Файл: Системы программирования ( Основные требования к системам программирования).pdf

2.2 Системы программирования фирмы Microsoft

К наиболее распространенным системам программирования для настольных ЭВМ относятся системы, выпускаемые компанией Microsoft. Весь комплекс программ, поставляемых компанией Microsoft, следует называть единой операционной средой, предназначенной для разработчиков системного и прикладного программного обеспечения.

Системы, выпускаемые компанией Microsoft, выполнены в едином стиле, их интерфейс хорошо продуман. Многооконный интерфейс позволяет одновременно видеть различную информацию о создаваемой, тестируемой или исполняемой программе. Все системы имеют развитые отладчики, которые работают в терминах базового языка программирования (Basic/Cи++/Язык ассемблера). В любой момент времени у программиста есть возможность проверить состояние того или иного объекта данных, а в процессе отладки можно даже менять некоторые значения переменных и сразу продолжать работу с точки остановки программы без дополнительной перекомпиляции.

1. Система программирования Visual Basic.

Microsoft Visual Basic – сегодня самая популярная в мире система проектирования приложений для Windows. Среда Visual Basic может с успехом использоваться начинающими пользователями для познания секретов программирования и увлекательных занятий по созданию несложных для начала приложений и, в то же время, предоставляет мощные инструменты разработки опытным программистам. Чрезвычайно развитые справочная система, средства обучения, мастера и программы-надстройки позволяют при построении приложения и работе в Visual Basic найти выход из любой ситуации и получить ответ на любой вопрос. Начинать работать с Visual Basic можно практически с любым уровнем подготовки.

Язык Basic, в том виде, каким он предстает в современных системах программирования, сильно отличается от своей первоначальной версии. В настоящее время это объектно-ориентированный язык, обладающий всеми возможностями других, более новых языков программирования, но оставшийся весьма простым для изучения, благодаря простым изобразительным средствам. Процесс создания диалоговых форм и расстановки на них элементов управления диалогом благодаря визуальному подходу стал несложным и понятным. Система программирования в процессе создания форм автоматически создает программу на языке Visual Basic. Отладчик, встроенный в систему программирования, работает в терминах языка Visual Basic, поэтому отладка программ не представляет особой сложности.

В целом, систему Visual Basic можно определить, как инструментальную среду для разработки самых различных программных продуктов. Создаваемые в этой интегрированной инструментальной среде программы обладают свойством автономности и в состоянии после завершения разработки функционировать в отрыве от самой среды. Следует только помнить о необходимости сопровождать распространение программы, написанной в системе Visual Basic, библиотеками, отслеживая совместимость версий стандартных библиотек фирмы Microsoft с версией созданной программы. Отсутствие нужной библиотеки, а иногда и небольшого системного файла в системном каталоге неминуемо заблокирует работу программы.

Если задаться вопросом – что такое Visual Basic – компилятор или интерпретатор, можно смело сказать: «И то, и другое». Его нельзя всецело отнести ни к компиляторам, ни к интерпретаторам.

Основным признаком интерпретатора Visual Basic является то, что созданные с помощью него программы выполняются только в среде разработки. Программу можно запустить непосредственно из среды и если в ней есть ошибки, они сразу же распознаются. Все это наблюдается и в Visual Basic, где можно запустить приложение непосредственно в среде программирования. При этом Visual Basic использует технологию Threaded-p-Code, при которой каждая написанная строка кода преобразуется в промежуточный код – Threaded-p-Code. Это не машинный код, но такой код выполняется быстрее, чем при работе с обычным интерпретатором. Во-первых, Visual Basic сразу же проверяет синтаксис программы и выдает сообщение, если присутствует ошибка. Также можно самим искать эти ошибки.

Но при этом Visual Basic – не просто интерпретатор, так как это означало бы, что приложения выполняются только в среде Visual Basic. Эта среда программирования предоставляет возможность создавать и исполняемые ЕХЕ-файлы, поэтому она относится и к компиляторам.

