FORTRAN & Αντικειμενοστραφής Προγραμματισμός ΣΝΜΜ 2016

Transcript

1 FORTRAN & Αντικειμενοστραφής Προγραμματισμός ΣΝΜΜ 2016 Μ6. Φάσεις ανάπτυξης λογισμικού: προδιαγραφές, σχεδίαση, υλοποίηση, επαλήθευση, τεκμηρίωση, συντήρηση προγραμμάτων Δρ. Γεώργιος Παπαλάμπρου Επικ. Καθηγητής ΕΜΠ Εργαστήριο Ναυτικής Μηχανολογίας ΕΜΠ/ΣΝΜΜ Εργαστήριο Ναυτικής Μηχανολογίας

2 Ενότητες

3 Ενότητες Μαθήματος 1. Εισαγωγή στην γλώσσα προγραμματισμού FORTRAN 2. Απλοί τύποι δεδομένων, σταθερές και μεταβλητές, εκφράσεις, απλές εντολές. 3. Δομές ελέγχου. 4. Συναρτήσεις και διαδικασίες, πέρασμα παραμέτρων. 5. Μεταφορά δεδομένων, είσοδος/έξοδος, εξωτερικά αρχεία δεδομένων. 6. Φάσεις ανάπτυξης λογισμικού: προδιαγραφές, σχεδίαση, υλοποίηση, επαλήθευση, τεκμηρίωση, συντήρηση προγραμμάτων. 7. Στοιχεία μεθοδολογίας ορθού προγραμματισμού: αλγόριθμοι, δομές δεδομένων, επανάληψη, αναδρομή, δομημένος προγραμματισμός. 8. Σύνθετες δομές δεδομένων: πίνακες, εγγραφές, συνδεδεμένες λίστες. Δυναμική παραχώρηση μνήμης. 9. Βασικές έννοιες αντικειμενοστραφούς προγραμματισμού: αφηρημένοι τύποι δεδομένων, κλάσεις, αντικείμενα, μεταβλητές, μέθοδοι, ενθυλάκωση, κληρονομικότητα, πολυμορφισμός. 10.Διασύνδεση της FORTRAN με άλλες γλώσσες προγραμματισμού. 11.Υλοποίηση παραδειγμάτων και επίλυση προβλημάτων με τη γλώσσα προγραμματισμού FORTRAN.

4 Φάσεις Ανάπτυξης Λογισμικού

5 Βασική πηγή κεφαλαίου: E. Yourdon (1989)

6 Περιεχόμενα:

7 Περιεχόμενα:

8 Δομή οργανισμού:

9 Ρόλος αναλυτή: Scribe=a person who serves as a professional copyist, especially one who made copies of manuscripts before the invention of printing.

10 Project Life Cycle

11 Project Life Cycle

12 Project Life Cycle

13 Project Life Cycle: Classical

14 Project Life Cycle: Classical

15 Project Life Cycle: Towards Structured Life Cycle

16 Project Life Cycle: Towards Structured Life Cycle

17 Project Life Cycle: Towards Structured Life Cycle 9 activities 3 terminators

18 Project Life Cycle: Towards Structured Life Cycle

19 Project Life Cycle: Towards Structured Life Cycle

20 Project Life Cycle: Towards Structured Life Cycle

21 Modeling Tools

22 Τα 3 εργαλεία μοντελοποίησης: 1. Data flow diagram (DFD) 2. Entity-relationship diagram (ERD) 3. State-transition diagram (STD)

23 1. Data Flow Diagram

24 1. Data Flow Diagram

25 1. Data Flow Diagram

26 1.1 Data dictionary

27 1. 2 Process specifications

28 1. 2 Process specifications

29 1. 2 Process specifications

30 1. 2 Process specifications Παράδειγμα: Απλουστευμένο δομικό διάγραμμα μηχανής εσωτερικής καύσης Process specifications Μετρούμενες μεταβλητές Από: L. Guzzella, C. Onder, Introduction to modeling and control of ICE systems, springer, 2004.

31 1. 2 Process specifications Process specifications Από: L. Guzzella, C. Onder, Introduction to modeling and control of ICE systems, springer, 2004.

32 2. Entity-relationship diagram

33 2. Entity-relationship diagram

34 2. Entity-relationship diagram

35 3. State-transition diagram

36 3. State-transition diagram

37 3. Statetransition diagram

38 3. State-transition diagram

39 3. State-transition diagram

40 3. State-transition diagram State flow Toolbox στο Matlab

41 3. State-transition diagram State flow Toolbox στο Matlab

42 3. State-transition diagram State flow diagram στο Matlab: Σύστημα αυτόματης μετάδοσης κίνησης

43 3. State-transition diagram State flow diagram στο Matlab: Σύστημα αυτόματης μετάδοσης κίνησης

44 3. State-transition diagram State flow diagram στο Matlab: Σύστημα αυτόματης μετάδοσης κίνησης

45 Additional modeling tools: Flowcharts

46 Additional modeling tools: Flowcharts

47 Additional modeling tools: Flowcharts Ένα μειoνέκτημα των flow charts:

48 Η εξέλιξη των flow charts: UML Η γλώσσα Unified Modeling Language ( UML ) είναι μια γενικής χρήσης γλώσσα μοντελοποίησης και ανάπτυξης στον τομέα software engineering, που έχει ως στόχο να παρέχει ένα τυποποιημένο τρόπο για να απεικονίσει το σχεδιασμό ενός συστήματος. H UML τυποποιήθηκε μεταξύ 1995 και 1997 από την IBM, HP, Microsoft, Oracle, Unisys, DEC, κ.λπ. Η UML 2 έχει πολλούς τύπους διαγραμμάτων, τα οποία χωρίζονται σε δύο κατηγορίες: τύποι που αντιπροσωπεύουν δομικές πληροφορίες (structural) οι υπόλοιποι αντιπροσωπεύουν γενικούς τύπους συμπεριφοράς (behavioral) (πηγή: Wikipedia)

