Технологии программирования

Костерин В В

Необходимость изоляции клиента от деталей реализации накладывает на компоненты ряд важных ограничений, список которых приведен ниже.

Ограничение 1. Компонента должна скрывать используемый язык программирования. Компоненты могут быть разработаны с помощью практически любого процедурного языка, включая Ada, С, Java, Modula-3, Oberon и Pascal. Любой язык, в том числе Smalltalk и Visual Basic, можно приспособить к использованию компонент СОМ. Любой клиент должен иметь возможность использовать компоненту независимо от языков программирования, на которых написаны тот и другой.

Ограничение 2. Компоненты

должны распространяться в двоичной форме. Действительно, поскольку они должны скрывать язык реализации, их необходимо поставлять уже откомпилированными и готовыми к использованию (DLL).

Ограничение 3. Компоненты СОМ можно модернизировать, не нарушая работы старых клиентов. СОМ предоставляет стандартный способ реализации разных версий компонент. Новые версии компонент должны работать как с новыми клиентами, так и старыми.

Ограничение 4. Компоненты СОМ являются перемещаемыми по сети, причем перемещаемость по сети должна быть прозрачной. Компонента на удаленной системе рассматривается так же, как компонента на локальном компьютере. Необходимо, чтобы компонента и использующая ее программа могли выполняться внутри одного процесса, в разных процессах или на разных машинах. Клиент должен рассматривать удаленную компоненту так же, как локальную. Если бы с удаленными компонентами надо было бы работать иначе, чем с локальными, то потребовалось бы перекомпиляция клиента всякий раз, когда локальная компонента перемещается в другое место сети.

Пользователь может иметь два клиентских приложения, использующих одну и ту же компоненту. Предположим, что одно приложение применяет новую версию этой компоненты, а другое — старую. Установка новой версии не должна нарушать работу приложения, которое использовало старую версию. Старое приложение использует новую компоненту vi абсолютно так же, как это делает новое (рис. 6.2).

Однако обратная совместимость не должна ограничивать развитие компонент. Нужно, чтобы поведение компоненты для новых приложений можно было радикально изменять, не нарушая поддержку старых приложений.

Рис. 6.2. Поэтапное получение новых приложений

Таким образом, технология предусматривает взаимозаменяемость компонент во время выполнения посредством установления стандарта, которому должны следовать компоненты; практически прозрачной поддержки нескольких версий компоненты; обеспечения возможности работы со сходными компонентами одинаковым способом; определения архитектуры, независимой от языка; поддержки прозрачных связей с удаленными компонентами.

ВЫВОДЫ

• Разработка архитектуры — это процесс разбиения большой системы на более мелкие части. Процесс разработки архитектуры — этап, необходимый при проектировании систем или комплексов, но необязательный при создании программы. Если внешние спецификации (экранные формы, организация файлов…) описывают программную систему с точки зрения пользователя, то следующий шаг проектирования состоит в разработке архитектуры, а за ним следует проектирование структуры каждой программы.

• Программная система может состоять из отдельных, разработанных разными организациями выполняемых программ; из программ, обменивающихся данными через порты; из отдельных резидентных программ.

• Традиционно

программа проектировалась из отдельных файлов, модулей или классов, которые компилировались и компоновались в единое целое.

• Разработка программ из компонент — так называемых приложений компонентной архитектуры — происходит совершенно иначе. С появлением технологии разработки развивающихся и рассредоточенных (многомашинных) комплексов программ, основанной на модели компонентных объектов (СОМ), единого целого больше нет: программы состоят из отдельных компонент. Компонента поставляется пользователю как двоичный код, скомпилированный, скомпонованный и готовый к использованию. Доступ к этому коду осуществляется через точно документированный интерфейс. Во время выполнения компоненты подключаются к другим компонентам, формируя программу.

Контрольные вопросы

1. Что такое архитектура программ?

2. Являются ли синонимами понятия "структура" и "архитектура"?

3. В чем заключается процесс разработки архитектуры программы?

4. Как реализуется архитектура системы из отдельных программ?

5. Что такое резидентная программа?

6. Как осуществляется обмен данными через порты?

7. Перечислите принципы подхода к проектированию архитектуры системы с позиции уровней абстракции Дейкстры.

8. Почему из обычной программы создать распределенную программу легче, если она состоит из компонент?

9. Перечислите ряд ограничений, которые накладываются на компоненты.

10. Посредством чего предусматривается взаимозаменяемость компонент?

Глава 7

ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ

7.1. ПОНЯТИЕ СТРУКТУРЫ ПРОГРАММЫ

Структура программы — искусственно выделенные программистом взаимодействующие части программы. Использование рациональной структуры устраняет проблему сложности разработки; делает программу понятной людям; повышает надежность работы программы при сокращении срока ее тестирования и сроков разработки вообще.

Часто некоторую последовательность инструкций требуется повторить в нескольких местах программы. Чтобы программисту не приходилось тратить время и усилия на копирование этих инструкций, в большинстве языков программирования предусматриваются средства для организации подпрограмм. Таким образом, программист получает возможность присвоить последовательности инструкций произвольное имя и использовать это имя в качестве сокращенной записи в тех местах, где встречается соответствующая последовательность инструкций. Подпрограмма — некоторая последовательность инструкций, которая может вызываться в нескольких местах программы.

Описание подпрограммы (функции или процедуры) состоит из двух частей: заголовка и тела. Заголовок содержит идентификатор подпрограммы. Тело состоит из одной или нескольких инструкций. Идентификатор подпрограммы используется в качестве сокращенной записи в тех местах программы, где встречается соответствующая последовательность инструкций.

Вряд ли стоило подробно говорить о столь простой форме записи, если бы за ней не скрывались важные и основополагающие понятия. В действительности процедуры и функции, называемые подпрограммами, являются одним из тех немногих фундаментальных инструментов в искусстве программирования, которые оказывают решающее влияние на стиль и качество работы программиста.