Вход

Инструментарий разработчика и его использование при создании информационных систем

Рекомендуемая категория для самостоятельной подготовки:
Реферат*
Код 285619
Дата создания 05 октября 2014
Страниц 30
Мы сможем обработать ваш заказ (!) 29 марта в 12:00 [мск]
Файлы будут доступны для скачивания только после обработки заказа.
1 150руб.
КУПИТЬ

Описание

Заключение
В работе перечислены нормативные документы, которыми регламентируются стандарты ЖЦ ИС. Приведен перечень составляющих ИС, одной из самых главных в котором является программное обеспечение.
В работе даны определения и перечислены средства разработки программных модулей, к которым относятся компиляторы, трансляторы, интерпретаторы, эмуляторы.
Основными классами инструментальных сред являются следующие: инструментальная среда программирования, инструментальная система и технология программирования, рабочее место компьютерной технологии.
В свою очередь инструментальная среда программирования делится на среду общего назначения и языково-ориентированную среду программирования. Языково-ориентированная инструментальная среда программирования может быть интерпретирующей средой или син ...

Содержание

Содержание
Введение 3
Информационные системы 5
Эволюция ИС 5
Жизненный цикл информационного продукта 6
Компоненты ИС 10
Инструментарий для разработки ИС 11
Инструменты разработки программных средств 11
Инструментальные среды разработки и сопровождения программных средств 12
Модульное программирование 15
Объектно-ориентированное программирование 16
Использование CASE-средств для создания ИС 20
Заключение 29
Список использованной литературы 30

Введение

Введение
Тема реферата – «Инструментарий разработчика и его использование при создании информационных систем (ИС)». Актуальность темы объясняется тем, что в настоящее время ни одно предприятие не может обойтись без использования систем автоматизации своих бизнес-процессов. Многим организациям необходимы ИС, которые создаются для собственных нужд с учетом требований и пожеланий потенциальных пользователей. ИС должны разрабатываться с использованием современных инструментальных средств, что должно способствовать уменьшению сроков создания систем и улучшению их качества с одновременным увеличением функциональности.
Объектом исследования являются ИС и процесс их разработки. Предметом исследования служат инструменты, используемые разработчиком для создания ИС. Целью работы является рассмотр ение ИС и инструментария разработчика при их проектировании.
Для выполнения цели работы необходимо решить следующие задачи:
 дать определение ИС;
 рассказать об эволюции ИС;
 уделить внимание вопросу жизненного цикла (ЖЦ) ИС, перечислить нормативные документы, регламентирующие его стандарты;
 перечислить компоненты ИС;
 привести средства разработки программных модулей;
 перечислить основные классы инструментальных сред и дать им характеристику;
 привести список классов инструментальных сред программирования;
 рассказать о модульном и объектно-ориентированном программировании;
 объяснить необходимость применения и перечислить преимущества CASE-средств при разработке ИС;
 дать краткую характеристику основных функциональных возможностей CASE-средств.
Гипотеза исследования состоит в том, что понимание сущности ИС, а также знание и использование возможностей современных инструментов при их разработке должно привести к улучшению качества созданных программных продуктов.

