разработки _черты алгоритмов _скорее можно _форме разбить _школах на методы _вообще частных _можно целей, _январе подъема, _язык отрабатывания _начали назад, _язык ветвей _этими и границ _данных и т. п.

Одним _метод из системных _хоппер методов _служит разработки _синтез алгоритмов _дано является _если структурное _первую программирование.

Структурное _гейтс программирование _оценки основано _ученых на использовании _нужно блок-схем, _мере формируемых _пакеты с помощью _этот управляющих _модель структурных _нового элементов.

Выделяют _того три _запись базовых _сферах структурных _этот элемента (управляющие _язык структуры): _языков композицию, _cobol альтернативу, _классы итерацию.

Композиция - это _первым линейная _быть конструкция _модуля алгоритма, _важным составленная _огасты из последовательно _задачи следующих _первым друг _имеет за другом _когда функциональных _хорошо вершин:

begin _году S1; _форме S2; _языкам end.

Альтернатива - это _методы конструкция _затем ветвления, _когда имеющая _идеи предикатную _ошибки вершину. Конструкция _каждом ветвления _другие в алгоритмах _формул может _ящика быть _первых представлена _важным в виде _классы развилки:

if _версии B then _любая S1 else _язык S2

и неполной _логику развилки:

if _есть B then _язык S1.

Итерация - это _язык циклическая _данных конструкция _было алгоритма, _задачи которая, _любая вообще _тестов говоря, _язык является _ящиков составной _решать структурой, _школах состоящей _языка из композиции _язык и альтернативы. Итерации _других могут _хорошо быть _каких представлены _можно в двух _тела формах: _идеи с предусловием:

while _грейс B do S1

и с постусловием:

repeat _систем S1 until _свою B.

Каждая _границ из рассмотренных _того структур _версия имеет _стала один _служит вход _язык и один _язык выход. Поэтому _годов любая _просты компьютерная _ящиков программа _модель может _были быть _случай представлена _нового блок-схемой, _типом сформированной _скорее из представленных _любого трех _http управляющих _первым структур.

Процесс _задачи структурного _всей программирования _данных обычно _имеет начинается _можно с разработки _оценки блок-схемы. Идея _http структурного _середе программирования _можно сверху-вниз _строки предполагает _данных процесс _шага пошагового _поиска разбиения _языке алгоритма (блок-схемы) на _сейчас все _язык более _запись мелкие _этого части _этапе до уровня _языки элементарных _может конструкций, _ошибок для _вход которых _данных можно _язык составить _просты конкретные _типом команды._всех Для _здесь иллюстрации _хоппер технологии _сферах структурного _вход программирования _будет сверху-вниз _целей рассмотрим _класса пример.

Пример. Технология _ошибок разработкипрограммы _можно решения _собой квадратного уравнения.

Рис.3 - Пошаговая _далее детализация _середе построения _систем алгоритма[23]

На _then рисунке 3 проиллюстрирована _идеи пошаговая _серию детализация _можно процесса _уровня построения _pascal алгоритма. Заметим, _также что _синтез для _должна начального _языков шага _серию разработки _период программы _году имеем _языка в качестве _свою входных _может данных _каждая коэффициенты _может а, b, с квадратного _ошибок уравнения _язык ах2 + bх + с = 0, _данные а на выходе - значения _этот двух _задач корней _уровня х1, _январе х2.

Зачастую _данных используют _новому альтернативный _этого процедуре _данных сверху-вниз _типом метод _языков структурного _язык программирования _языка снизу-вверх. По _бэкус сути _текста мы приходим _классы к конечному _работ результату _данные системным _этот методом. Сначала _начали разбиваем _стала задачу _языков на отдельные _данных блоки (модули) с _уровня их связями _этапах между _менее собой (декомпозиция), _более затем, _быть после _этого их разработки, _коды проводим _задачи сборку _можно блоков _этапы в единую _новый программу (синтез). Принцип _уровня снизу-вверх _важным широко _форме распространен _бэкус среди _версии программистов, _данных которые _годов предпочитают _путем модульный _формул подход, _этот предполагающий _иные максимальное _языки использование _данных стандартных _форме и специализированных _вирт библиотек _затем процедур, _нового функций, _класса модулей _чтении и объектов.

На _модель этапе _коды написания _методы программы _языков по разработанному _одним алгоритму _тестам на выбранном _коды языке _алгола программирования _виде составляется _текста программа.

Отладка _каких программы - это _может процесс _стем обнаружения _случай и исправления _создан ошибок. Программные _просты ошибки _далее можно _данных разделить _чтении на два _//ok-t класса: _другом синтаксические (синтаксис _виде языка _ящика программирования) и _работ алгоритмические (логические). Синтаксические _//ok-t ошибки _формул выявляются _языки в процессе _этого компилирования _нового программы - это _данных наиболее _общих простые _класса с точки _ошибки зрения _имеет исправления _шага ошибки. Алгоритмические _форме ошибки _модуля программы _этого выявить _хоппер гораздо _годов труднее: _первых программа _того работает, _были а результат _путем выдает _pascal неправильный. Для _языка обнаружения _синтез ошибок _время этого _виде класса _иные требуется _оценки этап _ошибок тестирования _однако программы. Тестирование - это _первых процесс _году исполнения _способ программ _записи с целью _связь выявления (обнаружения) ошибок.

Существуют _уровня различные _записи способы _данных тестирования _трех программ.

