PARADYGMAT PROGRAMOWANIA WIZUALNEGO W IN YNIERII OPROGRAMOWANIA

Transkrypt

1 PARADYGMAT PROGRAMOWANIA WIZUALNEGO W IN YNIERII OPROGRAMOWANIA ZBIGNIEW FILUTOWICZ, JÓZEF PASZKOWSKI, KRZYSZTOF PRZYBYSZEWSKI, GRZEGORZ SOWA Streszczenie Istnieje wiele metod tworzenia oprogramowania dla systemów mikroprocesorowych z wykorzystaniem wizualnych (graficznych) rodowisk programistycznych. Takie metody maj na celu zastosowanie komputerowego wspomagania programowania. Paradygmat programowania wizualnego dotyczy rodowisk rozwojowych przeznaczonych dla in ynierów oprogramowania, czyli zintegrowanych rodowisk programistycznych IDE i komputerowego wspomagania in ynierii oprogramowania CASE. Dla specjalistów innych dziedzin ni in ynieria oprogramowania takimi wizualnymi rodowiskami do tworzenia oprogramowania s j zyki programowania wizualnego VPL oraz generatory wizualne aplikacji. Celem pracy jest przedstawienie metod implementacji paradygmatu programowania wizualnego na przykładzie praktycznych rozwi za. Słowa kluczowe: programowanie wizualne, komputerowe wspomaganie programowania, in ynieria oprogramowania, generatory wizualne oprogramowania, VPL, CASE, IDE 1. Wprowadzenie Jednym z filarów rozwoju gospodarki elektronicznej s nowe technologie tworzenia aplikacji webowych. Mimo upływu lat problem tworzenia oprogramowania (in ynieria oprogramowania) pozostaje stale aktualny. Mamy coraz wi cej oprogramowania systemowego i aplikacyjnego (application software lub application programs), co mogłoby wiadczy, e potrzeby w tej dziedzinie zostan zaspokojone i problem tworzenia nowego oprogramowania przestanie by istotny. Jednak pomysły na nowe zastosowania sprz tu elektronicznego i stałe doskonalenie mikroprocesorów powoduje ci gły wzrost zapotrzebowania na coraz doskonalsze oprogramowanie. Oprogramowanie aplikacyjne to z jednej strony uniwersalne programy dedykowane do wybranych dziedzin działalno ci człowieka, na przykład oprogramowanie dla przedsi biorstw, gospodarki elektronicznej, pakiety matematyczne, pakiety biurowe, oprogramowanie graficzne, multimedialne, portale edukacyjne, systemy CMS i wiele innych. Drug cz programów aplikacyjnych stanowi aplikacje specjalnie zaprojektowane dla potrzeb konkretnych u ytkowników. Pocz tek lat 90-tych zeszłego stulecia to dynamiczny rozwój aplikacji z graficznym interfejsem u ytkownika GUI API. Druga połowa lat 90-tych to pojawienie si aplikacji webowych ze skromnym interfejsem u ytkownika w przegl darce internetowej. Aplikacje webowe po roku 2001 zmieniły swój paradygmat interakcji z u ytkownikiem, pozwalaj c mu na zmiany tre ci witryn (społeczno ciowy charakter Webu, Web 2.0). Dzi ki technologii DHTML oraz Flash Macromedia (Adobe) ten interfejs stawał si stopniowo

2 56 Zbigniew Filutowicz, Józef Paszkowski, Krzysztof Przybyszewski, Grzegorz Sowa Paradygmat programowania wizualnego w in ynierii oprogramowania bardzo efektowny (Rich Internet Applications) i po roku 2005 nast puje zrównanie si mo liwo ci aplikacji webowych i desktopowych. [6] Zacz to projektowa aplikacje webowe tak, aby w przegl darce internetowej mo na wykonywa te same czynno ci, co w aplikacjach zainstalowanych w komputerze u ytkownika, czyli docelowo wyeliminowa potrzeb instalacji programów na komputerze u ytkownika. [22] Tego typu aplikacje zacz to nazywa oprogramowaniem opartym na usługach SaaS (Software as a Service). W przegl darce internetowej mo na korzysta z efektownych programów oraz pracowa w razie potrzeby wspólnie z innymi u ytkownikami, czyli w chmurze sieciowej (cloud computing). Poj cie paradygmatu ró ni si od poj cia aksjomatu czy dogmatu i w informatyce najbli sze jest poj ciu dobrej praktyki in ynierskiej. Dobra praktyka programistyczna (in ynierska) oznacza zastosowanie najlepszych i aktualnych osi gni wiedzy z zakresu in ynierii oprogramowania (Software Engineering). Przykładem dobrej