Анализ необходимости внедрения автоматизированной

Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

ТЕМА: ”Разработка базы данных для информатизации деятельности предприятия малого бизнеса Delphi 7.0”

Оглавление

Введение____________________________________________________3

Глава 1. Аналитическая часть____________________________ _____5

1.1. Структура ремонтно-строительной компании_________________6

1.2. Постановка задачи.________________________________________8

Анализ необходимости внедрения автоматизированной

системы.___________________________________________________10

1.4. Техническое задание на разработку.________________________15

Глава 2. Информационно-программная часть.________ _________19

2.1 Функциональные возможности системы____________________20

2.2. Построение модели БД. __________________________________21

2.3. Инфологическая модель БД_______________________________22

2.4. Выбор СУБД.___________________________________________28

2.5. Построение датологической модели.________________________33

Глава 3.Организационно - технологическая часть _____________43

Общая структура организации работ по

проектированию ПП._________________________________________44

3.1.1. Постановка задачи.______________________________________44

3.1.2. Составление проекта.___________________________________45

3.1.3. Алгоритмизация. _______________________________________46

3.1.4. Программирование. _____________________________________49

3.1.5. Препарацuя ____________________________________________50

3.1.6. Трансляция. ___________________________________________50

3.1.7. Отладка._______________________________________________51

3.1.8. Оформление программы.______________________________52

3.1.9. Проверка правильности расчетов.______________________53

3.1.10. Отчет о работе. __________________________________54

3.1.11. Модернизация. __________________________________54

3.2. Необходимость отладки разработанного программного продукта_______________________________________________55

3.3. Методы и средства отладки_________________________58

3.3.1 Контроль программы______________________________58

3.3.2. Контроль результатов_______________________________60

3.3.3. Классификация методов контроля_____________________63

3.3.4. Локализация ошибок.________________________________64

3.3.5. Технология отладки программы_______________________67

Введение.

Постепенно с развитием программного обеспечения ЭВМ появились идеи создания управляющих систем, которые позволяли бы накапливать, хранить и обновлять взаимосвязанные данные по целому комплексу решаемых задач. Эти идеи нашли свое воплощение в системах управления базами данных (СУБД). СУБД взаимодействуют не с локальными, а взаимосвязанными по информации массивами, называемыми базами данных. С появлением персональных компьютеров СУБД становятся наиболее популярным средством обработки табличной информации. Они являются инструментальным средством проектирования банков данных при обработке больших объемов информации.

На сегодняшний день обработка заявок в ремонтно-строительной компании (РСК) производится «вручную», что приводит к большим затратам времени, что в большинстве случаев вызывает недовольство клиентов.

Данная система управления основана на взаимодействии нескольких баз данных, созданных с помощью среды ACCESS. Вышеуказанная система касается той части работы РСК, которая связана с поступлением и обработкой заявки на ремонт. Описываемый программный комплекс способствует сокращению временного интервала от обращения заказчика в РСК до заключения договора о проведении работ; снижает затраты на обработку первичной информации об объекте; содержит нормативно – справочную информацию; ведет учет клиентов.

Основное преимущество системы заключается в обработке заявок по структуре: First Input First Output (F.I.F.O.), т.к. при поступлении заявки, происходит ее обработка, и клиент сразу же получает ответ о стоимости проведения ремонта и список материалов, необходимых для выполнения ремонтных работ. Таким образом создается благоприятный психологический климат при работе менеджера РСК с клиентами.

Так же к достоинствам программы стоит отнести то, что она разработана в рамках дипломного проекта, что значительно снижает ее себестоимость.

Глава 1.

Аналитическая часть.

Разработал Солнцев М. А.

Руководитель Гагарина Л. Г.

Постановка задачи.

Выше были рассмотрены функции различных подразделений РСК. Несомненно, работа каждого из них очень важна, но хотелось бы уделить особое внимание отделу по работе с клиентами, от эффективности работы которого во многом зависит финансовое состояние всего предприятия в целом.

