Файл: Интегрированные среды разработки программ (Понятие, задачи и состав Интегрированных сред разработки (IDE)).pdf

Введение

Понятие, задачи и состав Интегрированных сред разработки (IDE)

Цель курсовой работы: рассказать о том, что такое IDE, какие у них задачи, почему мы должны использовать его вместо традиционных средств программирования, рассказать историю возникновения IDE и подробно рассказать про 10 самых популярных IDE, определиться, какие из них выбрать под конкретные задачи. Приступаем.

Интегрированные среды разработки (сокращенно IDE от английского Integrated development environment) предназначены для максимизации производительности труда программиста путем предоставления тесно связанных компонентов со схожими пользовательскими интерфейсами. IDE представляют единую программу, в которой все разработки уже сделаны. Эта программа обычно предоставляет множество функций для разработки, модификации, компиляции, развертывания и отладки программного обеспечения. Это контрастирует с разработкой программного обеспечения с использованием не связанных между собой инструментов, таких как vi, GCC или make.

Одна из целей IDE - уменьшить конфигурацию, необходимую для объединения нескольких утилит разработки, вместо этого она предоставляет тот же набор возможностей, что и один связный модуль. Сокращение времени установки может повысить производительность труда разработчика, особенно в тех случаях, когда обучение использованию IDE происходит быстрее, чем ручная интеграция и изучение всех отдельных инструментов. Более тесная интеграция всех задач разработки имеет потенциал для повышения общей производительности помимо помощи в настройке задач. Например, код может непрерывно анализироваться во время его редактирования, обеспечивая мгновенную обратную связь при появлении синтаксических ошибок, что позволяет разработчикам намного быстрее и проще отлаживать код с помощью IDE.

Некоторые IDE предназначены для определенного языка программирования, что позволяет использовать набор функций, который наиболее точно соответствует парадигмам программирования языка. Однако есть многоязычные IDE.

В то время как большинство современных IDE являются графическими, текстовые IDE, такие как Turbo Pascal, широко использовались до появления оконных систем, таких как Microsoft Windows и X Window System (X11). Они обычно используют функциональные клавиши или горячие клавиши для выполнения часто используемых команд или макросов. Современные IDE предлагают массу инструментов, существенно облегчающих жизнь разработчику, таких как:

---

Подсветка синтаксиса

Редактор IDE обычно обеспечивает подсветку синтаксиса, он может отображать как структуры, ключевые слова языка, так и синтаксические ошибки с визуально различными цветами и эффектами шрифта.

Завершение кода

Завершение кода является важной функцией IDE, предназначенной для ускорения программирования. Современные IDE даже имеют интеллектуальное завершение кода.

Рефакторинг

Расширенные IDE обеспечивают поддержку автоматического рефакторинга.

Контроль версий

Ожидается, что IDE обеспечит интегрированный контроль версий, чтобы взаимодействовать с исходными хранилищами.

Отладка

IDE также используются для отладки, с использованием встроенного отладчика, с поддержкой установки точек остановки в редакторе, визуализации шагов и т.д.

Поиск кода

Среды IDE могут обеспечить расширенную поддержку поиска кода: для поиска классов и функций, их использования, чтения / записи переменных и полей и т.д. Среды IDE могут использовать различные виды пользовательского интерфейса для поиска кода, например виджеты на основе форм и интерфейсы на естественном языке.

Визуальное программирование

Визуальное программирование - это сценарий использования, в котором обычно требуется среда IDE. Visual Basic позволяет пользователям создавать новые приложения путем перемещения программ, строительных блоков или узлов кода для создания блок-схем или структурных диаграмм, которые затем компилируются или интерпретируются. Эти блок-схемы часто основаны на унифицированном языке моделирования.

Этот интерфейс популяризируется системой Lego Mindstorms и активно используется многими компаниями, желающими воспользоваться мощью пользовательских браузеров, подобных тем, которые есть в Mozilla. KTechlab поддерживает потоковый код и является популярной IDE и симулятором с открытым исходным кодом для разработки программного обеспечения для микроконтроллеров. Визуальное программирование также отвечает за мощь распределенного программирования. Ранняя система визуального программирования Max была смоделирована по принципу аналогового синтезатора и использовалась для разработки программного обеспечения для исполнения музыки в реальном времени с 1980-х годов. Другим ранним примером была Prograph, система на основе потоков данных, первоначально разработанная для Macintosh. Среда графического программирования "Grape" используется для программирования наборов роботов qfix.

