Розробка і тестування системи, Інженерія програмного забезпечення, ЧНУ ім. Хмельницького

3. Розробка і тестування системи

Розділ розробки (кодування) і тестування системи пояснювальної записки повинен включають таке:

- загальні відомості про алгоритм, які використовуються в роботі;

- вибір алгоритмів роботи системи;

- функціональний аналіз алгоритму;

- опис логічної структури;

- опис і обґрунтування методу організації вхідних і вихідних даних;

- опис і обґрунтування вибору апаратних і програмних засобів (у тому числі необхідні розрахунки);

- вибір мови програмування і СУБД;

- застосовані методи оптимізації програмного продукту;

- надійність програми.

Розгляд наведених положень при виконанні дипломної роботи підпорядковується задачам, які визначаються як темою роботи, так і необхідністю продемонструвати вміння застосовувати на практиці методологію розробки програмних додатків.

3.1 Розробка системи

Етап розробки (20-25 сторінок) передбачає моделювання та реалізацію програмного забезпечення ІС. Передбачається вибір програмного середовища, розробка алгоритмів, та кодування. Обов’язково необхідно відобразити процес розробки бази даних та проектування інтерфейсу користувача.

Процес розробки ПЗ необхідно будувати з використанням технологій моделювання та верифікації ПЗ, зокрема може бути застосована технологія Model Checking.

Обґрунтування вибору засобів реалізації. Вибір програмних та апаратних засобів для розв’язання поставленої задачі проводиться на підставі постановки задачі та розроблених структури та алгоритму функціонування розроблюваного об’єкту. Необхідно навести аргументи на користь вибору середовища розробки, мови (мов) програмування, СУБД та інших необхідних засобів, а також конфігурації апаратних засобів. Вибір засобів розробки повинен бути спрямованим на оптимізацію процесу розробки (можуть розглядатися часові, вартісні, функціональні та інші параметри).

Опис структурної (функціональної) схеми. Загальний структурний опис системи (програми) має відображати основні структурні компоненти та зв’язки між ними. Переважно відображається структура за функціональними ознаками. При необхідності наводяться структурні схеми всієї системи та її складових. Опис подається у текстовому та графічному вигляді.

Результат уточнення структури може бути представлений у вигляді структурної та функціональної схем, які дають досить повне уявлення про проектоване програмне забезпечення.

Структурна схема програмної системи, як правило, показує наявність підсистем або інших структурних компонентів, їх призначення та взаємозв'язки між ними. Структурними компонентами схеми можуть бути програми, підсистеми, бази даних, бібліотеки ресурсів тощо (розділ 9.1) [4].

Функціональна схема – це схема взаємодії компонентів програмного забезпечення з описом інформаційних потоків, складу даних в потоках і зазначенням використовуваних файлів і пристроїв. Функціональні схеми інформативніші, ніж структурні. Для зображення функціональних схем використовують спеціальні позначення, які встановлені стандартом. Основні позначення схем даних за ГОСТ 19.701-90 наведені в табл. 9.1 (розділ 9.2) [4].

Схеми можуть використовуватися на різних рівнях деталізації, при цьому число рівнів залежить від розмірів і складності завдання обробки даних. Рівень деталізації повинен бути таким, щоб різні частини і взаємозв'язок між ними були зрозумілі в цілому.

Опис логічної схеми. У цьому підрозділі повинна бути описана послідовність дій, що відбувається у проектованому об’єкті, яка призводить до того чи іншого результату. Звичайною формою опису логічної схеми є опис алгоритму функціонування системи або програми. Цей опис виконується в текстовому вигляді, а потім подається його графічна інтерпретація у вигляд блок-схеми алгоритму (або у вигляді діаграм діяльності UML [4]).

Якщо об’єкт має складну структуру, рекомендується подавати узагальнену блок-схему алгоритму всієї системи та блок-схеми алгоритмів її компонентів. Ступінь деталізації опису визначається за погодженням з керівником роботи, але представлена логічна структура повинна однозначно описувати основні інформаційні процеси, які відбуваються в проектованому об’єкті, та їхній характер: операції зберігання, обробки, відображення та передачі даних, циклічні структури, переходи за умовою тощо.

Розробка бази даних. Невід'ємною частиною чисельної категорії інформаційних систем є бази даних (БД). База даних є єдиним і великим сховищем даних. Це сховище визначається один раз, а потім багаторазово (і спільно) використовується різними користувачами або функціональними частинами системи.

