Основные принципы построения программы: что нужно знать начинающему программисту

Основные принципы построения программы: что нужно знать начинающему программисту

Вот простой способ понять, нужно ли писать эту программу. Задайте себе вопрос: «Делают ли сейчас вручную то, что я хочу зашить в программу?»

В этом вопросе сразу два компонента:

1. Люди уже делают то, что будет улучшать ваша программа. То есть существует некоторый спрос на эту работу.
2. Люди делают это руками, а значит, они хотели бы это автоматизировать.

Распространенная ошибка — делать программу для того, что люди сейчас не делают в принципе.

Например, вы придумали программу для ведения бюджета: туда нужно вводить данные о ваших покупках по категориям, а она бы складывала траты за месяц. Делают ли это люди? Вроде делают, но до поры. Обычно человек начинает вести бюджет, два месяца что-то пишет, а потом забрасывает, потому что денег от этого больше не становится. А еще есть приложения банков, которые сами считают статистику трат. Маловероятно, что очередной менеджер личного бюджета как-то изменит ситуацию.

✅ А вот что люди часто делают руками, так это регулярно оплачивают разные счета: за связь, интернет и коммуналку. И многие не любят настраивать автоплатежи, чтобы никто не смог с них списать ничего лишнего. Еще они регулярно подают сведения по коммуналке. И наверняка есть еще какие-то дела, которые они делают раз в месяц, раз в квартал или раз в год. Можно было бы поставить себе напоминание в календарь, но его легко проглядеть и забыть. Вот бы была напоминалка, которая ходит за тобой, пока ты не сделаешь дело, — был бы кайф.

Связанные вопросы и ответы:

Что такое программа и как ее строить

Компиляторы работают по-разному. Они полностью конвертируют исходный код с помощью компиляции в двоичный файл. Затем выполняется двоичный код. Если в исходном варианте были ошибки, они обнаруживаются и помечаются во время компиляции. Это прерывает процесс генерации двоичного кода.

Интерпретаторы работают построчно и выполняют одну линию перед тем, как перейти к следующей. Компилятор же переводит все строки программы в файл (двоичный) и выполняет его целиком.

Помните определение компьютерной программы? Это последовательность инструкций для компьютера. Выполнение программы обычно называется процессом. Такие ПО используют определенные ресурсы в компьютерной системе или любом другом девайсе. К ресурсам относятся память, дисковое пространство и файловая система.

Мы используем слово «run» при выполнении компьютерной программы. Время, затрачиваемое на запуск, называется временем выполнения программы .

Обычно рассматриваются продукты, известные как приложения. Еще мы ассоциируем программы с платформами или средами, в которых они работают или для которых предназначены. Существуют веб-приложения, запускаемые в браузерах, есть мобильные ПО, работающие на смартфонах, а также настольные, такие как Evernote.

Интерпретируемый исходный код выполняется из исходного файла, скомпилированный – преобразовывается в двоичный файл. Затем этот файл выполняется. Скомпилированный код может завершиться неудачно во время выполнения даже после успешной компиляции.

Какие принципы следует соблюдать при создании программы

В зависимости от вида, масштабов и потребностей проекта определяется порядок разработки. Он будет несколько отличаться для,,и, но общая последовательность действий для создания ПО универсальна:Подробно про первый и второй этапы (подготовительный и) можно перечитать вПерейдём к созиданию:

• Дизайн — вторая по важности составляющая продукта после технических характеристик, влияющая на эффективность и скорость взаимодействия пользователя с ним. Требования к дизайну определяются ТЗ — как правило, важны простота, интуитивность и минимальные затраты на совершения действия (достижение результата), а также красота и соответствие стилю компании и (или) продукта.
• Код — та часть работы, которая обычно ассоциируется с разработкой ПО как таковой. Важно, чтобы код был в достаточной мере оптимизированным, лаконичным и понятным. Назначаем на подобранные под специфику задания в ТЗ языки специализирующихся на их использовании программистов.
• Тестирование . Тестирование в EDISON проводится на каждом этапе разработки ПО, включает множество тестов по плану тестирования , кастомизируемому с учётом специфики проекта на этапе составления технического задания. Результаты тестирования документируются и доступны клиенту в режиме реального времени. Оплата за продукт производится только после прохождения всех видов тестов, в том числе клиентских.
• Документирование — процедура, фиксирующая план, процесс и результат разработки программного обеспечения. Включает в себя всю исходную информацию (ТЗ, макеты), планы работ, затрат, тестирования, список задач исполнителей в каждый момент времени, отчеты о работе и так далее. Документация необходима для быстрого и точного выявления ошибок, прозрачности совместной работы, как обязательная юридическая часть договора.

Какие этапы составляют процесс построения программы

Приведём все основные этапы создания программного продукта. Всего их пять. Они так или иначе характерны для любой методологии разработки ПО: будь то классическая водопадная, либо современные гибкие методологии (Agile software development) — во всех из них разработчики проходят через следующие этапы создания программного обеспечения:

1. Составление требований заказчика . На данном эта производится работа с заказчиком и документирование его видения и его требований к программе. В подавляющем большинстве случаев данный этап проходит трудно. Поскольку, слабо разбираясь в особенностях разработки ПО, заказчик плохо представляет себе, что нужно знать разработчикам и (самое главное!), что им нужно сообщить о продукте.
   Выработка требований чрезвычайно важное мероприятие . Убедитесь, что все требования полностью понятны вам и вашей команде.
2. Проектирование программного продукта . Разобравшись в предметной области, разработчики приступают к проектированию. На данном этапе создания программного продукта разрабатывается архитектура компонентов ПО, выбираются нужные шаблоны проектирования (паттерны) и составляется схема информационной базы данных системы.
3. Разработка . Когда требования сформулированы и архитектура готова — команда начинает разработку ПП. На этапе разработки также выполняется документирование системы .
4. Тестирование . После разработки необходимо произвести тестирование системы в целом, тем самым подтвердить её соответствие требованиям заказчика.
   Здесь стоит сказать, что модульные тесты (unit-тесты; т.е. тесты отдельных частей программы) обычно выполняются на этапе разработки программистом, разрабатывавшем конкретный модуль.
   Когда все тесты пройдены, программное обеспечение готово к выпуску.
5. Сопровождение ПП . После выпуска фирма-разработчик отвечает за поддержку программного продукта и выпуска новых версий, которые исправляют ошибки и привносят новый функционал. Также необходимо осуществлять поддержку пользователей разработанного ПО.

Как выбрать язык программирования для создания программы

В настоящее время Java является самым популярным языком программирования для мобильной разработки на Android. Хотя Google активно продвигает Kotlin как язык, который должен будет заменить Java. Также приложения под Android пишут и на других языках.Изучение разных видов языков поможет Вам сформировать четкое представление о том, какой язык программирования необходимо выбрать для создания определенных видов приложений.Ниже кратко описаны языки программирования, которые используются для разработки Android: Java является официальным языком для разработки Android и поддерживается Android Studio. Kotlin является официальным и самым последним введенным языком Android; он похож на Java, но во многих отношениях немного легче.Также Android Studio поддерживает C++ с использованием Java NDK, что может быть удобно для игр. C# несколько удобнее для начинающих в отличие от C или C++. Он поддерживается некоторыми очень удобными инструментами, например Unity и Xamarin, которые отлично подходят для разработки игр и кросс-платформенных приложений. BASIC невероятно приятен в использовании и является идеальным началом для обучения кодированию. Corona — еще один кроссплатформенный инструмент, использующий язык Lua (скриптовый язык программирования, по идеологии и реализации ближе всего к JavaScript) для реализации логики приложений, он значительно упрощает процесс сборки приложений и позволяет вызывать собственные библиотеки. PhoneGap (HTML, CSS, JavaScript) — если Вы знаете, как создавать интерактивные веб-страницы, то можете использовать эти знания с PhoneGap для создания простого кросс-платформенного приложения.