В данной дипломной работе была поставлена задача по разработке программного продукта (ПП), который позволит ремонтно-строительной компании (РСК) значительно сократить промежуток времени от обращения потенциального клиента фирмы до заключения договора о проведении работ. В то же время разрабатываемый ПП позволит сократить работу персонала компании по обработке «пустых», т.е. не проходящих заказов. Это, в свою очередь, ведет к значительной экономии средств, так как обработка одного заказа занимает не менее восьми часов высококвалифицированного специалиста. Отмечу также, что программа позволяет специалисту Отдела по работе с клиентами проводить учет обращений и квалифицированно вести диалог с заказчиками, представляя достаточно сложную специальную информацию.

Глава 2.

Построение модели БД.

Для проектирования структуры БД необходима исходная информация о предметной области желательно в формализованном виде. Предметной областью (ПО) называется часть реальной системы, представляющая интерес для данного исследования.

При проектировании автоматизированных информационных систем ПО представляется в виде моделей данных нескольких уровней. Число используемых уровней зависит от сложности системы, но в любом случае включает логический и физический уровни. ПО может относиться к любому типу организации (институт, завод, малое предприятие и т.п.).

Необходимо различать полную ПО предприятия в целом и организационную единицу этой ПО. Организационная единица, в свою очередь, может представлять свою ПО (отделы).

Информация, необходимая для описания ПО, зависит от реальной модели и может включать сведения о персонале, заработной плате, товарах, то есть сведения о людях, местах, предметах, событиях и понятиях.

Описание ПО, без ориентации на используемые программные и технические средства, называется инфологической моделью (ИЛМ).

Инфологическая модель БД

Выбор СУБД.

После построения ИЛМ необходимо выбрать СУБД, с помощью которой мы будем управлять нашими БД.

На сегодняшний день существует много разнообразных систем управления базами данных. Это такие СУБД как Paradox, FoxPro, Clipper, Access и др. Для работы с большинством из них требуются достаточно глубокие знания данной СУБД и опыт программирования.

Успех Microsoft Access заключается в прекрасной реализации продукта, рассчитанного как на начинающего, так и квалифицированного пользователя. Microsoft Access – это самая популярная сегодня настольная система управления базами данных.

В Microsoft Access присутствует язык программирования Visual Basic, который позволяет создавать массивы, свои типы данных, контролировать работу приложений. MS Access имеет один из самых лучших наборов визуальных средств разработки и представления информации среди аналогичных программных продуктов.

Одно из основных преимуществ MS Access – интеграции с популярным офисным пакетом Microsoft Office.

Вся работа с базой данных осуществляется через окно контейнера базы данных. Отсюда осуществляется доступ ко всем объектам: таблицам, запросам, формам, отчетам, макросам, модулям.

Встроенный язык запросов SQL позволяет максимально гибко работать с данными и значительно ускоряет доступ к внешним данным.

Access воспринимает большое количество форматов данных, включая файловые структуры других СУБД. Поэтому приложение в Access может импортировать из текстовых файлов или электронных таблиц и экспорт в них: предоставлять прямой доступ и обновлять файлы Paradox, FoxPro и других БД. Можно также импортировать данные из этих файлов в таблицы Access.

Преимуществом Access является наличие средств проектирования приложения БД без знания языка программирования. Работа в Access начинается с определения реляционных таблиц и полей, предназначенных для хранения данных. Сразу после этого с помощью форм, отчетов, макросов и VBA можно определять действия над этими данными. Формы и отчеты используются для вывода на экран и дополнительных вычислений при работе с таблицами. В случае разработки более сложного приложения можно использовать язык Visual Basic.

Архитектура Access называет объектами все, что может иметь имя. В БД Access основными объектами являются таблицы, запросы, формы, отчеты, макросы и модули. Термин БД обычно относится только к файлам, в которых хранятся данные. В Access БД включает все объекты, связанные с хранимыми данными, в том числе и те, которые определяются для автоматизации работы (см. Табл. 2.1.).

Таблица 2.1.

