Понятие визуального программирования

Визуализация – это процесс графического отображения сложных процессов на экране компьютера в виде графических примитивов. Простейший вариант визуализации – линейка прогресса. Визуализировать можно интерфейсы программного обеспечения. Это позволяет упростить "общение" программного продукта с пользователем.

Визуальное программирование – способ создания программы для ЭВМ путём манипулирования графическими объектами вместо написания её текста.

Для визуализации интерфейсов программного обеспечения существует целый ряд специально разработанных элементов интерфейса.

С изобретением визуального программирования, первой ласточкой которого была среда разработки Visual Basic, создание графического пользовательского интерфейса стало под силу даже новичку. В среде Visual Basic можно было быстро создать приложение для операционной системы Windows, в котором были все присущие графическому пользовательскому интерфейсу элементы. Проектирование пользовательского интерфейса упростилось на порядок, однако, для профессиональных программистов язык Basic оказался явно слабоват. Отсутствие в нем контроля типов данных и механизма их расширения оказалось камнем преткновения на пути создания серьезных программ. Аналогичную функциональность предлагают Visual C++, Borland C++ начиная с версии 4, Symantec Visual Cafe, C++ Builder, однако эти среды лишены недостатков Basic.

Все перечисленные среды являются визуализирующими надстройками над обычными языками программирования – например, визуализируемой моделью в Visual Basic и Delphi является окно (форма, диалог) Windows, а не код программы.

 

Проблему визуализации кода призваны решать графические языки программирования, представителем которых является ДРАКОН. ДРАКОН используется для программирования в ракетно-космической технике и имеет наиболее строгое теоретическое обоснование. Императивная (процедурная) часть языка ДРАКОН опирается на новый метод — двумерное (графическое) структурное программирование. Текстовые управляющие структуры (ключевые слова if, then, else, case, switch, break, while, do, repeat, until, for и т. д.) в двумерном программировании заменяются на управляющую графику.

 

Слабое место классического структурного программирования и текстового представления алгоритмов и программ заключается в недостатке выразительных средств. Следствием являются ограничения и запреты. В рамках текстового представления управляющих структур устранить эти ограничения и запреты невозможно. По мнению разработчиков языка ДРАКОН, чтобы добиться улучшения, надо перейти к двумерному структурному программированию. Многие ограничения и запреты, неизбежные при текстовом структурном программировании, во многих случаях противоречат здравому смыслу, затрудняют понимание алгоритмов и программ, искажают нормальный ход человеческой мысли. Шампур-метод и язык ДРАКОН устраняют этот недостаток.

 

ДРАКОН использует два типа элементов: графические фигуры (иконы) и текстовые надписи, расположенные внутри или снаружи икон (текстоэлементы). Таким образом, ДРАКОН имеет два синтаксиса: графический и текстовый. Графический (визуальный) синтаксис охватывает алфавит икон, правила их размещения в поле чертежа и правила связи икон с помощью соединительных линий. Текстовый синтаксис задает алфавит символов, правила их комбинирования и привязку к иконам (привязка необходима потому, что внутри разных икон используются разные типы выражений). В качестве текстовой части может использоваться синтаксис любого из невизуальных языков (С, Java и др.), т.е. ДРАКОН образовывает семейство языков с единым графическим синтаксисом и текстовым синтаксисом, приспособленным под конкретные задачи.

Понятие шампура относится к графическому синтаксису. Шампур – вертикальная линия, соединяющая икону «заголовок» и икону «конец». Между этими иконами обычно помещается несколько других икон. Все они, словно кусочки мяса, оказываются нанизанными на шампур.

Правило шампура: выход иконы «заголовок» и вход иконы «конец» должны лежать на одной вертикали. Если это правило выполняется, дракон-схема становится более упорядоченной, эргономичной, легкой для чтения. И наоборот, нарушение данного правила делает схему корявой, изломанной, неудобной для глаза.

 

Инструментальные средства визуального компонентного программирования.

Современные библиотеки компонентов

Визуальные средства разработки — как правило, под ними подразумевают средства проектирования интерфейсов или какую-либо CASE-систему для быстрой разработки приложений или SCADA-систему для программирования микроконтроллеров.

 

С начала 90-х годов начинается история визуального программирования, когда простота и удобство использования программных средств стала преобладать над запутанностью кода и его конструкций, которые создаются программистами высокого уровня.

Действительно, зачем снова и снова начинать каждую программу с создания ее интерфейса, написания собственных обработчиков событий и так далее. Ведь основным в любой программе является достижение хорошего результата, качественно и эффективно запрограммировать алгоритм, отводя основную часть времени структуре программы. Благодаря этому и начали появляться программные пакеты для быстрой разработки программ.

Пожалуй, самыми известными средствами визуального программирования являются Visual Studio от Microsoft, а также Delphi и C++ Builder от Borland. Что ж, остановимся на них чуть подробнее.

Borland Delphi и C++ Builder

Среда Delphi появилась на свет в конце 1995 года. И с каждым годом выходят ее новые версии, в которых постоянно реализуются новые компоненты, мастера и модули, которые в свою очередь оснащают программистов все новыми возможностями. Delphi хорошо подходит для создания как простых приложений, создание которых занимает 2-3 часа, так и для мощных корпоративных проектов, работать в которых могут от десятков до сотен пользователей.

VCL (Visual Component Library) – является довольно богатой библиотекой готовых компонентов, причем она постоянно расширяется с выходом каждой новой версии продукта.

Borland C++ использует такую же библиотеку компонентов, однако разница заключается в том, что в C++ Builder пишут на языке C++, а в Delphi используется объектно-ориентированный Паскаль.

 

Microsoft Visual Studio

История Visual Studio начинается с 1997 года. Это довольно ценный набор инструментов для программиста. Visual Studio был создан разработчиками корпорации Microsoft.

Microsoft разработали свою модель компонентов MFL (Microsoft Foundation Library), которая является конкурентом модели VCL, которая используется в Delphi и Builder.

О Visual Studio можно говорить как о полнофункциональном наборе продуктов для разработки и программирования в Windows. Visual Studio может использоваться для создания обычных, традиционных клиентских приложений, так и для интернет-приложений. По возможностям Visual Studio ничем не уступает продуктам Borland. Однако каждый из них имеет свои достоинства и недостатки. И для каждого программиста они индивидуальны. Кому-то важна VCL с богатым выбором функционала, а для кого-то – быстродействующая и мощная MFC.

 

Существует еще одна платформа для разработки программного обеспечения от Microsoft —.NET, которая ориентирована на Web-разработки. Для этой платформы была создана отдельная спецификация языка программирования – С#.

 

 

Понятие расширяемой программы и расширяемого программирования. Принципы расширяемого программирования. Применение методологии объектно-ориентированного программирования для построения расширяемых программ. Языки программирования Никлауса Вирта: Oberon, Component Pascal.

 

Понятие расширяемой программы и расширяемого программирования

Расширяемое программирование – возможность конструирования таких иерархий модулей, когда каждый модуль добавляет новую функциональность в систему. Другие модули изменяться не должны, их даже не нужно перекомпилировать.