Тестирование _коды программы _может как «черного _язык ящика» (стратегия «черного _//ok-t ящика» определяет _должна тестирование _класса с анализом _бывает входных _есть данных _сейчас и результатов работы _новому программы). Критерием _short исчерпывающего _случай входного _задачи тестирования _стала является _затем использование _модуля всех _свою возможных _мере наборов _среди входных _подход данных.

Тестирование _году программы _модуля как «белого _первую ящика» заключается _уровня в стратегии _какие управления _способ логикой _январе программы, _языке позволяет _свой использовать _границ ее внутреннюю _модель структуру. Критерием _работе выступает _будет исчерпывающее _сейчас тестирование _уровня всех _вирт маршрутов _сейчас и управляющих _ниже структур _дано программы.

Разумная _есть и реальная _языкам стратегия _годах тестирования - сочетание _язык моделей «черного» и «белого _уровня ящиков».

Принципы _языков тестирования:

* описание _далее предполагаемых _данных значений _версия выходных _школах данных _уровня или _уровня результатов _лисп должно _вообще быть _целей необходимой _каждом частью _январе тестового _идеи набора;

* тесты _//ok-t для _сферах неправильных _язык и непредусмотренных _уровня входных _вообще данных _работе следует _коды разрабатывать _языке так _запись же тщательно, _ошибок как _блеза для _быть правильных _особое и предусмотренных;

* необходимо _модуля проверять _одном не только _чтобы делает _годов ли программа _классы то, _этого для _году чего _первых она _code предназначена, _кобол но и не делает _версии ли она _поиска то, _целей что _стыков не должна _ящиков делать.

При _важным разработке _идеи программ _haskel очень _метод полезным _этот бывает _какие метод «ручного _языков тестирования» без _строки компьютера _pascal на основе _pascal инспекции _модель и сквозного _может просмотра (тестирование «всухую»).

Инспекция _идеи и сквозной _ящиков просмотр - это _лисп набор _языков процедур _языков и приемов _уровня обнаружения _алгола ошибок _можно при _данных чтении _данные текста.

Основные _серию типы _больше ошибок, _языка встречающихся _сферах при _первых программировании:

* обращения _были к переменным, _здесь значения _случае которым _языки не присвоены _имеет или _данных не

инициализированы;

* выход _версия индексов _хоппер за границы _синтез массивов;

* несоответствие _данных типов _этими или _языки атрибутов _далее переменных _данных величин;

* явные _такие или _записи неявные _данных проблемы _время адресации _быть памяти;

* ошибочные _серии передачи _решать управления;

* логические _быть ошибки.

При _быть проектировании _границ процедуры _//ok-t тестирования _виде предусматривают _первую серии _другом тестов, _может имеющих _чтобы наивысшую _быть вероятность _менее обнаружения _одном большинства _кобол ошибок. Для _этими целей _были исчерпывающего _важным тестирования _языки создают _чтобы эквивалентные _период разбиения _code входных _быть параметров, _время причем _языки предусматривают _свою два _тесты класса: _данных правильные _время входные _чтобы данные _уровня и неправильные (ошибочные _делает входные _языков значения). Для _хорошо каждого _новый класса _вирт эквивалентности _другом строят _начали свой _записи тест. Классом _скорее эквивалентности _черты тестов _грубой можно _рамки назвать _логику такое _язык множество _ошибок тестов, _лисп что _можно выполнение _https алгоритма _модуля на одном _вообще из них _ниже гарантирует _также аналогичный _модели результат _класса прогона _оценки для _языков других.

Особое _между внимание _решать необходимо _стали уделять _вход тестам _записи на граничных _формул условиях.

Граничные _хоппер условия - это _свою ситуации, _данных возникающие _языки непосредственно _классы на, _многие выше _then или _одним ниже _язык границ _быть входных _модель и выходных _силу классов _ихбиа эквивалентности (т. е. вблизи _любая границ _haskel эквивалентных _блеза разбиений).

Сам _связь процесс _годов тестирования _языка может _более быть _вход пошаговым _ящиков и/или _методы монолитным. В _быть том _уровня и в другом _этого случае _мере используют _подход стратегии _идеи нисходящего _границ тестирования, - начиная _ниже с верхнего, _затем головного _язык модуля _можно и затем _служит подключая _границ последовательно _pascal другие _сейчас модули (аппарат _годов заглушек), _http и восходящего _дано тестирования, _языки начиная _нужно с тестирования _году отдельных _объект модулей.

В _огасты процессе _время отладки _всухую программы _синтез используют _язык метод _того грубой _бывает силы - использование _haskel выводов _целей промежуточных _этот данных _новый по всей _есть программе (трассировка) или _путем использование _хоппер автоматических _тестов средств. Например, _середе в Турбо-Паскале _серии имеется _мелкие в наличии _ихбиа мощный _самый аппарат _уровня автоматической отладки _тестов программ (режим _были DEBUG). Из _знание всего _языки выше _методы сказанного _ученых следует, _идеи что _затем тестирование _задачи заключается _языков в составлении _стыков наборов _были тестов (входные _синтез данные - ожидаемый _команд результат), _целью которые _уровня бы охватывали _годах все _когда ветки _между прохождения _случай алгоритма._первая Есть _были золотое _haskel правило _когда программистов - оформляй _кодах свои _году программы _мере в том _коды виде, _уровня в каком _модуля бы ты хотел _модель видеть _хоппер программы, _уровня написанные _быть другими. К _https каждому _делает конечному _линию программному _вирт продукту _этот необходимо _между документированное _этапы сопровождение _языке в виде _язык помощи (help), _уровня файлового _чтобы текста (readme.txt).