Файл: Основы проектирования программ. Этапы создания программного обеспечения.pdf

Введение

В настоящее время развитие информационных технологий позволяет избавить человека от необходимости выполнения огромного количества простых и сложных расчетов, что позволяет повысить точность и продуктивность труда. Поэтому возникает потребность в написании программного продукта с использованием информационных систем, которые решили бы существующие проблемы производительности.

Процесс современной разработки программного обеспечения ориентирован на жизненный цикл программного продукта. Все существующие в настоящее время технологии, методики и стандарты напрямую или косвенно касаются или регламентируют этапы жизненного цикла, как по функциональному наполнению, так и по содержанию.

Процесс разработки программных систем тесно связан с областью управления проектами, потому что любой программный продукт является уникальным результатом. От организации этого процесса напрямую зависят основные характеристики выполнения программного проекта – сроки выполнения, запланированный бюджет, качество выпускаемого продукта.

Но профессиональное управление проектами само по себе не может обеспечить достижение указанных характеристик. Не маловажную роль в этом играет архитектура программной системы, опыт и квалификация участников команды разработки, а также правильное документирование всех процессов разработки программного обеспечения.

Технология разработки программного обеспечения – это комплекс мер по созданию программных продуктов. Данная деятельность включает в себя несколько этапов, с которыми так или иначе придется столкнуться при разработке достаточно крупного программного обеспечения.

Все вышеизложенное определяет актуальность темы данного исследования.

Объект исследования – проектирование программ.

Предмет исследования – создание программного обеспечения.

Цель работы – исследование основ проектирования программ и этапов создания программного обеспечения.

Поставленная цель работы обусловила решение следующих задач:

– рассмотреть основы проектирования программ;

– изучить этапы создания программного обеспечения.

1 Основы проектирования программ

---

1.1 Стандарты разработки IT-программы

Реальное использование любой технологии проектирования, сопровождения и внедрения ИС в конкретной организации или проекте невозможно без применения ряда стандартов (соглашений или правил), которых должны придерживаться все участники проекта.

Комплекс документов, регламентирующих деятельность разработчиков, называют нормативно-методическим обеспечением (HMЗ).

Документы, что входят в состав НМЗ – это стандарты, руководящие документы, методики, положения, инструкции, шаблоны и тому подобное.

Указанные документы регламентируют:

– порядок создания, внедрения и сопровождения системы;

– общие требования к составу системы, к связям между ее компонентами, к качеству программного обеспечения;

– разновидности, состав и содержание проектной и программной документации [10, c. 56].

Исторически сложилось так, что одним из самых распространенных стандартов создания программных систем де-факто является ЕСПД, – Единая Система Программной Документации (серия ГОСТ 19.ХХХ). Изначально эти стандарты были ориентированы на класс сравнительно простых программ, которые могла разработать небольшая группа программистов.

Стандарты ЕСПД практически лишены содержательной составляющей и имеют формальные требования к составу, содержанию и оформлению документов. Они описывают программу на различных стадиях ее жизненного цикла. Также у них есть требования к порядку хранения и обновления документации.

Некоторые авторы считают эти стандарты устаревшими (концептуально и по форме), и в то же время ЕСПД продолжают активно использовать при оформлении ПД.

Международные стандарты проектирования информационных систем:

ISO / IEC 12207 – базовый стандарт на процессы жизненного цикла ИС, он ориентирован на разные типы проектов. В стандарте не предусмотрено конкретных этапов жизненного цикла ИС. Вместо того определен только ряд процессов. Поэтому стандарт позволяет реализовать произвольную модель жизненного цикла, и это является его достоинством.

ГОСТ 34.601-90 – распространяется на автоматизированные информационные системы (АИС) и регламентирует стадии, этапы их создания, содержит описание содержания работ на каждом из этапов. Стандарт ориентирован на использование каскадной модели жизненного цикла.

ISO / IEC 12207: 1995-08-01 и сопутствующие стандарты. Международный стандарт ISO / IEC 12207 (предложен в 1995 техническим комитетом ISO / IEC JTC1 «Информационные технологии, подкомитет SC 7, проектирование программного обеспечения») является важнейшим нормативным документом, регламентирующим жизненный цикл программного обеспечения.

---

Документ определяет структуру жизненного цикла, содержащие действия, задачи и процессы, которые обязаны быть выполнены в период создания ПО. Подобные регламенты стали общими для любых моделей жизненного цикла, технологий и методологий разработка ПО. Способы выполнения действий и задач, включенных в перечисленных процессах, могут быть произвольного типа.

Согласно с базовым международным стандартом ISO / IEC 12207 процессы жизненного цикла делятся на 3 группы:

1. Главные процессы:

– приобретение – устанавливает действия предприятия-покупателя;

– поставки – устанавливает действия предприятия-поставщика;

– разработка – устанавливает действия предприятия-разработчика;

– функционирование – устанавливает действия предприятия-оператора, который обеспечивает обслуживание системы в целом в процессе ее функционирования;

– сопровождение – устанавливает действия персонала, обеспечивающего сопровождение программы, то есть управление, модификацию, поддержку функциональной пригодности и текущего состояния; к этому процессу также относится установление (инсталляция) ПО на вычислительной системе и его удаления.

