Сопоставление и взаимосвязь структурного и объектно-ориентированного подходов к проектированию программного обеспечения распределенны

Основные данные о работе

Версия шаблона	1.1
Филиал	Петропавловский филиал ИТ
Вид работы	Электронная письменная предзащита
Название дисциплины	Научно-исследовательская работа
Тема	Сопоставление и взаимосвязь структурного и объектно-ориентированного подходов к проектированию программного обеспечения распределенных информационных систем
Фамилия выпускника	Жанбекова
Имя выпускника	Алтынай
Отчество выпускника	Есенкельдиновна
№ контракта	1421111403521

 

Содержание

Введение

1 Технологии создания программного обеспечения

1.1 Технология структурного программирования

1.2 Технология объектно-ориентированного  программирования

1.3 Технология Rational Unified Process (IBM Rational Software)

1.4 Технология Oracle

1.5 Технология Borland

2 Методические основы технологий создания программного обеспечения

2.1 Визуальное моделирование

2.2 Методы структурного анализа  и проектирования программного  обеспечения

2.3 Методы объектно-ориентированного  анализа и проектирования программного  обеспечения

2.4 Методы моделирования бизнес-процессов и спецификации требований

2.5 Методы анализа и проектирования  программного обеспечения

3 Структурное и объектно-ориентированное  программирование в проектировании  программного обеспечения распределенных  информационных систем

3.1 Проектирование программного обеспечения распределенных информационных систем

3.2 Структурный подход к проектированию  информационных систем

3.3 Проектирование информационных  систем на основе объектно-ориентированного  подхода

3.4 Сопоставление и взаимосвязь  структурного и объектно-ориентированного подходов

3.5 Проблемы преподавания структурного  и объектно-ориентированного программирования

Заключение

Глоссарий

Список использованных источников

Литература

Введение

Создание систем программного обеспечения - это сложная и трудоемкая работа, требующая высокой квалификации участвующих в ней специалистов. Однако создание таких систем выполняется на интуитивном уровне с применением неформализованных методов, основанных на искусстве, практическом опыте, экспертных оценках и дорогостоящих экспериментальных проверках качества функционирования программного обеспечения. По данным Института программной инженерии (Software Engineering Institute, SEI) в последние годы до 80% всего эксплуатируемого программного обеспечения разрабатывалось без использования какой-либо дисциплины проектирования, методом «code and fix» (кодирования и исправления ошибок).

В конце 60-х годов прошлого века в США было отмечено явление под названием «software crisis» (кризис программного обеспечения). Это выражалось в том, что большие проекты стали выполняться с отставанием от графика или с превышением сметы расходов, разработанный продукт не обладал требуемыми функциональными возможностями, производительность его была низка, качество получаемого программного обеспечения не устраивало потребителей.

Проблема исследования обусловлена противоречием между существующими подходами к обучению объектно-ориентированному программированию, требующему значительных временных затрат на освоение базовых знаний структурного программирования, не реализующими современные технологии разработки программных продуктов, и необходимостью реализации возможностей объектно-ориентированного программирования (без предварительного рассмотрения алгоритмических конструкций структурного языка).

Актуальность исследования определяется современными тенденциями проектирования программного обеспечения распределенных информационных систем со структурным и объектно-ориентированным подходом.

Цель исследования состоит в изучении взаимосвязи структурного и объектно-ориентированного подходов к проектированию программного обеспечения распределенных информационных систем.

Для достижения цели определены следующие задачи исследования:

1. Проведение анализа научно-технической  литературы в аспекте структуры  и содержания курсов, ориентированных на изучение объектно-ориентированного и структурного программирования.

2. Изучение теоретических основ  структурного и объектно-ориентированного  подходов, технологии создания программного  обеспечения.

3. Ознакомление с методическими основами создания программного обеспечения.

4. Рассмотрение внедрения технологий  создания программного обеспечения  в организации для реализации  выполнения пилотного проекта.

5. Обосновать сопоставление и  взаимосвязь структурного и объектно-ориентированного подходов при создании программного обеспечения распределенных информационных систем.

Объект исследования - процесс обучения объектно-ориентированному программированию с предварительным рассмотрением алгоритмических конструкций структурного языка.

Предмет исследования - теоретические и методические подходы к обучению структурного и объектно-ориентированного программирования.

Гипотеза исследования - если методические подходы к обучению объектно-ориентированному программированию без предварительных знаний алгоритмических конструкций структурного языка реализуют принципы обучения объектно-ориентированному программированию, то они будут способствовать достижению творческого уровня обученности студентов объектно-ориентированному программированию.

Для решения поставленных задач использованы следующие методы исследования: анализ работ в области теоретической информатики, ресурсов сети Интернет по проблемам объектно-ориентированного программирования; наблюдение, выявление взаимосвязанности структурного и объектно-ориентированного программирования.

Научная и практическая значимость исследования – создание и использование систем эффективной разработки программного обеспечения является важной задачей, требующей своего решения в самых разных областях деятельности.

Аналитические исследования и обзоры, выполняемые в течение ряда последних лет ведущими зарубежными аналитиками, показывали не слишком обнадеживающие результаты. Результаты  исследований, выполненных в 1995 году компанией Standish Group, которая проанализировала работу 364 американских корпораций и итоги выполнения более 23 тысяч проектов, связанных с разработкой программного обеспечения, выглядели следующим образом:

- только 16,2% завершились в срок, не превысили запланированный бюджет и реализовали все требуемые функции и возможности;

- 52,7% проектов завершились с опозданием, расходы превысили запланированный бюджет, требуемые функции не были реализованы в полном объеме;

- 31,1% проектов были аннулированы до завершения;

- для двух последних категорий проектов бюджет среднего проекта оказался превышенным на 89%, а срок выполнения - на 122%.