praktyki in ynierskiej jest stosowanie dekompozycji zło onych układów na prostsze moduły (komponenty). [21] Innym przykładem praktyki in ynierskiej jest stosowanie ró nych form grafiki (np. rysunków, diagramów, piktogramów, tablic synoptycznych, wizualizacji komputerowej procesów technologicznych). In ynieria oprogramowania jest rozumiana, jako dyscyplina informatyki zajmuj ca si procesami tworzenia oprogramowania (analiza potrzeb, projektowanie, implementacja, testowanie, wdro enie oraz piel gnacja oprogramowania). Programowanie mo na zdefiniowa, jako zbiór komend wydawanych oprogramowaniu systemowemu lub innym programom aplikacyjnym zapisanych w formie kodów lub znaków graficznych. J zyki programowania dzieli si na deklaratywne i imperatywne. W j zykach deklaratywnych programista zamiast algorytmu rozwi zuj cego problem (programowanie imperatywne) definiuje sam problem. Stwierdzenie, e programowanie polega tylko na pisaniu kodów (i to tylko w j zyku ezoterycznym INTERCAL [20]) to pewna przesada. Programowanie jest to równie eksperymentowanie w tworzeniu nowych mo liwo ci wykorzystania komputerów za pomoc ró nych technologii programistycznych, do których nale metody wizualne. Z paradygmatem programowania wizualnego s nierozł cznie zwi zane paradygmaty programowania zorientowanego obiektowo, programowanie z wykorzystaniem komponentów oprogramowania oraz programowania zdarzeniowego. Celem pracy jest analiza metod implementacji paradygmatu programowania wizualnego z punktu widzenia programistów ( rodowiska IDE i CASE) oraz u ytkowników oprogramowania (j zyki programowania wizualnego VPL, kreatory aplikacji). Taka aktualna analiza jest niezb dna dla potrzeb deweloperów systemów informatycznych, w procesie edukacyjnym, w rozwoju wiedzy informatycznej oraz w zastosowaniach praktycznych. Rozwój mobilnych i multimodalnych urz dze komputerowo-komunikacjnych spowodował zainteresowanie metodami komunikacji człowieka z komputerem oraz wzrost wymaga odno nie u yteczno ci interfejsu u ytkownika (intuicyjny, wizualny, adaptacyjny, inteligentny itp.). Zastosowanie wizualnego paradygmatu jest bardzo wa nym problemem w in ynierii oprogramowania.

3 Studies & Proceedings of Polish Association for Knowledge Management Nr 53, Komputerowe wspomaganie w zintegrowanych rodowiskach programistycznych IDE Podstawowy zestaw programów oraz zasobów niezb dnych do tworzenia aplikacji nazywamy SDK (Software Development Kit, Java Development Kit). Dla danego SDK mo e by wiele zaimplementowanych zintegrowanych rodowisk programistycznych IDE (Integrated Development Environment), nazywanych tak e Adaptive Software Development, Rapid Application Development oraz Very Rapid Applications Development. rodowiska IDE to programy z graficznym interfejsem u ytkownika, ułatwiaj ce i automatyzuj ce wybrane etapy tworzenia nowych programów. Głównym paradygmatem w rodowiskach IDE jest paradygmat programowania wizualnego (Visual Programming). Podstawowym wsparciem wizualnego programowania dla tworzenia aplikacji s w tych rodowiskach kreatory (wizardy, asystenci ustawie setup assistant), pozwalaj ce na wybór odpowiedniego szablonu dla tworzonego programu. Paradygmat asystenta (kreatora) sprawdził si, jako element interfejsu u ytkownika we wszystkich aplikacjach dedykowanych do wszystkich rodzajów u ytkowników, nawet administratorów systemów operacyjnych. Drug metod wizualnego wsparcia tworzenia kodów w IDE jest tworzenie nowych aplikacji, poprzez przesuwanie obiektów graficznych przedstawiaj cych elementy aplikacji (np.: tablice baz danych, graficzne elementy interfejsu u ytkownika GUI, inne elementy wielowarstwowego modelu aplikacji), co poci ga za sob dodawanie odpowiednich fragmentów kodu do kodu wynikowego programu. Czynno ci programowania w rodowiskach IDE mo na wykonywa umieszczaj c lub usuwaj c fragmenty kodu, co prowadzi jednocze