Независимо от того, насколько сложной может быть программа, ее можно свести, по сути, к пяти шагам. Знание пяти этапов программы служит нескольким целям.
Вы, вероятно, были в ситуации, когда вам поручили проект, но вы просто не знаете, с чего начать. Когда дело доходит до программного обеспечения, обдумывание пяти программных шагов, возможно, является первым шагом, который вы должны предпринять на пути к решению. Кроме того, как только вы поймете пять шагов программы, это даст вам организованный способ изучения чужого кода… Это также дает вам широкий взгляд на то, как начать разрабатывать свои собственные программы, если вы решите попробовать себя в программировании.
Шаг 1. Инициализация
Цель шага инициализации — настроить среду, в которой должна работать программа. Если вы когда-либо запускали программу Windows, такую как Word или Excel, вы знаете, что меню «Файл» отслеживает последние несколько файлов, которые вы использовали. Поиск этих файлов и добавление их в меню «Файл» до того, как вы увидите первый отображаемый экран, будет частью этапа инициализации. Другие программы могут заниматься открытием соединений с базой данных, активацией портов принтера, включением вашей установки, чтобы она могла прогреться, а также множеством других предварительных задач. Как правило, этап инициализации создает среду для программы, и все это происходит до того, как пользователь увидит какие-либо изменения в результате работы программы.
Шаг 2. Исходные данные
Каждая компьютерная программа принимает данные в одной форме, обрабатывает их каким-то образом и выводит новый набор данных. Этап ввода связан с получением данных в программу. Источником данных может быть клавиатура, сетевое соединение, база данных, вольтметр, сигнал антенны… да что угодно. Дело в том, что данные в той или иной форме вводятся в программу.
Также обратите внимание, что ввод данных в программу — несовершенный процесс. Люди могут нажимать не на те клавиши, соединения могут прерываться, могут быть скачки напряжения, а также множество других вещей, которые могут повлиять на работу программы. По этой причине данные, представленные на этапе ввода, часто проверяются на наличие потенциальных ошибок, прежде чем они передаются на следующий этап.
Шаг 3. Обработка данных
Как мы упоминали ранее, данные представляются программе в одном виде, перерабатываются каким-либо образом, а затем представляются в другом виде. Шаг обработки используется для преобразования данных из исходной формы в окончательную форму. Часто этап обработки включает в себя применение некоторых формул или алгоритма к данным, которые математически обрабатывают входные данные.
Однако это не единственный способ, которым может осуществляться обработка. Например, у вас может быть два бака с веществами, к которым прикреплены датчики, и когда их содержимое достигает определенной температуры, два бака объединяются вместе в процессе смешивания. Точный способ объединения входных данных определяется базовой методологией, необходимой для получения желаемого результата. Вы также услышите эту методологию или процесс, называемый алгоритмом.
Алгоритм — это не что иное, как подробное пошаговое описание того, как данные преобразуются из начального состояния в конечное.
Таким образом, обычно этап обработки означает получение данных из этапа 2 и их объединение для преобразования данных в желаемую новую форму.
Шаг 4. Вывод
Как только данные были преобразованы в какую-либо новую желаемую форму, эти новые данные каким-то образом выводятся. Во многих случаях это означает отображение вывода на мониторе, светодиодном или ЖК-дисплее, либо выводится на принтере или же передаются, например, с использование WiFi-модуля на какой-нибудь сервер.
На выходе также могут быть цифровые сигналы, которые используются для замыкания выключателей, соленоидов, реле или других электронных устройств.
Вывод результатов также может означать запись данных в базу данных или на SD-карту для последующего использования в каком-либо последующем процессе или как часть алгоритма, который будет запускаться как пакетный процесс в заранее определенное время позже. Дело в том, что шаг вывода представляет желаемое состояние входных данных программы, предполагая, что на этом пути не произошло никаких ошибок. Этот шаг представляет собой решение вашей задачи программирования.
Шаг 5. Завершение работы
Хорошо работающее программное обеспечение должно “убирать за собой”. Это означает, что если на этапе инициализации было открыто соединение с базой данных, на этапе завершения необходимо убедиться, что соединение закрыто, а связанные с ним ресурсы освобождены. Утечки памяти, зависшие дескрипторы файлов и тому подобное — распространенные примеры программ, которые не убирали за собой.
Например, если ваша программа поддерживает список файлов, которые использовались в последний раз, как это делает Word или Excel, шаг завершения должен гарантировать, что список файлов будет обновлен до завершения программы. На самом деле этап завершения часто «отменяет» все, что было сделано на этапе инициализации.
Надеюсь, эти этапы разработки программы будут полезны вам для использования в ваших проектах.
