Sisteme și aplicații informatice

După cum rezultă din evoluţia prezentată în paragraful anterior, există mai multe metode de elaborare a produselor-program. În continuare vom prezenta caracteristicile principale ale acestor metode, deoarece multe din aceste caracteristici se regăsesc în metodele şi tehnicile utilizate în prezent.

Metoda programării clasice

Prin programarea clasică se face referire la primii ani de dezvoltare a programelor, respectiv începutul anilor ’50, perioadă în care existau puţine reguli, majoritatea vizând scrierea programelor. De aceea, programarea clasică este impropriu numită metodă, însă se face delimitarea de evoluţiile ulterioare din domeniul programării calculatoarelor.

Programarea clasică presupune conceperea monolitică a programului prin parcurgerea unor etape :

- analiza problemei în vederea stabilirii exacte a cerinţelor informaţionale ale utilizatorilor;

- elaborarea schemei logice a programului;

- scrierea programului sursă;

- compilarea şi ansamblarea programului;

- testarea şi corectarea programului;

- exploatarea programului.

Dezvoltarea programelor în această perioadă prezenta o serie de neajunsuri dintre care mai importante erau: elaborarea intuitivă sau artizanală a algoritmilor de rezolvare a problemei; existenţa numeroaselor operaţii de salt (instrucţiuni GOTO) ce conduc la un timp mare de execuţie a programului şi fac dificilă înţelegerea programului şi modificarea acestuia, chiar dacă acesta dispune de documentaţie; imposibilitatea desfăşurării activităţii de programare în echipă; ineficienţa şi slaba productivitate a activităţii de programare, mai ales în cazul programelor mai mari etc.

Acestea sunt doar câteva din motivele care au determinat progrmatorii să identifice şi să formuleze reguli care să-i ghideze în activitatea lor şi care au condus la apariţia unor metode de programare.

Metoda programării modulare

Programarea modulară poate fi considerată prima metodă de programare propriu-zisă. Premisele apariţiei ei au fost create odată cu apariţia limbajului FORTRAN, care oferea posibilitatea utilizării subprogramelor şi compilării lor separate. Compilarea separată a dus la apariţia bibliotecilor de subprograme.

Programarea modulară este o metodă de concepere a programelor care presupune descompunerea problemei de rezolvat în mai multe subprobleme mai simple, conform preceptelor gândirii carteziene: orice problemă, oricât de complexă ar fi, poate fi descompusă în subprobleme rezolvabile mai uşor decât problema iniţială. În acest mod, programatorii se pot concentra numai asupra unei subprobleme, considerând-o ca o problemă de sine stătătoare, dar care este mai simplă şi mai uşor de rezolvat.

Trebuie remarcat deja interesul pentru instituirea de reguli în conceperea programelor şi nu doar pentru scrierea programelor, precum şi considerarea lor ca activităţi independente; proiectarea modulelor programului se face independent de limbajul de programare ales, doar la scrierea programelor ţinându-se cont de specificul fiecărui limbaj. Fiecărei subprobleme îi va corespunde, în principiu, un modul de program, iar produsul-program va fi constituit prin integrarea modulelor componente, dezvoltate separat. De aici derivă şi numele metodei – programarea modulară.

Modulul este considerat o unitate structurală de sine stătătoare, fie program, fie subprogram, fie o unitate de program . Un modul poate fi format, la rândul său, din mai multe module. Modulele sunt relativ independente, ceea ce înseamnă că modificarea unui modul nu implică neapărat modificarea celorlalte module. Astfel, în cazul modificării structurii unui program, dacă funcţia pe care o realizează un modul nu este afectată, atunci acel modul va fi utilizat în continuare fără modificări. În fapt, obiectivul principal urmărit la proiectarea modulelor constă în identificarea unor module cât mai generale şi mai independente între ele, care să permită reutilizarea lor în cazul modificării programelor. De asemenea, modulele pot comunica între ele prin transmiterea de date.

Fiecare modul are rolul său bine precizat şi realizează o funcţie în cadrul întregului program, în conformitate cu rezultatele descompunerii funcţionale a problemei de rezolvat, realizată prin aplicarea strategiei descendente (“top-down”). De fapt, din abordarea modulară s-a desprins şcoala descompunerii funcţionale . Metoda presupune identificarea funcţiilor pe care le va realiza programul în vederea rezolvării problemei, asocierea unui modul pentru una sau mai multe din funcţiile identificate, stabilirea legăturilor dintre module, obţinându-se astfel structura programului. După ce structura programului este clar definită, se trece la transpunerea modulelor în construcţii sintactice specifice limbajului de programare ales (scrierea programelor-sursă), compilarea acestora şi realizarea celorlalte faze necesare obţinerii programelor executabile.

Avantajele programării modulare sunt multiple, printre cele mai importante se numără:

- creşterea calităţii programelor obţinute; ele conţin mai puţine erori, sunt mai uşor de înţeles şi de modificat.

- Sporirea productivităţii şi eficienţei în activitatea de programare, prin facilitarea lucrului în echipă şi utilizarea bibliotecilor de subprograme.

- Uşurarea testării programului prin efectuarea unei testări la nivelul modulelor.

- Obţinerea unor produse-program extensibile, ceea ce permite adăugarea unor noi module în programul existent dacă ulterior se doreşte realizarea unei noi funcţii.