Процедурное программирование

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Основные понятия программной инженерии

Программный инженер - дипломированный специалист, имеющий высшее техническое образование в области разработки программного обеспечения.

Программная инженерия - инженерная дисциплина, связанная с теорией, методами и средствами профессиональной разработки ПО.

Целями программных инженеров являются: Создать качественный продукт. Уложиться в бюджет. Уложиться в сроки.

Программная инженерия имеет дело со всеми аспектами создания ПО.

В западной литературе часто используются термины Computer science имеет дело с теорией и основами разработки ПО. System engineering связано с вопросами разработки систем с участием компьютеров (архитектура, дизайн, интеграция, ПО…). Software engineering - часть System engineering, имеющая дело с разработкой ПО. Итак, computer science предоставляет собой безусловно важный, но преимущественно теоретический базис.

2. Процедурное программирование, его преимущества по сравнению с неструктурным программированием

Процедурное программирование как методика разработки программного обеспечения разделяет программу на данные и процедуры, обрабатывающие эти данные.

Преимущества, которыми обладает процедурное программирование по сравнению с неструктурным программированием Процедурное программирование задает общую структуру программы: 1) данные 2) и процедуры. Использование процедур помогает разрабатывать программу, предназначенную для решения конкретной задачи. Вместо написания одного большого блока обработки данных в ходе разработки программа все время разбивается на процедуры и более мелкие подпрограммы. Кроме того, процедуры можно использовать повторно. Можно даже создавать библиотеки многократно используемых процедур.

3. Модульное программирование, его преимущества по сравнению с процедурным программированием

Модульное программирование жестко связывает данные и процедуры, обрабатывающие эти данные, в компоненты программы, называемые модулями. Модули скрывают представление данных и внутренние методы их обработки. Однако большинство модульных языков программирования дают возможность использовать модули в процедурной среде.

Преимущества по сравнению с процедурным программированием

Модульное программирование скрывает детали реализации алгоритмов, защищая, таким образом, данные от несовместимого или некорректного изменения. Использование модулей также задает высокоуровневую структуру программы. Такой подход дает возможность разрабатывать структуру программы на концептуальном, поведенческом уровне, а не в терминах данных и процедур.

4. Недостатки процедурного и модульного программирования

Как процедурное, так и модульное программирование слабо поддерживают многократное использование. Хотя процедуры можно использовать повторно, они очень зависят от обрабатываемых ими данных. Глобальный характер данных в процедурном программировании усложняет повторное использование процедур. Часто процедуры взаимосвязаны с другими частями программы далеко не очевидным образом.

Модули сами по себе легко использовать повторно. Можно просто взять модуль из одной программы и перенести его в другую. Тем не менее, и в этом случае есть некоторые недостатки.

Так, программа может использовать непосредственно сам модуль, но не может использовать его в качестве основы для создания нового модуля.

5. Сущность, назначение и принципы объектно-ориентированного программирования, цели разработки ООП, достоинства и недостатки

Объектно-ориентированное программирование - метод разработки программного обеспечения, позволяющий при моделировании программы использовать названия объектов реального мира. Оно разбивает программу на набор взаимодействующих объектов.

преимущества:

- Сокращается время на разработку, которое может быть отдано другим задачам.

- Компоненты многоразового использования обычно содержат гораздо меньше ошибок, чем вновь разработанные, ведь они уже не раз подвергались проверке.

- Когда некий компонент используется сразу несколькими клиентами, улучшения, вносимые в его код, одновременно оказывают положительное влияние и на множество работающих с ним программ.

- Если программа опирается на стандартные компоненты, ее структура и пользовательский интерфейс становятся более унифицированными, что облегчает ее понимание и упрощает использование.

К недостаткам объектно-ориентированного подхода относятся некоторое снижение производительности функционирования ПО и высокие начальные затраты. Объектная декомпозиция существенно отличается от функциональной, поэтому переход на новую технологию связан как с преодолением психологических трудностей, так и дополнительными финансовыми затратами.