Компоненты СУБД Access.

Объект	Описание
Таблица	Содержит информацию об объектах. Поля (столбцы) хранят характеристики объектов, а каждая запись (строка) содержит сведения об объекте.
Запрос	Фиксирует нужные данные из одной или нескольких таблиц. Для запроса можно использовать запрос по образцу или инструкцию SQL –запросы на выборку и обновление данных.
Форма	Отражает требования к данным таблиц или запросов. Формы можно распечатать. С помощью формы можно запустить макрос или VBA.
Отчет	Объект форматирования, вычисления итогов и печати данных.
Макрос	Описание действий Access в ответ на событие. Макрос открывает другую форму, может проверять поля при изменении его содержимого, открывать таблицы, запросы, просмотр или печать, запустить другой макрос или процедуру VBA.
Модуль	Программа на языке Visual Basic для приложений, обнаружения ошибки, которые не обнаруживает макрос. Модули могут быть независимыми объектами, содержащими функции, вызываемые из любого приложения или отчета для реакции на события.

В таблицах хранятся данные. Используя формы, можно выводить данные на экран или изменять их. Формы и отчеты получают данные как непосредственно из таблиц, так и через запросы. Для выполнения вычислений запросы могут использовать встроенные функции или функции, созданные с помощью Visual Basic для приложений.

События в формах или отчетах могут запускать макросы или процедуры VBA. Событие - любое изменение состояния объекта Access, например открытие формы, закрытие формы, ввод новой строки в форму, изменение содержимого текущей записи или элемента управления. Для обработки события можно создать макрос или процедуру VBA, с помощью которых можно предусмотреть реакцию на любое действие пользователя, вплоть до нажатия определенных клавиш во время ввода данных. С помощью макросов и модулей можно изменять ход выполнения приложения; открывать, фильтровать и изменять данные в формах и отчетах; выполнять запросы и создавать новые таблицы. Используя VBA, можно создавать, модифицировать и удалять любой объект Access, обрабатывать данные по строкам и по столбцам или каким-либо другим способом. Можно также вызывать процедуры из библиотек динамической компоновки Windows, чтобы использовать в приложении не только встроенные в Access функции, но и возможности Windows.

Учитывая все вышесказанное, мы остановимся на СУБД Access для разработки нашего программного продукта.

Таблица «Карточка клиента»

Имя поля	Тип данных	Описание
КодЗаказа	Счетчик	Идентификатор
ФИОНаименование	Текстовый	Имя заказчика
Телефон	Числовой	Телефон заказчика
Адрес	Текстовый	Адрес заказчика
ДатаОбращения	Дата/время	Дата обращения
Площадь	Поле МЕМО	Площадь помещения
ВысотаСтен	Поле МЕМО	Высота стен
Полы	Текстовый	Окончательная отделка пола
Стены	Текстовый	Окончательная отделка стен
Потолок	Текстовый	Окончательная отделка потолка
Двери	Числовой	Количество дверей
Перегородки	Поле МЕМО	Периметр перегородок

Таблица 2.3.

Таблица «Работы»

Имя поля	Тип данных	Описание
КодРабот	Счетчик	Идентификатор
КодТипа	Числовой	Тип работ
Работа	Текстовый	Наименование работы
ЕдИзм	Текстовый	Единицы измерения
Цена	Денежный	Цена единицы работы

Таблица 2.4.

Таблица «Типы работ»

Имя поля	Тип данных	Описание
КодТипа	Счетчик	Идентификатор
Тип	Текстовый	Тип работ

Таблица 2.5.

Таблица «Единицы измерения»

Имя поля	Тип данных	Описание
КодЕдИзмерения	Счетчик	Идентификатор
ЕдИзмерения	Текстовый	Единицы измерения

Таблица 2.6.

Таблица «Материалы»

Имя поля	Тип данных	Описание
КодМатериала	Счетчик	Идентификатор
Материал	Текстовый	Наименование материала
КодЕдИзмерения	Числовой	Единицы измерения
Цена	Денежный	Цена материала

Таблица 2.7.

