Інструментарій технології програмування

Інструментарій технології програмування – це програмні продукти, призначені для підтримки технології програмування.

 

Середовища для створення додатків – сукупність мов і систем програмування, інструментальні середовища користувача, а також різні програмні компоненти для налагодження і підтримки створюваних програм.

Мова програмування – це формалізована мова для описання алгоритму розв’язування задач на комп’ютері.

Мови програмування можна умовно розділити на наступні класи:

· машинні мови – це мови, які сприймаються апаратною частиною комп’ютера (машинні коди);

· машинно-орієнтовані мови, відображають структуру конкретного типу комп’ютера (асемблер);

· процедурно-орієнтовані мови – це мови, в яких є можливість описання програми як сукупність процедур, або підпрограм (С, Pascal та ін.);

· проблемно-орієнтовані мови, призначені для розв’язання задач деякого класу.

Іншою класифікацією мов є поділ на мови, орієнтовані на реалізацію основ структурного програмування, основаного на модульній структурі програмного продукту і типових управляючих структурах алгоритмів обробки даних різних програмних модулів, і об’єктно-орієнтовані мови, які підтримують поняття об’єктів, їх властивостей і методів обробки.

Системи програмування включають:

· компілятор (транслятор);

· інтегроване середовище розробки програм (не завжди);

· налагоджувач;

· засоби оптимізації коду програми;

· набір бібліотек;

· редактор зв’язків;

· сервісні засоби (утиліти) (для роботи з бібліотеками, текстовими і двійковими файлами);

· довідкові системи;

· система підтримки і управління продуктами програмного комплексу.

Компілятор транслює всю програму без її виконання. Транслятори (інтерпретатори) виконують поопераційну обробку і виконання програми.

Відгадчики (debugger) – спеціальні програми, призначені для трасування і аналізу виконання інших програм. Трасування – це забезпечення виконання в операторному варіанті.

Інструментальне середовище користувача – це спеціальні засоби, вбудовані в пакети прикладних програм, такі як:

· бібліотека функцій, процедур, об’єктів і методів обробки;

· макрокоманди;

· клавішні макроси;

· мовні макроси;

· конструктори екранних форм та об’єктів;

· генератори додатків;

· мови запитів високого рівня;

· конструктори меню та ін.

Інтегровані середовища розробки програм об’єднують набір засобів для їх комплексного застосування на технологічних етапах створення програми.

Засоби для створення інформаційних систем (ІС) і технологій підтримують повний цикл проектування складної інформаційної системи чи технології від дослідження об’єкта автоматизації до оформлення проектної та іншої документації на інформаційну систему чи технологію. Вони дозволяють вести колективну роботу над проектом за рахунок можливості роботи в локальній мережі, експорт-імпорт довільних фрагментів проекту, організація управління проектом.

Однією з сучасних засобів розробки ІС є CASE-технологія (CASE – Computer-Aided System Engineering) – програмний комплекс, автоматизує весь технологічний процес аналізу, проектування, розробки і супроводження складних програмних систем.

Засоби CASE-технологій діляться:

· на вбудовані в систему реалізації – всі рішення по проектуванню і реалізації прив’язки до вибраної СУБД;

· незалежні від системи реалізації – всі рішення по проектуванню орієнтовані на уніфікацію (визначення) початкових етапів життєвого циклу програми і засобів їх документування, забезпечують велику гнучкість у виборі засобів реалізації.

Основна перевага CASE-технології – це підтримка колективної роботи над проектом за рахунок можливості роботи в локальній мережі розробників, експорту (імпорту) довільних частин проекту, організованого управління проектами.

В деяких CASE-системах підтримується кодогенерація програм – створення каркасу програм і створення повного продукту.

Приклади програмного продукту для створення додатку: Visual C++; Visual Basic і т.д.

 

Пакети прикладних програм

Класифікація пакетів прикладних програм (ППП)

Рис. 1.8. класифікація пакетів прикладних програм

 

Проблемно-орієнтовані ППП. Для деяких предметних областей можлива типізація функцій керування, структури даних та алгоритмів обробки. Це викликало велику кількість розробок ППП однакового функціонального призначення:

· ППП автоматизованого бухгалтерського обліку;

· ППП фінансової діяльності;

· ППП управління персоналом;

· ППП управління виробництвом;

· банківські інформаційні системи і т.п.

Основні тенденції розвитку:

· створення програмних комплексів у вигляді автоматизованих робочих місць (АРМ) управлінського персоналу;

· створення інтегрованих систем управління предметної області на базі обчислювальних мереж, які об’єднують АРМ;

· організація даних великих інформаційних систем у вигляді розподіленої БД у мережі ЕОМ;

· наявність простих мовних засобів кінцевого користувача та ін.

