1.4.3. Конструювання програмного забезпечення

Конструювання ПЗ - створення ПЗ з конструкцій (блоків, операторів, функ­цій) і його перевірка методами верифікації і тестування. До інструментів конструю­вання ПЗ віднесені мови конструювання, програмні методи й інструментальні сис­теми (компілятори, СКБД, генератори звітів, системи керування версіями, конфігу­рацією, тестуванням й ін.). До формальних засобів опису процесу конструювання ПЗ, взаємозв'язків між людиною і комп'ютером з урахуванням середовища оточення віднесені структурні діаграми Джексона.

Область знань «Конструювання ПЗ (Software Construction))) містить у собі такі розділи:

- зниження складності (Reduction in Complexity),

- попередження відхилень від стилю (Anticipation of Diversity),

- структуризація перевірок (Structuring for Validation),

- використання стандартів (Use of External Standards).

Зниження складності - це мінімізація, зменшення і локалізація складності конструювання.

Мінімізація складності - це обмеження на обробку складних структур і вели­ких обсягів інформації протягом тривалого періоду часу. Вона досягається, зокре­ма, використанням у процесі конструювання простих елементів, а також рекомен­дацій стандартів.

Зменшення складності в конструюванні ПЗ досягається шляхом створення простого коду, що легко читається і спрощує тестування, підвищує продуктивність і впливає на досягнення інших характеристик і обмежень проекту. Зменшення складності спрощує процеси верифікації і тестування результатів конструювання елементів ПС.

Локалізація складності — це спосіб конструювання з застосуванням об'єктно-орієнтованого підходу, що лімітує інтерфейс об'єктів, спрощує їхню взаємодію, перевірку правильності самих об'єктів і зв'язків між ними. Локалізація призначена для внесення змін, пов'язаних з виявленими помилками в коді, або коли джерелом помилок є середовище, у якому виконується код.

Попередження відхилень від стилю. Для розв'язання різних задач конструювання застосовуються різні стилі конструювання (лінгвістичний, формальний, візуальний).

Лінгвістичний стиль заснований на використанні словесних інструкцій і виразів для подання окремих елементів (конструкцій) програм. Він призначений для конструювання нескладних конструкцій і приводиться до вигляду традиційних функцій і процедур або реалізується методами логічного і функціонального програмування й ін.

Формальний стиль використовується для точного й однозначного визначення компонентів системи, мінімальної кількості помилок, що можуть виникнути в зв'язку з неоднозначністю визначень або невдалих узагальнень об'єктів конструювання ПЗ.

Візуальний стиль - найбільш універсальний для конструювання прикладного ПЗ. Він дозволяє представляти елемент конструювання у наочному вигляді. Візуа­льна мова проектування UML надає розробнику набір діаграм для подання статич­ної і динамічної структур ПЗ. При його застосуванні створюється-текстовий і діаг­рамний опис конструктивних елементів ПЗ, який виводиться на екран дисплея для перегляду і коригування.

Структуризація перевірок припускає, що побудова ПС структурована таким чином, що спрощується пошук помилок, дефектів і різних збоїв у процесі перевірок як на стадії незалежного тестування, так і в процесі експлуатації. Структуризації перевірок сприяють огляд, інспектування, спільний перегляд, модульне тестування із застосуванням автоматизованих засобів тестування й ін.

Використання зовнішніх стандартів. Конструювання ПЗ залежить від застосовних зовнішніх стандартів, пов'язаних з мовами програмування, інструментальними засобами й інтерфейсами. При конструюванні має бути визначений достатній набір стандартів для керування і забезпечення координації між визначеними видами діяльності і групами операцій, мінімізації складності, внесення змін, аналізу ризиків тощо.

До таких стандартів відносять: мови програмування (Java, Ада 95, C++ і ін.), інтерфейси мов програмування (МП) і прикладні інтерфейси платформ Windows (COM, DCOM), CORBA і ін. При конструюванні використовують стандарти мов опису даних (XML, SQL і ін.), засобів комунікації (COM, CORBA. і ін.), інтерфейсних мов (POS1X, IDL, APL), UML і ін.

Перелічені вище розділи області знань «Конструювання ПЗ» у ядрі знань SWEBOK об'єднуються в групу «Основи конструювання». Крім того, розглядають­ся групи розділів «Керування конструюванням» та «Практичні міркування». Опи­шемо першу з них детальніше.

Керування конструюванням - це керування процесом конструювання ПЗ, планування, оцінка виконання плану і розроблення заходів щодо внесення змін.

Моделі конструювання містять у собі набір операцій, послідовність дій і результатів. Види моделей визначаються стандартом ЖЦ, методологіями і практиками. Деякі стандарти ЖЦ за своєю природою орієнтовані на конструювання типу екстремального програмування і раціонального уніфікованого процесу - RUP (Rational Unified Process) [16].

Планування - це визначення порядку операцій, термінів і рівня виконання заданих умов у процесі конструкторської діяльності за моделлю ЖЦ, що містить у собі задачі і дії зі створення, перевірки й оцінки показників якості. Виконавці роз­поділяються за процесами і виконують відповідні задачі з реалізації проміжного і кінцевого продукту. Остаточний результат виміряється за обсягом коду, ступенем повторного використання, кількістю помилок і дефектів, а також оцінюються пока­зники якості ПЗ.

Внесення змін пов'язане з помилками, виявленими при перевірці і тестуванні, проводиться з метою збереження функціональної цілісності системи. У випадку виявлення помилок на етапі супроводження приймається рішення про внесення змін або заміну коду у цілому.