Lect7_GS213 Introduction to Software Engineering PDF

‫جامعة طرابلس ـ كلٌة تمنٌة المعلومات‬ ‫مقذمت في هنذست البرمجياث‬ ‫‪Introduction to software Engineering‬‬ ‫‪ITGS-213‬‬ ‫المحاضرة السابعة – أدوات البرمجة‬ ‫‪Programming Tools‬‬ ‫خريف‪2020‬‬  ‫مىاضيع المحاضرة‬ Prog...

‫جامعة طرابلس ـ كلٌة تمنٌة المعلومات‬ ‫مقذمت في هنذست البرمجياث‬ ‫‪Introduction to software Engineering‬‬ ‫‪ITGS-213‬‬ ‫المحاضرة السابعة – أدوات البرمجة‬ ‫‪Programming Tools‬‬ ‫خريف‪2020‬‬  ‫مىاضيع المحاضرة‬ Programming Tools  Utility Tools  ‫ إرشادات فً كتابة شفرة الجٌدة‬ Computer Aided Software ‫ هندسة البرمجٌات بمساعدة الحاسوب‬ Engineering (CASE  ‫البرمجة‬ ‫البرمجة ‪ : Programming‬هً عبارة عن كتابة مجموعة من األوامر(مجموعة لواعد أو‬ ‫‪‬‬ ‫عرف بالشٌفرة ‪Code‬أو الكود‪ ،‬وهذه األوامر هً التً تُش ِ ّكل ما ٌُ َ‬ ‫عرف‬ ‫إرشادات ) أو ما ٌُ َ‬ ‫بالبرنامج ‪Program‬‬ ‫لغات البرمجة ‪Programming language‬هً مجموعةُ أوامر مكتوبة على شكل رموز‬ ‫‪‬‬ ‫جهاز الحاسوب وٌمو ُم بتنفٌذها‪ ،‬وت َ ُمر لُغاتُ البرمج ِة بمجموعة‬ ‫ُ‬ ‫تستن ُد إلى لواع َد معٌّنة ٌفه ُمها‬ ‫ت والمراح ِل لبل أن ٌتم تنفٌذُها‪.‬‬ ‫من الخطوا ِ‬  ‫أنواع طرق البرمجة‬ ‫البرمجة الهيكلية‪Structured Programming‬‬ ‫‪(1‬‬ ‫تعتمد البرمجة الهٌكلٌة على تجزئة البرنامج إلى عدة برامج جزئٌة أو فرعٌة حٌث ٌتم الربط بٌن هذه‬ ‫‪‬‬ ‫البرامج الفرعٌة لتشكٌل البرنامج العام وتظهر فاعلٌته فً حالة المسائل متوسطة الحجم كما ٌسهل‬ ‫اكتشاف األخطاء بهذا األسلوب‪..‬‬ ‫‪Procedural Programming‬وذلن بتجزئة‬ ‫ٌطلك علٌها اٌضا تسمٌة البرمجة االجرائٌة‬ ‫‪‬‬ ‫البرنامج الى وحدات تسمى اجراءات لتسهٌل المراءة واعادة االستخدام تسمى هذه االجزاء بعدة‬ ‫أسماء‪:Procedures - functions.‬‬  ‫أنواع طرق البرمجة‬ ‫البرمجة بالحدث والمرئية‪Visual Programming & Events‬‬ ‫‪(2‬‬ ‫وٌسمى هذا النوع بالبرمجة بالحدث والمرئٌة النه ٌتم تنفٌذ مجموعة من االفعال التً نموم بتعٌٌنها نتٌجة‬ ‫‪‬‬ ‫لحدث لام المستخدم بإجراءه على احد عناصر واجهة البرنامج مثل ‪ command Button‬و سٌطرة‬ ‫أكثر للمستخدم على تسلسل تنفٌذ العملٌات‪.‬‬ ‫ٌتم تنفٌذ البرنامج بحسب رغبة المستخدم‪(Event-driven languages).