Таблица «Нормы расхода»

Имя поля	Тип данных	Описание
КодНормы	Счетчик	Идентификатор
КодРабот	Числовой	Наименование работ
КодМатериала	Числовой	Наименование материала
Единицы	Числовой	Единицы измерения
Количество	Поле МЕМО	Количество

Таблица 2.8.

Таблица «Список работ»

Имя поля	Тип данных	Описание
КодОкончРаботы	Счетчик	Идентификатор
ОкончатРабота	Текстовый	Окончательная работа
КодРабот	Числовой	Наименование работ

Таблица 2.9.

Таблица «ЗакзыРаботы»

Имя поля	Тип данных	Описание
КодЗаказа	Числовой	Код заказа
КодОкончРаботы	Числовой	Окончательная работа

Курсивом в таблицах выделен ключевой столбец.

Связи между таблицами выглядят следующим образом:

Рис. 2.2. Связывание таблиц

На рисунке показана организация связей между таблицами. Связи между таблицами объединены общей тематикой.

Рис.2.3. Общий алгоритм работы программы.

При проектировании рабочей модели системы, с учетом информационных потребностей пользователя, был разработан общий алгоритм работы программы, который показан на рис.2.3. . Из этого рисунка хорошо просматриваются функциональные возможности системы. Эти возможности реализуются через отдельные блоки подпрограмм. При входе в главное меню системы, пользователь выбирает один из пунктов меню, что и является в конечном итоге выбором конкретной подпрограммы.

Функциональные особенности подпрограмм заключаются в следующем:

- Подпрограмма заполнения карточки клиента предоставляет пользователю готовые формы для ввода данных (реквизиты заказчика, виды работ, параметры объекта), которые служат базой для проведения расчетов. Так же здесь ведется учет обращений юридических и физических лиц в РСК.

- Подпрограмма запроса на смету предназначена для произведения расчетов и выдачи готовых результатов, в виде ремонтно-строительных смет, на основании данных содержащихся в карточке клиента.

- Подпрограмма запроса на список материалов предназначена для произведения расчетов и выдачи готовых результатов, в виде перечня ремонтно-строительных материалов и их стоимости на конкретный объект. Эти расчеты, так же, производятся на основании данных содержащихся в карточке клиента.

- Подпрограмма редактирования таблиц служит для изменения данных в таблицах о стоимости на производство работ и цен на материалы. С помощью этой подпрограммы можно вносить дополнения ко всем базам данных содержащимся в разработке. Алгоритм работы этой подпрограммы показан на рис. 2.4.

Рис. 2.4. Алгоритм работы подпрограммы редактирования таблиц

Глава 3.

Постановка задачи.

Задача, которую предстоит решить программисту на ЭВМ, формулируется им самим или выдается ему в виде специального задания на разработку программы. Задание содержит формулировку задачи, необходимые характеристики разрабатываемой программы, требования к взаимодействию с ней. Выдаче такого задания для крупных задач может предшествовать большая работа научно-исследовательского характера.

Задание на разработку программы по форме и характеру должно быть аналогично техническому заданию (ТЗ) на разработку какого-либо технического продукта (см., например, ГОСТ 19.201-78 Единой системы программной документации).

Техническое задание полезно и в том случае, когда заказчик и исполнитель работают в одной и той же комнате или даже являются одним и тем же лицом. Наличие четкой письменной формулировки будет препятствовать подмене или отходу в процессе разработки программы от сформулированных в ТЗ требований в угоду каким-то другим побочным целям. Кроме того, письменно сформулированное задание делает возможным обсуждение, оценку или согласованную с заказчиками (пользователями) корректировку отдельных требований ТЗ в ходе разработки программы. ТЗ препятствует проникновению в программу таких ошибок и противоречий, которые могут быть обнаружены только после разработки большей части программы или уже на стадии анализа полученных результатов счета. Чем более формализованным по характеру будет техническое задание, тем больше шансов, что разрабатываемая программа будет решать именно ту задачу, которую имел ввиду заказчик.