Замість окремих файлів з надлишковими даними всі дані в БД зібрані разом, з мінімальною часткою надмірності. Зазвичай БД належить не окремому клієнту, а розглядається як загальний ресурс, що розділяється.

Збережені в БД дані мають певну логічну структуру, описувану підтримуваною моделлю даних. В даний час найпоширенішою моделлю даних є реляційна модель. Перевагами реляційної моделі є простота, гнучкість, зрозумілість, зручність реалізації. Однак при збільшенні числа таблиць помітно знижується швидкість роботи з БД.

При моделюванні БД послідовно застосовують три типи моделей:

1. Концептуальні моделі даних. Ці моделі створюють на першому кроці моделювання і використовують для дослідження понять проблемної області з точки зору замовника. Основними елементами тут є бізнес-моделі.

2. Логічні моделі даних. Логічні моделі створюють на другому кроці моделювання. Вони фіксують вимоги до системи з точки зору розробника і описують логічну організацію системи з базою даних, що реалізує ці вимоги (в термінах сутностей даних і відносин між сутностями). Основними елементами логічних моделей є діаграми класів.

3. Фізичні моделі даних. Фізичні моделі створюють на третьому кроці моделювання. З їх допомогою проектують внутрішню схему бази даних, зображуючи таблиці даних, атрибути (стовпці) таблиць і відносини між таблицями, якщо потрібно, то і додаткові індекси.

Мається на увазі, що атрибут сутності з логічної моделі автоматично перетворюється у відповідний атрибут (стовпець) таблиці фізичної моделі. Стовпці таблиці розділяють на ключові або неключові. У свою чергу, ключовий стовпець може бути первинним ключем, зовнішнім ключем або ж комбінацією первинного та зовнішнього ключа.

Для побудови схеми бази даних можна використовувати як розширення UML для моделювання баз даних (розділ 12 ) [4], так і будь-які автоматизовані системи для побудови концептуальної, логічної або фізичної моделі БД.

Розробка інтерфейсу користувача. Розробка інтерфейсу користувача є важливою стадією конструювання. Інтерфейс забезпечує взаємодію користувача та програмно-технічного забезпечення ІС.

Ефективність інтерфейсу визначається здатністю проектувальника передбачити вимоги користувачів, які виникнуть на першому та наступному етапах використання інформаційної системи. Необхідно передбачити зростання (зміну) вимог до програмно-технічного комплексу в майбутньому та забезпечити здатність ІС їх виконання без доопрацювання системи.

Процес проектування інтерфейсу користувача в роботі повинен бути відображений шляхом висвітлення результатів виконання вимог, запропонованих відомим проектувальником інтерфейсів Якобом Нільсеном [6], та описаних в роботі (розділ 13) [4].

Опис розробки програмних компонентів. У даному підрозділі необхідно представити опис розроблених модулів або інших структурних компонентів. Наводяться відомості про призначення модуля, зв’язки з іншими компонентами розробки, особливості реалізації алгоритму. Опис супроводжується фрагментами тексту модуля з необхідними коментарями. Опис розробки програмних компонентів повинен містити достатні відомості щодо використаних методів, технологій, стандартних та запозичених компонентів тощо.

3.2 Тестування інформаційної системи

Результатом цього етапу (5-10 сторінок) є підтвердження коректності виконання своїх завдань інформаційною системою в цілому та її програмним забезпеченням зокрема. Тестування використовує критерій коректності виконавчого додатку для ідентифікації дефектів або для того, щоб показати мінімальний рівень прийнятності. Даний процес складається, як мінімум, з модульного, інтеграційного або системного тестування (розділ 14) [4].

Тестування розробленої системи, програми або програмного комплексу у загальному випадку проводиться за схемою, етапи якої передбачають:

- визначення об’єкту тестування;

- визначення мети тестування;

- вибір технології тестування;

- розробка програми тестування;

- проведення тестування за розробленою програмою;

- підведення висновків з тестування.

Повинні також бути розроблені та застосовані:

- тести для класів, які базуються на реалізації поведінки;

- тести для класів і малих кластерів класів, які часто утворюють шаблони, відповідальні за реалізацію конкретних зовнішніх або внутрішніх функцій;

- тести для великих кластерів класів або підсистем, що охоплюють архітектуру об’єктно-орієнтованого додатку;

- тести для об’єктно-орієнтованої системи загалом, що базується на її перевірці в робочому режимі.