Фрагмент работы для ознакомления

Поставщики услуг.
Пользователи и покупатели.
Производительность и надежность.
Общество и внешнее окружение.
Программное обеспечение является важной составляющей ИС и либо приобретается для системы, либо создается с нуля (т. е. изготавливается на заказ для конкретной системы). Поскольку программные продукты для ИС увеличили мощность, практичность, вертикальную интеграцию и разнообразие, специализированное программное обеспечение как вариант создания систем сократило эффективные издержки. Раньше программные продукты ИС ограничивались большим количеством универсальных программных средств систем баз данных (БД) и электронных таблиц. Большинство этих продуктов управлялось с командной строки и для их использования требовалось программирование и обучение.
Достижения в технологиях и методологиях программного обеспечения изменили сущность программного обеспечения ИС. Объектно-ориентированные БД и метасистемы БД дополнили традиционное программное обеспечение для ИС новыми размерностями и уровнями сложности.
Инструментарий для разработки ИС
Инструменты разработки программных средств
В ходе создания программных средств (ПС) в большей или меньшей степени применяется компьютерная поддержка процессов разработки ПС. Этих средств поддержки большое количество, они непрерывно разрабатываются и модифицируются. К средствам разработки ПС относятся интерпретаторы, трансляторы, компиляторы, эмуляторы, которые позволяют разработчикам не писать программы на языке компьютера, который для программиста очень неудобен. Друг от друга эти средства имеют различия в организации перевода с языка программирования на машинный язык. В частности:
транслятор – программа, которая преобразует текст, написанный на одном языке в текст на другом языке;
компилятор – программа, которая преобразует текст, написанный на алгоритмическом языке, в программу, состоящую из машинных команд. Компилятор создает законченный вариант программы на машинном языке;
интерпретатор – транслятор, который способен параллельно переводить и выполнять программу, разработанную на алгоритмическом языке высокого уровня;
эмулятор – программа, которая позволяет имитировать работу компьютера одной системы на компьютере другой системы.
Кроме перечисленной группы используются различного рода редакторы, анализаторы, преобразователи и другие инструменты, которые поддерживают процесс выполнения программ.
Редакторы поддерживают конструирование (формирование) тех или иных программных документов на различных этапах жизненного цикла. Анализаторы производят либо статическую обработку документов, осуществляя различные виды их контроля, выявление определенных их свойств и накопление статистических данных (например, проверку соответствия документов указанным стандартам), либо динамический анализ программ (например, с целью выяснения времени работы программы по программным модулям).
Преобразователи позволяют автоматически приводить документы к другой форме представления (например, форматеры) или приводить документ одного вида к документу другого вида (например, конверторы или компиляторы), синтезировать какой-либо документ из отдельных частей и т. п.
Инструментальные среды разработки и сопровождения программных средств
В настоящее время с каждой системой программирования связываются не отдельные инструменты (например, компилятор), а некоторая логически связанная совокупность программных и аппаратных инструментов, поддерживающих разработку и сопровождение ПС. Такая совокупность называется инструментальной средой разработки и сопровождения ПС. Инструментальная среда не обязательно должна функционировать на том компьютере, на котором должно будет применяться разрабатываемое с помощью ее ПС. Различают три основных класса инструментальных сред (рис. 1).
Рис. 1. Основные классы инструментальных сред разработки и сопровождения ПС
Среда программирования предназначена в основном для поддержки процессов программирования (кодирования), тестирования и отладки ПС. Рабочее место компьютерной технологии ориентировано на поддержку ранних этапов разработки ПС (спецификаций) и автоматической генерации программ по спецификациям.
Инструментальная система технологии программирования предназначена для поддержки всех процессов разработки и сопровождения в течение всего жизненного цикла ПС и ориентирована на коллективную разработку больших программных систем с длительным жизненным циклом.
Инструментальные среды программирования содержат прежде всего текстовый редактор, позволяющий конструировать программы на заданном языке программирования, инструменты, позволяющие компилировать или интерпретировать программы на этом языке, а также тестировать и отлаживать полученные программы. Кроме того, могут быть и другие инструменты, например для статического или динамического анализа программ. Взаимодействуют эти инструменты между собой через обычные файлы с помощью стандартных возможностей файловой системы. Различают следующие классы инструментальных сред программирования (рис. 2).