Техническое задание должно содержать также требования или указания, касающиеся принципов проверки и испытаний готовой программы.

Составление проекта.

На основании анализа технического задания программист выбирает основной метод решения задачи, составляет общий проект программы. Выбранный подход к решению задачи должен обеспечивать правильные результаты для тех условий функционирования программы, которые определены ТЗ, гарантировать требуемую скорость работы, предусматривать удобство использования программы и т. п.

В проекте, помимо формулировки выбранного общего метода решения задачи, характеризуются основные части проектируемой программы, их функции, взаимосвязь и последовательность выполнения, а также точно определяются входные данные и выдаваемые результаты, как всей программы, так и основных ее частей. Поскольку каждая разрабатываемая программа, как правило, используется в дальнейшем не только ее автором, но и другими программистами. Составляется и проект инструкции для пользователей, в которой фиксируется (и, таким образом, может быть заранее оценен и исправлен) предполагаемый режим общения пользователя (и оператора) с программой.

Для очень простых задач проектирование может производиться программистом мысленно, без фиксации на бумаге. Наоборот, очень сложные задачи могут потребовать нескольких этапов проектирования: пред эскизное, эскизное, техническое - по аналогии с инженерным проектированием.

Алгоритмизация.

На этот этап иногда смотрят как на вспомогательный, подготовительный к выполнению следующего этапа считающегося основным (см. 3), на котором производится написание программы на выбранном языке программирования. Введение такого "промежуточного" этапа преследует цель облегчить выполнение этапа 3 и тем самым предотвратить возникновение многих ошибок при его осуществлении для сложных задач. Формулировка алгоритма закрепляет последовательность основных шагов выполнения программы, четко фиксирует функциональное содержание ее частей, позволяет уделить необходимое внимание простоте логической структуры разрабатываемой программы. Этап алгоритмизации является совершенно необходимым также, в случае, если язык, на котором предстоит программировать, не вполне освоен программистом-разработчиком и предвидятся трудности при его использовании на следующем этапе (3).

При разработке алгоритма необходимо учитывать ресурсы используемой ЭВМ (ее скорость, память) и возможности применяемой для решения задачи операционной системы. Алгоритмы для несложных задач, требования которых к ресурсам невелики, являются обычно машинно-независимыми.

В ходе разработки общего алгоритма используется некоторый специальный язык, который по своему характеру является промежуточным, переходным между неформальным, словесным способом изложения метода решения задачи на этапе 1 и формальным алгоритмическим языком для программирования на этапе 3. Промежуточный язык должен сочетать в себе, с одной стороны, наглядность для отображения содержания и смысла, выполняемых в алгоритме действий (что делается) и, с другой стороны, формализм для указания конкретных операций и последовательности их выполнения (как делается).

В качестве такого промежуточного языка обычно используют блок-схемы, которые позволяют наиболее наглядно представить логическую структуру разрабатываемой программы, взаимосвязь отдельных частей программы, условия или кратность выполнения таких частей. Для отображения вычислительной (арифметической) стороны программы используются обычные математические средства или элементы алгоритмических языков, а в самых общих блок-схемах - просто словесная формулировка; иногда используются и все эти способы вместе.

После последнего шага детализации алгоритма (а иногда и после отдельных крупных шагов) проводится проверка полученного алгоритма для выявления допущенных ошибок. Методы контроля алгоритма аналогичны некоторым методам контроля программы. В ходе разработки алгоритма, возможно, придется уточнять или изменять решения, принятые на этапе 2, и в этом случае такие изменения обязательно вносятся в проект, который всегда должен соответствовать разрабатываемому алгоритму.

Программирование.

В случае, когда на предыдущем этапе был получен детально разработанный алгоритм, составление программы на выбранном для программирования языке сводится к переводу этого алгоритма на язык программирования.