6. Место объектно-ориентированного программирования в процессе эволюции программного обеспечения

А) Обычно программы использовались для автоматизации бизнес-процессов, таких как, например, обработка заказов, то же самое они делают и сегодня. Как только началась лихорадка автоматизации, бизнесу потребовалось, чтобы программы обслуживали множество бизнес-операций.

Б) На помощь программистам пришло процедурное программирование. Процедурное программирование организует инструкции в группы, которые выполняют одну задачу. Но Реальный мир, которому подражает программа, состоит из объектов, а не из процедур.

В) Эта проблема была решена с изобретением в 1980-х объектно-ориентированного программирования. Подражание объектам реального мира можно реализовать с помощью определения классов на объектно-ориентированных языках программирования, таких как C++, Java или C#.

7. Объектно-ориентированное программирование, его преимущества и цели

Объектно-ориентированное программирование - метод разработки программного обеспечения, позволяющий при моделировании программы использовать названия объектов реального мира. Оно разбивает программу на набор взаимодействующих объектов. Объектно-ориентированное программирование является развитием модульного программирования, так как поддерживает инкапсуляцию. По сравнению с модульным программированием, в нем введена поддержка таких свойств объектов, как наследование (для расширения возможности многократного использования) и полиморфизм (для повышения гибкости в работе с типами данных).

Основная цель ООП - связать вместе данные (в виде переменных) с кодом, который работает с этими данными.

Свойства: естественность, надежность, возможность повторного использования, удобство сопровождения (легкость исправления ошибок), способность совершенствоваться (Расширяемость), удобство периодического выпуска новых версий.

8. Раскройте смысл одной из целей объектно-ориентированного программирования

Надежность

Хорошее программное обеспечение должно быть таким же надежным, как и другие изделия, например, холодильники или телевизоры.

Хорошо разработанная и аккуратно написанная объектно-ориентированная программа очень надежна. Модульная природа объектов позволяет производить изменения в одной из частей программы, не затрагивая других ее частей. Благодаря понятию объекта, информацией владеют именно те, кому она нужна, а ответственность возлагается на тех, кто выполняет данные функции.

Тщательная проверка увеличивает надежность. Используя объектно-ориентированный подход, информацию и ответственность можно сосредоточить в одном месте, а значит, и изолировать от других частей системы. А это, в свою очередь, позволяет расширить возможности проверки.

Именно благодаря изолированности можно проверить каждый компонент в отдельности. Проверив компонент, вы можете спокойно использовать его повторно.

9. Дайте определения следующих терминов: класс; объект; атрибут, поведение

Класс объединяет объекты с общими свойствами и поведениями. Объекты, относящиеся к одному классу, имеют одинаковые свойства и характеризуются одинаковым поведением.

Объект (экземпляр класса) - это конструкция программы, в которой инкапсулировано состояние и поведение. С помощью объектов можно строить программу, используя термины реального мира и абстракции. (человек)

Поведение - действие, выполняемое объектом в ответ на сообщение или на изменение состояния. Это то, что объект делает. (сидит, бежит)

Атрибут - это характеристика объекта. (рост, вес, имя)

10. Способы обмена информацией объектами

Связь объектов - это важная составляющая ООП. Существует два основных способа связи объектов.

1) Объекты общаются друг с другом при помощи сообщений. Получив сообщение, объект выполняет определенные действия. Передать сообщение - это то же самое, что вызвать метод с целью изменения состояния объекта или применить одну из моделей поведения.

2) один объект может содержать другие объекты. Так же как в ООП программа состоит из объектов, так и объекты могут складываться из других объектов с помощью агрегации.

11. Объясните, что такое средство доступа, конструктор в объектно-ориентированном программировании

Средства доступа - способ получения доступа к внутренней (private) информации объекта, однако нельзя узнать, находится ли информация в переменной, в комбинации переменных или вычисляется. Средства доступа позволяют изменять (set) или считывать (get) значение.

Конструктор - это метод класса, который вызывается автоматически, когда объявляется экземпляр класса. Конструктор определяется в классе, и он должен иметь имя, совпадающее с именем класса. Класс может иметь несколько конструкторов, каждый со своим списком аргументов. Список аргументов в конструкторе обычно используется для инициализации переменных класса.

