Pontifícia Universidade Católica de São Paulo Departamento de Ciência da Computação

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1 Pontifícia Universidade Católica de São Paulo Departamento de Ciência da Computação LP: Laboratório de Programação Apontamento 2 Prof. ISVega Fevereiro de 2004 Ciclo de Programação CONTEÚDO 2.1 Ciclo de Desenvolvimento Níveis de Abstração Fase de Codificação Exercícios Ciclo de Desenvolvimento O ciclo básico de desenvolvimento de um sistema de software (Figura 2.1) envolve a execução de uma fase de análise das necessidades do usuário, desenho de um modelo de sistema que atenda a estas necessidades e codificação deste modelo em uma linguagem de programação, como Java, por exemplo. Uma vez instalado o sistema, ele entra em funcionamento. Estas fases são características do ciclo de desenvolvimento. 1

2 Necessidade... ANÁLISE DESENHO Modelo MANUTENÇÃO CODIFICAÇÃO Resultado da Computação Programa Hardware Figura 2.1: Principais fases de desenvolvimento de um sistema de software. Existem outras importantes fases em um ciclo tradicional de desenvolvimento. A fase de manutenção, por exemplo, procura manter o sistema em operação para para o usuário. Estas fases serão estudadas posteriormente Níveis de Abstração As fases de análise, desenho e codificação focalizam um determinado plano de abstração (Figura 2.2). Análise: O QUÊ? Desenho: COMO? Codificação: COMO? Modelo do Mundo Real Modelo do Sistema Desenho do Sistema Implementação do Sistema requisitos conhecimento do domínio metas abstrações modelos estruturas arquitetura algoritmos serviços genéricos serviços dependentes de plataforma Figura 2.2: Planos de interesse das fases de análise, desenho e codificação. Análise A fase de análise atua sobre o plano que modela um aspecto do mundo real, como percebido pelo usuário. Neste plano, a análise procura responder às pergundas: Porque existe a necessidade de um sistema de software neste mundo do usuário? O que o sistema deve fazer para ser útil no mundo real do usuário? A resposta a estas perguntas estabelece as fronteiras do modelo do sistema. Copyright c , Dr. Italo S. Vega 2-2

3 Desenho A fase de desenho se concentra no desenho da estrutura interna do sistema. A estrutura interna consiste de uma parte estática essencialmente as estruturas de dados e de uma parte dinâmica essencialmente os algoritmos. Esta atividade procura responder à pergunta: Como deve ser o sistema para ele atenda às expectativas determinadas pela atividade de análise? Codificação A fase de codificação produz uma descrição do sistema que possa ser executada (direta ou indiretamente) pelo computador. Esta atividade é também conhecida por programação. Sua execução pressupõe o uso de uma linguagem de programação. A escolha da linguagem de programação é fortemente influenciada pela estrutura do sistema, a qual foi estabelecida durante a atividade de desenho e pela cultura do time de desenvolvimento. 2.2 Fase de Codificação A fase de codificação pode ser subdivida em edição do programa-fonte e compilação do programa-fonte com geração do código de máquina. 1. Uma vez produzido o código de máquina, as necessidades do usuário poderão ser atendidas solicitandose,para o computador, a execução deste código. A Figura 2.3 ilustra o encadeamento tradicional destas sub-fases e da execução. Programa-fonte em uma LP Compilação Código Binário Edição Execução Figura 2.3: Dinâmica tradicional da fase de codificação. 1 O Anexo contém maiores informações sobre as ferramentas a serem utilizadas neste laboratório. Copyright c , Dr. Italo S. Vega 2-3

4 EXERCÍCIOS 2.1 FASE DE EDIÇÃO Neste exercício, cria-se um diretório de trabalho e edita-se um programa na linguagem Java. Tarefa Utilizando o sistema operacional, crie o diretório lpxx, com xx correspondente ao código da turma (ex: lp22, caso a turma tenha código 22): > c: > cd \ > mkdir lp22 > cd lp22 Tarefa Utilizando o sistema operacional, crie o diretório mm-dd, com mm correspondente ao mês e dd ao dia de realização da tarefa. Supondo que a tarefa é realizada no dia 10 de fevereiro: > mkdir > cd Tarefa > mkdir ex1 > cd ex1 Utilizando o sistema operacional, crie o diretório ex1: Neste ponto, o diretório de trabalho deve ser: c:\lp22\02-10\ex1 que pode ser verificado executando-se o comando cd. Tarefa Em seguida, utilize o editor de texto do laboratório e crie o arquivo Aplicacao.java com o seguinte conteúdo: ex1/aplicacao.java public class Aplicacao { public static void main( String[] args ) { System.out.println( "Teste inicial" ); } } Salve este arquivo no subdiretório ex FASE DE COMPILAÇÃO O ambiente JDK oferece um compilador de programas escritos em Java denominado javac.exe. Tarefa Verifique se o diretório ex1 contém o arquivo Aplicacao.java, executando o comando: > dir Copyright c , Dr. Italo S. Vega 2-4

5 Compile o programa do arquivo Aplicacao.java, utilizando a seguinte linha de comando: > javac Aplicacao.java O resultado da compilação é armazenado no arquivo Aplicacao.class, contendo a versão (em bytecodes) dos comandos originais, escritos em Java. Tarefa Quais os tamanhos (em bytes) dos arquivos Aplicaco.java e Aplicaco.class? Aplicacao.java = Aplicacao.class = bytes bytes 2.3 FASE DE EXECUÇÃO Para observar o efeito da execução de um programa, o ambiente JDK oferece um interpretador de bytecodes denominado java.exe. Este interpretador recebe um arquivo.class e executa, seqüencialmente, cada um dos seus comandos. Tarefa Execute a aplicação anteriormente compilada, utilizando a seguinte linha de comando: > java Aplicacao O efeito observado corresponde àquele esperado (escrita de "Teste inicial" na tela)? Tarefa Qual o efeito observado, caso a aplicação seja alterada para mostrar "Este teste é inicial"? Copyright c , Dr. Italo S. Vega 2-5