Основные трудности и, следовательно, причины ошибок на этом этапе заключаются, во-первых, в необходимости знания всех требований и ограничений выбранного языка программирования и, во-вторых, в необходимости постоянного внимания ко многим деталям языка, которые приходится учитывать в ходе написания программы. Если этап 3 был выполнен некачественно и алгоритм представлен недостаточно детально, то его доводку придется выполнять «на ходу», во время программирования. Это затруднит процесс программирования-перевода и поведет к возникновению дополнительных ошибок в программе. Чем более процесс программирования будет походить на перевод, чем более механическим будет такой перевод, тем более легким будет составление программы и тем меньше возникнет ошибок на этом этапе, самом щедром на ошибки.

После составления программы проводится ее проверка для обнаружения и исправления ошибок, внесенных на этом этапе. Если при проверке обнаруживаются ошибки, допущенные на предыдущем этапе (3), то соответствующие исправления вносятся и в алгоритм, поскольку к нему еще придется обращаться на следующих этапах, и тексты алгоритма и программы должны соответствовать друг другу.

Препарация

После составления программы производится ее перенос на машинные носители, т. е. подготовка программы к выполнению ее на ЭВМ; будем называть этот этап препарацией. Для предупреждения и сокращения ошибок препарации текст программы должен быть написан ясно и четко: чем небрежнее будет написан текст программы, тем больше ошибок возникнет в препарированной программе. Проверка правильности препарации осуществляется распечаткой программы, введенной в ЭВМ с использованных носителей, и последующей сверкой с исходным текстом.

Как видим, рассматриваемый этап, в отличие от предыдущих, уже требует для своего осуществления непосредственного использования ЭВМ или, по крайней мере, ее внешних устройств.

Трансляция.

Транслятор в ходе осуществления трансляции, наряду с печатью транслируемой программы, производит поиск синтаксических ошибок в программе и, в случае их обнаружения, печатает диагностику, помогающую последующей локализации ошибок. Трансляция, а вместе с ней и поиск синтаксических ошибок, могут быть прекращены, если найдена очень грубая (с точки зрения транслятора) ошибка. Отсутствие синтаксических ошибок не говорит о том, что в программе нет ошибок препарации (например, вместо знака * был отперфорирован + или записана не та буква в т. п.). Поэтому тщательная сверка напечатанной программы с исходным текстом всегда необходима на данном или предыдущем этапе. Первые трансляции вновь составленной программы производятся обычно с включением таких режимов транслятора, которые позволяют получить текст программы вместе с дополнительной информацией о программе (например, с таблицей используемых в ней переменных) для наиболее полной ее проверки.

Отладка.

На этапе отладки производится обнаружение с помощью ЭВМ ошибок в программе и их исправление. Этап отладки можно разделить на три подэтапа:

- Контроль правильности программы (КПП).

- Локализация ошибок (ЛО).

- Исправление ошибок (ИО).

На подэтапе (КПП) - контроль программы - путем пропуска на машине специальных контрольных примеров устанавливается факт отсутствия или, в противном случае, наличия ошибок в программе. Здесь речь идет о содержательных (семантических) ошибках, которые не проявляются при трансляции программы.

- На этапе (ЛО) - локализация ошибок - точно устанавливается место, где в программе допущена ошибка (ошибки), последствия которой проявились при выполнении этапа (КПП) .

- На этапе (ИО) производится исправление ошибок, выявленных на этапе (ЛО). Исправления вносятся как в программу, так и в алгоритм, если он затрагивается этими исправлениями.

Перечисленные подэтапы могут повторяться многократно (включая и этап трансляции, точнее перетрансляции), до тех пор, пока контроль покажет, что ошибок в программе, по-видимому, нет.