12. Части определения класса. Способ определения размера класса

Определение класса (class definition) состоит из трех частей:

Ш ключевого слова class; Ключевое слово class сообщает компилятору, что вы определяете класс.

Ш названия класса; Название класса должно соответствовать объекту реального мира, который он эмулирует, а первая буква в названии должна быть Заглавной.

Ш тела класса. Тело класса - это часть определения класса, которая находится между фигурными скобками. Атрибуты и методы определяются внутри этих скобок.

Для определения размера класса надо сложить размеры всех его атрибутов.

13. Дайте определение переменной экземпляра. Объявление переменных экземпляра

Переменная экземпляра ссылается на адрес внутри блока памяти, зарезервированного для экземпляра. Переменная экземпляра используется для хранения данных в памяти. Она называется переменной экземпляра, так как находится в том же месте, что и атрибуты экземпляра класса.

Переменные экземпляра объявляются внутри определения класса:

Ш тип данных - это ключевое слово, которое сообщает компьютеру тип данных, которые вы хотите хранить в этом месте памяти; Тип данных сообщает компьютеру: 1) какое количество памяти следует зарезервировать и 2) как обрабатывать данные после того, как они будут сохранены в некоторой области памяти.

Ш имя переменной экземпляра; используется в программе для ссылки на содержимое соответствующего места в памяти.

Ш точка с запятой.

14. Последовательность шагов, необходимых для создания экземпляра класса

Для создания экземпляра класса вы сначала резервируете память для класса с помощью оператора new, за которым следует конструктор класса (new RegistrationForm()). Затем вы объявляете ссылку на класс и даете этой ссылке название (RegistrationForm RegForm). И наконец, с помощью оператора присваивания «=» вы присваиваете этой ссылке ссылку на память, зарезервированную для класса.

RegistrationForm regForm = new RegistrationForm();

15. Объясните части определения метода

Метод - это группа операторов, которые осуществляют некоторое поведение и определяются (method definition) внутри определения класса:

Название метода должно отражать тип поведения, который осуществляет метод.

Список аргументов метода - это данные, находящиеся вне определения метода, которые необходимы методу для осуществления поведения.

Тело метода - это часть метода, содержащая операторы, которые выполняются, когда вызывается метод. Тело метода определяется внутри блока кода, который выделяется открывающей «{«и закрывающей «} «фигурными скобками.

Возвращаемое значение

16. Различие между списком аргументов и списком параметров метода

Список параметров - это значения, передаваемые методу, когда он (метод) вызывается, а список аргументов - это значения, заданные в определении метода, которым присваиваются значения, передаваемые методу. Значения параметров копируются в аргументы в списке аргументов. Это называется передачей по значению (passing by value). Значения в списке параметров находятся в двух местах памяти: одно место - для копии в списке параметров, другое - для копии в списке аргументов.

17. Порядок вызова метода

Прежде чем вы сможете вызвать метод-член, необходимо объявить экземпляр класса, если только вызываемый метод не является статическим. Как вы помните, при создании экземпляра мы получаем реальную копию атрибутов и методов класса. Затем экземпляр используется для вызова метода, который определен в классе.

Этот метод вызывается с использованием следующих элементов:

· название экземпляра;

· оператор «точка»;

· название метода.

Оператор «точка» - это оператор, который говорит: «Метод справа от меня является членом экземпляра слева от меня, используемого для ссылки на атрибуты и методы экземпляра класса».

18. Способ обращения к переменным экземпляра из программы

В основном доступ к переменным экземпляра в программе можно получать так же, как к методам-членам. Сначала следует создать экземпляр класса, а затем для обращения к переменным экземпляра можно использовать имя экземпляра и оператор «точка» и имя переменной, например mylnstance.myVariable.

19. Инкапсуляция и преимущества ее использования

Инкапсуляция - это свойство, позволяющее объединить в классе и данные, и методы, работающие с ними и скрыть детали реализации от пользователя.

Основная цель использования инкапсуляции - защита.

Инкапсуляция позволяет программисту:

1) после создания в классе атрибутов и методов,

2) определить в классе правила доступа к ним.