nie do zmiany wygl du widoku graficznego tworzonej aplikacji. [4] rodowiska te maj na celu maksymalizacj wydajno ci programisty. Mo na administrowa programem w trakcie jego tworzenia za pomoc dwóch widoków: zakładki kody i zakładki widoku obiektów graficznych. Tworzenie programów z u yciem zakładki do programowania wizualnego z wykorzystaniem grafiki nazywa si w informatyce tak e technik WYSIWYG (ang. What You See Is What You Get co znaczy To Co Widzisz Jest Tym Co Otrzymasz), a metoda pisania kodów nazywa si technik WYWIWYG (ang. What You Write Is What You Get co znaczy To Co Napiszesz Jest Tym Co Otrzymasz). Interaktywno elementów graficznego interfejsu u ytkownika programuje si na zakładce kodów. Zakładka z kodami wspomaga pisanie kodów poprzez kolorowanie słów kluczowych, autouzupełnianie wyrazów (IntelliSese, autocomplete), podpowiedzi kontekstowe (contextual hint, context menu), okienka wła ciwo ci, skróty klawiszowe (shortcut key), autozamykanie i kolorowanie nawiasów oraz walidacja składniowa online. W rodowiskach IDE programuj c w trybie pisania kodów mamy ogromne wsparcie wizualne, cz sto programista umieszcza tworzony kod poprzez dokonywanie odpowiednich decyzji, a słowa kodu s wklejane do programu automatycznie. Administrowanie kodem aplikacji mo e by wspomagane przez rodowisko IDE, co wida nawet na przykładzie refaktoryzacji kodu. Refaktoryzacja ma na celu nie rozwój mo liwo ci aplikacji, ale optymalizacj postaci kodu, czyli d enie do wysokiej jako ci organizacji systemu. [24]

4 58 Zbigniew Filutowicz, Józef Paszkowski, Krzysztof Przybyszewski, Grzegorz Sowa Paradygmat programowania wizualnego w in ynierii oprogramowania Rysunek 1. Programowanie animowanej grafiki wektorowej w trybie wizualnym i kodów Podstaw programowania wizualnego jest programowanie obiektowe OOP oraz bogate biblioteki komponentów COP [14], co pozwala automatyzowa prace zwi zane z tworzeniem aplikacji. In- ynieria oprogramowania oparta na komponentach umo liwia w prosty sposób na wielokrotne u ycie kodu (Code Re-use). Za komponenty uwa a si biblioteki fragmentów skompilowanych kodów (modularyzacja systemów), które pozwalaj kostruktorom-programistom projektowa oprogramowanie z prefabrykowanych elementów, podobnie jak deweloperom z takich dziedzin jak budownictwo, elektronika czy mechanika. Programowanie zorientowane na komponenty oprogramowania to wa ny paradygmat programowania. Program to pakiet (mashup) poszczególnych komponentów oprogramowania takich jak: usługi internetowe (Web Service), moduły, biblioteki i inne, które ł czy si z wykorzystaniem j zyka programowania (glue). Architektura oparta na usługach (Service-Oriented Architecture, SOA) to wykorzystanie rozproszonych w sieci komponentów oprogramowania maj cych interfejsy niezale ne od sposobu implementacji i platformy, na której s umieszczone. [1,2,15] Jako przykłady zintegrowanych rodowisk o bogatych mo liwo ciach programowania wizualnego mo na wymieni : NetBeans, MS Visual Studio, MS Microsoft Expression Studio Blend, Borland Embarcadero Delphi XE, Eclipse i inne. Paradygmat programowania wizualnego wykorzystuje nie tylko IDE, ale tak e inne programy developerskie. Przykładem mo e by program do tworzenia grafiki wektorowej WebDraw wersja 1.02 firmy Jasc Software. Na zakładkach tego programu mo na programowa w trybie wizualnym (rys.1 lewy), w trybie modyfikowania lub pisania kodu (rys.1 prawy) oraz ogl da animowan grafik wektorow w formie jak otrzyma u ytkownik. Jako przykłady innych programów wykorzystuj cych w podobny sposób paradygmat programowania wizualnego mo na wymieni MS Expression Studio Blend, Adobe Flash Builder, Adobe Flash, MS Expession Studio Web oraz wiele innych. rodowiska IDE wykorzystuj paradygmat programowania wizualnego, ale nie s to typowe j zyki programowania wizualnego VPL jak np. j zyk graficzny g w programie LabVIEW.

