Жизненный цикл разработки приложения в Visual Studio 2013

Цель лекции

Ознакомление с принципами моделирования, проектирования, реализации, рефакторинга, тестирования и сопровождения проектов в Visual Studio 2013.

8.1. Введение. Водопадная модель жизненного цикла программы

Одна из наиболее важных возможностей интегрированной среды Visual Studio 2013 - поддержка всех этапов жизненного цикла разработки программного проекта, которую мы рассмотрим в данной лекции.

В "Управление решениями и проектами в Visual Studio 2013" рассмотрен пример разработки, отладки и профилирования в среде VS 2013 простого консольного приложения на языке C#, что можно считать отправной точкой нашего изложения.

Однако, разумеется, концепция жизненного цикла разработки намного шире. Согласно классической водопадной модели жизненного цикла программы, он состоит из следующих этапов:

• Выработка требований и целей - формулировка технических, маркетинговых, эксплуатационных и других требований будущей программной системы в виде документа, который в современной западной практике носит название Marketing Requirements Document (MRD);
• Спецификация - формализованное, полное, точное и внешнее описание программной системы (термин внешнее в данном случае понимается описание того, "ЧТО, а не КАК", т.е. элементы и проект реализации в спецификацию не входят);
• Проектирование (дизайн) - разработка подробного проекта системы, включая иерархию модулей, входные и выходные данные, информационные потоки, представление данных, основные алгоритмы; частью спецификации и проектирования является моделирование - построение формальной модели проекта;
• Реализация (кодирование) - разработка программного кода системы на выбранном для реализации языке программирования;
• Верификация - проверка корректности реализации программной системы, которая на практике в большинстве случаев выполняется путем тестирования (прогона набора тестов), либо путем формальной верификации - формального доказательства того, что реализация системы соответствует формальной спецификации, выполненной на каком-либо языке спецификаций. Иногда тестирование сочетается с формальной верификацией. При обнаружении ошибки выполняется отладка (см. "Обзор языков программирования, предоставляемых Visual Studio 2013" );
• Выпуск (релиз) программной системы для пользователей;
• Сопровождение программной системы - исправление ошибок, обучение пользователей, ответы на их вопросы, реализация расширений функциональности системы по требованию пользователей.

Один из важнейших вопросов при разработке - организация работы команды программистов проекта. Поддержка командной разработки в Visual Studio 2013 рассмотрена в "Командная разработка проектов в Visual Studio 2013" .

8.2. Моделирование структуры программы на языке UML

В Visual Studio 2013, как и во многих других современных интегрированных средах, имеется поддержка моделирования структуры программы на языке UML [22]. Данный язык моделирования может быть использован на ранних этапах разработки проекта, например, при проектировании иерархии классов.

Язык UML позволяет спроектировать иерархию классов в абстрактных терминах, представить ее в виде модели, а модель - в виде диаграммы. Затем по диаграмме может быть сгенерирован код на выбранном языке (например, на C#). Таким образом, использование языка UML позволяет перейти от этапа моделирования и проектирования к этапу реализации. Сгенерированный код может быть затем использован как основа для последующей реализации проекта.

Наоборот, по уже разработанному коду может быть сгенерирована модель этого кода на языке UML.

В качестве примера рассмотрим генерацию простой UML-модели из двух взаимосвязанных классов, визуализацию этой модели и генерацию по ней кода на языке C#.

Для создания UML-моделей используется специальный вид проекта Modeling Project.

Создадим проект для моделирования. В среде VS 2013 выберем в главном меню File / NewProject и вид проекта Modeling Project ( рис. 8.1).

увеличить изображение
Рис. 8.1. Создание проекта для построения UML-модели

Для добавления к проекту новой UML-диаграммы выберем пункт меню Architecture, который специально предназначен для отображения архитектуры программы в виде UML-модели, - и в нем - пункт Add New Diagram ( рис. 8.2).

увеличить изображение
Рис. 8.2. Выбор вида новой UML-диаграммы

По умолчанию это новая диаграмма классов (UML Class Diagram), как наиболее часто используемая. Однако отметим, что, в соответствии с новой версией языка UML, в этом пункте меню могут быть созданы и другие виды диаграмм:

• UML Sequence Diagram - диаграмма последовательности;
• UML Use Case Diagram - диаграмма использования;
• UML Activity Diagram - диаграмма активности (команды разработчиков);
• UML Component Diagram - диаграмма компонент;
• Layer Diagram - диаграмма уровней;
• Directed Graph Document - диаграмма, изображающая документ в виде ориентированного графа.

Создаем новую диаграмму классов, пока - пустую ( рис. 8.3):

увеличить изображение
Рис. 8.3. Создание новой диаграммы классов

Для добавления к диаграмме класса выбираем в контекстном меню пункты Add / Class ( рис. 8.4):

увеличить изображение
Рис. 8.4. Добавление к диаграмме нового класса