20. Дайте определение термину «спецификатор доступа»?

Спецификатор доступа (access specifier) - это ключевое слово языка программирования, которое говорит компьютеру, какая часть программы может получить доступ к атрибутам и методам, являющимся компонентами класса.

21. Назначение спецификатора доступа public

Спецификатор доступа public определяет атрибуты и методы, которые доступны при использовании экземпляра класса.

22. Назначение спецификатора доступа private?

Спецификатор доступа private определяет атрибуты и методы, которые доступны только методам, определенным в классе.

23. Назначение спецификатора доступа protected?

Спецификатор доступа protected определяет атрибуты и методы, которые могут быть наследованы другими классами (производные классы).

Спецификатор доступа protected определяет атрибуты и методы, которые могут быть использованы: только методами, являющимися членами класса, а также методами, которые являются членами производных классов

24. Цель осуществления доступа к некоторым атрибутам класса только с помощью методов-компонентов класса?

Важно отсутствие прямого доступа к полям класса, что оставляет вам свободу менять внутреннюю структуру класса как угодно. Мы даём доступ к данным не напрямую, а через функции. И, в случае надобности можем поменять внутренности класса, не трогая его интерфейс.

25. Применение свойств класса как способ инкапсуляции

Свойства позволяют имитировать доступ к внутренним данным класса: при получении информации или внесении изменений через свойство синтаксис выглядит так же, как при обращении к обычной открытой переменной. Но на самом деле любое свойство состоит из двух скрытых внутренних методов. Преимущество свойств заключается в том, что вместо того, чтобы использовать два отдельных метода, пользователь класса может использовать единственное свойство, работая с ним так же, как и с открытой переменной-членом данного класса.

Свойство С# состоит из двух блоков - блока доступа (get block) и блока изменения (set block). Ключевое слово value представляет правую часть выражения при присвоении значения посредством свойства. Как и все в С#, то, что представлено словом value - это также объект. Совместимость того, что передается свойству как value, с самим свойством, зависит от определения свойства.

Необходимо отметить, что обращаться к объекту value можно только в пределах программного блока set внутри определения свойства. Попытка обратиться к этому объекту из любого другого места приведет к ошибке компилятора.

26. Понятие интерфейса класса и интерфейса метода

Интерфейс класса, не определяемый явно в управляемом коде - это интерфейс, который предоставляет доступ ко всем открытым методам, свойствам, полям и событиям, к которым предоставлен явный доступ в объекте.NET. Этот интерфейс может быть сдвоенным или интерфейсом диспетчеризации. Интерфейс классов получает имя самого класса.NET с символом подчеркивания перед ним. Например, если имя класса - Mammal, интерфейс класса получит имя _Mammal.

Методы интерфейса. В описании интерфейса определяются имена и сигнатуры входящих в него методов, то есть процедур или функций класса.

27. Принцип разделения интерфейса и реализации класса и его компонентов

Принцип разделения интерфейса и реализации соответствует сути вещей: в интерфейсной части собрано все, что касается взаимодействия данного объекта с любыми другими объектами; реализация скрывает от других объектов все детали, не имеющие отношения к процессу взаимодействия объектов. Бритон и Парнас назвали такие детали «тайнами абстракции».

28. Наследование, механизм наследования

Наследование - механизм объектно-ориентированного программирования, позволяющий описать новый класс на основе уже существующего (родительского), при этом свойства и функциональность родительского класса заимствуются новым классом.

Большинство современных объектно-ориентированных языков программирования (C#, Java, Delphi и др.) поддерживают возможность одновременно наследоваться от класса-предка и реализовать методы нескольких интерфейсов одним и тем же классом.

29. Дайте определения следующих терминов: базовый класс, производный класс

Класс, от которого производится наследование, называется базовым, а класс, который наследуется от базового класса, производным классом.

30. Полиморфизм, преимущества его использования

Полиморфизм - это свойство, которое позволяет одно и тоже имя использовать для решения нескольких технически разных задач.

В общем смысле, концепцией полиморфизма является идея «один интерфейс, множество методов». Это означает, что можно создать общий интерфейс для группы близких по смыслу действий.

