Проектирование алгоритмов и программ может, основывается на различных подходах, среди которых наиболее распространены:
— структурное проектирование программных продуктов;
— информационное моделирование предметной области и связанных с ней приложений;
— объектно-ориентированное проектирование программных продуктов.
В основе структурного проектирования лежит последовательная декомпозиция, целенаправленное структурирование на отдельные составляющие. Методы структурного проектирования представляют собой комплекс технических и организационных принципов проектирования.
Типичными методами структурного проектирования являются:
— нисходящее проектирование, кодирование и тестирование программ;
— модульное программирование;
— структурное проектирование (программирование) и др.
В зависимости от объекта структурирование различают:
— функционально-ориентированые методы – последовательное разложение задачи или целостной проблемы на отдельные, достаточно простые составляющие, обладающие функциональной определенностью;
— методы структурирования данных.
Для функционально-ориентированных методов в первую очередь учитываются заданные функции обработки данных, в соответствии с которыми определяются состав и логика работы отдельных компонентов программного продукта. С изменением содержаний функций обработки, их состава, соответствующего им информационного фхода и выхода требуется перепроектирование программного продукта. Основной упор в структурном программировании делается на моделирование процессов обработки данных.
Для методов структурирования данных осуществляется анализ, структур
рирования и создание данных, применительно к которым устанавливается необходимый состав функций и процедур обработки. Программные продукты тесно связаны со структурой обрабатываемых данных, изменение которой отражается на логике обработки и обязательно требует перепроектирования программного продукта.
Структурный подход использует:
— диаграммы потоков данных (информационно – технологические схемы) – показывают процессы и информационные потоки между ними с учетом «событий», инициирующих процессы обработки;
— интегрированную структуру данных предметной области;
— диаграммы декомпозиции – структура и декомпозиция целей, функций управления, приложений;
— структурные схемы – архитектура программного продукта в виде иерархии взаимосвязанных программных модулей с идентификаций связей между ними, детальная логика данных программ модулей.
Для полного представления о программном продукте необходима также текстовая информация описательного характера.
Еще большую значимость информационные модели и структуры данных имеют для Информационного моделирования предметной области, в основе которого положение об определяющей роли данных при проектировании алгоритмов и программ.
Выделяют следующие составляющие данного подхода:
— информационный анализ предметной области;
— информационное моделирование – построение комплекса взаимосвязанных моделей данных;
— системное проектирование функций обработки данных.
— первоначально строятся информационные модели различных уровней приложений:
— даталогические модели, ориентированные на среду хранения и обработки данных.
Даталогические модели имеют логический и физический уровни представления. Физический уровень соответствует организации хранения данных в памяти ПК. Логический уровень данных применительно к СУБД реализован в виде:
— концептуальной модели базы данных – интегрированные структуры данных под управлением СУБД;
— внешних моделей данных – подмножество структур данных для реализации приложений.
Средствами структур данных моделируются функции предметной области, прослеживается взаимосвязь функций обработки, уточняется состав входной и выходной информации, логика преобразования входных структур данных в выходные. Данный подход используется во многих CASE – технологиях.
Объектно-ориентированный подход к проектированию программных продуктов основан на:
— выделении классов объектов;
— установлении характерных свойств объектов и методов их обработки;
— создании иерархии классов, наследования свойств этих объектов и их методов обработки.
Объектный подход при разработки алгоритмов и программ предлагает:
— объектно-ориентированный анализ предметной области;
— объектно-ориентированное проектирование.
Объектно-ориентированный анализ – анализ предметной области и выделение объектов, определение свойств и методов обработки объектов, установление их взаимосвязей. Для разработки электронного учебника используются два метода проектирования: структура учебника структурный метод и основные части объектно-ориентированное проектирование.
4.2 Проектирование концептуальной модели
Для проектирования электронного учебника был выбран обектно-ориентированный подход. Предметная область состоит из следующих объектов: «Заставка», «Теоретический материал», «Тест». Для проектирования структуры электронного учебника будет испольльваться структурный подход. Концептуальная модель электронного учебника по физике представлена на рис.4.2.1.
Загрузка...
