Построитель графиков на C#

      При эволюции системы на практике ожидаются  следующие типы изменений:

• Добавление нового класса или нового взаимодействия между классами.
• Изменение реализации класса.
• Изменение представления класса.
• Реорганизация структуры классов.
• Изменение интерфейса класса.

      1.2.5. Сопровождение приложения 

      Сопровождение программ — это работы, связанные с обслуживанием программ процессе их эксплуатации.

     Цель  сопровождения – это деятельность по управлению эволюцией продукта в ходе его эксплуатации. Она в значительной степени продолжает предыдущие этапы разработки, за исключением того, что вносит меньше архитектурных новшеств. Вместо этого делаются более локализованные изменения, возникающие по мере учета новых требований и исправления старых ошибок.

      Леман и Белади сделали несколько неоспоримых  наблюдений, рассматривая процесс "созревания" уже внедренной программной системы [2]:

• "Эксплуатируемая программа должна непрерывно изменяться; в противном случае она будет становиться все менее и менее полезной (закон непрерывного изменения).
• Когда эволюционирующая программа изменяется, ее структура становится более сложной, если не прилагаются активные усилия, чтобы этого избежать (закон возрастающей сложности)" .

      Сопровождение связано также с управлением  списком новых заданий. Кроме тех требований, которые по каким-либо причинам не были учтены, вероятно, уже вскоре после выпуска работающей системы, разработчики и конечные пользователи обменяются множеством пожеланий и предложений, которые они хотели бы увидеть воплощенными в следующих версиях системы. Заметим, что когда с системой поработает больше пользователей, выявятся новые ошибки и неожиданные методы использования, которых не смогли предвидеть контролеры качества. В список заносятся обнаруженные дефекты и новые требования, которые будут учтены при планировании новых релизов в соответствии с их приоритетом.

      Сопровождение несколько отличается от эволюции системы. Если первоначальная архитектура удалась, добавление новых функций и изменение существующего поведения происходят естественным образом.

      Кроме обычных действий по эволюции, при  сопровождении нужно определить приоритеты задач, собранных в список замечаний и предложений. Типичный порядок действий таков:

• Упорядочить по приоритетам предложения о крупных изменениях и сообщения об ошибках, связанных с системными проблемами, и оценить стоимость переработки.
• Составить список этих изменений и принять их за функциональные точки в дальнейшей эволюции.
• Если позволяют ресурсы, запланировать в следующем релизе менее интенсивные, более локализованные улучшения.
• Приступить к разработке следующего эволюционного релиза программы.

      1.3. Технологии разработки программных продуктов 

      1.3.1. Объектно-ориентированное программирование 

      Это стиль программирования, который  фиксирует поведение реального  мира таким способом, при котором  детали его реализации скрыты. ООП часто называют новой парадигмой программирования. Парадигмы в программировании определяют как проводить вычисления, как работа, выполняемая компьютером должна быть структурирована и организована.

      ООП – это программирование, сфокусированное на данных, причем данные и поведение неразрывно связаны. Вместе данные и поведение представляют собой класс, а объекты являются экземплярами класса (или переменными класса). Программа написанная с использованием ООП - это совокупность взаимодействующих объектов. Каждый объект отвечает за конкретную задачу. Вычисление осуществляется посредством взаимодействия объектов.

      Кроме того классы обеспечивают сокрытие данных. Права доступа могут устанавливаться  и ограничиваться для любой группы функций, которым необходим доступ к деталям реализации. Тем самым  обеспечивается модульность и надежность. 

      1.3.2. Технология .NET 

      NET - это совершенно новая модель(платформа) для создания приложений под Windows (а в будущем, видимо, и под другими операционными системами). Она представляет собой высокопроизводительную многоязыковую среду, которая позволяет интегрировать существующие приложения с приложениями следующего поколения.

      Перечисление  основных возможностей .NET:

   1)  Полные возможности взаимодействия с существующим кодом.

   2)  Полное и абсолютное межъязыковое взаимодействие.

  3) Общая среда выполнения для любых приложений .NET, вне зависимости от того, на каких языках они были созданы. Один из важных моментов при этом - то, что для всех языков используется один и тот же набор встроенных типов данных.

  4)  Библиотека базовых классов, которая  обеспечивает сокрытие всех сложностей, связанных с непосредственным использованием вызовов API, и предлагает целостную объектную модель для всех языков программирования, поддерживающих .NET.

      .NET Framework является одной из самых совершенных на сегодня платформ разработки ПО. Она предоставляет практически неограниченные возможности для реализации любых задач.

      .NET Framework состоит из трех основных частей – общеязыковой среды выполнения, общая системы типов и общеязыковой спецификации. Главная роль общеязыковой среды выполнения заключается в том, чтобы обнаруживать и загружать типы .NET и производить управление ими в соответствии с пользовательскими командами. Также она берет на себя всю низкоуровневую работу - например, автоматическое управление памятью, межъязыковым взаимодействием, развертывание (с отслеживанием версий) различных двоичных библиотек. Общая системы типов полностью описывает все типы данных, поддерживаемые средой выполнения, определяет, как одни типы данных могут взаимодействовать с другими и как они будут представлены в формате метаданных .NET. Общеязыковая спецификация - это набор правил, определяющих подмножество общих типов данных, в отношении которых гарантируется, что они безопасны при использовании во всех языках .NET. Если, например, создать типы .NET с использованием только тех возможностей, которые совместимы с общеязыковой спецификацией, то тем самым это сделает их пригодными для любых языков .NET.