Тестування розробленої системи зазвичай проводять на таких основних рівнях тестування.

Модульне тестування – це процес перевірки окремих програмних процедур (модулів) і підпрограм, що входять до складу програм. Модульне тестування проводиться безпосереднім розробником і дозволяє перевіряти всі внутрішні структури і потоки даних в кожному модулі. Цей вид тестування є частиною етапу розробки.

Інтеграційне тестування проводиться для перевірки спільної роботи окремих модулів і передує тестуванню всієї системи як єдиного цілого. У ході інтеграційного тестування перевіряються зв'язки між модулями, їх сумісність і функціональність. Воно здійснюється незалежним тестувальником і входить до складу етапу тестування.

Системне тестування призначене для перевірки програмної системи в цілому, її організації та функціонування на відповідність специфікаціям вимог замовника. Його проводить незалежний тестувальник після успішного завершення інтеграційного тестування.

Приймальне тестування проводиться організацією, що відповідає за інсталяцію, супровід програмної системи та навчання кінцевого користувача.

Особливості цього етапу пояснювальної записки залежать від специфіки теми та завдання на виконання дипломної роботи.

Розділ тексту має закінчуватися Висновками до розділу (не більш 1-2 сторінки). Розмір одного висновку приблизно – один абзац (5-7 рядків).

Висновки

Це заключна частина роботи (2-4 сторінки).

У висновку логічно послідовно викладаються теоретичні та практичні висновки і пропозиції, до яких прийшов студент у результаті дослідження. Висновки містять стислий виклад результатів (як позитивних, так і негативних) дипломної роботи. У висновках необхідно подавати найважливіші наукові та практичні результати, які отримані в дипломній роботі, робиться загальний висновок про розв’язання задачі, поставленої в завданні на виконання дипломної роботи, даються рекомендації (пропозиції, заходи) щодо розв’язання проблеми, яка досліджувалася в дипломній роботі. Висновки повинні містити відповіді на всі пункти завдання, які були визначені на розробку. У висновках також зазначають ступінь упровадження розробки, обговорюються перспективи її подальшого розвитку. Текст висновків може поділятися на пункти.

Список використаних джерел

Перелік літературних джерел (додаток Ж)містить відомості про весь обсяг інформації, яка використовувалась в роботі. Список повинен бути оформлений відповідно до чинних стандартів з бібліотечної та видавничої справи, на які мають бути посилання у відповідних місцях тексту.

Прізвище автора (авторів) подаються у називному відмінку. Якщо є два, три або чотири автори, то їх прізвища з ініціалами подають через кому у тій послідовності, у якій вони надруковані у літературних джерелах. Бібліографічні описи в переліку посилань подають за алфавітним порядком або у порядку звертаннявідповідно до вимог стандарту (підрозділ 6.12) [1].

У тексті посилання на використане джерело виконується в межах речення у квадратних дужках із зазначенням номера джерела у списку та сторінки (сторінок) у тексті джерела, на яких знаходиться потрібна інформація (роздільник – кома). Діапазон сторінок вказується номерами першої та останньої, розділених дефісом. Якщо одночасно робиться посилання на кілька джерел, їх розділяють крапкою з комою. Наприклад:

[16, 44; 18, 7-13] – сторінка 44 у джерелі №16, сторінки 7-13 у джерелі №18.

Перелік використаної у дипломній роботі літератури повинен містити не менше 20 сучасних джерел (підручники та навчальні посібники, періодичні видання, журнали, монографії, матеріали конференцій, Інтернет-джерела, стандарти).

Додатки

У додатки слід відносити допоміжний матеріал, який при включенні його в основну частину роботи захаращує текст. Додатки оформляються як продовження роботи на наступних її сторінках, розміщуючи їх у порядку посилань у тексті роботи. Кожний додаток починається з нової сторінки. 

До матеріалів допоміжного характеру відносять громіздкі таблиці та ілюстрації; матеріали, які через великий обсяг, специфіку викладення або форму подання не можуть бути внесені до основної частини (оригінали фотографій, інструкції, методики, блок-схеми, дослідницькі анкети, форми звітності тощо). У додатках також подається лістинг програми, текст керівництва користувача та інші документи, якщо вони не виконуються у вигляді самостійних програмних документів відповідно до стандартів.

Обсяг дипломної роботи повинен бути в межах 60-70 сторінок друкованого тексту (без урахування додатків).

З повагою ІЦ "KURSOVIKS"!