Программирование (programming) -- теоретическая и практическая деятельность, связанная с созданием программ.
Программирование является собирательным понятием и может рассматриваться и как наука, и как искусство, на этом основан научно-практический подход с разработке программ.
Программа -- результат интеллектуального труда, для которого характерно творчество, а оно, как известно, не имеет четких границ, В любой программе присутствует индивидуальность ее разработчика, программа отражает определенную степень искусства программиста. Вместе с тем программирование предполагает и рутинные работы, которые могут и должны иметь строгий регламент выполнения и соответствовать стандартам.
Программирование базируется на комплексе научных дисциплин, направленных на исследование, разработку и применение методов и средств разработки программ (специализированного инструментария создания программ). При разработке программ используются ресурсоемкие и наукоемкие технологии, высококвалифицированный интеллектуальный труд.
Программирование -- это развитая отрасль хозяйственной деятельности, связанная со значительными затратами материальных, трудовых и финансовых ресурсов. По данным зарубежных источников, в середине 90-х годов в мире было занято программированием до 2% трудоспособного населения. Совокупный оборот в сфере создания программных средств достигает нескольких сот миллиардов долларов в год.
В связи с ростом потребности в разнообразных программах обработки данных весьма актуален вопрос применения эффективных технологий программирования и их перевода на промышленную основу. Это означает:
стандартизованность, тиражируемость и воспроизведение различными разработчиками методов программирования;
внедрение прогрессивных инструментальных средств разработки программ;
использование специальных методов и приемов организации работ по разработке программ.
2. Прикладное программное обеспечение
Характеристика пакетов прикладных программ
Данный класс программных средств наиболее представителен, что обусловлено прежде всего широким применением средств компьютерной техники во всех сферах деятельности человека, созданием автоматизированных информационных систем различных предметных областей.
Классификация пакетов прикладных продуктов, внутри которого проводится классификация по разным признакам:
типам предметных областей;
информационным системам;
функциям и комплексам задач, реализуемых программным способом.
Для некоторых предметных областей возможна типизация функций управления, структуры данных и алгоритмов обработки. Это вызвало разработку значительного числа ГОШ одинакового функционального назначения и, таким образом, создало рынок программных продуктов:
ППП автоматизированного бухгалтерского учета;
ППП финансовой деятельности;
ППП управления персоналом (кадровый учет);
ППП управления материальными запасами;
ППП управления производством;
банковские информационные системы и т.п.
Основные тенденции в области развития проблемно-ориентированных программных средств:
создание программных комплексов в виде автоматизированных рабочих мест (АРМ) управленческого персонала;
создание интегрированных систем управления предметной областью на базе вычислительных сетей, объединяющих АРМы в единый программный комплекс с архитектурой клиент-сервер;
организация данных больших информационных систем в виде распределенной базы данных на сети ЭВМ;
наличие простых языковых средств конечного пользователя для запросов к базе данных;
настройка функций обработки силами конечных пользователей (без участия программистов);
защита программ и данных от несанкционированного доступа (парольная защита на уровне функций, режимов работы, данных).
Для подобного класса программ высоки требования к оперативности обработки данных (например, пропускная способность для банковских систем должна составлять несколько сот транзакций в секунду), велики объемы хранимой информации, что обусловливает повышенные требования к средствам администрирования данных БД (актуализации, копирования, обеспечения производительности обработки данных).
Наиболее важно для данного класса программных продуктов создание дружественного интерфейса для конечных пользователей.
Данный класс программных продуктов весьма динамичен как по составу реализуемых ими функций, так и по используемому для их создания инструментарию разработчика. Со временем границы компьютеризации информационных систем, как правило, расширяются, что приводит к изменению функций существующих ППП.
ППП автоматизированного проектирования
Программы этого класса предназначены для поддержания работы конструкторов и технологов, связанных с разработкой чертежей, схем, диаграмм, графическим моделированием и конструированием, созданием библиотеки стандартных элементов (темплетов) чертежей и их многократным использованием, созданием демонстрационных иллюстраций и мультфильмов.