5 Studies & Proceedings of Polish Association for Knowledge Management Nr 53, Komputerowe wspomaganie w in ynierii oprogramowania CASE Wizualny paradygmat dotyczy tak e rysowania diagramów maj cych na celu przestawi struktur i funkcjonalno ci systemu informatycznego w fazie specyfikacji potrzeb, analizy i projektowania tego systemu. [9] U ycie narz dzi graficznych automatyzuje i systematyzuje metody projektowania, dokumentacji oraz tworzenia struktury kodu programu. Wszystkie dziedziny techniki przed przyst pieniem do fazy budowy systemu wykorzystuj w fazach konstrukcji i projektowania narz dzia graficzne. Wykorzystanie narz dzi graficznych pozwala ju we wczesnych fazach in ynierii, w wyniku analiz zapewni wysok jako produktu, wyeliminowa bł dy oraz dokładnie zidentyfikowa potrzeby u ytkownika. Narz dzia CASE pozwalaj zintegrowa wszystkie fazy in ynierii oprogramowania, a szczególnie faz projektowania z implementacj systemu. [10] Komputerowe wspomaganie in ynierii to jedno z najwi kszych osi gni zastosowa komputerów nie tylko w tworzeniu systemów informatycznych, ale we wszystkich dziedzinach in ynierskich. Dzi ki wspomaganiu komputerowemu wypracowano dobre metodyki, zautomatyzowano wiele procesów tworzenia oraz standaryzowano sposoby post powa. Wypracowane metody zarz dzania projektami informatycznymi w postaci metodyki Prince2 s dzisiaj wykorzystywane do zarz dzania w ró nych dziedzinach działalno ci człowieka i ró nej wielko ci projektów. Narz dzia typu CASE pozwalaj nam na transformacj oprogramowania w trakcie całego jego okresu działania. Reengineering ma za zadanie rekonstruowanie systemu do nowej formy uwzgl dniaj cej nowe funkcjonalno ci, natomiast refaktoryzacja systemu nie zmienia sposobu działania systemu, a jedynie struktur systemu. Paradygmat programowania wizualnego w narz dziach CASE realizowany jest poprzez administrowanie struktur systemu oprogramowania w postaci graficznej na przykład w diagramach UML. Na podstawie graficznej reprezentacji systemu w sposób automatyczny s generowane szablony kodów w wybranym j zyku programowania obiektowego. Tak wygenerowane kody s rozwijane dalej. In ynieria odwrotna (reverse engineering) pozwala na identyfikacj struktur wchodz cych w skład systemu i przedstawienie ich w wy szym poziomie abstrakcji. Dokonanie zmiany struktury programu kodu programu powoduje automatyczn zmian struktury diagramów zwi zanych w tym programem, czyli jest przykładem in ynierii odwrotnej w programowaniu. Standardem narz dzi CASE jest dzisiaj generowanie diagramów na podstawie istniej cego kodu programów. [11]

6 60 Zbigniew Filutowicz, Józef Paszkowski, Krzysztof Przybyszewski, Grzegorz Sowa Paradygmat programowania wizualnego w in ynierii oprogramowania ródło: [17, 26]. Rysunek 2. rodowisko IDE NetBeans z wtyczk CASE Visual Paradigm W ród oprogramowania wolnodost powego [3] i komercyjnego s stosowane rozwi zania ł czenia rodowisk IDE z CASE poprzez instalowanie wtyczek (plug-in) do narz dzi IDE (rys. 2) oraz typowe narz dzia CASE. Bardzo cennym do wiadczeniem w in ynierii oprogramowania jest poł czenie mo liwo ci rodowisk IDE i CASE, czyli poł czenie mo liwo ci programowania wizualnego wywodz cego si z projektowania interfejsu u ytkownika z odmienn filozofi modelowania struktur danych. Wsparcie graficzne w in ynierii oprogramowania jest dzisiaj konieczno- ci, ale trzeba sobie zdawa spraw tak e z pewnych zagro e zwi zanych z nadmiernym zaanga owaniem bud etów projektów w pocz tkowe fazy tworzonego oprogramowania. Złym rozwi zaniem jest tak e sytuacja, w której zło ono diagramów dorówna zło ono ci kodów programów komputerowych. Dobra praktyka in ynierska poka e, podobnie jak w innych dziedzinach in ynierii na ile wa ny jest etap kodowania i w jakiej cz ci da si go automatyzowa. Jedno jest pewne, mo liwo ci twórcze ludzi s najcenniejsze i nie do przecenienia tak e w in ynierii oprogramowania 4. J zyki programowania wizualnego VPL Innym kontekstem paradygmatu programowania wizualnego jest wykorzystanie j zyków programowania wizualnego VPL (Visual Programming Language). [16] Na podkre lenie zasługuje fakt braku takiego hasła w polskiej edycji Wikipedii. W j zyku angielskim u ywaj c j zyków VPL cz sto u ywa si jednocze nie zwrotu programowanie graficzne (ang. graphical programming). Typowymi przedstawicielami j zyków wizualnych jest LabVIEW, MS Robotic Studio, Scratch oraz wiele innych. Paradygmat programowania wizualnego w tej grupie rodowisk programistycznych zakłada wyeliminowanie konieczno ci pisania kodów i ograniczenie si tylko do

