Методология программирования

У этого термина существуют и другие значения, см. Методология (значения).

Методология разработки программного обеспечения — совокупность методов, применяемых на различных стадиях жизненного цикла программного обеспечения и имеющих общий философский подход^[1].

Каждая методология характеризуется своим^[2]:

• философским подходом или основными принципами. Эти принципы, от которых зависит эффективность всей методологии, обычно можно кратко сформулировать и легко объяснить;
• согласованным множеством моделей методов, которые реализуют данную методологию;
• концепциями (понятиями), позволяющими более точно определить методы.

В частном случае, когда методология применяется на стадии программирования (конструирования), её обычно называют парадигмой программирования^[2].

Происхождение

Можно проследить три пути возникновения методологий. Во-первых, они могут являться выражением практического опыта. Во-вторых, методологии могут происходить от одной из четырёх моделей алгоритма: абстрактная машина Тьюринга (императивное программирование), рекурсивные функции Гильберта и Аккермана (структурное программирование), лямбда-исчисление Чёрча (функциональное программирование), нормальные алгорифмы Маркова (логическое программирование)^[3][4]. В-третьих, методологии можно объяснить через отображение одной из трёх структур языка моделирования на структуру языка программирования^[5]. Составными частями могут быть структура данных, структура управления и логика. Каждое из девяти отображений определяет либо методологию, либо достаточно серьёзный метод программирования. Например, отображение логика-логика лежит в основе логического программирования^[4].

Классификация

По ядрам

При подходе к методологии, как имеющей ядро (англ. core), соответствующее способу описания алгоритма, и дополнительные особенности, можно выделить следующие пять основных ядер методологий^[6]:

• Методология императивного программирования
• Методология ООП
• Методология функционального программирования
• Методология логическое программирование
• Методология программирования в ограничениях

Можно заметить, что эти методологии находятся на шкале от навигационных (пошаговое управление исполнением) до спецификационных (определение требований к результату)^[6].

По топологической специфике

Специфика (топологическая специфика) — способ выбора методов для уточнения ядра методологии. Критерием качества той или иной топологии может являться общие затраты на разработку ПО. В свою очередь, затраты на разработку зависят среди прочего от ключевых языковых абстракций: абстракции данных, управления и модульности. Например, в императивной методологии можно придерживаться методов структурного программирования, что даёт более выгодную топологию с точки зрения языковых абстракций. Результатом является методология структурного программирования^[7].

По специфике реализации

В соответствии с архитектурой аппаратного обеспечения, реализация может быть централизованной или параллельной. Например, методология (императивного) параллельного программирования, методология логического параллельного программирования^[8].

Кроме того, методология может быть гибридной. Например, наиболее часта смесь функционального и логического программирования^[8].

Проводятся исследования и по унификации методологий программирования^[англ.].

Вывод

Языки программирования могут хорошо поддерживать те или иные методологии, но это не означает, что некоторый язык вообще нельзя использовать с несвойственной ему методологией, а только то, что потребуется затратить больше усилий и ресурсов^[2].

Методологии программирования различаются по общим затратам на решения задач с разными характеристиками (научные расчёты, финансовые задачи, системы реального времени и т. п.). Масштаб задач и эффективность создаваемого программного обеспечения также являются важными факторами при выборе методологии программирования^[9].