Вступ до програмної інженерії
Інженерія програмного забезпечення — це галузь інформатики, яка включає розробку та підтримку програмних систем. Ця дисципліна об’єднує принципи інформатики та інженерії для проектування, розробки, тестування програмного забезпечення та керування ними. Метою розробки програмного забезпечення є виробництво високоякісного програмного забезпечення економічно ефективним способом.
Розуміння життєвого циклу розробки програмного забезпечення (SDLC)
Життєвий цикл розробки програмного забезпечення (SDLC) — це структура, яка окреслює етапи процесу розробки програмного забезпечення. Ці етапи включають:
- Аналіз вимог: розуміння та документування того, що має робити програмне забезпечення.
- Дизайн: Планування архітектури та компонентів програмного забезпечення.
- Реалізація: Написання коду відповідно до дизайну.
- Тестування: Перевірка роботи програмного забезпечення належним чином.
- Розгортання: створення програмного забезпечення доступним для використання.
- Технічне обслуговування: виправлення проблем і оновлення програмного забезпечення з часом.
Основні принципи розробки програмного забезпечення
Розробка програмного забезпечення керується кількома основними принципами, зокрема:
- Модульність: поділ програмного забезпечення на менші керовані частини.
- Абстракція: спрощення складних реалій шляхом моделювання програмних компонентів на вищому рівні.
- Інкапсуляція: об’єднання даних із методами, які працюють із цими даними.
- Успадкування: отримання нових класів із існуючих для сприяння повторному використанню коду.
- Поліморфізм: Дозволяє розглядати об’єкти різних класів як об’єкти спільного суперкласу.
Патерни проектування програмного забезпечення
Шаблони проектування програмного забезпечення — це загальні багаторазові рішення типових проблем у проектуванні програмного забезпечення. Деякі популярні шаблони дизайну включають:
- Шаблон Singleton: гарантує, що клас має лише один екземпляр і забезпечує глобальну точку доступу до нього.
- Шаблон фабричного методу: визначає інтерфейс для створення об’єкта, але дозволяє підкласам вирішувати, який клас створювати.
- Шаблон спостерігача: залежність «один-до-багатьох» між об’єктами, так що коли один об’єкт змінює стан, усі його залежні сповіщаються й оновлюються автоматично.
- Шаблон стратегії: визначає сімейство алгоритмів, інкапсулює кожен із них і робить їх взаємозамінними.
Гнучка розробка програмного забезпечення
Гнучка розробка програмного забезпечення – це набір методологій, заснованих на ітераційній розробці, де вимоги та рішення розвиваються завдяки співпраці між самоорганізованими міжфункціональними командами. Основні цінності гнучкої розробки програмного забезпечення включають:
- Особи та взаємодія процесів та інструментів.
- Працююче програмне забезпечення над повною документацією.
- Співпраця з клієнтом над узгодженням контракту.
- Реагування на зміни замість дотримання плану.
Забезпечення якості програмної інженерії
Забезпечення якості (QA) передбачає систематичний моніторинг і оцінку різних аспектів проекту, послуги або об'єкта для забезпечення дотримання стандартів якості. У розробці програмного забезпечення QA фокусується на вдосконаленні процесу розробки програмного забезпечення та запобіганні дефектам програмного продукту. Практики контролю якості включають:
- Перевірка коду: систематична перевірка вихідного коду комп’ютера, спрямована на пошук і виправлення помилок, пропущених на початковому етапі розробки, покращуючи як загальну якість програмного забезпечення, так і навички розробників.
- Безперервна інтеграція та доставка (CI/CD): метод частої доставки програм клієнтам шляхом впровадження автоматизації на етапах розробки програми. Основні концепції CI/CD — безперервна інтеграція, безперервна доставка та безперервне розгортання.
- Автоматичне тестування: використання програмних засобів для запуску тестів програмного забезпечення, що розробляється, щоб переконатися, що воно працює належним чином.
Програмні показники та вимірювання
Показники програмного забезпечення — це стандарти вимірювання, які забезпечують кількісну основу для розробки та перевірки моделей програмних процесів, продуктів і послуг. Загальні показники програмного забезпечення включають:
- Складність коду: вимірює, наскільки складна структура програми для розуміння. Приклади включають цикломатичну складність, яку можна визначити для модуля з \(n\) бінарними рішеннями як \(M = n + 1\) .
- Рядки коду (LOC): вимірює розмір програмного забезпечення шляхом підрахунку рядків тексту у вихідному коді програми.
- Функціональні точки (FP): вимірює функціональні можливості, надані користувачеві, на основі кількості та складності входів, виходів, запитів, файлів і файлів інтерфейсу.
Розробка програмного забезпечення — це складна, багатогранна дисципліна, яка охоплює концепцію, проектування, розробку, тестування та підтримку програмного забезпечення. Ця сфера вимагає не тільки технічних навичок і знань мов програмування та методології розробки програмного забезпечення, але й розуміння шаблонів проектування програмного забезпечення, забезпечення якості, командної співпраці та управління проектами. Здатність ефективно застосовувати ці концепції та практики зрештою визначає успіх проектів програмного забезпечення.