‬‬ ‫‪‬‬ ‫ٌتمتع هذا النوع من لغة البرمجة بوجود ‪ Tools Box‬الذي ٌمكن المبرمج من اعداد واجهة رسومٌة‬ ‫‪‬‬ ‫للمستخدم‪.‬‬  ‫أنواع طرق البرمجة‬ ‫البرمجة الشيئية‪Object-Oriented Programming‬‬ ‫‪(3‬‬ ‫وتسمى أٌضا البرمجة الكائنية أو غرضية التوجيه ‪.‬وهً تعتبر أن االجسام من حولنا هً كائنات تتفاعل مع‬ ‫‪‬‬ ‫بعضها بغض النظر أكانت حٌة أو جامدة ‪.‬‬ ‫ٌتم فٌها تمسٌم البرنامج إلى وحدات تسمى الكائنات‪ ، Objects‬كل كائن عبارة عن حزمة من البٌانات‬ ‫‪‬‬ ‫والمتغٌرات والثوابت والدوال ‪.‬وهً كائنات لابلة لالستخدام‪Reuse.‬‬ ‫اسم الكائن‬ ‫وٌتم بناء البرنامج بواسطة استخدام الكائنات وربطها مع بعضها البعض‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫بٌانات (خصائص)‬ ‫أصبحت لغة شائعة فً التسعٌنات والزالت ‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫طرق‬ ‫هذا المفهوم نتاج طبٌعً لما هو موجود فً حٌاتنا الٌومٌة‪.‬‬ ‫‪‬‬  ‫البرمجة الشيئية‪Object-Oriented Programming‬‬ ‫فمثال إذا كان عندنا كائن سٌارة فإن للسٌارة متغٌرات خاصة بها ودوال خاصة بها ‪ ،‬مثال من متغٌرات‬ ‫‪‬‬ ‫السٌارة‪ ،‬كمٌة الولود المتوفرة‪ ،‬وسرعة السٌارة الحالٌة‪ ،‬ودرجة حرارة المحرن‪ ،‬ومن دوال السٌارة دالة‬ ‫لزٌادة السرعة‪ ،‬ودالة المكابح‪ ،‬ودالة تشغٌل أضواء السٌارة‪ ،‬تستطٌع بهذه الطرٌمة أن تفهم أجزاء‬ ‫البرنامج أكثر‪ ،‬وٌصبح المبرمج منظما أكثر‪.‬‬  ‫البرمجة الشٌئٌة‪Object-Oriented Programming‬‬ ‫الكائن ‪ (object):‬رزمة برمجٌة تحتوي على البٌانات والعملٌات المنوطة بها وهً حالة‬ ‫‪‬‬ ‫خاصة للفصٌلة وٌنتمً الكائن الى فصٌلة معٌنة‪Classes.‬‬ ‫الطرق أو الطرٌمة ‪ (Method):‬هً عبارة عن خدمات ٌؤدٌها الكائن لتلبٌة المتطلبات‬ ‫‪‬‬ ‫الوظٌفٌة التً تؤثر على البٌانات داخل الكائن والتً تعد غالبا مخفٌة عن الكائنات األخرى‪.‬‬ ‫الفصٌلة ‪ Class :‬تصف فئة من األشٌاء لها نفس الخصائص ‪ attributes‬والعملٌات‬ ‫‪‬‬ ‫‪operations‬والعاللات ‪ relationships‬هو حالة عامة من الكائن‪.‬‬ ‫فصٌلة فرعٌة ‪ Subclass :‬عبارة عن عائلة متفرعة من الفصٌلة االم وترث عنها البٌانات‬ ‫‪‬‬ ‫والطرق‪.