[ <<<
| 1
| 2
| 3
| 4
| 5
| 6
| >>>
]
Чем является программное обеспечение?
Что такое программирование? Н. Вирт красноречиво определяет это понятие в заголовке своей книги: Алгоритмы + Данные = Программы [Вирт85, Вирт89]. Перефразируем это по-другому: программная система - это набор механизмов для выполнения некоторых действий над некоторыми данными.
Это означает, что имеется два ортогональных (но взаимодополняющих) способа посмотреть на организацию программы: в начальный момент мы можем сосредоточиться на функциях или на данных. Основное различие между традиционными структурными методологиями проектирования и более новыми объектно-ориентированными методологиями находится в их первичном фокусировании: Структурные методы проектирования фокусируются на функциях системы: "Что она делает". Объектно-ориентированные методы фокусируются на данных (объектах) системы: "Что делается с...". Как мы увидим, этот, кажущийся очевидным, сдвиг фокуса радикально изменяет процессы проектирования, анализа и конструирования программного обеспечения. Объектная ориентация действительно может предоставить инструментальные средства, обеспечивающие более высокое качество программного обеспечения.
Что такое "качество программного обеспечения"?
Разработка программного обеспечения - это, прежде всего, нахождение способов получения качественного программного продукта. Что мы подразумеваем, когда мы говорим о "качестве" программного обеспечения? Качество программного обеспечения может измеряться во внешних характеристиках (например, легкий в использовании, выполняется быстро) или во внутренних характеристиках (например, модульная конструкция, читабельный код). Внешние метрики - единственные, которые, в конце концов, действительно имеют значение. Никто, на самом деле, не заботится, насколько хорошую модульную конструкцию вы использовали при создании программы. Всех только заботит, чтобы она хорошо выполнялась. Однако, внутренняя (скрытая) метрика является ключом к созданию внешних, и при этом необходимо учитывать правила конструирования программ и технику программирования. В таблице 1 приводится список наиболее общих внешних факторов, найденных в качественном программном обеспечении. Более подробно некоторые из них будут рассмотрены ниже.
Таблица 1.
Характеристики качества программного обеспечения
|
Фактор |
Означает |
|
Корректность (правильность) |
Обеспечивает правильную обработку на правильных данных |
|
Устойчивость |
"Элегантно" завершает обработку ошибок |
|
Расширяемость |
Может легко адаптироваться к изменяющимся требованиям |
|
Многократность использования |
Может использоваться и в других системах, а не только в той, для которой было создано. |
|
Совместимость |
Может легко использоваться с другим программным обеспечением |
|
Эффективность |
Эффективное использование времени, компьютерной памяти, дискового пространства и т.д. |
|
Переносимость |
Можно легко перенести на другие аппаратные и программные средства |
|
Верификация |
Простота проверки, легкость разработки тестов при обнаружении ошибок, легкость обнаружения мест, где программа потерпела неудачу, и т.д. |
|
Поддержка целостности |
Защищает себя от неправильного обращения и неправильного употребления |
|
Легкость использования |
Для пользователя и для будущих программистов |
Корректность и устойчивость
Легко спутать термины "Корректная программа" и "Устойчивая программа". Корректная программа работает, когда поданы на вход правильные данные. Она отвечает всем требованиям к спецификации данных и не терпит неудачу внутри заданного диапазона. Устойчивость подразумевает не только правильность. Устойчивая программа способна обработать ситуации, не запланированные проектом. Эти ситуации включают некорректный ввод пользователя, аппаратный отказ и ошибки во время выполнения программы. Устойчивые системы терпят неудачу элегантно, без потери критических данных. Легко увидеть, что обе характеристики необходимы для любой системы, которая будет оценена как высококачественное программное обеспечение. Если система некорректна, то она бесполезна. Если система неустойчива, то она окажется неспособной справиться с задачей в реальной ситуации.
Расширяемость
Требований меняются. Это - один из бесспорных фактов процесса разработки программного обеспечения. Высококачественная программа способна иметь дело с этими изменениями относительно безболезненно. Этот сорт адаптируемости - не является существенным для малых проектов, но становится определяющим, когда происходит "программирование в большом". Два основных принципа создания расширяемого программного обеспечения:
- Простота проекта. Более простые проект и архитектура позволяют произвести изменения намного быстрее и легче, чем при сложном проекте.
- Децентрализация. Разбиение сложных проблем на малые. Управляемость и независимость фрагментов, означающая, что они могут быть поделены внутри себя. Это значит, что изменения, могут быть выполнены без перекраивания других частей системы.
Эти принципы позволяют нам понять проблему в частях без опасения затеряться в несметном количестве непостижимых подробностей.
Многократность (повторность) использования и совместимость
Многократное использование может просматриваться на различных уровнях: при анализе, проектировании, и реализации. Оно поддерживает качество следующими способами:
- Если проекты и код могут повторно использоваться, то мы можем начинать с уже проверенных, опробованных и правильных компонент, качество которых уже является высоким.
- Время и энергия, сохраненные через многократное использование, могут применяться для улучшения других характеристик качества программы (например, корректности или устойчивости).
Совместимость программного обеспечения - мера того, насколько просто объединить различные программные изделия вместе для нового применения. Основы совместимости вытекают из общих проектных решений. Например, файловая система UNIX разработана таким образом, чтобы позволить малым инструментальным средствам хорошо работать вместе при решении сложных проблем. Противоположным примером является типичный беспорядок при совместной подготовке текстов и графических изображений. В этом случае, большие усилия должны быть затрачены на создание транслятора, которые позволяет одной программе работать с другой.
Совместимость и многократное использование идут "взявшись за руки", потому что повторно используемое программное обеспечение (например, plug&play компоненты) должно быть совместимо с его новым окружением. Совместимое программное обеспечение поддерживает качество посредством использования прошлых усилий и подпорок при формировании новых систем. Программное обеспечение с низким коэффициентом совместимости требует огромных усилий, чтобы настроить систему на необходимое использование. Это усилие могло быть потрачено на проектирование лучшей системы или на улучшение эффективности кода.
Другие характеристики
Эти первые пять атрибутов качественного программного обеспечения (корректность, устойчивость, расширяемость, возможность многократного использования и совместимость) больше всего извлекают пользу при переходе от структурного к объектно-ориентированному подходу. Мы будем концентрироваться на них в оставшейся части статьи. Это не означает, что эффективность, переносимость, верификация, целостность и легкость использования имеют меньшее значение. Все перечисленные атрибуты важны при создании программного обеспечения истинно высокого качества.
[ <<<
| 1
| 2
| 3
| 4
| 5
| 6
| >>>
]
|