Рис. 2. Классификация инструментальных сред программирования
Инструментальные среды программирования общего назначения содержат набор программных инструментов, которые поддерживают разработку программ на разных языках программирования (например, текстовый редактор, редактор связей или интерпретатор языка целевого компьютера), и чаще всего представляют собой некоторое расширение возможностей используемой операционной системы. Для программирования в такой среде на каком-либо языке программирования потребуются дополнительные инструменты, которые ориентированы на этот язык (например, компилятор).
Языково-ориентированная инструментальная среда программирования предназначена для поддержки разработки ПС на каком-либо одном языке программирования, знание которого необходимо при построении такой среды. Вследствие этого в такой среде могут быть доступны мощные возможности, учитывающие специфику данного языка.
Интерпретирующая инструментальная среда программирования обеспечивает интерпретацию программ на данном языке программирования, т. е. содержит прежде всего интерпретатор языка программирования, на который эта среда ориентирована. Такая среда необходима для языков программирования интерпретирующего типа (таких, как Лисп), но может использоваться и для других языков (например, на инструментальном компьютере).
Синтаксически-управляемая инструментальная среда программирования базируется на знании синтаксиса языка программирования, на который она ориентирована. В такой среде вместо текстового используется синтаксически-управляемый редактор, позволяющий пользователю использовать различные шаблоны синтаксических конструкций (в результате этого разрабатываемая программа всегда будет синтаксически правильной). Одновременно с программой такой редактор формирует (в памяти компьютера) ее синтаксическое дерево, которое может использоваться другими инструментами.
Модульное программирование
Если программное средство представляет из себя большую программу, то принимаются меры для ее упрощения. Для этого такую программу разрабатывают по частям, которые называются программными модулями. А сам такой метод разработки программ называют модульным программированием. Программный модуль – это любой фрагмент описания процесса, оформляемый как самостоятельный программный продукт, пригодный для использования в описаниях процесса. Это означает, что каждый программный модуль программируется, компилируется и отлаживается отдельно от других модулей программы и тем самым физически разделен с другими модулями программы. Более того, каждый разработанный программный модуль может включаться в состав разных программ, если выполнены условия его использования, декларированные в документации по этому модулю. Таким образом, программный модуль может рассматриваться и как средства борьбы со сложностью программ, и как средство борьбы с дублированием в программировании (т. е. как средство накопления и многократного использования программистских знаний).
Модульное программирование является воплощением в процессе разработки программ общих методов борьбы со сложностью и обеспечивает независимость компонент системы и использование иерархических структур.
Объектно-ориентированное программирование
Важным шагом на пути к совершенствованию языков программирования стало появление объектно-ориентированного подхода к программированию (ООП) и соответствующего класса языков. В рамках данного подхода программа представляет собой описание объектов, их свойств (или атрибутов), совокупностей (или классов), отношений между ними, способов их взаимодействия и операций над объектами (или методов).
Несомненным преимуществом данного подхода является концептуальная близость к предметной области произвольной структуры и назначения. Механизм наследования атрибутов и методов позволяет строить производные понятия на основе базовых и таким образом создавать модель сколь угодно сложной предметной области с заданными свойствами.
Наиболее известным примером объектно-ориентированного языка программирования является язык С++, развившийся из императивного языка С. Другие примеры объектно-ориентированных языков программирования: Visual Basic, Eiffel, Oberon.
Развитием событийно управляемой концепции объектно-ориентированного подхода стало появление в 90-х гг. целого класса языков программирования, которые получили название языков сценариев, или скриптов. В рамках данного подхода программа представляет собой совокупность возможных сценариев обработки данных, выбор которых инициируется наступлением того или иного события (щелчок по кнопке мыши, попадание курсора в определенную позицию, изменение атрибутов того же или иного объекта, переполнение буфера памяти и т.д.). События могут инициироваться как операционной системой (в частности, Microsoft Windows), так и пользователем. Существенным преимуществом языков сценариев является их совместимость с передовыми инструментальными средствами автоматизированного проектирования и быстрой реализацией программного обеспечения CASE-технологиями. Одним из наиболее передовых инструментальных комплексов, предназначенных для быстрой разработки приложений, является Мicrosoft Visual Studio. NET. Характерные примеры сценарных языков программирования: VBScript, PowerScript, LotusScript, JavaScript.
