3. Модульное программирование. Характеристики модуля.

(связность, сцепление, сложность)

Модульное программирование основано на понятии модуля - логически взаимосвязанной совокупности функциональных элементов, оформленных в виде отдельных программных модулей.

Модуль характеризуют:

1. один вход и один выход - на входе программный модуль получает определенный набор исходных данных, выполняет содержательную обработку и возвращает один набор результатных данных, т.е. реализуется стандартный принцип IPO (Input - Process - Output) - вход-процесс-выход;

2. функциональная завершенность - модуль выполняет перечень регламентированных операций для реализации каждой отдельной функции в полном составе, достаточных для завершения начатой обработки;

3. логическая независимость - результат работы программного модуля зависит только от исходных данных, но не зависит от работы других модулей;

4. слабые информационные связи с другими программными модулями - обмен информацией между модулями должен быть по возможности минимизирован;

5. обозримый по размеру и сложности программный элемент.

Таким образом, модули содержат определение доступных для обработки данных, операции обработки данных, схемы взаимосвязи с другими модулями.

Каждый модуль состоит из спецификации и тела. Спецификации определяют правила использования модуля, а тело - способ реализации процесса обработки.

3. Структурные методы анализа и проектирования

Структурный системный анализ – анализ программных систем, основанный на принципах и идеях структурной методологии.

Цель анализа – создать структурные спецификации, определяющие модель системы. В процессе анализа выявляются требования пользователя и определяются свойства, которыми должен обладать программный продукт, чтобы отвечать этим требованиям. Определяются системные ограничения и требования к характеристикам продукта.

Нисходящее проектирование – неформальная стратегия при разбиении крупной проблемы на подпроблемы меньшего размера. Это пошаговый процесс, начинающийся с общей функции системы, которая разделяется на подфункции; процесс повторяется до тех пор, пока все подфункции не станут достаточно простыми, чтобы их можно было представить на языке программирования.

Нисходящее проектирование применимо к проектированию систем, программ, отдельного модуля, а также к проектированию структур данных.

Цель нисходящего проектирования:

• систематизировать процесс проектирования;

• создать модульный проект программы;

• дать структуру для эффективного решения проблемы.

Структурное проектирование – состоит в детализации метода нисходящего проектирования.

• Процесс декомпозиции в структурном проектировании основан на потоках данных в системе.

4 Методы проектирования, управляемые структурами данных

Два метода проектирования, управляемые структурами данных:

• методология Джексона,

• методология Варнье-Орра.

Оба метода работают с иерархическими структурами данных, структура программы выводится из структуры данных.

Методология Джексона. Рассматривается проектируемая программа как процесс обработки последовательного потока записей (предполагается существование на входе и выходе последовательных файлов, структура записей которых определяет структуру программы).

Методология Варнье-Орра предполагает выводить структуру программы и структуру входных данных, исходя из структуры выходных данных.