Visual Basic нельзя назвать чистым компилятором, так как в отличие, например, от Visual C++, Visual Basic не создает исполняемый файл сразу же при запуске из среды разработки. Для создания такого файла необходимо сделать это явно (команда File\Make ***.EXE). Начиная с пятой версии, Visual Basic обладает так называемым «Native Compiler», то есть компилятором, который может создавать машинный код. Таким образом. Visual Basic объединяет в себе возможности, как интерпретатора, так и компилятора. И это имеет больше преимуществ, чем недостатков.

2. Среда программирования Visual C++.

Система программирования Microsoft Visual C++ представляет собой реализацию среды разработки для распространенного языка системного программирования C++, выполненную компанией Microsoft. Эта система программирования в настоящее время построена в виде интегрированной среды разработки, включающей в себя все необходимые средства для разработки результирующих программ, ориентированных на выполнение под управлением ОС типа Microsoft Windows различных версий.

Возможность использовать язык Си++ превращает эту систему программирования в инструмент, позволяющий создавать не только обычные офисные приложения, но и решать другие задачи.

Основу системы программирования Microsoft Visual C++ составляет библиотека классов MFC (Microsoft foundation classes). В этой библиотеке реализованы в виде классов C++ все основные органы управления и интерфейса ОС. Также в ее состав входят классы, обеспечивающие разработку приложений для архитектуры клиент-сервер и трехуровневой архитектуры (в современных версиях библиотеки). Система программирования Microsoft Visual C++ позволяет разрабатывать любые приложения, выполняющиеся в среде ОС типа Microsoft Windows, в том числе серверные или клиентские результирующие программы, осуществляющие взаимодействие между собой по одной из указанных выше архитектур.

Классы библиотеки MFC ориентированы на использование технологий COM/DCOM, а также построенной на их основе технологии ActiveX для организации взаимодействия между клиентской и серверной частью разрабатываемых приложений. На основе классов библиотеки пользователь может создавать свои собственные классы в языке C++, организовывать свои структуры данных.

В отличие от систем программирования компании Borland, система программирования Microsoft Visual C++ ориентирована на использование стандартных средств хранения и обработки ресурсов интерфейса пользователя в ОС Windows.

Система программирования Microsoft Visual C++ выдержала несколько реализаций. В процессе выхода новых версий системы программирования было выпущено и несколько версий библиотеки MFC, на которой основана данная система.

Сама по себе библиотека MFC является, по мнению автора, довольно удачной реализацией широкого набора классов языка C++, ориентированного на разработку результирующих программ, выполняющихся под управлением ОС типа Microsoft Windows. Это во многом обусловлено тем, что создатель библиотеки компания Microsoft одновременно является и создателем ОС типа Microsoft Windows, на которые ориентирован объектный код библиотеки. Библиотека может быть подключена к результирующей программе с помощью обычного компоновщика, либо использоваться как динамическая библиотека, подключаемая к программе во время ее выполнения. Библиотека MFC достаточно широко распространена. Ее возможно использовать не только в составе систем программирования производства компании Microsoft, но и в системах программирования других производителей.

В систему программирования встроен удобный интерактивный отладчик, работающий в терминах языка Си++ или языка ассемблера и позволяющий одновременно видеть на экране тексты различных фрагментов программ, значения переменных и регистров центрального процессора ЭВМ, стек вызовов процедур и другую необходимую при отладке информацию. Отладчик позволяет менять значения переменных, что иногда помогает программисту проверить гипотезу о причинах неправильного поведения программы, а впоследствии и исправить программу.

При работе в системе Visual C++ доступна вся справочная информация, как о самой системе, так и о языке Си++, библиотечных функциях и операционной системе Windows. Справочник снабжен большим количеством примеров, которые часто позволяют повысить эффективность как процесса программирования, так и процесса работы уже подготовленной программы.

2.3 Системы программирования ОС UNIX и Linux

С самого начала разработки системы UNIX она рассматривалась в качествепереносимой (мобильной) операционной системы. Высокая мобильность часто ограничивала использование наиболее современных периферийных устройств. В сложившихся условиях система программирования ОС UNIX (по крайней мере, на первом этапе своего развития) стала ориентироваться на работу с командной строкой.

