<==Nazaj

Načrtovanje

• cilj je izdelava načrta programske opreme - izhodišče za kodiranje
• izrednega pomena za nadaljni razvoj
• slabo načrtovano programsko oprema je težko testirati in načrtovati - na dolgi rok je taka oprema veliko dražja

Sestavine načrta programske opreme

Arhitektura programske opreme

• rezultat delitve problemskega področja na podprobleme (module)
• prikazuje podrejenost/nadrejenost
• programsko arhitekturo lahko opišemo z izrazi: globina in širina grafa, razvejitev in združitev modulov
• grafi so lahko ciklični ali aciklični
• zaželene so drevesne strukture

Načrt podatkovnih struktur

• ponazarja logična razmerja med posameznimi podatkovnimi elementi

Načrt postopkov

• nedvoumno določeni: naravni jezik ni primeren
• psevdokoda, grafični in tabelarni zapisi
• strukturirano programiranje: zaporedje, pogoj, ponavljanje
• kodiranje na osnovi psevdokode je enostavno
• opcija so tudi diagrami poteka - pri večjih programih lahko postanejo nepregledni
• kadar je veliko začetnih pogojev in možnih odločitev je najpreglednejši način prikaza s pomočjo tabel

Načrtovalska načela

Postopna izboljšava

• primerno za načrtovanje majhnih programov
• arhitekturo naj bi definirali s postopnim razkrivanjem podrobnosti

Abstrakcija

• osredotočenje na tiste lastnosti, ki so za trenutno raven obravnave bistvene
• Postopkovna abtrakcija
  • kakšne korake moramo storiti, da pridemo do cilja
  • hirarhična struktura, na vrhu katere je problem, na nižjih ravneh pa posamezne ravni abstrakcije
• Podatkovna abstrakcija
  • razgraditev problema na način, ki pripelje do neodvisnih modulov
  • podrobnosti o dejanski podatkovi strukturi skrijemo v poseben modul
  • drugi moduli morajo vedeti le to, kako se do podatkov dostopa, ostalo jih ne zanima
  • to načelo je vodilo objektno usperjenega programiranja

Modularnost

• velja, da določen problem lažje (in hitreje) rešimo, če ga razdelimo na podprobleme (module)
• modulov mora biti ravno prav, saj nas tudi povezovanje stane nekaj časa in denarja
• module delimo glede na:
  1. Čas inkorporacije
  2. Aktivacijski mehanizem
  3. Obliko kontrole: sekvenčni, inkrementalni, vzporedni
• Notranja enotnost modulov: bolj kot je notranje enoten, boljši je
• stopnje notranje enotnosti:
  1. Naključna
  2. Logična
  3. Časovna
  4. Komunikacijska
  5. Zaporedna
  6. Funkcijska
• enotnost modula preizkusimo tako, da njegov namen opišemo z enim stavkom (imamo več glagolov, nekaj naštevamo, ipd. modul ne služi eni funkciji)
• Soodvisnot modulov: povezava med moduli, mora biti čim manjša
  1. Podatkovna
  2. Referenčna
  3. Kontrolna
  4. Zunanja
  5. Skupna
  6. Vsebinska
• Določemim vrstam soodvisnoti ni mogoče ubežati, a jih je dobro čim bolj omejiti
• Nizko soodvisnost in visoko notranjo enotnost dosežemo tako, da zasnujemo čim bolj preproste vmesnike
• Med moduli naj bi prišlo do izmenjve podatkov le kot posledica ustreznega klica
• Taki moduli imajo prednosti:
  • sodelovanje programerjev je lažje
  • manj verjetno je, da bi spremembe v enem vplivale na drugega
  • delovanje je lažje razumeti
  • taki moduli imajo manj napak

Skrivnanje informacij

• Modul naj skriva vse informacije, ki jih drugi moduli ne potrebujejo
• tak sistem je lažje testirati in vzdrževati

Načrtovalske metode

Funkcijska dekompozicija

• bolj filozofija kot metoda
• vsako funkcijo razdelimo na podfunkcije
• to nadaljujemo dokler ne pridemo do osnovnih operacij in struktur izbranega jezika
• povezati moramo funkcije določene med analizo in osnovne gradnike programske opreme
• dva načina:
  • Načrtovanje od zgoraj navzdol
  • Načrtovanje od spodaj navzgor

Načrtovanje na osnovi pretoka podatkov

• načrtovanje nadaljujemo tam, kjer se je končala analiza pretoka podatkov
• ima enega od dveh možnih značajev:
  • transformacijski:
    1. razmejimo vhodne/izhodne transformacije od osrednjih
    2. Diagram pretoka podatkov preslikamo v programsko strukturo (na vrhu je glavni modul, podrejeni so mu: vhod, transakcija, izhod)
    3. vsaki transakciji pripišemo ustrezen modul
    4. tako izpeljano arhitekturo izboljšamo z uporabo načrtovalskih načel
  • transakcijski:
    1. Poiščemo transakcijski center in ločimo poti, ki izvirajo iz njega
    2. Diagram pretoka preslikamo v programsko strukturo. Na vrhu je glavni modul, podrejena sta mu: modul za koordiniranje vhoda/izhoda in za koordiniranje transakcijskega centra
    3. Vsaki transakciji pripišemo ustrezen programski modul
    4. Po potrebi izboljšamo

Načrtovanje na osnovi strukture podatkov

• metoda LCP
  • Vhodno/izhodne podatke predstavimo z Warnierovimi diagrami
  • Procesiranje predstavimo z Warnierovimi diagrami
• metoda JSD
  • vsebuje tri korake
    1. Modeliranje: problem opišemo tako, da identificiramo osnovne enote in akcije
    2. Povezovanje: model, ki celoten sistem prikazuje kot omrežje sočasnih procesov in enot
    3. Implementacija: komunikacije med enotami spremenimo v podprogramske klice

Objektno orientirano načrtovanje

• zagotavlja modularizacijo procesiranja in informacij
• kreiranje abstraktnih podatkovnih struktur
• objekti, atributi, stanje objekta, obnašanje objekta, operacije
• objektna analiza:
  1. Identifikacija objektov
  2. Določanje njihovih atributov in operacij
  3. Določanje hierarhije objektov
• da preidemo do končnega načrta, je potrebne vse tri korake nekajkrat ponoviti, saj so med seboj tesno povezani
• prednosti:
  • bolj naraven pristop
  • bolj se osredotoči na strukturo sistema
  • olajša prehod med analizo, načrtovanjem in kodiranjem
  • vodi do bolj fleksibilnih sistemov
  • omogoča ponovno uporabo programske opreme
  • nove objekte lahko definiramo kot posebne primere obstoječih
  • naj bi utelešal vse zaželene principe dobrega načrtovanja
• objektno orientiran pristop še ne zagotavlja dobrega sistema

Izbiranje načrtovalske metode

• vse metode imajo prednosti in slabosti
• za vsak primer poizkušamo na podlagi izkušenj izbrati najboljšo rešitev problema
• na izbiro vplivajo tudi: izkušnje na uporabniškem področju, izkušnje s posamezno metodo, razpoložljiva orodja in celostna filozofija pristopa k razvoju programske opreme