7 61 Studies & Proceedings of Polish Association for Knowledge Management Nr 53, 2011 graficznej postaci programu. W przypadku grafiki 3D takim rodowiskiem VPL jest Quest3D. Pracuj na nim graficy projektanci, in ynierowie i ludzie ze wiata rozrywki. Tworz oni wirtualne wiaty 3D czy gry komputerowe bez pomocy programistów i bez konieczno ci pisania linijek kodów oraz znajomo ci bibliotek typu OpenGL czy DirectX. W j zykach programowania wizualnego najcz ciej jest tworzona aplikacja w dwóch widokach wzajemnie powi zanych. Pierwszy widok nazywamy front-end (w LabVIEW to Front Panel) i zawiera on elementy (wid ety, kontrolki) interfejsu u ytkownika programu. Druga widok aplikacji o nazwie back-end (w LabVIEW to Block Diagram) zawiera odwzorowania ikon interfejsu u ytkownika, ikony graficzne elementów działa niezb dnych do zbudowania scenariuszy logiki aplikacji i struktur oraz ródeł danych (rys. 3). W programowaniu graficznym nie jest dost pny podgl d kodu tworzonego programu w postaci tekstowej dla obu widoków aplikacji, czyli dla front-end jak i back-end. W LabVIEW w j zyku graficznym g jest dost pna struktura Formula Node umo liwiaj ca dodawanie do graficznej postaci programu kodów ródłowych w postaci tekstu w j zyku imperatywnym o składni zbli onej do j zyka C. [5] Innym sposobem na wykorzystanie kodów w innych j zykach programowania jest mo liwo wywołania skompilowanych ju kodów w postaci gotowych bibliotek z j zyka programowania graficznego. Rysunek 3. Programowanie w j zyku programowania wizualnego w rodowisku LabVIEW ródło: [23]. Jednym z najmłodszych (2007r.) rodowisk do programowania wizualnego jest program Scratch przeznaczony do nauki programowania (rys. 4). Został on opracowany w MIT Media Labs i jest dost pny w polskiej wersji j zykowej. Podobnie jak w innych j zykach typu VPL ma on dwa widoki do tworzenia programów: widok interfejsu u ytkownika (front-end) oraz widok logiki aplikacji (back-end). Cały proces tworzenia oprogramowania polega na pobieraniu z bibliotek elementów interfejsu u ytkownika oraz na dodawaniu interaktywno ci i dynamiki aplikacji z gotowych i uniwersalnych skryptów graficznych. Biblioteki elementów graficznych mo e rozbudowywa

8 62 Zbigniew Filutowicz, Józef Paszkowski, Krzysztof Przybyszewski, Grzegorz Sowa Paradygmat programowania wizualnego w in ynierii oprogramowania sam programista, natomiast mo liwo ci j zyka programowania s ustalone przez mo liwo ci interpretera jak we wszystkich j zykach programowania. ródło: [18]. Rysunek 4. Programowanie wizualne VPL w programie Scratch Zapotrzebowanie na rodowiska programistyczne typu VPL b dzie rosło i przygotowanie ludzi ró nych profesji oraz młodzie y w tym zakresie programowania jest istotne. [7] Znajomo technologii informatycznych ro nie w społecze stwach. Ułatwienie mo liwo ci programowania w j zykach VPL wydaje si dobrym pomysłem na dalszy rozwój oprogramowania komputerów oraz dostosowania ich do indywidualnych potrzeb u ytkowników. Idea tworzenia oprogramowania nie mo e by jednak uzale niona tylko od w skiego grona ludzi znaj cych biblioteki API i imperatywne j zyki programowania. 5. Generatory wizualne aplikacji Generatory (kreatory) s wykorzystywane w rodowiskach IDE do wygenerowania szkieletu (szablonu) aplikacji. [12] Paradygmat programowania wizualnego w tym rozdziale jest jeszcze inaczej rozumiany ni w przypadkach omówionych poprzednio. W tej kategorii oprogramowania nie stawia si wymogu znajomo ci programowania w j zykach wizualnych ani w j zykach tekstowych programowania. Ta grupa oprogramowania jest przeznaczona dla ludzi z mniejszym przygotowaniem informatycznym i dobrej znajomo ci i z dobrym przygotowaniem do wykorzystania ICT

9 63 Studies & Proceedings of Polish Association for Knowledge Management Nr 53, 2011 (Information and Communication Technology) w ich konkretnej dziedzinie działalno ci. Maj oni za zadanie adaptacj pewnego typu systemów do konkretnych potrzeb. Generator generuje pewnej klasy aplikacj, na przykład system CMS, i umieszcza aplikacj na serwerze w hostingu. Aplikacj nie tworzy programista, ale osoba wykorzystuj ca takie oprogramowania dla swoich celów. Taki generator aplikacji mo e by programem desktopowym lub online. Zaprojektowana w ten sposób aplikacja mo e by zdalnie administrowana, rozbudowywana oraz mo e by uaktualniana jej zawarto. Kody programu takiej aplikacji pozostaj nieznane dla dewelopera aplikacji. Istniej rozwi zania pozwalaj ce rozbudowywa kody aplikacji w celu dodania nowych funkcjonalno ci. U ytkownik otrzymuje aplikacj o okre lonych funkcjonalno ciach, ale mo e zmienia zawarto