‬‬  ‫البرمجة الشٌئٌة‪Object-Oriented Programming‬‬ ‫الخصائص ‪(Attributes):‬صفات الكائن أو الفصٌلة‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫التصرف ‪ (behaviour) :‬هو عمل او تصرف ٌموم به الكائن عند تمرٌر رسالة‬ ‫‪‬‬ ‫)‪(Message‬او اجابة رسالة)‪(Response‬‬ ‫‪Message:‬هً آلٌة التواصل بٌن الكائنات عبر الرسائل حٌث تحمل بٌانات او تعلٌمات‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫التغلٌف ‪ Encapsulation:‬هو إخفاء المعلومات بٌن الفصائل وٌتم تبادل البٌانات عن طرٌك‬ ‫‪‬‬ ‫الرسائل بٌن الكائنات وإخفاء البٌانات الداخلٌة ‪.‬‬ ‫الوراثة ‪ Inheritance :‬تعنً الفصٌلة الفرعٌة ترث كل الخصائص والطرق للفصٌلة االم‪.‬‬ ‫‪‬‬  ‫مزايا البرمجة الشيئية‬ ‫خصائص البرمجيات مطورة باستخدام البرمجة الشيئية‪OOP :‬‬ ‫‪‬‬ ‫البرمجة بلغة طبٌعٌة‪(Natural language):‬‬ ‫‪.1‬‬ ‫استخدام مصطلحات طبٌعٌة ٌفهمها المستخدم‪.‬‬ ‫موثولٌة البرمجٌات الجاهزة‪(Reliability):‬‬ ‫‪.2‬‬ ‫برمجٌات خالٌة من االخطاء‪.‬‬ ‫اعادة االستخدام‪(Reuse):‬‬ ‫‪.3‬‬ ‫اذا تم اختبار ومصادلة اي جزء برمجً ‪ ،‬من الممكن اعادة استخدامه بكل ثمة‪.‬‬  ‫مزايا البرمجة الشيئية‬ ‫سهولة الصٌانة‪(Maintainability):‬‬ ‫‪.4‬‬ ‫احد اهم اهداف البرمجة الشٌئٌة التملٌل من اعمال الصٌانة الى الحد االدنى‪.‬‬ ‫سهولة التمدد‪(Extendable):‬‬ ‫‪.5‬‬ ‫السهولة فً اضافة وظائف جدٌدة للمنظومة‪.‬‬ ‫التملٌل من مدة اعداد البرمجٌات‪:‬‬ ‫‪.6‬‬ ‫وفرت التمنٌة الشٌئٌة برمجٌات جاهزة مما ادى الى تملٌل زمن تطوٌر اي برمجٌات الى اشهر او‬ ‫حتى اسابٌع‪.‬‬  ‫لغات البرمجة ‪Programming Languages‬‬ ‫تعتبر لغات البرمجة من أهم أدوات البرمجة المستخدمة ومن امثلة لغات البرمجة‪:‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪C‬‬ ‫هً لغة برمجة متعدّدة االستخدامات‪ ،‬ظهرت فً أوائل سبعٌنات المرن الماضً‪ ،‬وهً ألدم لغة‬ ‫برمجة واألكثر استخداما‪.‬‬ ‫‪C++‬‬ ‫تُع ّد هذه اللغة تطوٌرا للغة ‪ ،C‬ولد أُضٌفت إلٌها خصائص جعلت منها لغة كائنٌّة التوجه‪ ,‬وتُستخ َدم‬ ‫هذه اللغة فً تطوٌر البرمجٌّات المختلفة واأللعاب‬ ‫‪Java‬‬ ‫هً لغة كائنٌّة التوجه‬  ‫‪Python‬‬ ‫لغة الباٌثون من بٌن لغات البرمجة األساسٌة واالكثراستخدام فً السنوات االخٌرة‬ ‫‪JavaScript & PHP.