2. Вспомогательные процессы – это процессы, которые предназначены для поддержки главных составляющих, организации верификации, качества проекта, тестирования и проверки ПО и т.д.:

– процесс документирования;

– процесс обеспечения качества;

– процесс управления конфигурацией;

– процесс аттестации;

– процесс верификации;

– процесс аудита;

– процесс решения проблем;

– процесс совместной оценки.

3. Организационные процессы определяют задачи и действия, которые выполняет как заказчик, так и разработчик проекта, а именно:

– процесс создания инфраструктуры проекта;

– процесс управления;

– процесс обучения;

– процесс усовершенствования.

Стандарты «де-факто» – стандарты, которые официально не утверждены, но фактически действуют, например, стандартом «де-факто» долгое время были языки взаимодействия с языком программирования С и базами данных SQL, фирменные стандарты (к примеру, Microsoft ODBC) [3, c. 41].

Рассмотрим другие способы классификации стандартов.

По объекту стандартизации:

– стандарты на технологии и процессы;

– стандарты на услуги и продукты;

– стандарты на различные формы коллективной деятельности, или управленческие стандарты.

По предмету стандартизации:

– стандарты на языках программирования;

– стандарты на интерфейс, протоколы и т.д.;

---

– стандарты на создание жизненного цикла ИС.

В отдельную группу принято выделять корпоративные стандарты.

Для большинства сложных проектов приходится создавать собственные комплекты методических и нормативных документов, регламентирующих процессы, этапы, работы и документы для определенных программных продуктов. Такие стандарты называются корпоративными и составляют соглашение о единых правилах организации технологии или управления в рамках организации. К таким стандартам относятся:

– стандарты проектирования;

– стандарты на оформление документации;

– стандарты на интерфейсы.

Стандарт проектирования должен регламентировать:

– набор моделей (диаграмм) на любой стадии проектирования системы и уровень детализации;

– правила фиксации проектных решений на диаграммах в частности правила именования (идентификации) объектов, набор атрибутов для каждого объекта, правила заполнения этих атрибутов на каждой стадии проектирования.

Кроме этого данный стандарт регламентирует:

– общие правила оформления диаграмм, также включая требования к их формам, размеру, наполнению и т.д.;

– требования к конфигурации рабочих мест, настройка операционной системы, общие настройки проекта и т.д.;

– механизм поддержки совместной работы над проектом, в частности: правил интеграции подсистем проекта, поддержки проекта в актуальном для всех разработчиков состоянии и тому подобное.

Стандарт процесса оформления проектной документации обязан устанавливать:

– комплектность, структуру и состав документации на каждой стадии проектирования;

– требования к ее оформлению в т.ч. содержание разделов, подразделов, таблиц, пунктов и т.д.;

– правила рассмотрения, подготовки, согласования и внедрения документации с указанием предельных сроков выполнения каждой стадии;

– правила к настройке технических средств подготовки документации.

Общие стандарты интерфейса должны устанавливать:

– правила оформления экранных форм (шрифты, цвет символов, фона);

– расположение и состав элементов и окон управления;

– правила использования средства ввода (клавиатуры, мыши и т.п.);

– правила оформления текстов справок;

– перечень сообщений;

– правила обработки (реакцию) на действия пользователя.

За основу корпоративных стандартов могут приниматься национальные, отраслевые или международные стандарты. К ним могут относиться разного рода методические материалы главных организаций-разработчиков ПО, научных центров, фирм-консультантов, консорциумов по стандартизации и тому подобное.

---

1.2 Программное обеспечение и технологии программирования

Программный принцип управления лежит в основе работы всех компьютеров, смысл его заключается в том, что компьютером выполняются действия по предварительно заданной программе [1, c. 98].

Кроме того, этим принципом обеспечивается универсальное использование компьютера, т.е. в соответствии с выбранной программой в конкретный момент времени решается конкретная задача. После ее выполнения в память загружается другая программа и т.д.

Для обеспечения оптимального решения задач необходимо, чтобы программа была отлажена, имела соответствующую документацию и не требовала доработок. В отношении работы на компьютере часто используется термин программное обеспечение, это именно та составляющая, без которой компьютер представляет собой бесполезную вещь.

Программное обеспечение в наши дни – это сотни тысяч различных программ, предназначенных для обработки разнообразной информации.

Под программным обеспечением (ПО) понимают совокупность всех программ и соответствующей документации, которая обеспечивает возможность использования ЭВМ в интересах пользователей.

Все программное обеспечение делится на 2 большие группы:

– системное ПО, которое представляет собой совокупность программ, которые обеспечивают работу компьютера;

– прикладное ПО, которое содержит комплекс программ, позволяющих решать задачи определенного класса в конкретной предметной области.

Системные программы управляют работой вычислительной системы, а также осуществляют выполнение различных вспомогательных функций (копирования, тестирования и пр.).

Системное ПО, в свою очередь, делится на базовое и сервисное.

Базовое ПО состоит из:

– операционных систем;

– оболочек;

– сетевых операционных систем.

Сервисное ПО состоит из программ (утилиты):

– диагностирующих;

– антивирусных;

– обслуживающих носители;

– архиваторов;

– обслуживающих сети.

Прикладное ПО будет работать только при наличии системного.

Прикладные программы называются приложениями. К ним относятся:

– табличные и текстовые процессоры;

– базы данных;

– экспертные системы;

– интегрированные пакеты;

– графические процессоры;

---