aplikacji na zasadzie systemu CMS. Generatory aplikacji, podobnie jak stworzone przez nie aplikacje mog by aplikacjami webowymi i efektownymi RIA (ang. Rich Internet Application bogata aplikacja internetowa). Jako przykłady takich generatorów mo na wymieni Wix.com, AMM wizard.site-builder, Coffecup Visualsite Designer, Incomedia Website, BlueVoda Website Builder i wiele innych. W przypadku kreatora witryny webowej istnieje mo liwo dodania strony specjalnej, strony HTML, blogu, pobierania plików, sklepu internetowego, dodatków we Flashu, forum, ksi gi go ci, galerii zdj, rejestracji (rys. 5). Rysunek 5. Przykład webowego kreatora witryny ródło: [19]. Inne podej cie do generatorów aplikacji pozwala samemu u ytkownikowi okre la funkcje, jakie ma realizowa aplikacja poprzez personalizowanie interfejsu webowego u ytkownika. Jako przykłady takiego podej cia mo na wymieni igoogle, Netvibes, Pageflakes, My Yahoo! czy

10 64 Zbigniew Filutowicz, Józef Paszkowski, Krzysztof Przybyszewski, Grzegorz Sowa Paradygmat programowania wizualnego w in ynierii oprogramowania Windows Live Personalized Experience. W 2011roku firma VMware [27], która specjalizuje si w aplikacjach SaaS przej ła WaveMaker. [25] Zakupiona firma odegrała wa n rol w tworzeniu wizualnych kreatorów aplikacji. Mo na si zatem spodziewa szybkiego rozwoju platformy do wizualnej budowy aplikacji w chmurze. Głównym celem takich generatorów aplikacji jest idea dostosowania mo liwo ci sytemu oprogramowania do obecnych i przyszłych potrzeb u ytkowników, czyli zasada na pierwszym miejscu człowiek i jego potrzeby (human centered). Tymi lud mi s u ytkownicy systemów oprogramowania, czyli osoby prowadz ce jak działalno oraz ich partnerzy i beneficjenci oraz in ynierowie oprogramowania. 6. Podsumowanie Wiele rodowisk programistycznych ma w nazwie słowo visual, co wiadczy o wadze paradygmatu programowania wizualnego w in ynierii oprogramowania przy tworzeniu oprogramowania systemowego i aplikacyjnego. Ten paradygmat jest istotny w przypadku programowania obiektowego OOP oraz komponentowego (COP czy SOA). Je eli chodzi o rodowiska do generowania kodów, to IDE i CASE obecnie integruj si i z zało enia daj programistom (in ynierom oprogramowania) coraz wi ksze wsparcie w postaci programowania wizualnego. Wzrasta tak e zapotrzebowanie na oprogramowanie RIA i oprogramowanie dla aplikacji w chmurze webowej (ang. cloud computing) i to zarówno dla komputerów stacjonarnych, przeno nych jak i urz dze PDA. Jest coraz wi cej tworzonych rodowisk aplikacyjnych dla zastosowa wybranych potrzeb u ytkowników dost pnych sieciowo (pakiety biurowe, oprogramowanie dla grafików, oprogramowanie do projektowania ogrodów, wyposa enia domów, makija u, wiza u, zarz dzania organizacj i wiele innych). Paradygmat programowania wizualnego dotyczy tak e u ytkowników oprogramowania, co wyra nie wida w j zykach programowania wizualnego VPL. Tworz c nowy program zapisuj go w postaci plików w celu udost pnienia innym u ytkownikom lub u ywaj go wielokrotnie dla ró nych danych zewn trznych. U ytkownicy tej drugiej grupy to dobrzy specjali ci z ró nych dziedzin, dodatkowo z zaawansowanymi umiej tno ciami obsługi oprogramowania aplikacyjnego okre lonej dziedziny zastosowa w postaci generatorów oprogramowania oraz j zyków VPL. Jest to atrakcyjne rozwi zanie, poniewa eliminuje udział zawodowych programistów w tworzeniu aplikacji dla potrzeb, które wymagaj poznania wiedzy specjalistycznej z innych dziedzin. Ta grupa u ytkowników oprogramowania z umiej tno ci programowania w ograniczonym stopniu u ywa j zyków programowania opartych o kody i cz sto ogranicza si do wykorzystywania j zyków skryptowych lub specjalistycznych j zyków typu deklaratywnego. Stosuj c j zyki VPL odczuwamy brak podgl du kodów zarówno w warstwie back-end i front-end, tak jak to wyst puje w rodowiskach IDE. Dlatego zapewne w niedługim czasie nast pi poł czenie mo liwo ci j zyków VPL z mo liwo ciami rodowisk IDE i CASE. Czyli generuj c program w j zyku wizualnym b dzie mo na równocze nie ogl da kod w j zyku tekstowym lub diagramy (np. UML) wizualizuj ce struktury zwi zane z wygenerowanym kodem. Trzecia najwi ksza grupa wykorzystuj ca paradygmat programowania wizualnego to wszyscy u ytkownicy oprogramowania aplikacyjnego. Oprogramowanie to posiada coraz wi ksze mo liwo ci i dlatego musi mie wbudowane ró ne mechanizmy automatyzuj ce i ułatwiaj ce prace u ytkowników. Na przykładzie pakietu biurowego wida, e wiele udogodnie programowania wizualnego z pakietów IDE dla programistów jest dzisiaj identycznych dla obu typów pakietów.