Как организовать работу над проектом программы

Привет! Продолжаю стабильно выходить на связь с Хабром раз в несколько лет =) 

Благо есть повод – пару месяцев назад перешел в новую контору, где надо было наладить работу целого отдела сотрудников на удаленке, которые раньше как-то справлялись без системы управления задачами. 

И потому я решил повторно провести рисерч на эту тему, чтобы посмотреть как изменился рынок и не появилось ли на нем что-то новенькое и интересное. А изменилось на российском рынке систем управления проектами за минувший год чуть менее, чем всё. Да и до того - тоже многое, удаленка стала обыденностью, а значит и сервисы по управлению проектами получили приток новых юзеров и начали за них активно драться.

Мы с командой перепробовали десятки новых и старых сервисов. Искали бесплатные и доступные в РФ. Составили себе подборку из 15 систем, и для особо нетерпеливых – свели в одну таблицу по возможностям бесплатных версий. 

Ну а тем, кому нужно больше информации – ниже мои заметки на полях, которые я вел в ходе тестов. Давайте разбираться подробно. 

1. YouGile

Тарифы

Полноценная бесплатная версия для команд до 10 человек, с сохранением всех функций и техподдержкой – навсегда. 

Бесплатные возможности:

Организовать процесс работы: создавать проекты, доски, задачи и подзадачи, отслеживать сроки в личном планировщике и календаре.

Автоматизировать процессы: подсчитывать время, потраченную на задачу на каждом этапе, автоматически назначать исполнителя, напоминать о дедлайнах и пр.

Связать разные отделы: передавать задачи, мониторить рабочие процессы коллег в режиме реального времени, создавать роли с разными правами доступа. 

Коммуницировать по задачам: внутри каждой карточки есть отдельный чат как в мессенджере. Можно приглашать в обсуждения гостевых пользователей.

Контролировать процессы: пользоваться отчетами и выводить информацию в сводки по любым фильтрам и срезам. 

Только платно:

Больше 10 пользователей

Коробочная версия

2. Битрикс24

Бесплатная версия для неограниченного числа пользователей, но без чата с техподдержкой и без расширенных возможностей.

Бесплатные возможности:

Работать с задачами: планировать в календаре, вести учет времени, назначать сроки и исполнителей, составлять todo-списки.

Общаться и проводить планерки: личные и групповые чаты, каналы, аудио- и

Вести клиентов и сделки в CRM: хранить контактные данные, переписку и документы, создать одну воронку продаж.

Создать контакт-центр: интегрировать CRM с ВКонтакте и Telegram, добавить на сайт онлайн-чат и форму заказа обратного звонка.

Сверстать и опубликовать один сайт: использовать конструктор с шаблонами, добавить формы для сбора контактов, подключить свой домен и синхронизировать сайт с CRM.

Только платно:

Онлайн-редактирование документов

Автоматизация

Более 5 ГБ на диске

Больше 1 сайта и больше 1 воронки продаж

Регулярные задачи и шаблоны задач

Сквозная аналитика

Выставление счетов

Рассылки и другой функционал для маркетологов

Техподдержка

3. Pyrus

Бесплатная версия для любого числа пользователей навсегда. Главное ограничение – на число задач, созданных по готовым формам – не более 50.

Бесплатные возможности:

Управлять проектами: составлять списки задач и доски, пользоваться календарем, вести учет потраченного времени и создавать связи между задачами.

Настроить интеграцию с Google Drive, Dropbox, Box, OneDrive, а также с любой CRM.

Контролировать процессы: смотреть подробные отчеты и аналитику.

Автоматизировать работу с документами: согласовывать договоры и платежи, выставлять счета, оформлять заявки от клиентов.

Работать по готовым формам задач: до 50 штук. Например – согласование платежей, согласование договоров, клиентский запрос, заявка на отпуск.

