Uvod u programsko inženjerstvo
Programsko inženjerstvo je grana računalne znanosti koja uključuje razvoj i održavanje softverskih sustava. Ova disciplina integrira principe računalne znanosti i inženjerstva za dizajn, razvoj, testiranje i upravljanje softverskim aplikacijama. Cilj softverskog inženjerstva je proizvesti visokokvalitetni softver na troškovno učinkovit način.
Razumijevanje životnog ciklusa razvoja softvera (SDLC)
Životni ciklus razvoja softvera (SDLC) okvir je koji ocrtava faze uključene u proces razvoja softvera. Ove faze uključuju:
- Analiza zahtjeva: Razumijevanje i dokumentiranje onoga što softver treba učiniti.
- Dizajn: Planiranje arhitekture i komponenti softvera.
- Implementacija: Pisanje koda prema dizajnu.
- Testiranje: Provjera radi li softver kako je predviđeno.
- Implementacija: stavljanje softvera na raspolaganje za korištenje.
- Održavanje: Rješavanje problema i ažuriranje softvera tijekom vremena.
Ključna načela softverskog inženjerstva
Softversko inženjerstvo vodi nekoliko temeljnih načela, uključujući:
- Modularnost: Dijeljenje softvera na manje dijelove kojima se može upravljati.
- Apstrakcija: Pojednostavljivanje složenih stvarnosti modeliranjem softverskih komponenti na višoj razini.
- Enkapsulacija: Spajanje podataka s metodama koje rade na tim podacima.
- Nasljeđivanje: Izvođenje novih klasa iz postojećih za promicanje ponovne upotrebe koda.
- Polimorfizam: Omogućuje da se objekti različitih klasa tretiraju kao objekti zajedničke super klase.
Obrasci dizajna softvera
Obrasci dizajna softvera općenita su rješenja koja se mogu ponovno koristiti za uobičajene probleme u dizajnu softvera. Neki popularni uzorci dizajna uključuju:
- Singleton Pattern: Osigurava da klasa ima samo jednu instancu i pruža joj globalnu točku pristupa.
- Uzorak tvorničke metode: Definira sučelje za stvaranje objekta, ali dopušta podklasama da odluče koju će klasu instancirati.
- Uzorak promatrača: ovisnost jedan prema više između objekata tako da kada jedan objekt promijeni stanje, svi njegovi ovisni subjekti se obavještavaju i ažuriraju automatski.
- Strateški obrazac: Definira obitelj algoritama, enkapsulira svaki od njih i čini ih međusobno zamjenjivima.
Agilni razvoj softvera
Agilni razvoj softvera je skup metodologija koje se temelje na iterativnom razvoju, gdje se zahtjevi i rješenja razvijaju kroz suradnju između samoorganizirajućih međufunkcionalnih timova. Temeljne vrijednosti agilnog razvoja softvera uključuju:
- Pojedinci i interakcije oko procesa i alata.
- Radni softver preko opsežne dokumentacije.
- Suradnja s klijentima preko pregovora o ugovoru.
- Reagiranje na promjenu umjesto slijeđenja plana.
Osiguranje kvalitete u programskom inženjerstvu
Osiguranje kvalitete (QA) uključuje sustavno praćenje i evaluaciju različitih aspekata projekta, usluge ili objekta kako bi se osiguralo da su standardi kvalitete zadovoljeni. U softverskom inženjerstvu QA se fokusira na poboljšanje procesa razvoja softvera i sprječavanje nedostataka u softverskom proizvodu. QA prakse uključuju:
- Pregled koda: Sustavno ispitivanje izvornog koda računala namijenjeno pronalaženju i ispravljanju grešaka zanemarenih u početnoj fazi razvoja, poboljšavajući i ukupnu kvalitetu softvera i vještine programera.
- Kontinuirana integracija i isporuka (CI/CD): Metoda za čestu isporuku aplikacija korisnicima uvođenjem automatizacije u faze razvoja aplikacije. Glavni koncepti koji se pripisuju CI/CD-u su kontinuirana integracija, kontinuirana isporuka i kontinuirana implementacija.
- Automatizirano testiranje: korištenje softverskih alata za pokretanje testova softvera koji se razvija kako bi se osiguralo da se ponaša prema očekivanjima.
Softverska metrika i mjerenje
Softverske metrike su mjerni standardi koji pružaju kvantitativnu osnovu za razvoj i provjeru valjanosti modela softverskih procesa, proizvoda i usluga. Uobičajene softverske metrike uključuju:
- Složenost koda: Mjeri koliko je teška struktura programa za razumijevanje. Primjeri uključuju ciklomatsku složenost, koja se može definirati za modul s \(n\) binarnim odlukama kao \(M = n + 1\) .
- Linije koda (LOC): Mjeri veličinu softverskog programa brojanjem redaka teksta u izvornom kodu programa.
- Funkcijske točke (FP): Mjere funkcionalnost isporučenu korisniku, na temelju broja i složenosti ulaza, izlaza, upita, datoteka i datoteka sučelja.
Programsko inženjerstvo je složena, višestruka disciplina koja pokriva koncepciju, dizajn, razvoj, testiranje i održavanje softvera. Područje ne zahtijeva samo tehničke vještine i poznavanje programskih jezika i metodologija razvoja softvera, već i razumijevanje obrazaca dizajna softvera, osiguranje kvalitete, timsku suradnju i upravljanje projektima. Sposobnost učinkovite primjene ovih koncepata i praksi u konačnici određuje uspjeh softverskih projekata.