Преимуществом полиморфизма является то, что он помогает снижать сложность программ, разрешая использование одного интерфейса для единого класса действий. Выбор конкретного действия, в зависимости от ситуации, возлагается на компилятор.

Применительно к ООП, целью полиморфизма, является использование одного имени для задания общих для класса действий. На практике это означает способность объектов выбирать внутреннюю процедуру (метод) исходя из типа данных, принятых в сообщении.

31. Механизм полиморфизма включения. Понятие полиморфной переменной

Этот полиморфизм называют чистым полиморфизмом. Применяя такую форму полиморфизма, родственные объекты можно использовать обобщенно. С помощью замещения и полиморфизма включения можно написать один метод для работы со всеми типами объектов TPerson. Полиморфные переменные - это те переменные, динамический тип которых отличается от статического типа (объявленного).

32. Механизм полиморфизма, посредством переопределения методов. Понятие абстрактного класса и абстрактного метода

Используя переопределение, можно переопределить метод, а благодаря полиморфизму всегда будет выбран подходящий метод. Абстрактный класс - базовый класс, который не предполагает создания экземпляров. Абстрактные классы реализуют на практике один из принципов ООП - полиморфизм. Абстрактный класс может содержать (и не содержать) абстрактные методы и свойства. Абстрамктный мемтод - метод класса, реализация для которого отсутствует. Абстрактный метод ничего не делает, но определяет параметры и возвращаемое значение.

33. Механизм полиморфизм, посредством перегрузки методов

Перегрузка - это подход к реализации полиморфизма, который представляет собой определение двух или более методов с одинаковыми именами, но разными списками аргументов.

34. Понятие раннего и позднего связывания

Связывание во время компиляции называется ранним связыванием (early binding) и используется, если вся информация, необходимая для вызова метода (то есть адрес метода), известна на момент компиляции приложения.

Связывание во время выполнения называется поздним связыванием (late binding) или динамическим связыванием и используется, если какая-то информация отсутствует во время компиляции и становится известной только во время выполнения приложения.

35. Механизм полиморфизма времени выполнения. Понятие виртуального метода

Полиморфизм времени выполнения - это способ, с помощью которого программисты могут использовать преимущества, как полиморфизма, так и позднего связывания. Полиморфизм времени выполнения использует виртуальные методы для создания стандартных интерфейсов и вызова методов, лежащих в их основе. Эти определения методов связываются с вызовами методов во время выполнения.

В случае виртуального метода компьютер «обманывается» определением метода, но на самом деле метод на тот момент не определен. Виртуальный метод выступает как «заполнитель» реального метода. Реальный метод определяется во время выполнения программы.

36. Стратегия связывания в языке C#

Связывание - передача адреса метода при его вызове (в то место, откуда вызывается метод) Каждый раз, когда вы вызываете метод в своем приложении, вызов метода (его имя) должен быть ассоциирован с определением метода (его тело). Программисты называют этот процесс связыванием (binding). Связывание, то есть передача адреса, происходит: 1) либо в процессе компиляции, 2) либо во время выполнения программы.

37. Язык UML, понятие методологии и языка моделирования

Язык UML - унифицированный язык моделирования, который может применяться при решении описания задачи программного обеспечения и ее решения.

Язык UML - соот-т промышленным стандартам, состоят из ряда графических обозначений, с помощью которых вычерчивается описании архитектуры программного обеспечения.

Язык моделирования - это графическая система обозначений для описания программного проекта, которая содержит ряд правил.

Методология описывает - как проектировать программное обеспечение, а язык моделирования иллюстрирует проект программного обеспечения принятого с методологией.

Цель моделирования - является описание проекта.

38. Основные обозначения для описания классов, моделирование отношений между классами в языке UML

В UML для описания классов предназначена система обозначений: имя свойства операции

При отображении мы можем использовать комментарии.

Класс в UML представляет прямоугольник.

Операции - это набор инструкций выполнение которых может запросить любой объект класса. Видимость: + общее (public) Сво-во# защищенное (protected) Сво-во-частное (private) Сво-во+ общее (public) операции# защищенное (protected) операции - частное (private) операции.

