初詣合格祈願基本情報技術者講座 システム開発の基礎２
プログラム設計
＜プログラム設計方法の種類＞
- プログラム構造化設計
プログラムを適当な大きさのモジュールに分割し、分割したモジュールを階層構造にしする方法で、一つの階層は１０モジュール以内、階層の深さは２〜４程度がよいとされています。 - トップダウン設計
全体から細部へと順次設計を進め、最終的にプログラム言語で記述可能なレベルまで詳細化を進めていく設計技法で、段階的詳細化手法とも呼ばれています。 - ボトムアップ設計
トップダウンとは逆で下位レベルの具体的な処理手順やモジュールの相互関連を考慮して組み合わせていき最終的に目標とするプログラムへと設計していく方法です。 - プロセス指向設計
ソフトウェアの処理機能に着目して分割を行うもので、複合設計がその例です。 複合設計：トップダウンモジュール化を進める設計技法で、分割されたモジュールの評価基準として、結合度（ほかのモジュールの影響を受けにくい度合い）と強度（独立した機能単位をもつもの）が示されます。 -
データ指向設計
データを先に分解しデータの分割に基づいて設計を行うものであり、以下の方法があります。- ジャクソン法
プログラムとはデータ変換の集まりという前提で、入力・出力のデータ構造からプログラム内部構造を導く方法。構造の表現には木（ツリーチャート）を用います。 - ワーニエ法
プログラムをデータ集合とデータ変換のシステムとみなし、構造分析を行う方法。論理構造は集合論を用いたワーニエ図で記述されます - ＨＩＰＯ
ソフトウェアの設計では、入出力データとの対応を図示したほうが分かりやすいということで考案された方法で、次の二つから成り立ちます。- Ｈ部分：各モジュールの階層構造を表現したもの
- ＩＰＯ部分：個々のモジュールについて入力・処理・出力を図式表現したもの
- ＮＳチャート
構造は全て長方形で表現され下位の構造はより上位の構造を表現する長方形の中に入れられる、というような構造表現法 - ストラクチャチャート
一つのプログラムを構成するモジュールの階層関係と、制御情報の受け渡しを図式表現することが特徴
- ジャクソン法
プログラミング
＜基本的なプログラミング技法＞
- 構造化プログラミング
プログラム上でＧＯＴＯ文など無条件分岐が多数あると前後のつながりがとても複雑になり、他人が利用できなくなり、また、作成者本人までも時間が経つと分からなくなる恐れがあります。構造化プログラミングとは この無条件分岐の使用を禁止したプログラム作成法です。 - 基本制御構造
三つの基本制御構造である順次、選択、繰り返しだけでその論理を記述するものです。これは構造化定理ともいいます。
プログラムテスト
＜プログラムテストの方法＞
- トップダウンテスト
上位モジュールから下位モジュールへと順次結合を進めながら行うテスト、被テストモジュールから呼ばれる下位モジュールはスタブによって代替えされます - ボトムアップテスト
下位モジュールから上位モジュールへと順次結合を進めながら行うテスト、被テストモジュールから呼ばれる上位モジュールはドライバによって代替えされます - 一斉テスト
一挙に最終形のプログラムをテストする方法。スタブもドライバも必要ないが、テストに失敗する危険性も高く誤り個所の発見もしにくいことがあります。 - ビッグバンテスト
各モジュールの単体テストが終了した時点で、一挙に全モジュールを結合してテストする方法。
開発環境とその利用
＜ソフトウェア開発支援ツール＞
- 内部設計支援ツール
機能分割、構造化及びデータ物理設計などの内部設計を支援するツールです。 - プログラミング支援ツール
プログラム言語、エディタ、コンパイラなどが該当します。 - ＣＡＳＥツール
システム開発において基本計画→外部設計→内部設計までを上流といい、プログラム設計→プログラミング→テストまでを下流といいます。上流を支援するものを上流ＣＡＳＥツール、下流を支援するものを下流ＣＡＳＥツールといいます。保守を支援するものを保守ＣＡＳＥツール、一つで全体の機能を提供するものを統合ＣＡＳＥツールといいます。
＜テスト支援ツール＞
- プログラム静的解析ツール
プログラムを実行させずに（静的）解析するツール。 - プログラム動的解析ツール
プログラムにデータを入力し、実行時の働きをモニタする - テスト実施支援ツール
テストの実施を自動化したり、テスト条件や環境を整備したりするツール。
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