Оформление программы

Для возможности эксплуатации программы кем-либо кроме автора она должна быть оформлена: составлено ее описание, изготовлены машинные носители для передачи программы пользователям. В описание включается инструкция по использованию программы, излагается примененный метод решения, приводятся алгоритмы (иногда и текст программы), а также контрольные примеры с эталонными результатами. Наличие описания программы позволяет не только успешно эксплуатировать ее длительное время, но и проводить ее модернизацию и использовать в дальнейших разработках. Основную часть описания составляют материалы, с которыми шла работа на предыдущих этапах разработки (проект разработки и описание метода решения, общая блок-схема, алгоритмы, проект инструкции для пользователя и т. п.). Поэтому для ускорения этапа оформления все перечисленные материалы всегда должны быть в рабочем состоянии и по содержанию вполне соответствовать друг другу и отлаживаемой программе, кроме того, уже на этапах разработки их нужно представлять в таком виде, чтобы они могли быть использованы для описания программы без дополнительных переделок.

В случае, когда программа проста и предназначена для эксплуатации только ее автором, оформление программы может производиться уже после проведения счета по ней, одновременно с изготовлением отчета.

Отчет о работе.

На основании результатов, полученных в ходе эксплуатации программы, составляется отчет о проделанной работе, оценивается выбранный метод решения задачи и эффективность программы; публикуются научные выводы.

Модернизация.

Если разработчик программы постоянно работает в некоторой области науки или техники, то обычно рано или поздно наступает такой момент, когда перед ним возникает вопрос о модернизации старой программы или о составлении новой, развивающей идеи, реализованной в прежней программе. Модернизация программы проходит те же этапы, что и разработка, и начинается с составления технического задания на модернизацию. Успешное осуществление модернизации зависит от того, насколько легко можно будет при разработке новой программы использовать блоки старой программы и вносить в них изменения. Быстрое выполнение такого рода работ зависит, в свою очередь, как от структуры модернизируемой программы, так и от качества ее оформления (наличие описания программы, подробных алгоритмов, пояснений к программе и т. п.).

Методы и средства отладки

Контроль программы

Под этап контроля программы характеризуется как этап решения задачи, целью которого является установление наличия ошибок в составленной программе или убедительная демонстрация их отсутствия. Если будет установлено, что ошибки в программе имеются, то на следующем этапе (этап локализации) будет производиться их поиск. Поэтому в задачу контроля входит также получение еще и такой информации о характере работы программы, которая могла бы помочь в дальнейшем при поиске ошибок.

Контроль текста

Контроль текста программы можно производить как "вручную", так и с применением ЭВМ. Сначала рассмотрим "ручные" методы контроля текста программ (алгоритмов). Можно различать три способов контроля текста без применения ЭВМ: просмотр, проверка и прокрутка.

Просмотр

Текст составленной программы внимательно просматривается на предмет обнаружения ошибок, описок и смысловых расхождений с текстом алгоритма, по которому производилось программирование. Помимо сплошного просмотра применяется еще и выборочный просмотр некоторых фрагментов программы.

Проверка

При проверке программы программист по тексту программы мысленно старается восстановить тот вычислительный процесс, который определяет программа, после чего сверяет его с требуемым процессом, т. е. ТЗ, определенном в проекте.

Прокрутка

Другим способом контроля программ и алгоритмов за столом является прокрутка (иногда ее называют "сухой" прокруткой – dry running - для отличия от метода прокрутки, применяемого на этапе локализации и использующего ЭВМ). Основой прокрутки является имитация программистом выполнения программы на машине, с целью более конкретного и наглядного представления о процессе, определяемом текстом проверяемой программы. Прокрутка дает возможность приблизить последовательность проверки программы к последовательности ее выполнения, что позволяет проверять программу как бы в динамике ее работы, проверять элементы вычислительного процесса, задаваемого проверяемой программой а не только статичный текст программы. Для выполнения прокрутки обычно приходится задаваться какими-то исходными данными и производить над ними необходимые вычисления.

Печать текста

Для проверки правильности препарации программы (переноса текста на какие-либо машинные носители) после ввода в машину производится печать текста программы для последующей его сверки с исходным текстом.