Этот подход также используется в специализированном программном обеспечении, таком как Openlab, где конечные пользователи хотят гибкости полноценного языка программирования без традиционной кривой обучения, связанной с ним.

---

Языковая поддержка

Некоторые IDE поддерживают несколько языков, таких как GNU Emacs на основе C и Emacs Lisp, и IntelliJ IDEA, Eclipse, MyEclipse или NetBeans, все на основе Java или MonoDevelop на основе C# или PlayCode.

Поддержка альтернативных языков часто обеспечивается плагинами, что позволяет устанавливать их в одной и той же среде IDE одновременно. Например, Flycheck - это современное расширение для проверки синтаксиса на лету для GNU Emacs 24 с поддержкой 39 языков. Eclipse и Netbeans имеют плагины для C / C++, Ada, GNAT (например, AdaGIDE), Perl, Python, Ruby и PHP, которые выбираются автоматически в зависимости от расширения файла, среды или настроек проекта.

Отношение к различным компьютерным платформам

Программисты Unix могут объединять инструменты командной строки POSIX в полную среду разработки, способную разрабатывать большие программы, такие как ядро ​​Linux и его среда. В этом смысле вся система Unix функционирует как IDE. Свободные программные инструменты GNU (GNU Compiler Collection (GCC), GNU Debugger (GDB) и GNU make) доступны на многих платформах, включая Windows. Распространенная философия Unix «все является текстовым потоком» позволяет разработчикам, которые предпочитают инструменты, ориентированные на командную строку, использовать редакторы с поддержкой многих стандартных инструментов сборки Unix и GNU, создавая IDE с такими программами, как Emacs или Vim. Отладчик отображения данных предназначен для использования в качестве расширенного графического интерфейса для многих стандартных текстовых инструментов отладчика. Некоторые программисты предпочитают управлять make-файлами и их производными аналогичным инструментам построения кода, включенным в полную IDE. Например, большинство участников базы данных PostgreSQL используют make и GDB напрямую для разработки новых функций. Даже при сборке PostgreSQL для Microsoft Windows с использованием Visual C ++ сценарии Perl используются вместо замены make, а не полагаются на какие-либо функции IDE. Некоторые Linux IDE, такие как Geany, пытаются предоставить графический интерфейс для традиционных операций сборки.

На различных платформах Microsoft Windows инструменты командной строки для разработки используются редко. Соответственно, существует множество коммерческих и некоммерческих продуктов. Тем не менее, каждый из них имеет свой дизайн, что обычно создает несовместимости. Большинство крупных поставщиков компиляторов для Windows по-прежнему предоставляют бесплатные копии своих инструментов командной строки, включая Microsoft (Visual C ++, Platform SDK, .NET Framework SDK, утилита nmake).

Среды IDE всегда были популярны в классических Mac OS и MacOS от Apple Macintosh, начиная с среды программирования Macintosh, Turbo Pascal, THINK Pascal и THINK C в середине 1980-х годов. В настоящее время программисты macOS могут выбирать между встроенными средами разработки, такими как Xcode, и инструментами с открытым исходным кодом, такими как Eclipse и Netbeans. ActiveState Komodo - это частная многоязычная среда разработки, поддерживаемая в macOS.

---

Некоторые особенности IDE могут извлечь выгоду из достижений в области ИИ. В частности, можно собирать информацию о действиях IDE между разработчиками для расширения возможностей IDE. Например, управляемый данными подход к завершению кода приводит к интеллектуальному завершению кода.

Веб-интегрированная среда разработки (Web IDE), также известная как Online IDE или Cloud IDE, представляет собой основанную на браузере IDE, которая позволяет разрабатывать программное обеспечение или разрабатывать веб-сайты. Доступ к веб-среде можно получить из веб-браузера, такого как Google Chrome или Mozilla Firefox, что позволяет создавать портативную рабочую среду. Веб-среда IDE обычно не содержит все те же функции, что и традиционная или настольная среда IDE, хотя обычно присутствуют все основные функции среды IDE, такие как подсветка синтаксиса.