В 1998 году процентное соотношение трех перечисленных категорий проектов лишь немного изменилось в лучшую сторону (26%, 46% и 28% соответственно).

В последние годы процентное соотношение трех перечисленных категорий проектов также незначительно изменяется в лучшую сторону, однако, по оценкам ведущих аналитиков, это происходит в основном за счет снижения масштаба выполняемых проектов, а не за счет повышения управляемости и качества проектирования.

В числе причин возможных неудач, по мнению разработчиков, фигурируют:

нечеткая и неполная формулировка требований к программному обеспечению;

недостаточное вовлечение пользователей в работу над проектом;

отсутствие необходимых ресурсов;

неудовлетворительное планирование и отсутствие грамотного управления проектом;

частое изменение требований и спецификаций;

новизна и несовершенство используемой технологии;

недостаточная поддержка со стороны высшего руководства;

недостаточно высокая квалификация разработчиков, отсутствие необходимого опыта.

Объективная потребность контролировать процесс разработки сложных систем программного обеспечения, прогнозировать и гарантировать стоимость разработки, сроки и качество результатов привела в конце 60-х годов прошлого века к необходимости перехода от кустарных к индустриальным способам создания программного обеспечения и появлению совокупности инженерных методов и средств создания программного обеспечения, объединенных общим названием «программная инженерия» (software engineering). В основе программной инженерии лежит одна фундаментальная идея: проектирование программного обеспечения является формальным процессом, который можно изучать и совершенствовать. Освоение и правильное применение методов и средств создания программного обеспечения позволяет повысить его качество, обеспечить управляемость процесса проектирования программного обеспечения и увеличить срок его жизни. В то же время, попытки чрезмерной формализации процесса, а также прямого заимствования идей и методов из других областей инженерной деятельности (строительства, производства) привели к ряду серьезных проблем. После двух десятилетий напрасных ожиданий повышения продуктивности процессов создания программного обеспечения, возлагаемых на новые методы и технологии, специалисты в индустрии программного обеспечения пришли к пониманию, что фундаментальная проблема в этой области - неспособность эффективного управления проектами создания программного обеспечения. Невозможно достичь удовлетворительных результатов от применения даже самых совершенных технологий и инструментальных средств, если они применяются бессистемно, разработчики не обладают необходимой квалификацией для работы с ними, и сам проект выполняется и управляется хаотически, в режиме «тушения пожара». Бессистемное применение технологий создания программного обеспечения, в свою очередь, порождает разочарование в используемых методах и средствах (анализ мнений разработчиков показывает, что среди факторов, влияющих на эффективность создания программного обеспечения, используемым методам и средствам придается гораздо меньшее значение, чем квалификации и опыту разработчиков). Если в таких условиях отдельные проекты завершаются успешно, то этот успех достигается за счет героических усилий фанатично настроенного коллектива разработчиков. Постоянное повышение качества создаваемого программного обеспечения и снижение его стоимости может быть обеспечено только при условии достижения организацией необходимой технологической зрелости, создании эффективной инфраструктуры как в сфере разработки программного обеспечения, так и в управлении проектами. В соответствии с моделью SEI СММ (Capability Maturity Model), в хорошо подготовленной (зрелой) организации персонал обладает технологией и инструментарием оценки качества процессов создания программного обеспечения на протяжении всего жизненного цикла программного обеспечения и на уровне всей организации.

Одна из причин распространенности «хаотического» процесса создания программного обеспечения - стремление сэкономить на стадии разработки, не затрачивая времени и средств на обучение разработчиков и внедрение технологического процесса создания программного обеспечения. Эти затраты до недавнего времени были довольно значительными и составляли, по различным оценкам (в частности, Gartner Group), более $100 тыс. и около трех лет на внедрение развитой технологии создания программного обеспечения, охватывающей большинство процессов жизненного цикла программного обеспечения, в многочисленной команде разработчиков. Причина - в «тяжести» технологических процессов. «Тяжелый» процесс обладает следующими особенностями:

- необходимость документировать каждое действие разработчиков;

- множество рабочих продуктов (в первую очередь - документов), создаваемых в бюрократической атмосфере;

-  отсутствие гибкости;

- детерминированность (долгосрочное детальное планирование и предсказуемость всех видов деятельности, а также распределение человеческих ресурсов на длительный срок), охватывающий большую часть проекта.

Альтернативой «тяжелому» процессу является адаптивный (гибкий) процесс, основанный на принципах «быстрой разработки программного обеспечения», интенсивно развиваемых в последнее десятилетие.

В начале 2001 года ряд ведущих специалистов в области программной инженерии (Алистер Коберн, Мартин Фаулер, Джим Хайсмит,Кент Бек и другие) сформировали группу под названием Agile Alliance. Слово agile (быстрый, ловкий, стремительный) отражало в целом их подход к разработке программного обеспечения, основанный на богатом опыте участия в разнообразных проектах в течение многих лет. Этот подход под названием «Быстрая разработка программного обеспечения» (Agile software development) базируется на четырех идеях, сформулированных ими в документе «Манифест быстрой разработки программного обеспечения» (Agile Alliance’s Manifesto) и заключающихся в следующем:

- индивидуумы и взаимодействия между ними ценятся выше процессов и инструментов;

- работающее программное обеспечение ценится выше всеобъемлющей документации;

- сотрудничество с заказчиками ценится выше формальных договоров;

- реагирование на изменения ценится выше строгого следования плану.

При таком подходе технология занимает в процессе создания программного обеспечения вполне определенное место. Она повышает эффективность деятельности разработчиков при наличии любых из следующих четырех условий:

- когда она позволяет людям легче выразить свои мысли;