Контроль результатов

Как бы ни была тщательно проверена и прокручена программа за столом, решающим этапом, устанавливающим ее пригодность для работы, является контроль программы по результатам ее выполнения на ЭВМ. Наиболее универсальным методом проверки для всех классов задач является метод контрольных тестов или тестирование. Тестом будем называть информацию, состоящую из исходных данных, специально подобранных для отлаженной программы, и из соответствующих им эталонных результатов (не только окончательных, но и промежуточных), используемых в дальнейшем для контроля правильности работы программы.

Тестирование

Под тестированием следует понимать процесс исполнения программы с целью обнаружения ошибок, в качестве которых принимается любое отклонение от эталонов. Хорошим считается тест, который имеет высокую вероятность обнаружения еще не выявленных ошибок.

Под отладкой понимается процесс, позволяющий получить программу, функционирующую с требуемыми характеристиками в заданной области входных данных. Таким образом, в результате отладки программа должна соответствовать некоторой фиксированной совокупности правил и показателей качества, принимаемой за эталонную для данной программы.

Существует 3 основных способа тестирования: алгоритмическое, аналитическое, содержательное.

Алгоритмическое тестирование

Алгоритмическое тестирование применяется программистом для контроля этапов алгоритмизации и программирования. Программисты проектируют тесты и начинают готовить эталонные результаты на этапе алгоритмизации, а используют их на этапе отладки.

Функциональное или аналитическое тестирование

Аналитическое тестирование служит для контроля выбранного метода решения задачи, правильности его работы в выбранных режимах и с установленными диапазонами данных. Тесты проектируют и начинают готовить сразу после выбора метода, а используют их на последнем этапе отладки или для анализа результатов пробного счета; в ходе тестирования, наряду со сверкой на совпадение, применяются и качественные оценки результатов.

Содержательное тестирование

Содержательное тестирование служит для проверки правильности постановки задачи. Для контроля при этом используются, как правило, качественные оценки и статистические характеристики программы, физический смысл полученных результатов и т.п. в проведении содержательного тестирования, принципы которого формулируются в техническом задании, самое активное участие должны принимать заказчики или идущие пользователи программы.

Содержательные и аналитические тесты проверяют правильность работы программы в целом или крупных ее частей, в то время как алгоритмические тесты в первую очередь должны проверять работу отдельных блоков или операторов программы.

Локализация ошибок.

Способы локализации

После того, как с помощью контрольных тестов (или каким либо другим путем) установлено, что в программе или в конкретном ее блоке имеется ошибка, возникает задача ее локализации, то есть установления точного места в программе, где находится ошибка.

Процесс локализации ошибок состоит из следующих трех компонент:

1. Получение на машине тестовых результатов.

2. . Анализ тестовых результатов и сверка их с эталонными.

3. . Выявление ошибки или формулировка предположения о характере и месте ошибки в программе.

По принципам работы средства локализации разделяются на 4типа:

1. Аварийная печать.

2. Печать в узлах.

3. Слежение.

4. Прокрутка.

АВАРИЙНАЯ ПЕЧАТЬ осуществляется один раз при работе отлаживаемой программы, в момент возникновения аварийной ситуации в программе, препятствующей ее нормальному выполнению. Тем самым, конкретное место включения в работу аварийной печати определяется автоматически без использования информации от программиста, который должен только определить список выдаваемых на печать переменных.

ПЕЧАТЬ В УЗЛАХ включается в работу в выбранных программистом местах программы; после осуществления печати значений данных переменных продолжается выполнение отлаживаемой программы.

СЛЕЖЕНИЕ производится или по всей программе, или на заданном про грамм истом участке. Причем слежение может осуществляться как за переменными (арифметическое слежение), так и за операторами (логическое слежение). Если обнаруживается, что происходит присваивание заданной переменной или выполнение оператора с заданной меткой, то производится печать имени переменной или метки и выполнение программы продолжается. Отличием от печати в узлах является то, что место печати может точно и не определяться программистом (для арифметического слежения); отличается также и содержание печати.

ПРОКРУТКА производится на заданных участках программы, и после выполнения каждого оператора заданного типа (например, присваивания или помеченного) происходит отладочная печать.