История развития интегрированных сред разработки

Изначально IDE стали возможными при разработке через консоль или терминал. Ранние системы не могли поддерживать одну, поскольку программы были подготовлены с использованием потоковых диаграмм, ввода программ с перфокартами (или бумажной лентой и т.д.) перед отправкой их компилятору. Dartmouth BASIC был первым языком, который был создан с помощью IDE (а также был первым, который был разработан для использования, сидя перед консолью или терминалом). Его IDE (часть Dartmouth Time Sharing System) была основанные на командах, и, следовательно, не очень похожа на управляемые в меню графические интегрированные среды разработки, популярные после появления графического интерфейса пользователя. Однако он интегрировал редактирование, управление файлами, компиляцию, отладку и выполнение в соответствии с современной IDE.

Maestro I является продуктом Softlab Munich и был первой в мире интегрированной средой разработки программного обеспечения. Maestro I был установлен для 22 000 программистов по всему миру. До 1989 года в Федеративной Республике Германии существовало 6000 установок. Маэстро, возможно, был мировым лидером в этой области в 1970-х и 1980-х годах. Сегодня одного из последних маэстро можно найти лишь в Музее информационных технологий в Арлингтоне.

Одним из первых IDE с концепцией плагинов был Softbench. В 1995 году Computerwoche прокомментировал, что использование IDE не было хорошо принято разработчиками, так как это ограничит их творческий потенциал.

---

По состоянию на декабрь 2019 года три среды разработки, страницы загрузки которых чаще всего ищут — это Eclipse, Android Studio и Visual Studio.

Самые популярные IDE

Предлагаю ознакомиться с приведенным ниже списком функций и недостатков каждой из 10 самых популярных IDE.

Microsoft Visual Studio

Microsoft Visual Studio - это интегрированная среда разработки (IDE) от Microsoft. Он используется для разработки компьютерных программ, а также веб-сайтов, веб-приложений, веб-сервисов и мобильных приложений. Visual Studio использует платформы разработки программного обеспечения Microsoft, такие как Windows API, Windows Forms, Windows Presentation Foundation, Windows Store и Microsoft Silverlight. Он может производить как собственный код, так и управляемый код.

Visual Studio включает в себя редактор кода, поддерживающий IntelliSense (компонент завершения кода), а также рефакторинг кода. Интегрированный отладчик работает как отладчик уровня источника и отладчик уровня машины. Другие встроенные инструменты включают в себя профилировщик кода, дизайнер для создания приложений с графическим интерфейсом, веб-дизайнер, дизайнер классов и дизайнер схем базы данных. Он принимает плагины, которые расширяют функциональные возможности практически на каждом уровне, включая добавление поддержки систем контроля версий (таких как Subversion и Git) и добавление новых наборов инструментов, таких как редакторы и визуальные дизайнеры для языков, специфичных для предметной области, или наборов инструментов для других аспектов разработки программного обеспечения. жизненный цикл (например, клиент Azure DevOps: Team Explorer).

Visual Studio поддерживает 36 различных языков программирования и позволяет редактору кода и отладчику поддерживать (в разной степени) практически любой язык программирования при условии, что существует специальная языковая служба. Встроенные языки включают C, C ++, C ++ / CLI, Visual Basic .NET, C#, F#, JavaScript, TypeScript, XML, XSLT, HTML и CSS. Поддержка других языков, таких как Python, Ruby, Node.js и M других, доступна через плагины. Java (и J #) поддерживались в прошлом.

Самая базовая версия Visual Studio, версия Community, доступна бесплатно. Слоган для Visual Studio Community Edition - «Бесплатная, полнофункциональная IDE для студентов, разработчиков с открытым исходным кодом и отдельных разработчиков».

В настоящее время поддерживается версия Visual Studio 2019.

Функции:

Редактор кода

Как и любая другая IDE, она включает редактор кода, который поддерживает подсветку синтаксиса и завершение кода с использованием IntelliSense (технология автодополнения Microsoft, дописывает название функции при вводе начальных букв) для переменных, функций, методов, циклов и запросов LINQ (Language Integrated Query (LINQ) — проект Microsoft по добавлению синтаксиса языка запросов, напоминающего SQL, в языки программирования платформы). IntelliSense поддерживается для включенных языков, а также для XML, каскадных таблиц стилей и JavaScript при разработке веб-сайтов и веб-приложений. Предложения автозаполнения появляются в немодальном списке над окном редактора кода, рядом с курсором редактирования. В Visual Studio 2008 и более поздних версиях его можно временно сделать полупрозрачным, чтобы увидеть препятствующий ему код. Редактор кода используется для всех поддерживаемых языков.

---