‬‬ ‫لغات تطبٌمات االنترنت‬ ‫‪Prolog‬‬ ‫احدى لغات الذكاء االصطناعً‬ ‫‪SQL‬‬ ‫صة ببرمجة لواعد البٌانات‬ ‫هً لغة مخت ّ‬ Top 10 In-Demand programming languages to learn in 2020 IEEE Spectrum Trending Jobs Source: IEEE Spectrum Interactive Ranking  ‫أدوات مساعدة‪Utility Tools‬‬ ‫هً مجموعة ادوات تساعد فً اعداد وتعدٌل وتصحٌح وادارة البرمجٌات‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫المصححات ‪ Debugger :‬هً اداة تستخدم الكتشاف االخطاء فً البرامج‪.‬‬ ‫ ‬ ‫المحررات والمتصفحات‪Editors/Browsers :‬‬ ‫ ‬ ‫المحررات تساعد على التركٌز على جزء من الشفرة المراد تعدٌلها‪ ،‬وتشمل المحررات التالً‪:‬‬ ‫تلوٌن النص‬ ‫‪.1‬‬ ‫المص واللصك بٌن النوافذ والصفحات‬ ‫‪.2‬‬ ‫إلغاء التعدٌل وإعادته‬ ‫‪.3‬‬ ‫أما المتصفحات فتستخدم فً لعرض الصفحات‪.‬‬ ‫ ‬  ‫أدوات مساعدة‪Utility Tools‬‬ ‫مكونات الشفرة‪Code Generators:‬‬ ‫ ‬ ‫توفر ولت لكتابة شفرة معٌنة بحٌث تكون جاهزة لالستعمال حٌث تمكن المستخدم من تعرٌف الواجهة‪.‬‬ ‫المكتبة‪Libraries:‬‬ ‫ ‬ ‫تحتوي على العدٌد من الدوال واالجراءات او الفصائل التً تساعد على اعداد برمجٌات ذات جودة فً‬ ‫ولت لصٌر‪.‬‬  ‫إرشادات فً كتابة شفرة الجٌدة‬ ‫ٌعد األسلوب الجٌد أمرا مهم فً أسالٌب البرمجة والتً تتضمن الشكل العام للشفرة‬ ‫‪‬‬ ‫المصدرٌة ومن هذه االرشادات‪:‬‬ ‫المسافة البادئة ‪:‬إن المسافات البادئة الصحٌحة والمنطمٌة تجعل الشفرة أكثر لابلٌة للمراءة وال‬ ‫‪(1‬‬ ‫تؤثر فً الوظٌفة‪.‬‬  ‫إرشادات فً كتابة شفرة الجٌدة‬ ‫التعلٌمات ‪:‬التً تشٌر إلى بعض المسائل الخاصة‪.‬‬ ‫‪(2‬‬ ‫استعمال الل ما ٌمكن من تراكٌب التحكم مثل )‪ (If-Then-Else‬حتً ٌصبح البرنامج سهل المراءة والفهم‬ ‫‪(2‬‬ ‫والصٌانة‪.‬‬ ‫التنسٌك‪:‬‬ ‫‪(3‬‬ ‫التملٌل من استعمال الحلمات المتداخلة وٌجب إال ٌزٌد عممها التداخل عن خمس تداخالت‪.‬‬ ‫‪(4‬‬ ‫عدم او للة استخدام جملة‪Go To.‬‬ ‫‪(5‬‬ ‫ٌجب أال ٌزٌد البرنامج الفرعً عن ‪ 50‬جملة برمجٌة‪.‬‬ ‫‪(6‬‬  ‫ادوات كيس‬ ‫‪CASE TOOLS‬‬ ‫‪ ‬تشبه أدوات كٌس البرمجٌة برنامج ‪ AUTO-CAD‬الذي ٌستخدم لمساعدة المهندسٌن فً‬ ‫رسم الخرائط المعمارٌة‪.‬‬ ‫‪ ‬ألداء اي منتوج برمجً نحتاج الً أدوات مساعدة ‪ ,‬تسمى هذه االدوات )‪ (CASE‬بـ هندسة‬ ‫البرمجٌات بمساعدة الحاسوب ‪Computer Aided Software Engineering‬‬ ‫‪(CASE).‬اي اعداد المنظومات بمساعدة الحاسوب‪.‬‬ ‫‪ ‬ومن امثلة أدوات كٌس التً تستخدم لرسم مخطط حالة االستخدام ما ٌسمى برنامج ‪VISIO‬‬ ‫من اعداد شركة مٌكروسوفت‪.