Модульно-иерархическое построение программных средств

Для обеспечения взаимодействия программных и информационных компонент (модулей) в едином комплексе используются многоуровневые иерархические структуры [8, 9, II].

Иерархия представляет собой свойство упорядоченного множества компонент, между которыми установлено отношение приоритета. Компоненты, между которыми отсутствует предпочтительность, образуют один иерархический уровень.

Иерархия КП предполагает наличие следующих типов подчиненности компонент:

иерархия целей КП и его составляющих, при которой их зачастую противоречивые частные цели должны способствовать достижению основной цели функционирования всего комплекса;

иерархия задач и поведения групп программ, обеспечивающая концептуальное единство комплекса программ и данных и возможность последовательного функционального раскрытия комплекса;

иерархия структуры КП и взаимодействия программ и данных, отражающая декомпозицию конкретных компонент комплекса и оформление реализуемых связей между программами и используемыми данными.

Иерархия целей программ является наиболее специфичной по существу и по методам представления. Разнообразие назначений и областей применения сложных ПС затрудняет разработку общих методов декомпозиции целей и их анализа. Ниже подразумевается наличие иерархии целей программ, но конкретно она не рассматривается.

Иерархия задач связана с иерархией целей системы и ее структурного построения. Структурирование функциональных задач и их иерархического взаимодействия в значительной степени отражается на реализации иерархической структуры КП в целом и на его структурной декомпозиции на функциональные группы программ.

Иерархия структуры КП наиболее доступна для изучения и имеет важное значение при проектировании и анализе сложных КП. Она инвариантна к целевому назначению в пределах определенных классов сложных программ.

Всем иерархическим системам (в частности, КП) присущ. ряд свойств, важнейшими из которых являются:

- вертикальная соподчиненность, заключающаяся в последовательном упорядоченном расположении взаимодействующих компонент, составляющих данный КП;

- право вмешательства и приоритетного воздействия на компоненты любых уровней со стороны компонент более высоких иерархических уровней;

- взаимозависимость действий компонент верхних уровней от реакций на воздействия и от функционирования компонент нижних уровней, информация о которых передается верхним уровням.

В результате в иерархических структурах КП образуется два потока взаимодействий между компонентами разных уровней (рис. 2.1): сверху вниз—координирующие и управляющие воздействия верхних уровней; снизу вверх — информация о состоянии и реализации предписанных функций компонентами нижних уровней.

Взаимодействие компонент в пределах уровня целесообразно максимально ограничивать, что позволяет упростить общее координирование компонент и проводить его только по вертикали.

Компоненты нижних уровней влияют на вышестоящие непосредственно, поставляя информацию о своем состоянии и результатах функционирования, а также косвенно, подготавливая возможные решения для их выбора на более высоких уровнях. Информация о результатах функционирования верхних уровней может учитываться компонентами нижних уровней для улучшения собственных решений и для косвенной координации. Таким образом, нижние иерархические уровни являются основными компонентами, обрабатывающими информацию и подготавливающими данные для выдачи за пределы анализируемого КП.

Менее наглядной является иерархия данных, обрабатываемых КП, и их взаимодействия с программными компонентами (на рис. 2.1 Зп — запись переменных, а Сч — их считывание).

Дата добавления: 2015-05-31