      Помимо  выше перечисленных спецификаций платформа .NET предоставляет в распоряжение также библиотеку базовых классов, доступную из любого языка программирования .NET. Библиотека базовых классов не только прячет обычные низкоуровневые операции, такие как файловый ввод-вывод, обработка графики и взаимодействие с оборудованием компьютера, но и обеспечивает поддержку большого количества служб, используемых в современных приложениях.

      С концептуальной точки зрения отношения  между уровнем среды выполнения и библиотекой базовых классов .NET выглядят так, как показано на рис.1.5.

      Рис.1.5 Отношения между средой выполнения и  
библиотекой базовых классов .NET 

      1.3.2.1. Компоненты .NET 

      Обычно приложение состоит из одного монолитного двоичного файла. После того, как приложение сгенерировано компилятором, он остается неизменным — пока не будет скомпилирована и поставлена пользователю новая версия. Чтобы учесть изменения в операционных системах, аппаратуре и желаниях пользователей, приходится ждать перекомпиляции. Приложение застывает, подобно скале посреди реки перемен. И по мере того, как вся индустрия программирования стремительно уходит все дальше в будущее, оно стареет — и устаревает. При современных темпах развития индустрии программирования приложениям нельзя оставаться застывшими. Разработчики должны найти способ вдохнуть новую жизнь в программы, которые уже поставлены пользователям. Решение состоит в том, чтобы разбить монолитное приложение на отдельные части, или компоненты (рис.1.6).  

Рис.1.6 Разбиение монолитного приложения (слева) на компоненты(справа) 

      По  мере развития технологии компоненты, составляющие приложение, могут заменяться новыми (рис.1.7). Приложение более не является статичным, обреченным устареть еще до выхода в свет. Вместо этого оно постепенно эволюционирует с заменой старых компонентов новыми. Из существующих компонентов легко создать и абсолютно новые приложения. Традиционно приложение состояло из отдельных файлов, модулей или классов, которые компилировались и компоновались в единое целое. Разработка приложений из компонентов — так называемых приложений компонентной архитектуры — происходит совершенно иначе. Компонент подобен миниприложению; он поставляется пользователю как двоичный код, скомпилированный и готовый к использованию. Единого целого больше нет. Его место занимают специализированные компоненты, которые подключаются во время выполнения к другим компонентам, формируя приложение. Модификация или расширение приложения сводится просто к замене одного из составляющих его компонентов новой версией. 

Рис.1.7 Замена компонента D на новую, улучшенную версию 

      Для того, чтобы разбить монолитное приложение на компоненты, необходим мощный инструмент. Этот Инструмент называется .NET.

Более пяти лет назад .NET была разработана в Microsoft, чтобы сделать программный продукты фирмы более гибкими, динамичными и настраиваемыми.

      Практически все продаваемые сегодня приложения Microsoft используют .NET.  

      1.3.2.2. Двоичный стандарт компонентов 

      Одной из наиболее важных черт .NET является его способность предоставлять двоичный стандарт для программных компонентов. Этот двоичный стандарт обеспечивает средства, с помощью которых объекты и компоненты, разработанные на разных языках программирования разными поставщиками и работающие в различных операционных системах, могут взаимодействовать без каких-либо изменений в двоичном (исполняемом) коде. Это является основным достижением создателей .NET и отвечает насущным потребностям сообщества разработчиков программ.

      Многоразовое  использование программного обеспечения  является одной из первоочередных задач  при его разработке и обеспечивается составляющими его модулями, которые  должны работать в разнообразных  средах. Обычно программное обеспечение разрабатывается с использованием определенного языка программирования, например C++, и может эффективно применяться только в том случае, если другие разработчики компонентов также применяют C++.

      Например, если мы разрабатываем С++ - класс, предназначенный для манипулирования с данными, то необходимым условием его использования в других приложениях является их разработка на языке C++. Только С++ - компиляторы могут распознать С++ - классы.

Фактически, поскольку средства C++ не поддерживают никакого стандартного способа адаптации вызовов С++ - функций к новой программной среде, использование программного обеспечения в этой новой среде требует применения такого же (или аналогичного) инструментального средства для его обработки. Другими словами, использование класса в другой операционной среде требует обязательного переноса в эту среду исходного текста программы данного класса.

      Применение  двоичного кода позволяет разработчику создавать программные компоненты, которые могут применяться без  использования языков, средств и систем программирования, а только с помощью двоичных компонентов (например, DLL- или ЕХЕ - файлов). Эта возможность является для разработчиков очень привлекательной. Ведь теперь они могут выбирать наиболее удобный для себя язык и средство разработки компонентов, не заботясь о языке и средствах, которые будет использовать другой разработчик.