группы стоит назвать PL/1, ALGOL-68, Pascal, С.

Дальнейший рост сложности и размеров разрабатываемого программного обеспечения

потребовал развития структурирования данных. Как следствие этого в языках появляется

возможность определения пользовательских типов данных. Одновременно усилилось стремление

разграничить доступ к глобальным данным программы, чтобы уменьшить количество ошибок,

возникающих при работе с глобальными данными. В результате появилась и начала развиваться

технология модульного программирования.

Модульное программирование предполагает выделение групп подпрограмм, использующих

одни и те же глобальные данные, в отдельно компилируемые модули (библиотеки подпрограмм),

например, модуль графических ресурсов, модуль подпрограмм вывода на принтер (рис. 1.5). Связи

между модулями при использовании данной технологии осуществляются через специальный

интерфейс, в то время как доступ к реализации модуля (телам подпрограмм и некоторым

«внутренним» переменным) запрещен. Эту технологию поддерживают современные версии языков Pascal и С (C++), языки Ада и Modula.

Использование модульного программирования существенно упростило разработку

программного обеспечения несколькими программистами. Теперь каждый из них мог

разрабатывать свои модули независимо, обеспечивая взаимодействие модулей через специально

оговоренные межмодульные интерфейсы. Кроме того, модули в дальнейшем без изменений можно было использовать в других разработках, что повысило производительность труда программистов.

Практика показала, что структурный подход в сочетании с модульным программированием

позволяет получать достаточно надежные программы, размер которых не превышает 100 000

операторов. Узким местом модульного программирования является то, что ошибка в

интерфейсе при вызове подпрограммы выявляется только при выполнении программы (из-за

раздельной компиляции модулей обнаружить эти ошибки раньше невозможно). При увеличении

размера программы обычно возрастает сложность межмодульных интерфейсов, и с некоторого

момента предусмотреть взаимовлияние отдельных частей программы становится практически

невозможно. Для разработки программного обеспечения большого объема было предложено

использовать объектный подход

---

.

Третий этап - объектный подход к программированию (с середины 80-х до конца 90-х

годов XX в.). Объектно-ориентированное программирование определяется как технология

создания сложного программного обеспечения, основанная на представлении программы в виде

совокупности объектов, каждый из которых является экземпляром определенного типа (класса), а

классы образуют иерархию с наследованием свойств. Взаимодействие программных

объектов в такой системе осуществляется путем передачи сообщений (рис. 1.6).

Основным достоинством объектно-ориентированного программирования по сравнению с

модульным программированием является «более естественная» декомпозиция программного

обеспечения, которая существенно облегчает его разработку. Это приводит к более полной

локализации данных и интегрированию их с подпрограммами обработки, что позволяет вести

практически независимую разработку отдельных частей (объектов) программы. Кроме этого,

объектный подход предлагает новые способы организации программ, основанные на механизмах

наследования, полиморфизма, композиции, наполнения. Эти механизмы позволяют

конструировать сложные объекты из сравнительно простых. В результате существенно

увеличивается показатель повторного использования кодов и появляется возможность создания

библиотек классов для различных применений.

Бурное развитие технологий программирования, основанных на объектном подходе,

позволило решить многие проблемы. Так были созданы среды, поддерживающие визуальное

программирование, например, Delphi, C++ Builder, Visual C++ и т. д. При использовании

визуальной среды у программиста появляется возможность проектировать некоторую часть,

например, интерфейсы будущего продукта, с применением визуальных средств добавления и

настройки специальных библиотечных компонентов. Результатом визуального проектирования

является заготовка будущей программы, в которую уже внесены соответствующие коды.

Использование объектного подхода имеет много преимуществ, однако его конкретная

реализация в объектно-ориентированных языках программирования, таких, как Pascal и C++,

имеет существенные недостатки:

* фактически отсутствуют стандарты компоновки двоичных результатов компиляции объектов

---

в единое целое даже в пределах одного языка программирования: компоновка объектов,

полученных разными компиляторами C++ в лучшем случае проблематична, что приводит к

необходимости разработки программного обеспечения с использованием средств и возможностей

одного языка программирования высокого уровня и одного компилятора, а значит, требует одного

языка программирования высокого уровня и одного компилятора, а значит, требует наличия

исходных кодов используемых библиотек классов;

*изменение реализации одного из программных объектов, как минимум, связано с

перекомпиляцией соответствующего модуля и перекомпоновкой всего программного

обеспечения, использующего данный объект.

Таким образом, при использовании этих языков программирования сохраняется зависимость модулей программного обеспечения от адресов экспортируемых полей и методов, а также структур и форматов данных. Эта зависимость объективна, так как модули должны

взаимодействовать между собой, обращаясь к ресурсам друг друга. Связи модулей нельзя

разорвать, но можно попробовать стандартизировать их взаимодействие, на чем и основан

компонентный подход к программированию.

---

Четвертый этап - компонентный подход и CASE-технологии (с середины 90-х годов XX в.

