Технология программирования. Рекомендуемая литература. Определения. Зачем нужна технология программирования. Свойства программного обеспечения. Кризис программирования

Технологии программирования Лекция 1 О.А.Мирзеабасов Отделение ИКС ИАТЭ НИЯУ МИФИ Весна 2021 О.А.Мирзеабасов (Отделение ИКС) Технологии программирования Весна 2021 1 / 23 Содержание 1 Рекомендуемая литература 2 Определения 3 Задачи на семестр 4 Структура ТЗ 5 Язык программирования Java О.А.Мирзеабасов (Отделение ИКС) Технологии программирования Весна 2021 2 / 23 Рекомендуемая литература Рекомендуемая литература 1 2 3 4 5 Иванова Г.С. Технология программирования. Орлов С.А. Технологии разработки программного обеспечения. Жоголев Е.А. Технология программирования. Брукс Ф. Мифический человеко-месяц. Макконнелл С. Профессиональная разработка программного обеспечения О.А.Мирзеабасов (Отделение ИКС) Технологии программирования Весна 2021 3 / 23 Определения Определения Технологией программирования называют совокупность методов и средств, используемых в процессе разработки ПО Технология программирования представляет собой набор технологических инструкций, включающих: указание последовательности выполнения технологических операций; перечисление условий, при которых выполняется та или иная операция; описания самих операций (исходные данные, результаты, критерии и методы оценки, стандарты и пр.) О.А.Мирзеабасов (Отделение ИКС) Технологии программирования Весна 2021 4 / 23 Определения Определения основные понятия и определения Ф.Брукс: Программа — завершенный продукт, пригодный для запуска своим автором на системе, на которой он был разработана Программный продукт — программа, которую любой человек может запускать, тестировать, исправлять и развивать. Такая программа должна быть написана в обобщенном стиле, тщательно оттестирована и сопровождена подробной документацией. Е.А.Жоголев: Программное средство — программа или логически связанная совокупность программ на носителях данных, снабженная программной документацией О.А.Мирзеабасов (Отделение ИКС) Технологии программирования Весна 2021 5 / 23 Определения Зачем нужна технология программирования Кризис программирования Проявления кризиса программирования в больших проектах: отставание от графика превышение сметы расходов разработанный продукт не обладает требуемыми функциональными возможностями производительность разработанного продукта низка качество разработанного продукта не устраивает пользователя О.А.Мирзеабасов (Отделение ИКС) Технологии программирования Весна 2021 6 / 23 Определения Свойства программного обеспечения Ф.Брукс: причины существования кризиса программирования — свойства, присущие ПО сложность программ является существенным свойством сложность лежит в основе административных проблем согласованность — значительная часть сложности зависит от согласования с другими интерфейсами изменяемость — ПО очень легко изменить, и появление добавленного кода может разрушить первоначальные идеи незримость — ПО имеет очень сложное представление сложность О.А.Мирзеабасов (Отделение ИКС) Технологии программирования Весна 2021 7 / 23 Определения Кризис программирования Человеческий фактор Причины, связанные с «человеческим фактором»: невозможность проанализировать и обобщить действия великих программистов за работой неумение менеджера правильно сформировать проектную команду (взаимоотношения в коллективе, подбор психологически совместимых исполнителей) отсутствие нормальных условий работы О.А.Мирзеабасов (Отделение ИКС) Технологии программирования Весна 2021 8 / 23 Задачи на семестр Задачи на семестр выбор проекта и разработка ТЗ проектирование пользовательского интерфейса и основных модулей коллективная разработка, использование системы поддержки версий тестирование и отладка проекта подготовка документации сдача проекта О.А.Мирзеабасов (Отделение ИКС) Технологии программирования Весна 2021 9 / 23 Структура ТЗ Структура технического задания ГОСТ 19.201-78 введение; основания для разработки; назначение разработки; требования к программе или программному изделию; требования к программной документации; технико-экономические показатели; стадии и этапы разработки; порядок контроля и приемки; приложения. О.А.Мирзеабасов (Отделение ИКС) Технологии программирования Весна 2021 10 / 23 Структура ТЗ Структура ТЗ введение включает наименование и краткую характеристику области применения программы основания для разработки сведения о документе, на основании которого ведется разработка назначение разработки — описание функционального и эксплуатационного назначения разработки, категории пользователей О.А.