Реферат на тему Основные подходы к процессу программирования

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ 3
1 Основные парадигмы в программировании 6
2 Характеристика ООП подхода в программировании 7
2.1 Основные понятия и термины 8
2.2 Базовые принципы ООП 10
2.3 Ключевые концепции ООП 11
3 Отдельные этапы в ходе разработки программы с использованием ООП 14
3.1 Постановка задачи 14
3.2 Логическое проектирование, моделирование средствами UML 15
3.3 Описание структуры программы и реализация классов 17
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 20
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 22

Введение:

 В последние годы неузнаваемо изменилась вычислительная техника: от первых ЭВМ на радиолампах, затем – на транзисторах, машин на интегральных схемах, до современных машин ЭВМ на одном кристалле кремния 6х6 мм, схема которых эквивалентна сотням тысяч радиодеталей. Сегодня в авангард выходят многопроцессорные системы и мобильные устройства.
Бум развития приходится на конец ХХ века и его продолжение наблюдается и в ХХI, сегодня компьютеры проникли во все сферы нашей жизни. Эта ситуация способствовала сильнейшему развитию языков программирования, развитию алгоритмики и таких новых направлений как: моделирование, инжиниринг, теория алгоритмов, искусственный интеллект и ряд других направлений. Достижения в этих областях науки неоспоримы – компьютеры готовят еду, управляют транспортом, летают самостоятельно в космос и на другие планеты. А все это опирается на основы программирования, алгоритмические конструкции: следование, ветвление, циклы и использование базовых наборов структур.
Развитие подходов в программировании привело к появлению такого понятия как парадигма – набор основных понятий, правил и методов внутри подхода, которые определяют стиль программирования.
Формулировка темы реферата не конкретизирует направление. Под словосочетанием «подходы к процессу» можно понимать и глобальные сформировавшиеся подходы, как то «структурный», «процедурный», «процедурно-модульный», так и выделение конкретных этапов в ходе реализации процесса. Эти направления развития темы достаточно различны: первый рассматривает глобальные правила и методы, сформировавшиеся внутри конкретной парадигмы, второе направление – рассматривает тактику и стратегию на примере конкретного проекта.
В работе принято решение рассматривать подходы глобально, более детально охарактеризовать ООП подход, как наиболее востребованный и актуальный сегодня, проиллюстрировать отдельные фазы (этапы) в ООП на примере конкретной задачи.
В истории развития программирования, как вида деятельности человека можно выделить ряд различных по своей сути парадигм. Одной из наиболее новых, и современных считается объектно-ориентированная парадигма.
Объектно-ориентированное программирование (ООП) в настоящее время стало доминирующей парадигмой программирования, вытеснив структурные, процедурно-ориентированные подходы, разработанные в начале 1970-х годов.
Учитывая популярность и востребованность ООП, этому вопросу посвящено большое количество литературных источников, учебников, статей и публикаций. Материал, изложенный в этих источниках, можно условно разделить на несколько категорий: общие принципы ООП, ООП в конкретно выбранных языках программирования, решение прикладных задач с использованием ООП, особенности реализации и специфические вопросы использования, объектное моделирование.
Естественно, понятия, которые будут рассмотрены в работе, далеко не новы и описаны многократно в различных источниках. Их актуальность определяется не новизной, а тем, что эти понятия лежат в основе современного программирования как такового, они составляют фундамент современного подхода в программировании. Актуальность исследования данных вопросов определена тем, что сегодня ООП подход в программировании занимает доминирующую позицию и является базовым минимумом для любого начинающего программиста, стоящего в начале своего профессионального пути[13].
Объектом исследования в работе выступают различные подходы к программированию, сформировавшиеся в ходе эволюции программирования, как направления деятельности человека.
Предметом исследования являются особенности ООП и применение ООП в прикладных задачах. ТО есть основной фокус в работе будет сосредоточен именно на этом подходе
Цель работы – исследовать объектно-ориентированный подход, выявить его преимущества и недостатки. Работа предполагает также беглое исследование и сравнение других известных подходов.
Учитывая объект и предмет исследования, а также цели работы, стоит определить следующие задачи:
рассмотреть историю развития программирования на примере смены парадигм;
определить основные понятия и методы ООП;
проиллюстрировать использование ООП на примере реализации прикладных задач с использованием выбранного языка программирования.