До сих пор этот режим работы в системе UNIX (и в системах, основанных на ней или функционально и организационно близких) остается актуальным. Он доказал свою эффективность, хотя в настоящее время для систем типа UNIX разработаны современные графические пользовательские интерфейсы.

Работа в режиме командной строки, в том числе для выполнения обычных действий, с которых начинается непосредственная подготовка программ в системах программирования – начального заведения и редактирования текстов, выполняется в системах UNIX с помощью специальных средств – интерпретаторов языка управления заданиями, которые в UNIX называются командными интерпретаторами. Командные интерпретаторы являются посредниками между пользователями и системными программами. Для систем UNIX были разработаны многие варианты командных интерпретаторов, среди которых наибольшее распространение получили 4 варианта: C shell (csh), Bourne shell (sh), Korn shell (ksh) и Bourne again shell (bash). Командные оболочки, за которыми работают командные интерпретаторы, позволяют не только выполнять отдельные команды операционной системы, но и формировать командные файлы, содержащие заранее сформированные последовательности команд.

В системе UNIX имеется огромное количество полезных системных программ, а многочисленные версии этой системы могут содержать свои собственные варианты программ и дополнительные программы, прямо связанные с особенностями конкретных реализаций. Преимуществом всех этих систем и вариантов является то, что в любой системе всегда имеется в наличии некоторый стандартный набор системных программ, обеспечивающий единообразие технологических приемов во всех системах.

2.4. Системы программирования компании IBM

Комплексная система программирования Rational Software

Примером комплексной системы программирования служит система Rational Software Corporation, принадлежащая в настоящее время компании IBM. Это наиболее полная система, в основе которой современная методология проектирования, поддержанная совокупностью технических средств.

В этой системе программирования (и проектирования) детально проработана итеративная модель жизненного цикла программного продукта. Архитектура строящейся системы описывается в терминах языка UML в виде набора графических моделей. Работа по реализации системы определяется целями проектируемого процесса, которые формулируются в виде сценариев взаимодействия строящейся программной системы с другими системами или пользователями. Во время каждой итерации система автоматически контролирует приближение реализации к описанным вариантам использования.

При разработке программного продукта выделяются 4 основные фазы, которые могут повторяться циклически необходимое число раз. Внутри каждой из фаз также возможно циклическое повторение отдельных работ. К этим фазам относятся:

• Задание отправной точки проекта (Inception), которая определяется при формулировании целей, назначении руководящих органов и исполнителей проекта, утверждении бюджета и выборе основных методов и инструментов реализации проекта. По оценкам эта фаза занимает около 10% времени и требует около 5% бюджета всего проекта.

• Фаза проектирования (Elaboration), которая состоит в разработке структуры программного продукта, решающего поставленные задачи. Фаза занимает около 30% времени и требует около 20% бюджета.

• Построение системы (Construction), то есть окончательное уточнение требований и собственно разработка системы в рамках ранее определенной труктуры. Получающаяся система должна удовлетворять всем выделенным вариантам ее использования. Разработка системы занимает около 50% времени и 65% бюджета.

• Внедрение (Transition), заключающееся в том, что система делается доступной пользователям. На этой же фазе проводится тестирование системы. Фаза занимает около 10% времени и требует около 10% бюджета.

В ходе работы над проектом могут создаваться различные таблицы информации, базы данных, текстовые документы, тексты программ, объектные модули, а также различные модели поведения системы, описываемые в виде диаграмм UML.

Интегрированная среда разработки Eclipse

Интегрированная среда Eclipse является примером системы, построенной на базе обычного диалогового редактора, и превратившейся в интегрированную самодостаточную среду разработки программного обеспечения, служит приобретающая все больше пользователей среда разработки Eclipse. Эта система, сопровождаемая компанией IBM, работает с различными операционными системами (Windows, UNIX/Linux) и различными языками программирования (Java, Си, Си++, Кобол, UML). Свойства расширяемости и настраиваемости позволяют ее пользователям самим создавать подобия систем программирования, подключая отдельно распространяемые модули или создавая такие модули своими силами.