Интегрированные среды разработки программ.

Большую значимость информационные модели и структуры данных имеют для информационного моделирования предметной области, в основе которого лежит положение об определяющей роли данных при проектировании алгоритмов и программ. Данный подход был сформирован в условиях развития программных средств организации хранения и обработки данных — систем управления базами данных (СУБД) [10].
Дж. Мартин, являющийся одним из основоположников информационной инженерии, выделял следующие составляющие данного подхода:
информационный анализ предметных областей (бизнес-областей);
информационное моделирование — построение комплекса взаимосвязанных моделей данных;
системное проектирование функций обработки данных;
детальное конструирование процедур обработки данных.
На первом этапе строятся информационные модели различных уровней представления:
информационно-логическая модель, которая не зависит от средств программной реализации хранения и обработки данных и отражает интегрированные структуры данных предметной области;
даталогические модели, которые ориентированы на среду хранения и обработки данных. Они имеют два уровня представления — логический и физический. Логический уровень данных применимо к СУБД реализуется в виде:
концептуальной модели — перечень интегрированных структур данных под управлением СУБД;
внешних моделей данных — подмножество структур данных для реализации приложений.
Физический уровень соответствует организации хранения данных в памяти компьютера.
При помощи средств структур данных реализуется моделирование функций предметной области, слежение взаимосвязи между функциями обработки, уточнение состава входной и выходной информации, логики преобразования входных структур данных в выходные.
Алгоритм обработки данных может быть представлен в виде совокупности процедур преобразований структур данных в соответствии с внешними моделями данных.
Выбор средств реализации программного продукта определяет вид даталогической модели и, следовательно, алгоритмов преобразования данных.
В основе объектно-ориентированного подхода к проектированию программных продуктов лежат:
выделение классов объектов;
определение характерных свойств объектов и методов их обработки;
разработка иерархии классов, наследовании свойств объектов и методов их обработки.
Каждый объект при таком подходе хранит не только данные, но и программу обработки этих данных и относится к определенному классу. При помощи класса один и тот же программный код может использоваться для различных объектов, относящихся к нему.
Использование объектного подхода при разработке алгоритмов и программ предполагает:
объектно-ориентированный анализ предметной области;
объектно-ориентированное проектирование.
Объектно-ориентированный анализ заключается в анализе предметной области и выделении объектов, определении их свойств и методов обработки объектов, а также установление их взаимосвязей.
Объектно-ориентированное проектирование объединяет процесс объектной декомпозиции и представления с использованием моделей данных проектируемой системы на логическом и физическом уровнях, в статике и динамике.
Для проектирования программных продуктов разработаны специальные объектно-ориентированные технологии, в состав которых входят специализированные языки программирования и инструментальные средства разработки пользовательского интерфейса.
Традиционные подходы к разработке программных продуктов всегда подчеркивали различия между данными и процессами их обработки. Так, технологии, ориентированные на информационное моделирование, сперва определяют данные, а после описывают процессы, использующие эти данные. Технологии структурного подхода в первую очередь ориентируются на процессы обработки данных с дальнейшим установлением необходимых для этого данных и организации информационных потоков между связанными процессами.
Объектно-ориентированная технология разработки программных продуктов позволяет объединить данные и процессы в логические сущности — объекты, обладающие способностью наследовать характеристики (методы и данные) одного или более объектов, за счет чего обеспечивается повторное использование программного кода. Это приводит к существенному сокращению затрат на создание программных продуктов, повышает эффективность жизненного цикла программных продуктов, а также уменьшает длительность фазы разработки [1].