Только платно:

Неограниченное число задач по готовым формам

100 ГБ файлов в хранилище вместо 1 ГБ бесплатно

Визуальный конструктор бизнес-процессов

Возможность расширения платформы через API и ботов

Прикладные решения: Service Desk, IT Help Desk, CRM, документооборот

4. Kaiten

Бесплатная версия для неограниченного числа пользователей навсегда. Есть ряд ограничений по функционалу.

Как создать стабильное и эффективное ПО

Agile («эджайл») — гибкий подход к разработке программного обеспечения. Он объединяет в себе практики, подходы и методологии, благодаря которым можно создать более эффективный продукт. Эджайл включает в себя экстремальное программирование (Extreme Programming, XP), бережливую разработку программного обеспечения (Lean), фреймворк для управления проектами Scrum, разработку, управляемую функциональностью (Feature-driven development, FDD), разработку через тестирование (Test-driven development, TDD), методологию «чистой комнаты» (Cleanroom Software Engineering), итеративно-инкрементальный метод разработки (OpenUP), методологию разработки Microsoft Solutions Framework (MSF), метод разработки динамических систем (Dynamic Systems Development Method, DSDM), а также метод управления разработкой Kanban.

Хотя не все методики в этом списке можно назвать полноценными методологиями. Например, Scrum обычно относят к фреймворкам, а не методологиям. Чем же отличается фреймворк от методологии? Фреймворк — более четко структурированная методология с жесткими правилами. В Scrum все роли и процессы определены четко. Кроме того, помимо Scrum часто используется методология Kanban.

Kanban — одна из наиболее популярных методологий разработки программного обеспечения. Она основана на работе команды с использованием виртуальной доски, разбитой на этапы проекта. Каждый участник видит текущие задачи, задержки на этапах и задачи, требующие внимания. Отличительная особенность Kanban от Scrum — возможность принять срочные задачи в работу немедленно, не дожидаясь начала следующего спринта. Канбан также удобно использовать для личных целей, например, для планирования выходных или распределения семейных задач, позволяя наглядно отслеживать прогресс и выполнение задач.

Таким образом, Agile представляет собой гибкий подход, объединяющий различные методологии и фреймворки, включая Scrum и Kanban, которые помогают разрабатывать продукты более эффективно и адаптироваться к изменениям в процессе разработки.

Как обеспечить безопасность программы

Безопасная разработка, DevSecOps, направлена на автоматизацию процессов информационной безопасности и внедрение контроля защищённости на ранних этапах создания программных продуктов.

Согласно статистике , под угрозой взлома находятся около 90 % российских мобильных программных продуктов, а в ходе одного из экспериментов было успешно взломано 98 % веб-приложений.

В исследовании Ponemon Institute и Rezilion 78 % респондентов отметили, что на устранение уязвимостей высокого риска в их информационных средах уходит более трёх недель, а 30 % сообщили, что работа с уязвимостями занимает более пяти недель.

Уязвимости в приложениях стали основным вектором политически мотивированных атак в отношении веб-ресурсов госорганов РФ и отечественных компаний. Участились попытки внедрения и активации недекларированных возможностей в открытом коде (Open Source) по географическому признаку.

Откуда берутся уязвимости и недекларированные возможности в программном коде приложений? Во-первых, вследствие особенностей разработки: использования небезопасных языковых конструкций, сторонних компонентов (фреймворков, библиотек), встраивания закладок для ускорения разработки. Во-вторых, дефицит времени приводит к тому, что обзор (review) кода проводится быстро, с упором на функциональность, в то время как требуется качественный анализ с большим вниманием в том числе и к безопасности. В-третьих, распространено использование унаследованного (legacy) ПО, содержащего общеизвестные уязвимости, а также такого, которое сложно или невозможно обновить.

Безопасная разработка не остаётся без внимания регуляторов, требования к ней можно найти в приказе ФСТЭК России № 239, ГОСТ № 56939-2016, ГОСТ № 58412-2019, положениях Банка России № 719-П, 757-П, 683-П.

Как проверить работоспособность программы

Функциональное тестирование проводится для проверки функциональности приложения. Оно позволяет убедиться в том, что приложение работает корректно и выполняет функции, соответствующие требованиям пользователей и заказчика.

