|
Программные модули решают относительно небольшие функциональные задачи, и каждый реализуется 10—100 операторами языка программирования. Каждый модуль может использовать на входе около десятка типов переменных. Если для решения небольшой функциональной задачи требуется более 100 операторов, то обычно целесообразно проводить декомпозицию задачи на несколько более простых модулей.
Функциональные группы программ (компоненты) формируются на базе нескольких или десятков модулей и решают достаточно сложные автономные задачи. На их реализацию целесообразно использовать до десятка тысяч строк текста программы. Соответственно возрастают число используемых типов переменных и разнообразие выходных данных. При этом быстро растет число типов переменных, обрабатываемых модулями и локализующихся в пределах одного или нескольких модулей.
Комплексы программ — программные продукты создаются для решения сложных задач управления и обработки информации. В комплексы объединяются несколько или десятки функциональных групп программ для решения общей целевой задачи системы. Размеры ПС зачастую исчисляются сотнями модулей, десятками и сотнями тысяч операторов. Встречаются ПС, содержащие до двух-трех десятков структурных иерархических уровней, построенных из модулей.
Проектирование модулей включает в себя разработку локальных функций и подробных описаний алгоритмов обработки данных; межмодульных интерфейсов; внутренних структур данных; структурных схем передач управления; средств управления в исключительных ситуациях. С их помощью определяются функции: порядок следования отдельных шагов обработки, ситуации и типы данных, вызывающие изменения процесса обработки, а также повторно используемые функции программы. Программные модули для их многократного использования должны базироваться на унифицированных правилах структурного построения, оформления спецификаций требований и описаний текстов программ и комментариев. Кроме того, целесообразно для каждого проекта директивно ограничивать размеры модулей по числу строк текста с учетом языка программирования, например, 30-ю или 50-ю операторами (см. лекцию 13).
Основная цель такой унификации — облегчить разработку модулей, обеспечение их качества и тестирования, а также упростить управление их функциями и характеристиками. Эти правила в значительной степени стандартизированы в современных языках программирования. Однако при их применении целесообразно выделять типовые ассоциации операторов и ограничения их использования, а также вводить правила описания текстов программ, комментариев, данных и заголовков модулей, ограничения их размеров и сложности. Эти правила наиболее полно должны соблюдаться при разработке основной массы функциональных программ, подлежащих повторному использованию в модифицируемых версиях программных продуктов. Компоненты организации вычислительного процесса, контроля функционирования, ввода-вывода и некоторые другие могут иметь отличия в правилах структурного построения модулей.
Для обеспечения управляемой модификации и развития конфигураций версий программного продукта важно стандартизировать структуру базы данных, в которой накапливается и хранится исходная, промежуточная и результирующая информация в процессе функционирования ПС. Основными компонентами этой структуры являются информационные модули или пакеты данных. В них также целесообразно использовать типовые структуры, ориентированные на эффективную обработку данных в конкретной проблемной области. Объединение информационных модулей позволяет создавать более сложные структуры данных определенного целевого назначения. Иерархия связей между этими компонентами в некоторой степени соответствует процессу обработки и потокам данных и относительно слабо связана со структурой программных компонентов в ПС. Структуры информационных модулей целесообразно координировать между собой с учетом цели и места их использования программными компонентами.
Особое значение для качества модулей и компонентов крупных ПС имеет стандартизация структуры межмодульных интерфейсов по передачам управления и по информации. Эти правила формируются на базе описаний языков программирования или оформляются на основе правил структурного построения программ и базы данных конкретных проектов ПС. В последнем случае соглашения о связях конкретизируются в макрокомандах межмодульного взаимодействия. Структурное проектирование сложных комплексов программ активно развивается на основе концепции и стандартов открытых систем. Применение стандартов открытых систем следует начинать при создании архитектуры исходных модулей мобильных ПС и БД, а далее неукоснительно использоваться при всех процессах ЖЦ. Во всех случаях создание архитектуры модулей и компонентов современных сложных систем целесообразно вести с использованием профилей международных стандартов, значительная часть которых обеспечивает мобильность и возможность повторного использования готовых программных средств и баз данных (см. лекцию 3).
Основными целями создания и применения концепции, методов и стандартов открытых систем является повышение общей экономической эффективности разработки и функционирования систем, а также логической и технической совместимости их компонентов, обеспечение мобильности и повторного применения готовых программ и данных. Они реализуют спецификации на интерфейсы, процессы и форматы данных, достаточные для того, чтобы обеспечить:
возможность расширения ПС, а также переноса (мобильность) программных компонентов и систем, разработанных должным образом, с минимальными изменениями на широкий диапазон аппаратных и операционных платформ;
совместную работу с другими программными продуктами и системами на локальных и удаленных платформах;
взаимодействие с пользователями в стиле, облегчающем последним переход от системы к системе (мобильность пользователей).
Для достижения этих целей развиваются и применяются различные проблемно-ориентированные технологии и комплексы средств автоматизации ЖЦ мобильных программ и баз данных, основанные на повторном использовании готовых апробированных модулей, программных компонентов и данных, их эффективном переносе на различные аппаратные и операционные платформы и согласованном взаимодействии в распределенных информационных системах. Профессионалы в области открытых систем акцентируют усилия на поиске и создании гибкой, способной к наращиванию среды, что базируется на трех направлениях стандартизации в области систем (см. лекцию 2):
аппаратных и операционных платформ;
методов и технологии обеспечения жизненного цикла прикладных программных средств и баз данных;
интерфейсов компонентов и модулей между собой, с операционной и внешней средой.
Методы открытых систем обеспечивают эффективные по трудоемкости и качеству структурное проектирование, расширение и перенос готовых программных средств обработки информации и баз данных на различные аппаратные и операционные платформы. Эти методы можно разделить на три части'.
общая концепция и методы непосредственного обеспечения мобильности компонентов программных средств и баз данных в процессе разработки систем за счет унификации интерфейсов с операционной и аппаратной средой;
методы, поддерживающие мобильность компонентов и комплексов программ и данных в распределенных системах и совместимость их взаимодействия с внешней средой;
методы создания текстов программных средств, баз данных и их компонентов на стандартизированных языках программирования высокого уровня, обеспечивающие потенциальную возможность их переноса на различные аппаратные платформы.
Do'stlaringiz bilan baham: |