Заключение:

Исследования, проведенные в работе, показывают, что ООП парадигма и объектный подход в программировании сегодня актуален и востребован. Как следствие этот подход постоянно развивается, внедряются новые концепции и методы. Сегодня ООП это уже не просто языки программирования, позволяющие описывать классы и настраивать взаимодействие между ними, ООП это философия и методология представления модели реального мира со своими подходами, принципами и механизмами.
Как следствие, подходы и механизмы решения проблем, свойственные ООП, стандартизируются и выходят на новый уровень использования. Большинство современных языков (не считая специфических) поддерживают парадигму объектного подхода в программировании. Кроме непосредственно языков программирования с поддержкой ООП развиваются и средства моделирования для передпроектного анализа и логического проектирования в ходе реализации проекта. Наибольшее распространение и признание получил язык моделирования UML и нотация моделирования, предложенная его авторами.
Методология объектно-ориентированного проектирования, безусловно, является передовой и эффективной для проектирования широкого спектра больших программных систем, таких, как интерактивные системы, системы реального времени. Концепции ООП хорошо сочетаются с другими подходами к написанию компьютерных систем.
Несомненным преимуществом объектного подхода является концептуальная близость к предметной области произвольной структуры и назначения. Механизм наследования атрибутов и методов позволяет строить производные понятия на основе базовых и таким образом создавать модель сколь угодно сложной предметной области с заданными свойствами.
Основное достоинство ООП – сокращение количества межмодульных вызовов и уменьшение объемов информации, передаваемой между модулями, по сравнению с модульным программированием.
Основной недостаток ООП – некоторое снижение быстродействия за счет более сложной организации программной системы. Данный подход эффективен для больших долгосрочных проектов и достаточно затратен во всех отношениях (человеческий, машинный ресурсы, поддержка) для небольших проектов или узконаправленных локальных программ.

Фрагмент текста работы:

1 Основные парадигмы в программировании
Сам термин «ПАРАДИГМА» приписывают автору Т. Куну, термин был предложен в его работе «Структура научных революций»[11], но в разрезе программирования этот термин впервые применил в 1978 году Р. Флойд. Хотя термин появился только в 1978 году, сами парадигмы образовались существенно раньше, как только появились первые программируемые компьютеры, начали появляться и совершенствоваться подходы и методы. Количество парадигм сложно определить однозначно, да и границы между конкретными парадигмами бывают достаточно условными. Так, например, автор К.А. Хайдаров[18]определяет ряд парадигм, особенности которых представлены в таблице 1.1
Таблица 1 Парадигмы в программировании
Вид программирования Особенности
императивное программа = последовательность действий, связанных условными и безусловными переходами
продукционное (логическое) программа = система определений и правил вида «условие => новый факт»
сентенциальное программа = система правил вида «шаблон => трансформирующее действие»
автоматное программа = конечный автомат или автомат специального типа
функциональное программа = система определений функций, описание того, что нужно вычислить, а как это сделать — решает транслятор; последовательность действий не прослеживается
структурное программа = последовательность базовых алгоритмических структур
процедурное программа = последовательность процедур, каждая из которых есть последовательность элементарных действий и вызовов процедур, построенных на основе структурного подхода
объектно-ориентированное программа = несколько взаимодействующих объектов, функциональность (действия) и данные распределяются между этими объектами
событийное программа = система правил вида «событие => новые события» + диспетчер событий

Объем работы не позволяет детально рассматривать все существующие сегодня парадигмы в программировании, а учитывая выбранную в работе направленность далее остановимся только на краткой характеристике объектно-ориентированного подхода.