Функциональное тестирование проверяет отдельные функции и возможности приложения, а интеграционное тестирование проверяет взаимодействие компонентов системы в целом.

Пример. Веб-приложение для онлайн-бронирования номеров в отеле. Функциональное тестирование поможет убедиться в том, что приложение работает корректно и выполняет свои функции.

Возможный сценарий тестирования:

Пользователь открывает веб-страницу приложения и выбирает нужную дату заезда и выезда.

Приложение отображает свободные номера в отеле на выбранные даты.

Пользователь выбирает номер и вводит свои данные для бронирования.

Приложение подтверждает бронирование и отправляет подтверждение на электронную почту пользователя.

Кто пишет тесты: функциональные тесты обычно пишутся командой QA-инженеров.

Примеры инструментов:

Selenium

TestNG

ПРИМЕЧАНИЕ: Пара слов о End-to-End(E2E) тестировании, это тестирование, которое позволяет проверить работу всей системы или приложения с точки зрения пользователя от начала до конца (от "end" - начала, до "end" - конца).

Оно включает в себя проверку основных сценариев использования приложения - от взаимодействия пользователя с интерфейсом до проверки корректности ответа сервера. Также при E2E тестировании проверяются функциональные возможности приложения, такие как формирование отчетов, работа с базами данных и другие.

Таким образом, E2E тестирование можно рассматривать и как функциональное и как интеграционное.

Как оптимизировать программу

Компиляторы сами пытаются оптимизировать код. Когда GCC запущен с параметром -Og, он выполняет базовый уровень оптимизации, с параметром -O1 первый уровень оптимизации. Существует и более высокие уровни оптимизации: -O2, -O3 и т. д. Чем выше уровень оптимизации, тем более радикальные изменения компилятор вносит в программу. Компиляторы могут применять только безопасные оптимизации . Это значит, что компилятор может изменять программу только так, чтобы это не изменило её поведение для всех входных данных.Нам, как программистам, нужно понимать, что существуют определённые характеристики кода, которые не позволят компилятору совершить оптимизацию. Мы их называем блокировщиками оптимизации . Рассмотрим два типа блокировщиков оптимизации. Одним из них являются указатели . Компилятор не может точно знать, будут ли два указателя указывать на одну и ту же область памяти, и поэтому не выполняет некоторые оптимизации. Рассмотрим пример:

void twiddle1(long *xp, long *yp) { *xp += *yp; *xp += *yp; } void twiddle2(long *xp, long *yp) { *xp += 2*(*yp); }

Функция twiddle2 выглядит более эффективной, она выполняет всего три запроса к памяти (прочитать *xp , прочитать *yp , записать *xp ), в то время, как twiddle1 выполняет шесть запросов (четыре чтения и две записи). Можно ожидать, что эти две функции имеют одинаковое поведение. Однако представьте, что xp и yp указывают на одну и ту же ячейку памяти. Тогда twiddle1 увеличит *xp в четыре раза, а twiddle2 — в три раза. Эти функции имеют разное поведение в некотором случае. По этой причине компилятор не посмеет трансформировать менее эффективную функцию в более эффективную.Другой блокировщик оптимизации — вызов функций . Вообще, вызовы функций влекут накладные расходы , и нам нужно стараться их избегать. Рассмотрим пример:

long f(); long func1() { return f() + f() + f() + f(); } long func2() { return 4*f(); }

Первая функция вызывает f четыре раза, когда вторая — только один раз. Мы ожидаем, что компилятор догадается и преобразует первую функцию во вторую. Но функция f может иметь побочные эффекты , она может изменять глобальное состояние, как в этом примере:

long counter = 0; long f() { return counter++; }

В этом члучае func1 и func2 вернут разные результаты. Компилятору тяжело определить, имеет вызов функции побочные эффекты или нет. Когда он не может этого сделать, он рассчитывает на худшее и не выполняет оптимизацию.