11 Studies & Proceedings of Polish Association for Knowledge Management Nr 53, Jako przykłady wykorzystania technik wizualnych mo na tu poda kreatory, podpowiedzi kontekstowe oraz mo liwo pracy w trybie wizualnym i kodów równocze nie. Ta grupa u ytkowników posługuje si j zykami programowania skryptowymi nazywanymi j zykami makroprogramowania oraz tworzy programy nazywane makrami. Makra mog tak e automatyzowa pewne czynno ci wykonywane przez u ytkowników bez potrzeby interakcji z człowiekiem. Wynikiem programowania przez t grup u ytkowników mog by mi dzy innymi szablony dokumentów, makra, wszelkiego rodzaju grafika, diagramy, wykresy oraz tablice. Podobna sytuacja wyst puje w innych typach oprogramowania aplikacyjnego. Kreatywno, wynalazczo, pomysłowo oraz inteligencja to główne cechy ludzi pozwalaj ce na rozwój oprogramowania i nie mo na w fazie tworzenia ograniczy si tylko do programistów czy ogólniej mówi c in ynierów oprogramowania. Dzi ki narz dziom wyposa onym w mo liwo programowania wizualnego oddaje si w r ce specjalistów ró nych dziedzin rodowiska pomagaj ce rozwija dotychczasowe mo liwo ci komputerów. Programowanie wizualne uzupełnia paradygmat słabej sztucznej inteligencji, kład c główny nacisk na maszyn pomagaj c wykorzysta kreatywno człowieka w rozwoju oprogramowania. Paradygmat programowania wizualnego ma za zadanie wprowadzi dobre praktyki in ynierskie do in ynierii oprogramowania. Paradygmat ten dotyczy in ynierów programowania oraz u ytkowników oprogramowania ró nych profesji stosuj cych wspomaganie komputerowe: np.: grafików, automatyków i u ytkowników (klientów). Programowanie wizualne pozwala samym zainteresowanym adoptowa programy do swoich potrzeb i celów, ich logik, funkcjonalno ci, tre ci, interfejs u ytkownika i inne. Coraz wi cej urz dze (np. telefony, szafy sterownicze, konsole) posiada dzisiaj system oprogramowania wbudowany i musz je programowa sami u ytkownicy. Stosowanie w tych przypadkach programowania wizualnego jest konieczno ci, a makra lub pliki wsadowe s słabo akceptowalne przez u ytkowników i mog by stosowane najwy ej alternatywnie. Wzrastaj wymagania w stosunku do programistów i in ynierów oprogramowania, którzy musz implementowa ró ne mechanizmy programowania wizualnego dla u ytkowników, bogatego interfejsu u ytkownika oraz pracy sieciowej. Stałe zapotrzebowanie na nowe programy aplikacyjne oraz du a pracochłonno tworzenia autorskiego oprogramowania wymusza nowe rozwi zania jak na przykład stosowanie gotowych szablonów aplikacji (np. Moodle, Joomla). Pojawienie si poj cia Web 2.0 to tak e uspołecznienie procesów dotycz cych tworzenia oprogramowania. Ju dawno spotykamy si z inicjatywami oprogramowania rozwijanego przez ludzi pracuj cych na zasadach dobrowolno ci i rozwijanego społecznie oraz przez fundacje dotowane przez komercyjne firmy oprogramowania (open source, free software). W dobie gospodarki elektronicznej prawie wszyscy u ytkownicy e-systemów b d w mniejszym lub wi kszym zakresie wykonywa czynno ci programowania, podobnie jak wszyscy w ograniczony sposób jeste my technikami lub lekarzami. Wymusza to dzisiaj na in ynierii oprogramowania zwrócenie uwagi na interfejs u ytkownika oraz przy coraz bardziej zło onych programach aplikacyjnych na graficzne administrowanie tymi aplikacjami w trybie projektowania jak i w trybie u ytkowania. Technologiczne aspekty elektronicznej gospodarki s bardzo istotne podobnie jak prowadzenie prac badawczych w tej dziedzinie. Powszechno wykorzystania gospodarki elektronicznej i e-gospodarki wymaga tak e działa edukacyjnych w zakresie programowania urz dze elektronicznych od najmłodszych lat (np. Scratch) oraz ustawicznego podnoszenia kwalifikacji, a szczególnie dotyczy to zawodowych programistów. Cz sto programi ci w dziedzinie komunikacji człowiek komputer bazuj na wiedzy, jak zdobyli zanim powstały nowe