ППП автоматизованого проектування призначені для підтримки роботи конструкторів і технологів, пов’язаних з розробкою креслень, схем, графічним моделюванням і конструюванням. Особливими рисами цього класу ППП є великі вимоги до апаратного забезпечення, наявність бібліотек вбудованих функцій, об’єктів, інтерфейсів з графічними системами та БД (AutoCAD).

До ППП загального призначення належать:

1. Системи управління базами даних (СУБД), забезпечують організацію та зберігання локальних БД на автономних комп’ютерах або центральне зберігання БД на файл-сервері і мережений доступ до них. Сучасні СУБД (наприклад, MS Access) містять елементи CASE-технології процесу проектування, а саме:

· візуалізована схема БД;

· реалізована автоматизована підтримка цілісності БД при різних видах обробки (включення, видалення, модифікація);

· надаються так звані майстри, які забезпечують підтримку процесу проектування;

· створені шаблони (прототипи) структур БД, звітів, форм і т.д.

2. Сервери БД – це ПЗ, яке призначене для створення і використання при роботі в мережі інтегрованих БД в архітектурі «клієнт-сервер». Багатокористувацькі СУБД в мереженому варіанті обробки інформації зберігають дані на файл-сервері, спеціально виділеному комп’ютері, але сама обробка ведеться на робочих станціях. Сервери БД більшу частину обробки даних (зберігання, пошук, передача даних клієнту) виконують самостійно, одночасно забезпечують даними велику кількість користувачів мережі. Спільним для різних видів серверів БД є використання реляційної мови програмування SQL (Structured Query Language) для реалізації запитів до даних. Проблеми: забезпечення цілісності даних, тиражування даних по вузлах мережі і синхронне оновлення.

3. Генератори звітів (сервери звітів), забезпечують реалізацію запитів і формування звітів у друкованому чи екранному вигляді в умовах мережі з архітектурою «клієнт-сервер». Сервер звітів підключається до сервера БД.

4. Текстові процесори, призначені для роботи з текстовими документами. Розвитком даного напряму є видавницькі системи (Microsoft Word).

5. Табличні процесори, є зручним середовищем для обчислень кінцевим користувачем, мають засоби ділової графіки, засоби спеціалізованої обробки (Microsoft Excel).

6. Засоби створення презентаційної графіки – спеціальні програми, призначені для створення слайдів та їх проектування, підготовки слайд-фільмів (Microsoft PowerPoint).

7. Інтегровані пакети набір декількох програмних продуктів, які доповнюють один одного функціонально, підтримують одну технологію, реалізовані на одній операційній та обчислювальній платформі (Microsoft Office). Компоненти інтегрованих пакетів можуть працювати ізольовано один від одного, мають спільний інтерфейс, завдяки чому їх легше освоювати.

Методо-оріентовані ППП. Цей клас охоплює програмні продукти, які забезпечують незалежно від предметної області і функції інформаційних систем математичні, статичні та інші способи розв’язування задач. Найбільш поширені методи математичного програмування, розв’язування диференціальних рівнянь, імітаційного моделювання, дослідження операцій (Storm, SYSTAT, SAS та ін.).

Офісні ППП. Програми, які забезпечують орієнтаційне управління діяльністю офіса:

· органайзери (планувальники) – ПЗ для планування робочого часу, складання протоколу зустрічей, розкладів, ведення записів та телефонної книжки. У склад входять: калькулятор, записна книжка, годинник, календар і т.д.

· програми перекладачі, засоби перевірки орфографії, розпізнавання тексту {Lingvo};

· комунікаційні пакети, призначені для організації взаємодії користувачів з віддаленими абонентами чи інформаційними ресурсами мережі;

· браузери, засоби створення Web-сторінок;

· засоби електронної пошти.

Настільні видавницькі системи. Цей клас ПЗ включає програми (PageMaker, CorelDraw, PhotoShop for Windows і т.д.), які забезпечують інформаційну технологію комп’ютерної видавницької діяльності:

· форматування та редагування тестів;

· автоматичну розбивку тексту на сторінки;

· комп’ютерну верстку друкованої сторінки;

· монтування графіки;

· підготовка ілюстрацій і т.п.

Програмні засоби мультимедіа. Основнепризначення цих програмних засобів – створення та використання аудіо- та відеоінформації для розширення інформаційного простору користувача (бібліотеки звукових та відео записів).

Системи штучного інтелекту:

· програми оболонки для створення експертних систем шляхом наповнення баз знань і правил логічного виводу;

· готові експертні системи для прийняття рішень в рамках визначених предметних областях;

· системи аналізу і розпізнавання мови, тексту і т.п.

Приклади систем штучного інтелекту: FIDE, MYSIN, Guru та ін.

Контрольні запитання

1. Основні характеристики програм.

2. Класифікація програмного забезпечення.

3. Означення та основні характеристики системного програмного забезпечення.

4. Означення та основні характеристики прикладного програмного забезпечення.

5. Дайте означення та охарактеризуйте інструментарій технології програмування.