‬‬ ‫‪19‬‬  ‫ادوات كيس‬ ‫‪Computer Aided Software Engineering (CASE) TOOLS‬‬ ‫‪ ‬هً برامج جاهزة على الحاسب تساعد محللً النظم ومهندسً البرمجٌات فً دعم وأتمتة‬ ‫األعمال التً تتم خالل دورة حياة تطوير النظام ‪Software Development Life Cycle‬‬ ‫‪SDLC.‬‬ ‫‪ ‬الغرض منها تسهٌل عملٌة توحٌد فلسفة التصمٌم داخل المؤسسة‪.‬‬ ‫‪20‬‬  ‫الهذف من ادواث كيس‬ ‫‪Objectives of CASE TOOLS‬‬ ‫‪.1‬زٌادة سرعة التطوٌر والتصمٌم‪.‬‬ ‫‪.2‬تسهٌل وتحسٌن إجراءات االختبار من خالل التدلٌك اآللى‪.‬‬ ‫‪ٌ.3‬ساعد على توحٌد إجراءات تطوٌر النظم بناءا على منهجٌة‪.‬‬ ‫‪.4‬تحسٌن عملٌة إدارة المشروع‪.‬‬ ‫‪.5‬صٌانة أسهل للبرامج‪.‬‬ ‫‪.6‬تشجع على إعادة االستخدام واالستفادة‪.‬‬ ‫‪.7‬تساعد على زٌادة اإلنتاجٌة‪.‬‬ ‫‪21‬‬  ‫أدوات الكيس‪CASE‬‬ ‫تنقسم ادوات ‪ CASE‬الى قسمين‪:‬‬ ‫األدوات الكبيرة‪Upper-CASE:‬‬ ‫ وهً أدوات لدعم نشاطات العملٌات المبكرة من المتطلبات و التصمٌم‪.‬‬ ‫األدوات الصغيرة‪Lower-CASE:‬‬ ‫ وهً أدوات لدعم النشاطات التالٌة مثل البرمجة و تصحٌح األخطاء و االختبار والتنفٌذ (البرمجة) والصٌانة و‬ ‫دعم أعمال التطوٌر المختلفة عبر المراحل المختلفة مثل التوثٌك‪.‬‬ ‫‪22‬‬  ‫مكونات أدوات كيس‬ ‫‪Components CASE TOOLS‬‬ ‫‪ ‬كانج أدواث الكيس في البذايت في السبعيناث عبارة عن معالج الكلماث يسخعمل لخىثيق‬ ‫البرمجياث ‪.‬ثم طىرث واصبحج حشخمل على االحي‪:‬‬ ‫‪.1‬أدواث رسم المخططاث‪Diagramming tools.‬‬ ‫‪.2‬مكىناث الشاشاث ومىلذاث الخقارير‪Screen/report generators.‬‬ ‫‪.3‬مىلذ البرامج والخطبيقاث ‪Code generators.‬‬ ‫‪.4‬مىلذ الىثائق‪Documentation generators.‬‬ ‫‪.5‬أدواث االخخبار‪Testing tools.‬‬ ‫‪23‬‬  ‫مزايا أدوات كيس‪CASE TOOLS‬‬ ‫‪.1‬تبسٌط عملٌة إعداد وصٌانة البرمجٌات‪.‬‬ ‫‪.2‬تسرع عملٌة إعداد البرمجٌات‪.‬‬ ‫‪.3‬تزٌد من إنتاجٌة المبرمج ومحلل النظم‪.‬‬ ‫‪.4‬توفر تواصل افضل مع المستخدم بسبب استخدام الرسوم الً جانب النص‪.‬‬ ‫‪24‬‬  CASE tools examples‫أمثلت أدواث كيس‬  CASE Tools examples: Accept 360, CaseComplete for requirement analysis. Dashboards, Project Scheduling Microsoft visio Dreamweaver, JMeter AppWatch 25 Microsoft Visio 2019 End