12 66 Zbigniew Filutowicz, Józef Paszkowski, Krzysztof Przybyszewski, Grzegorz Sowa Paradygmat programowania wizualnego w in ynierii oprogramowania technologie w tej dziedzinie. Na zako czenie warto si zastanowi nad dalszym rozwojem mo liwo ci tworzenia oprogramowania. Wykorzystanie w tej dziedzinie systemów ekspertowych jest pewnym pomysłem. Na pewno paradygmat wizualny staje si ostatnimi laty bardzo aktualny i w najbli szym czasie odegra coraz wi ksz rol w rodowiskach do tworzenia oprogramowania aplikacyjnego. Czy komputery b dziemy uczy (programowa ) komunikuj c si z nimi w j zyku naturalnym? Odpowiedzi na to pytanie podobnie jak i na wiele innych pyta dotycz cych dalszego rozwoju metod programowania b dziemy musieli jeszcze jaki czas poczeka. Paradygmat programowania obiektowego rozpocz ł er tworzenia oprogramowania zorientowanego na potrzeby u ytkownika, a w mniejszym stopniu na implementacj maszynow kodu programu. Bibliografia [1] Ambroszkiewicz S. i inni, The SOA Paradigm and e-service Architecture Reconsidered from the e-business Perspective, F. Daniel and F. M. Facca (Eds.): ICWE 2010 Workshops, LNCS 6385, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2010: s [2] Biberstein N. i inni, Service-Oriented Architecture (SOA) Compass: Business Value, Planning, and Enterprise Roadmap, IBM Press, 2006, s [3] Biffl S. i inni, Evaluation of CASE Tool Methods and Processes, An Analysis of Eight Open-source CASE Tools, ICEIS 2009 Proceedings of the 11th International Conference on Enterprise Information Systems, Volume ISAS, Milan, 2009: [4] Chak D., Rails. Projektowanie systemów klasy enterprise, Helion, 2010: 19 35, [5] Chru ciel M., LabVIEW w praktyce, Wydawnictwo BTC, 2008: s [6] Z. Filutowicz, K. Przybyszewski., Analiza rozwoju programistycznych technologii dost pu do usług i wymiany danych ze szczególnym uwzgl dnieniem aplikacji Web owych, Wybrane problemy budowy aplikacji dla gospodarki elektronicznej, monografia pod redakcj M. Nied wiedzi skiego, Łód 2009: s [7] Kiałka D., Kiałka K., Informatyka Europejczyka. ipodr cznik dla szkoły podstawowej, kl. IV VI, Helion 2010: s [8] Johns K..Taylor T., Professional Microsoft Robotics Developer Studio, Wrox 2008: s [9] Larman C., UML i wzorce projektowe. Analiza i projektowanie obiektowe oraz iteracyjny model wytwarzania aplikacji, Wydanie III, Helion, 2011: [10] Sacha K., In ynieria oprogramowania, PWN, 2010: s [11] Shavor S. i inni, Eclipse podr cznik programisty, Helion 2005: s [12] Smaragdakis Y., Batory D., Application Generators, The University of Texas at Austin, Austin, Texas 78712, [13] Sowa G., Filutowicz Z., Systemy zarz dzania relacjami z klientami geneza i rozwi zania techniczne, Monografia SWSPiZ pod redakcj A. Bartoszewicza, Informatyka w zarz dzaniu szanse i zagro enia, Łód 2011: s [14] Szyperski C., Oprogramowanie komponentowe, obiekty to za mało, WNT, Warszawa, 2001: s [15] Thomas E., Service-Oriented Architecture: Concepts, Technology, and Design, Prentice Hall 2005: s : s [16]

13 Studies & Proceedings of Polish Association for Knowledge Management Nr 53, [17] [18] [19] [20] [21] cie_do_projektowania _i_implementacji_aplikacji_internetowych/418.pdf. [22] [23] [24] [25] [26] [27] THE VISUAL PROGRAMMING PARADIGM IN SOFTWARE ENGINEERING Summary There are many ways to create software for microprocessor systems using visual (graphical) programming environments. Such methods are designed to apply computer-aided programming. The visual paradigm concerns systems for software engineers, which is an IDE integrated development environments and computer-aided software engineering CASE. For specialists in other fields than software engineering environments such visual software development languages are visual programming VPL, and visual applications generators. The paper presents methods for the implementation of visual programming paradigm example of practical solutions. Keywords: visual programming paradigm, computer aided programming, software engineering, visual applications generators, VPL, CASE, IDE Zbigniew Filutowicz Józef Paszkowski Krzysztof Przybyszewski Grzegorz Sowa Instytut Technologii Informatycznych Wydział Studiów Mi dzynarodowych i Informatyki Społeczna Wy sza Szkoła Przedsi biorczo ci i Zarz dzania w Łodzi ul. Sienkiewicza 9, Łód zfilutowicz@swspiz.pl