Процесс создания программы предполагает несколько этапов. За этапом разработки проекта программы следует этап программирования. На этом этапе пишется программа. Программистами этот текст воспринимается легче двоичного кода, поскольку различные мнемонические сокращения и имена заключают дополнительную информацию.
Файл с исходным текстом программы (его также называют исходным модулем) обрабатывается транслятором, который осуществляет перевод программы с языка программирования в понятную машине последовательность кодов. Процесс трансляции разделяется на несколько этапов.
На первом этапе исходный текст (он обычно хранится в виде текстового файла) подвергается лексической обработке. Программа разделяется на предложения, предложение делится на элементарные составляющие (лексемы). Каждая лексема распознается (имя, ключевое слово, литерал, символ операции или разделитель) и преобразуется в соответствующее двоичное представление. Этот этап работы транслятора называют лексическим анализом.
Затем наступает этап синтаксического анализа. На этом этапе из лексем собираются выражения, а из выражений – операторы, В ходе трансляции последовательности терминальных символов преобразуются в нетерминалы. Невозможность достижения очередного нетерминала является признаком синтаксической ошибки в тексте исходной программы.
После синтаксического анализа наступает этап поэтапной генерации кода. На этом этапе происходит замена операторов языка высокого уровня инструкциями Ассемблера, а затем последовательностями машинных команд. Результат преобразования исходного текста программы записывается в виде двоичного файла (его называют объектным модулем).
Системы программирования, реализующие язык программирования С++, предусматривают стандартные приемы и средства, которые делают процесс программирования более технологичным, а саму программу более легкой для восприятия.
К числу таких средств относится система поддержки многомодульных программ, которые строятся из отдельных фрагментов. Модули располагаются в различных файлах, часть из которых может быть независимо от других обработана транслятором. На этапе сборки часть модулей может быть собрана в так называемые загрузочные модули, которые и выполняются процессором
Процесс разработки многомодульных программ эффективнее, особенно если разрабатывается программа большого размера, когда над реализацией проекта может работать несколько программистов, каждый из которых имеет возможность модифицировать фрагменты программы, не мешая работе остальных.
В С++ не существует специальных языковых конструкций, которые непосредственно в программе описывали бы общую структуру многомодульной программы. Обычно структура программы описывается специальными неязыковыми средствами и зависит от конкретной реализации системы программирования. Межмодульные связи поддерживаются специальными файлами проектов, в которых и фиксируется вся необходимая для создания многомодульной программы информация.
Объектный модуль можно выполнять лишь после специальной дополнительной обработки (компоновки), которая осуществляется специальной программой-компоновщиком.
Рассмотрим в общих чертах процесс компоновки. Программа строится из инструкций и операторов. В свою очередь, операторы включают выражения, которые состоят из операций и операндов. По крайней мере части операндов в выражениях должны соответствовать отдельные «участки» оперативной памяти, предназначаемые, например, для сохранения результатов вычислений.
В ходе трансляции устанавливается соответствие между операндами и адресами областей памяти вычислительной машины. Так вот задача компоновщика состоит в согласовании адресов во всех фрагментах кода, из которых собирается готовая к выполнению программа. Компоновщик отвечает за то, чтобы конкретному операнду выражения соответствовала определенная область памяти.
Компоновщик также добавляет к компонуемой программе коды так называемых библиотечных функций (они обеспечивают выполнение конкретных действий – вычисления, вывод информации на экран дисплея и т. д.), а также код, обеспечивающий размещение программы в памяти, ее корректное начало и завершение.
Преобразованная компоновщиком программа называется загрузочным или выполнимым модулем. Файлы, содержащие загрузочные модули, называют загрузочными или выполнимыми файлами.