49 Η εξέλιξη των flow charts: UML

50 Η εξέλιξη των flow charts: UML 1. Structural diagrams Τα διαγράμματα δομής τονίζουν τα στοιχεία που πρέπει να περιέχονται στο σύστημα που μοντελοποιείται. Αφού τα διαγράμματα δομής αντιπροσωπεύουν τη δομή, χρησιμοποιούνται εκτενώς στην τεκμηρίωση της αρχιτεκτονικής του λογισμικού των συστημάτων λογισμικού. (πηγή: Wikipedia) Class diagram

51 Η εξέλιξη των flow charts: UML 2. Behavior diagrams Τα διαγράμματα συμπεριφοράς τονίζουν τι πρέπει να συμβεί στο σύστημα που μοντελοποιείται. Αφού τα διαγράμματα απεικονίζουν τη συμπεριφορά ενός συστήματος, χρησιμοποιούνται εκτεταμένα για να περιγράψουν τη λειτουργικότητα των συστημάτων λογισμικού. (πηγή: Wikipedia)

52 Programming & Testing

53 23. Programing and Testing

54 23. Programing and Testing

55 23. Programing and Testing

56 23. Programing and Testing

57 23. Programing and Testing

58 Maintenance

59 24. Maintaining the specification

60 24. Maintaining the specification

61 24. Maintaining the specification

62 24. Maintaining the specification

63 Case Study

64

65

66

67

68 Case Study summons=κλήση

69 Configuration Management

70 Configuration Management Configuration Management (ή version control) είναι η λεπτομερής καταγραφή και ενημέρωση των πληροφοριών που περιγράφει το υλικό (hardware) και το λογισμικό (software) ενός οργανισμού/επιχείρησης. Οι πληροφορίες αυτές περιλαμβάνουν συνήθως τις εκδόσεις και ενημερώσεις που έχουν εφαρμοστεί σε εγκατεστημένα πακέτα λογισμικού και τις θέσεις και τις διευθύνσεις δικτύου των συσκευών υλικού. Η διατήρηση της πληροφορίας γίνεται μέσω ειδικού λογισμικού διαχείρισης. Όταν ένα σύστημα χρειάζεται αναβάθμιση στο λογισμικό ή το υλικό, ένας προγραμματιστής/τεχνικός μπορεί να έχει πρόσβαση στο πρόγραμμα διαχείρισης για να δει την τρέχουσα μορφή προγράμματος ή υλικού. Σε περίπτωση που αποφασιστεί η αναβάθμιση που απαιτείται, μετά την εκτέλεσή της ενημερώνεται μέσω του λογισμικού διαχείρισης η κατάλληλη πληροφορία, όπως ημέρα/ώρα αλλαγής, τρέχουσα έκδοση, υπεύθυνος αλλαγής, κλπ.

71 Configuration Management Παράδειγμα: Configuration Management στο MATLAB % Plant 2.31, G(s)=3(-2s+1)/(5s+1)(10s+1) % % Copyright Sigurd Skogestad & Ian Postlethwaite % $Id: Eq2_26.m,v /01/26 16:37:11 heidisi Exp $ s=tf('s'); g=3*(-2*s+1)/(5*s+1)/(10*s+1); % frequency response of G points=301; w=logspace(-3,1,points); [mag,pha]=bode(g,w); mag=mag(:); pha=pha(:);

72 Configuration Management

73 Configuration Management

74 Εφαρμογή

75 Παράδειγμα εφαρμογής με τα εργαλεία μοντελοποιήσης κατά την ανάπτυξη λογισμικού

76 Παράδειγμα εφαρμογής - Βήμα 1: Data Flow Diagram

77 Παράδειγμα εφαρμογής - Βήμα 1: Data Flow Diagram

78 Παράδειγμα εφαρμογής - Βήμα 1: Data Flow Diagram

79 Παράδειγμα εφαρμογής - Βήμα 1: Data Flow Diagram/Hierarchy

80 Παράδειγμα εφαρμογής - Βήμα 2: Process Specification

81 Παράδειγμα εφαρμογής - Βήμα 2: Process Specification

82 Παράδειγμα εφαρμογής - Βήμα 2: Process Specification

83 Παράδειγμα εφαρμογής - Βήμα 3: Data Dictionary

84 Παράδειγμα εφαρμογής - Βήμα 4: Control Flow Diagram

85 Παράδειγμα εφαρμογής - Βήμα 4: Control Flow Diagram

86 Παράδειγμα εφαρμογής - Βήμα 4: Control Flow Diagram

87 Παράδειγμα εφαρμογής - Βήμα 5: State Transition Diagram

88 Παράδειγμα εφαρμογής - Βήμα 5: State Transition Diagram

89 Παράδειγμα εφαρμογής - Βήμα 5: State Transition Diagram

90 Παράδειγμα εφαρμογής - Βήμα 6: Data Dictionary

91 Παράδειγμα εφαρμογής - Βήμα 6: Data Dictionary