Структурное программирование: нисходящая разработка, использование базовых логических структур, сквозной структурный контроль.

Задача технологии структурного программирования - предложить набор методов, которые позволят решать сложные задачи (повышать надежность кода, увеличивать производительность труда). В основе лежит алгоритмическая декомпозиция.

Алгоритмическая декомпозиция - идея разделения задачи по подзадачи по действию ("Что нужно делать?").

Этапы разработки ПО в структурном программировании:

1. Анализ (оценка задачи, переработка тз)
2. Проектирование (разработка алгоритмов)
3. Кодирование
4. Тестирование

Технологии структурного программирования

Три технологии структурного программирования:

1. Нисходящая разработка.
2. Использование базовых логических структур.
3. Сквозной структурный контроль.

Нисходящая разработка

Этапы создание программного продукта:

1. Анализ. (Оцениваем задачу, переработка ТЗ)
2. проектирование
3. кодирование
4. тестирование
5. сопровождение
6. модификация 2-4 используют нисходящий подход.

В нисходящей разработке используются алгоритмы декомпозиции – разбиение задачи на подзадач (из принципа "разделяй и властвуй"). Выделенные подзадачи разбиваются дальше на подзадачи. Таким образом, формируется иерархическая структура: данные нисходящие, логика восходящая, разработка нисходящая.

Нисходящая разработка используется в трех этапах разработки (проектировании, кодировании, тестировании).

Правила структурного программирования:

• Данные на низком уровне, на высшем логика.
• Для каждой полученной подзадачи создаем отладочный модуль. Готовятся тестирующие пакеты (до этапа кодирования). Принцип полного недоверия к данным.
• Возврат результата наверх и анализ последующего результата там.
• Явная передача данных через список параметров (не более 3х).
• Функция может возвращать не более одного параметра. Не более 7 подзадач у задачи.
• Глубина вложенности конструкций - не больше трёх.
• Иерархия уровня абстракции должна соответствовать иерархии данных [Нельзя работать с полями полей структур].
• Чем больше уровней абстракции, тем лучше.

Принципы работы с кодом:

• Сегментирование (функция разбивается на логические куски).
• Пошаговая реализация.
• Вложенные конструкции (глубина не более 3х).

Использование базовых логических структур.

Базовые управляющие конструкции:

• Последовательность
• Ветвление [if, switch]
• Повторение [while, until, for, loop - безусловный цикл]

Принципы структурного программирования:

• Выход из цикла должен быть один.
• Не использовать оператора безусловного перехода goto.
• Любая программа строится из трёх базовых управляющих конструкций: последовательность, ветвление, цикл.
• В программе базовые управляющие конструкции могут быть вложены друг в друга произвольным образом.
• Повторяющиеся фрагменты программы можно оформить в виде подпрограмм (процедур и функций).
• Все перечисленные конструкции должны иметь один вход и один выход.

Сквозной структурный контроль

IBM предложила идею организации контрольных сессий.

Суть контрольных сессий: перенос контролирующей функции на плечо самих программистов, чтобы они контролировали друг друга. Сколько было контрольных сессий - не влияет на оценку работы. А сколько недочетов найдут в коде - влияет. Участвуют только программисты (без руководства).

Преимущества этой технологии:

• Самые серьезные логические ошибки исправляются на ранних стадиях разработки.
• При таком подходе нет "кода в корзину".
• Начиная с самых ранних стадий идет взаимодействие с заказчиком.
• Объединение этапов кодирования, проектирования и тестирования (параллельно происходит).
• Комплексная отладка - тесты пишутся до этапа проектирования на основе ТЗ.
• Удобное распределение работы между программистами.
• Из-за многоуровневой абстракции возникают естественные контрольные точки за наблюдением за проектом.
• Локализация ошибок. (много уровней абстракции, легко выявить где)
• Вероятность невыполнения проекта сводится к нулю.
• Повторное исправление кода, выделяются библиотеки.
• Плавное распределение ресурсов при разработке программного продукта. Нет аврала в конце проекта. На начальном этапе используется иерархический подход (на этапе распределения ролей), а потом операционный(разработка).

Иерархический - порядок программирования и тестирования модулей определяется их расположением в схеме иерархии

Операционный - модули разрабатываются в порядке их выполнения при запуске готовой программы.

Недостатки этой технологии:

Сложно модифицировать код:

• Модификацией занимаются другие люди
• Понижение надежности за счет внесения изменений в написанный чужой код (плюс трата времени на разбор чужого кода).
• Изменение данных, следовательно программа сыпется. Возникают моменты, когда легче написать свою программу с нуля.
• Исключительные ситуации обрабатываются вперемешку с логикой кода - это приводит к большому количеству проверок и необходимости "протаскивать" ошибку чрез весь код до того места, где её можно будет обработать.