Языки программирования предназначены для написания программ. Однако было бы странно писать всякий раз одни и те же программы или даже одни и те же подпрограммы (например, подпрограмму вывода информации на дисплей или на принтер – эта подпрограмма требуется практически в каждой программе). К счастью, проблема многократного использования программного кода уже очень давно и успешно решена. Практически каждая система, реализующая тот или иной язык программирования (транслятор, компоновщик и прочее программное окружение), имеет набор готовых к использованию фрагментов программного кода. Этот код может находиться в разной степени готовности. Это могут быть фрагменты текстов программ, но, как правило, это объектный код, располагаемый в особых файлах. Такие файлы называются библиотечными файлами. Для использования библиотечного кода программисту бывает достаточно указать в программе требуемый файл и обеспечить вызов соответствующих функций. Для использования библиотечного кода бывает достаточно стандартного набора языковых средств. Решение всех остальных проблем транслятор и компоновщик берут на себя. Разумеется, программисту должно быть известно о существовании подобных библиотек и о содержании библиотечных файлов5.
Использование CASE-средств для создания ИС
Существуют некоторые неопределенности в выработке четкого определения CASE-технологии (компьютерной технологии разработки ПС). CASE – это аббревиатура от английского Computer-Aided Software Engineering (компьютерно-помогаемая инженерия программирования). Но без помощи (поддержки) компьютера ПС уже давно не разрабатываются (используется хотя бы компилятор). Первоначально под CASE понималась инженерия начальных этапов разработки ПС (определение требований, разработка внешнего описания и архитектуры ПС) с применением программной поддержки (программных инструментов). Теперь под CASE может пониматься и инженерия всего жизненного цикла ПС (включая и его сопровождение), но только в том случае, когда программы частично или полностью генерируются по документам, полученным на указанных ранних этапах разработки. В этом случае СASE-технология стала принципиально отличаться от ручной (традиционной) технологии разработки ПС: изменилось не только содержание технологических процессов, но и сама их совокупность.
В настоящее время компьютерную технологию разработки ПС можно характеризовать использованием:
программной поддержки для разработки графических требований и графических спецификаций ПС;
автоматической генерации программ на каком-либо языке программирования или в машинном коде (частично или полностью);
программной поддержки прототипирования. Прототипирование позволяет заменить косвенное описание взаимодействия между пользователем и ПС при ручной технологии (при определении требований к ПС и внешнем описании ПС) прямым выбором пользователем способа и стиля этого взаимодействия с фиксированием всех необходимых деталей.
Принято считать, что компьютерная технология разработки ПС является «безбумажной», т. е. рассчитанной на компьютерное представление программных документов. Однако уверенно отличить ручную технологию разработки ПС от компьютерной по этим признакам довольно сложно6.
Практически ни один большой проект по разработке ИС не обходится без применения CASE-средств (автоматизированного проектирования программного обеспечения). CASE представляет собой совокупность методологий анализа, проектирования, разработки и сопровождения сложных программных систем, поддержанную комплексом взаимоувязанных средств автоматизации. CASE – это инструментарий для системных аналитиков, разработчиков и программистов, заменяющий им бумагу и карандаш компьютером для автоматизации процесса проектирования и разработки программного обеспечения (ПО). При применении этого инструментария происходит значительное увеличение производительности труда, составляющее (по оценкам фирм, применяющих CASE) от 100 до 600% в зависимости от сложности и объема работ и опыта использования CASE. Общее число распространяемых пакетов превышает 500 наименований. Объем рынка CASE-средств превышает 10 млрд. долл. в год, число инсталляций наиболее популярных пакетов составляет десятки тысяч.
На этапах анализа и проектирования разработки системы помощь оказывают инструменты CASE. Это программные продукты, имеющие ряд методов, которые помогают системным компоновщикам при анализе и проектировании ИС. Некоторые наиболее передовые продукты CASE автоматически генерируют все или почти все необходимые компьютерные коды непосредственно из диаграмм системы (такие коды обычно имеются в одном из языков программирования третьего поколения).
Основная цель CASE заключается в том, чтобы разделить начальные этапы (анализ и проектирование) и последующие этапы разработки, а также не обременять разработчиков всеми деталями среды разработки и функционирования системы. Чем больший объем работ будет вынесен на этапы анализа и проектирования, тем лучше. При использовании CASE определяются все этапы жизненного цикла ИС, при этом наибольшие изменения касаются этапов анализа и проектирования. Во многих современных CASE-системах используются методологии структурного и/или объектно-ориентированного анализа и проектирования, которые базируются на наглядных диаграммных техниках, при этом для описания модели проектируемой системы применяются диаграммы, графы, схемы и таблицы.