Отличительной особенностью этого класса программных продуктов являются высокие требования к технической части системы обработки данных, наличие библиотек встроенных функций, объемов, интерфейсов с графическими системами и базами данных.
ППП общего назначения.
Данный класс содержит широкий перечень программных продуктов, поддерживающих преимущественно информационные технологии конечных пользователей. Кроме конечных пользователей этим программными продуктами за счет встроенных средств технологии программирования могут пользоваться и программисты для создания усложненных программ обработки данных.
Представители данного класса программных продуктов:
Настольные системы управления базами данных (СУБД), обеспечивающие организацию и хранение локальных баз данных на автономно работающих компьютерах либо централизованное хранение баз данных на файл-сервере и сетевой доступ к ним.
В настоящее время наиболее широко представлены реляционные СУБД для персональных компьютеров, осуществляющие:
работу с базой данных через экранные формы;
организацию запросов на поиск данных с помощью специальных языков запросов высокого уровня;
генерацию отчетов различной структуры данных с подведением промежуточных и окончательных итогов;
вычислительную обработку путем выполнения встроенных функций, программ, написанных с использованием языков программирования и макрокоманд.
Пользовательские приложения (прикладные программы), функционирующие в среде СУБД, создаются по типу меню работы конечного пользователя, каждая команда которого обеспечивает автоматизированное выполнение определенной функции.
В современных СУБД (например, в СУБД Access 2.0) содержатся элементы CASE-технологии процесса проектирования, в частности:
визуализирована схема баз данных;
осуществлена автоматическая поддержка целостности баз данных при различных видах обработки (включение, удаление или модификация данных баз данных);
предоставляются так называемые мастера, обеспечивающие поддержку процесса проектирования (режим "конструктор") -- мастер таблиц, мастер форм, мастер отчетов, построитель меню и т.п.;
созданы для широкого использования прототипы (шаблоны) структур баз данных, форм, отчетов и т.д.
Все это свидетельствует о расширении функциональных возможностей СУБД как инструментального средства для создания приложений. Более подробно рассмотрим о СУБД.
Серверы баз данных -- успешно развивающийся вид программного обеспечения, предназначенный для создания и использования при работе в сети интегрированных баз данных в архитектуре клиент-сервер.
Многопользовательские СУБД (типа Paradox, Access, FoxPro и др.) В сетевом варианте обработки данных хранят информацию на файл-сервере -- специально выделенном компьютере в централизованном виде, но сама обработка данных ведется на рабочих станциях. Серверы баз данных, напротив, всю обработку (хранение, поиск, извлечение и передачу данных клиенту) данных выполняют самостоятельно, одновременно обеспечивая данными большое число пользователей сети.
Общим для различных видов серверов баз данных является использование реляционного языка SQL (Structured Query Language) для реализации запросов к денным.
Большинство серверов баз данных может использовать одновременно несколько платформ (Windows NT, Unix, OS/2 и др.), поддерживает широкий спектр протоколов передачи данных (IPX, ТСРЛР, Х.25 и др.).
Некоторые серверы реализуют распределенное хранение информации в сети, поддерживают интерфейсы на уровне вызова типа:
ODBC -- Open Data Base Connectivity для доступа к разнородным базам данных;
DAL -- Data Access Language для создания запроса на выборку данных, распределенных в сети;
SAG/CLI -- SQL Access Group/ Call Level Interface для распределенных запросов и др. Самой большой проблемой применения серверов баз данных являются обеспечение целостности (непротиворечивости) баз данных, решение вопроса, связанного с дублированием (тиражированием) данных по узлам сети и их синхронным обновлением.
Генераторы (серверы) отчетов -- самостоятельное направление развития программных средств, обеспечивающих реализацию запросов и формирование отчетов в печатном или экранном виде в условиях сети с архитектурой клиент-сервер.
Сервер отчетов подключается к серверу баз данных, используя все уровни передач и драйверы сервера баз данных. Серверы отчетов включают:
программы планирования -- учет времени для формирования отчетов по требованию пользователей, составление расписания выдачи и распространения отчетов по сети;
программы управления очередью запросов на формирование отчетов;