39. Понятие и цель объектно-ориентированного анализа, понятие прецедента, сценария, способы определения прецедентов

Объектно-ориентированный анализ (ООА) - это метод отождествления важных сущностей реального мира для понимания и объяснения того, как они взаимодействуют между собой. Целью ООА - формирования словаря предметной области, определения объектов и классов.

Прецеденты - это технология определения функциональных требований к системе. Работа прецедентов заключается в описании типичных взаимодействий между пользователями системы и самой системой и предоставлении описания процесса ее функционирования.

Сценарий (scenario) - это последовательность шагов, описывающих взаимодействие пользователя и системы.

40. Диаграммы прецедентов, их назначение, основные обозначения принятые в языке UML

Диаграмма прецедентов (англ. диаграмма вариантов использования) в UML - диаграмма, отражающая отношения между актёрами и прецедентами и являющаяся составной частью модели прецедентов, позволяющей описать систему на концептуальном уровне.

Основное назначение диаграммы - описание функциональности и поведения, позволяющее заказчику, конечному пользователю и разработчику совместно обсуждать проектируемую или существующую систему.

41. Диаграммы взаимодействия их назначение, основные обозначения принятые в языке UML

Диаграммы взаимодействия являются моделями, описывающими поведение взаимодействующих групп объектов.

Как правило, диаграмма взаимодействия охватывает поведение только одного варианта использования. На такой диаграмме отображается ряд объектов и те сообщения, которыми они обмениваются между собой в рамках данного варианта использования.

Существует два вида диаграмм взаимодействия: диаграммы последовательности и кооперативные диаграммы.

42. Назначение концептуальной модели

Такие модели обобщенно представляют информационные потребности пользователей создаваемой системы в части использования хранимых данных и по существу являются средством коммуникации как разработчиков, так и пользователей на разных стадиях жизненного цикла базы данных

43. Понятие и цель объектно-ориентированного проектирования, основные этапы

Объемктно-ориентимрованное проектирование (ООП) - это часть объектно-ориентированной методологии, которая предоставляет возможность программистам оперировать понятием «объект», нежели понятием «процедура» при разработке своего кода. Объекты содержат инкапсулированные данные и процедуры, сгруппированные вместе, отображая т.о. сущность объекта. «Интерфейс объекта», описывает взаимодействие с объектом, то, как он определен. Программа, полученная при реализации объектно-ориентированного исходного кода, описывает взаимодействие этих объектов. Этапы:

1) Проектирование компонент прикладной области,

2) Проектирование компоненты взаимодействия с человеком,

3) Проектирование компонента управления процессом,

4) Проектирование процесса управления данными,

программирование неструктурный класс процедурный

44. Назначение и концепции визуального программирования (ВП): методическая база ВП

Визуальное программирование - способ создания программы для ЭВМ путём манипулирования графическими объектами вместо написания её текста. Методологически визуальное программирование в полном объеме это: Событийно-зависимое управление плюс. Визуальное сборочное программирование плюс. Объектно-ориентированное программирование плюс. Интеграция практически полного спектра инструментария (процедурных и баз данных ЯП), технологий (локальной, сетевой, клиент-серверной) и разнородных информационных сред (текстовой, графической, табличной, базовской, мультимедиа, коммуникационной).

45. Компоненты платформы Microsoft.Net

1).NET Framework - программная оболочка для C#. Итак, когда вы напишете программу, используя C#.NET Framework поймет ваш код и скажет операционной системе, как выполнить вашу программу.

А) Библиотеки классов.NET Framework (можете разрабатывать Windows-приложения, веб-приложения, сетевые программы, используя эти библиотеки.)

Б) Общеязыковая исполняющая среда. Эта среда ответственна за исполнение.NET-приложений и управление памятью.

2) Visual Studio.NET. этот инструмент экономит много времени на создании приложений. Технология drag-and-drop (перетащил и бросил) предоставляет возможность перетащить кнопку с панели инструментов и бросить ее на форму приложения, не написав при этом ни строчки кода.

Размещено на Allbest.ru

...