Список литературы

Список использованной литературы
1. Автоматизация управления предприятием / Баронов В.В. и др. – М.: ИНФРА-М, 2000. – 239 с. – ISBN 5-16-000133-6.
2. Автоматизированные информационные технологии в экономике. Учебник под ред. проф. Титоренко Г.А. – М.: «Юнити», 2003. – 399 с. – ISBN 5-238-00040-5.
3. Аксенов, К.А., Клебанов, Б.И. Работа с CASE-средствами BPwin, ERwin / К.А. Аксенов, Б.И. Клебанов. – Екатеринбург, 2004. – 22 с.: ил.
4. Вендров, А.М. CASE-технологии. Современные методы и средства проектирования информационных систем / А.М. Вендров. – М.: Финансы и статистика, 1998.– 176 с.: ил. – ISBN: 5-279-02937-8.
5. Информатика: учебник / Б.В. Соболь и др. – Изд. 3-е, дополн. и перераб. – Ростов н/Д: Феникс, 2007. – 446 с. – ISBN 978-5-222-12081-1.
6. Информационные технологии в бизнесе / Под ред. М. Желены. – СПб: Питер, 2002. – 1120 с.: ил. – ISBN 5-318-00125-4.
7. Крупский, А. Ю. Разработка и стандартизация программных средств: Учебное пособие / А. Ю. Крупский, Л. А. Феоктистова. – М.: Дашков и К, 2009. – 100 с. – ISBN 978-5-91131-841-3.
8. Методы и модели информационного менеджмента: учеб. пособие / Д.В. Александров, А.В. Костров, Р.И. Макаров, Е.Р. Хорошева; под ред. А.В. Кострова. – М.: Финансы и ста¬тистика, 2007. – 336 с.: ил. – ISBN 978-5-279-03067-5.
9. Михеева, Е.В. Информационные технологии в профессиональной деятельности: учеб. пособие. / Е.В. Михеева. – М.: ТК Велби, Изд-во Проспект, 2007. – 448 с. – ISBN: 978-5-482-01569-8.
10. Симонович, С.В. Информатика. Базовый курс. 2-е издание / Под ред. С.В.Симоновича. – СПб.: Питер, 2004. – 640 с.: ил. – ISBN 5-94723-752-0.
11. Степанов, А. Н. Информатика. Учебник для вузов. 4-е издание / А. Н. Степанов. – СПб.: Питер, 2005. – 684 с.: ил. – ISBN 5-94723-898-5.
Очень похожие работы
Пожалуйста, внимательно изучайте содержание и фрагменты работы. Деньги за приобретённые готовые работы по причине несоответствия данной работы вашим требованиям или её уникальности не возвращаются.
* Категория работы носит оценочный характер в соответствии с качественными и количественными параметрами предоставляемого материала. Данный материал ни целиком, ни любая из его частей не является готовым научным трудом, выпускной квалификационной работой, научным докладом или иной работой, предусмотренной государственной системой научной аттестации или необходимой для прохождения промежуточной или итоговой аттестации. Данный материал представляет собой субъективный результат обработки, структурирования и форматирования собранной его автором информации и предназначен, прежде всего, для использования в качестве источника для самостоятельной подготовки работы указанной тематики.
bmt: 0.0059
© Рефератбанк, 2002 - 2024