Стандартизация интерфейсов

Интерфейс (И.) – совокупность средств информационного взаимодействия двух объектов или процессов. Взаимодействие – обмен информацией и управление. Обычно И. несимметричен: одна его сторона – управляющая (master, client), другая – подчиненная (slave, server). Средства взаимодействия – в зависимости от природы взаимодействующих объектов. Для трех видов объектов: аппаратура, программы, пользователи – имеем четыре вида интерфейса:

1. Аппаратный И. – между цифровыми устройствами. Обеспечивает двусторонний обмен сигналами на физическом уровне. Средства: кабели, шины, разъемы, сигналы, алгоритмы, временные диаграммы. Примеры:

· И. вв/вы – между центральными и внешними устройствами компьютера: RS-232, USB, Unibus, CAMAC и др.

· И. системной шины РС – между ЦП и быстрыми устройствами типа HD.

2. Аппаратно-программный И. – между программой и аппаратурой. Примеры:

· Система команд и прерываний компьютера.

· Взаимодействие приложения с внешним устройством при вв/вы:

Рис. 6-7

Таким образом, драйвер является интерфейсной программой, «привязанной» к типу вн. устройства (точнее, контроллера).

3. Межпрограммный И. – между компонентами или слоями программного обеспечения. Традиционное название: CALL-интерфейс (набор форматов вызова процедур; в СУБД – CLI (Call Level Interface)), современное название – API (Application Programming Interface). Аппаратная аналогия:

Розетка А: int A (char c, int b);

Вилка Х вставляется в розетку А: X = A (letter, 2)

4. UI – И. пользователя – между пользователем и программой. Диалоговое взаимодей-ствие с помощью клавиатуры, мыши, графических элементов на экране и пр. Эпитеты: графический (GUI), дружественный (friendly), устойчивый к ошибкам (idiot-proof).

Принципы хорошего И.:

· Инкапсуляция внутреннего устройства, изоляция сторон И. Сервер не должен знать, зачем он задействуется, клиент – как тот действует.

· Экономность, лаконичность И. – минимум обмениваемой информации.

· Стандартизация, унификация И. – способствует сопрягаемости (interoperability) и повторному использованию компонентов.

Описание И. должно исчерпывающим образом определять функциональность компонента, но не предопределять способ ее реализации. Поэтому-то оно и является центральной частью внешней спецификации компонента или ПП: UI для приложения и API – для библиотеки.

Развитие понятия И. в случае распределенных систем- протокол взаимодействия удаленных компонентов. Поскольку оно происходит через канал существенно менее быстрый и надежный, чем внутри компьютера, задержки и потери сообщений заставляют строить диалог как поочередный обмен сравнительно короткими сообщениями с обязательными подтверждениями и возможными переспросами.

Вопрос 10. Поуровневая структуризация распределенных систем:

		Канал связи

Рис.6-8

Некоторые виды программно-реализуемых протоколов:

RPC – Remote Procedure Call – удаленный вызов процедур

FTP – File Transfer Protocol - протокол пересылки файлов

TCP/IP - стекпротоколов передачи по Интернету

23. Структуризация моделей. Современные типы модульности. Абстрактные типы данных. Классы и файлы в С++. Достоинства и недостатки объектно-ориентированного программирования с точки зрения пользателей качества продукта.

Взято из электронных версий лекции Смирновой Н.Н.

Структуризация моделей программ

Основной принцип методологии проектирования - структуризация моделей, что означает упорядочение структур, ограничение количества и разнообразия компонентов и связей - все это для улучшения ясности, понятности проекта и продукта. Другими словами, это меры "борьбы со сложностью".

Подцель – обозримость модели – диктует первое требование: ограничение количества компонентов в модели «психологической» константой 7±2 и, как следствие, необходимость нескольких уровней абстракции. Это означает, что модель любого уровня должна содержать не более десятка компонент (приблизительно таким количеством ограничена графическая емкость страницы А4), каждая из которых может детализироваться на нижележащем уровне абстракции. Из этого следует принцип иерархического поуровневого описания и проектирования - общий принцип не только инженерной и научной деятельности, но и хорошего мышления вообще. Действительно, сказанное справедливо и для текстовых документов; так, здравый смысл подсказывает: если список содержит более дюжины неоднородных сущностей - разбейте его на несколько поименованных групп, объединяя в них родственные сущности. Перечень групп и будет списком более высокого уровня абстракции, способствующим лучшей обозримости. Однородные же сущности следует индексировать (нумеровать), превращая их в подобие именованного массива.

Резюме по структуризации функциональной модели:

· В рамках классического структурного программирования 70-х поуровневая структуризация заключается в функциональной абстракции / декомпозиции.

· Концепция интерфейса важна для технологии разработки ПП (стандартизация, совместимость, переносимость, развиваемость) - как для программных слоев, так и для более мелких компонентов, состоящих из нескольких или одного модуля.