Мирзеабасов (Отделение ИКС) Технологии программирования Весна 2021 11 / 23 Структура ТЗ Структура ТЗ требования к программе Раздел «Требования к программе или программному изделию» должен включать следующие подразделы: требования к функциональным характеристикам; требования к надежности; условия эксплуатации; требования к составу и параметрам технических средств; требования к информационной и программной совместимости; требования к маркировке и упаковке; требования к транспортированию и хранению; специальные требования. О.А.Мирзеабасов (Отделение ИКС) Технологии программирования Весна 2021 12 / 23 Структура ТЗ Структура ТЗ требования к программной документации — указывается необходимость наличия руководства пользователя и т.п. технико-экономические показатели — экономические показатели, преимущества по сравнению с аналогами стадии и этапы разработки — стадии, этапы и содержание работ с указанием сроков и исполнителей порядок контроля и приемки — виды испытаний и общие требования к приемке работы приложения могут содержать схемы алгоритмов, таблицы, описания, расчеты и другие документы О.А.Мирзеабасов (Отделение ИКС) Технологии программирования Весна 2021 13 / 23 Язык программирования Java Платформа Java Приложение Java API JVM OS Платформа Java JavaME — для мобильных устройств JavaSE — «обычные» приложения JavaEE — распределенные многоуровневые приложения Архитектура приложений Java О.А.Мирзеабасов (Отделение ИКС) Технологии программирования Весна 2021 14 / 23 Язык программирования Java Java где искать информацию www.java.com официальный сайт Java содержит большое количество примеров, документации, стандартов www.oracle.com/technetwork/java/index.html netbeans.org сайт проекта NetBeans — информация по возможностям NetBeans, на специальном разделе сайта приведены подробные примеры решения различных задач О.А.Мирзеабасов (Отделение ИКС) Технологии программирования Весна 2021 15 / 23 Язык программирования Java Особенности языка Java Java — объектно-ориентированный язык программирования, переносимый, безопасный, с поддержкой многопоточности, независимый от архитектуры. Чего нет: отсутствие оператора delete не поддерживается множественное наследование нет прямого доступа к памяти Что есть: сборщик мусора для удаления неиспользуемых объектов интерфейсы большое количество стандартных классов О.А.Мирзеабасов (Отделение ИКС) Технологии программирования Весна 2021 16 / 23 Язык программирования Java Язык программирования Java Пример исходного кода на Java: файл Test.java /** * Пример специального комментария * для генерации документации */ public class Test { // однострочный комментарий public static void main(String [] args){ System.out.println("Привет Отделению ИКС!"); } } О.А.Мирзеабасов (Отделение ИКС) Технологии программирования Весна 2021 17 / 23 Язык программирования Java Java соглашения все файлы с исходным кодом должны иметь расширение .java файл может содержать не более одного класса, объявленного как public если такой класс присутствует, его имя должно совпадать с именем файла (без расширения) В приведенном ранее примере класс Test был определен в файле Test.java О.А.Мирзеабасов (Отделение ИКС) Технологии программирования Весна 2021 18 / 23 Язык программирования Java Компиляция и запуск Имя.java *.class javac jar Имя.class Имя.jar Запуск программы, содержащейся в файле Demo.class (расширение не указывается!) java Demo Запуск программы, содержащейся в архиве jar java -jar Demo.jar О.А.Мирзеабасов (Отделение ИКС) Технологии программирования Весна 2021 19 / 23 Язык программирования Java Типы данных Java Типы данных примитивные ссылочные массивы числовые boolean целые byte классы интерфейсы перечисления вещественные char float double short int long О.А.Мирзеабасов (Отделение ИКС) Технологии программирования Весна 2021 20 / 23 Язык программирования Java Java: ключевые и зарезервированные слова abstract assert boolean break byte case catch char class const continue default do double else enum extends false final float finally for goto package if private implements protected import public instanceof return int static interface short long strictfp native super new switch null synchronized О.А.Мирзеабасов (Отделение ИКС) Технологии программирования this throw throws transient true try void volatile while Весна 2021 21 / 23 Язык программирования Java Размер представления типов данных Тип данных byte int float char short long double Размер (в битах) 8 32 32 16 16 64 64 О.А.Мирзеабасов (Отделение ИКС) Технологии программирования Весна 2021 22 / 23 Язык программирования Java Константы Тип данных boolean char int long float double String Примеры констант true false ’c’ ’\u4567’ ’\n’ 24 0x2A 0X3D 077 12345L 1.23f 2.0F 1.2E+12F 1.1 2.34e-10 "Пример строки" О.А.Мирзеабасов (Отделение ИКС) Технологии программирования Весна 2021 23 / 23