до нашего времени). Компонентный подход предполагает построение программного обеспечения

из отдельных компонентов физически отдельно существующих частей программного

обеспечения, которые взаимодействуют между собой через стандартизованные двоичные

интерфейсы. В отличие от обычных объектов объекты-компоненты можно собрать в динамически

вызываемые библиотеки или исполняемые файлы, распространять в двоичном виде (без исходных

текстов) и использовать в любом языке программирования, поддерживающем соответствующую

технологию. На сегодня рынок объектов стал реальностью, так в Интернете существуют узлы,

предоставляющие большое количество компонентов, рекламой компонентов забиты журналы. Это

позволяет программистам создавать продукты, хотя бы частично состоящие из повторно

использованных частей, т.е. использовать технологию, хорошо зарекомендовавшую себя в области

проектирования аппаратуры.

Компонентный подход лежит в основе технологий, разработанных на базе COM (Component Object Model - компонентная модель объектов), и технологии создания распределенных приложений CORBA (Common Object Request Broker Architecture - общая архитектура с посредником обработки запросов объектов). Эти технологии используют сходные принципы и различаются лишь особенностями их реализации. Технология СОМ фирмы Microsoft является развитием технологии OLE I (Object Linking and Embedding - связывание и внедрение объектов), которая использовалась в ранних версиях Windows для создания составных документов. Технология СОМ определяет общую парадигму взаимодействия программ любых типов: библиотек, приложений, операционной системы, т. е. позволяет одной части программного обеспечения использовать функции (службы), предоставляемые другой, независимо от того, функционируют ли эти части в пределах одного процесса, в разных процессах на одном компьютере или на разных компьютерах (рис. 1.7). Модификация СОМ, обеспечивающая передачу вызовов между компьютерами, называется DCOM (Distributed COM - распределенная СОМ).

По технологии СОМ приложение предоставляет свои службы, используя специальные

объекты - объекты СОМ, которые являются экземплярами классов СОМ. Объект СОМ так же, как

обычный объект включает поля и методы, но в отличие от обычных объектов каждый объект СОМ

---

может реализовывать несколько интерфейсов, обеспечивающих доступ к его полям и функциям.

Это достигается за счет организации отдельной таблицы адресов методов для каждого интерфейса

(по типу таблиц виртуальных методов). При этом интерфейс обычно объединяет несколько

однотипных функций. Кроме того, классы СОМ поддерживают наследование интерфейсов, но не

поддерживают наследования реализации, т. е. не наследуют код методов, хотя при необходимости

объект класса-потомка может вызвать метод родителя.

Каждый интерфейс имеет имя, начинающееся с символа «I» и глобальный уникальный

идентификатор IID (Interface IDentifier). Любой объект СОМ обязательно реализует интерфейс

ILJnknown (на схемах этот интерфейс всегда располагают сверху). Использование этого

интерфейса позволяет получить доступ к остальным интерфейсам объекта.

Объект всегда функционирует в составе сервера - динамической библиотеки или

исполняемого файла, которые обеспечивают функционирование объекта. Различают три типа

серверов:

• внутренний сервер - реализуется динамическими библиотеками, которые подключаются к

приложению-клиенту и работают в одном с ними адресном пространстве - наиболее эффективный

сервер, кроме того, он не требует специальных средств;

• локальный сервер — создается отдельным процессом (модулем, ехе), который работает на

одном компьютере с клиентом;

• удаленный сервер - создается процессом, который работает на другом компьютере.

Например, Microsoft Word является локальным сервером. Он включает множество объектов,

которые могут использоваться другими приложениями.

Для обращения к службам клиент должен получить указатель на соответствующий интерфейс. Перед первым обращением к объекту клиент посылает запрос к библиотеке СОМ, хранящей информацию обо всех, зарегистрированных в системе классах СОМ объектов, и передает ей имя класса, идентификатор интерфейса и тип сервера. Библиотека запускает необходимый сервер, создает требуемые объекты и возвращает указатели на объекты и интерфейсы. Получив указатели, клиент может вызывать необходимые функции объекта.

Взаимодействие клиента и сервера обеспечивается базовыми механизмами СОМ или DCOM, поэтому клиенту безразлично местонахождение объекта. При использовании локальных и

---

Смотрите также файлы

• Утверждаю Руководитель Учебнометодического центра (подпись) (Ф. И. О.).docx

• Задача 2 Сезон ранней осени. Вы идете по улице и видите встревоженного мужчину, который зовет на помощь прохожих. На вопрос Что случилось.docx

• 2 Анализ результатов цифровизации экономики России на основе использования проектного управления 1 Анализ результатов реализации федерального проекта Цифровая экономика Российской Федерации.docx

• 1. 25 Масса сняряда 10 кг, масса ствола орудия 500 кг. При выстреле снаряд получает кинетическую энергию 1,5106 Дж. Какую кинетическую энергию получает ствол орудия при отдаче m1 10 кг.docx

• Практическое задание 4 Местникова А. А.docx