3.3. Lập trình:

3.3.1. Khái niệm

3.3.2. Phương pháp lập trình

3.3.3. Ngôn ngữ lập trình

3.3.4. Phong cách lập trình

______________

3.3.1. Khái niệm:

+ Lập trình là quá trình chuyển đổi từ thiết kế chi tiết sang mã lệnh

+ Lựa chọn ngôn ngữ lập trình

-Phụ thuộc vào cấu hình máy

–Phụ thuộc vào số lượng ngôn ngữ lập trình sẵn có

–Phụ thuộc vào thói quen sử dụng ngôn ngữ lập trình

–Phụ thuộc vào khách hàng

+ Người lập trình cần xây dựng thông tin tối thiểu cho một mô-đun chương trình, bao gồm:

–   Tên mô-đun

–   Mô tả vắn tắt các công việc mô-đun phải thực hiện

–   Tên lập trình viên

–   Ngày viết

–   Ngày chỉnh sửa

–   Danh sách các tham số

–   Danh sách các biến

______________

3.3.2. Phương pháp lập trình:

+ Lập trình tuyến tính

+ Lập trình cấu trúc

+ Lập trình Hướng đối tượng

Lập trình tuyến tính:

+ Chương trình được viết tuần tự với các câu lệnh thực hiện từ đầu đến cuối.

+ Không có/thiếu các lệnh có cấu trúc (for, while..)

+ Thiếu khả năng khai báo biến cục bộ

+ Ngôn ngữ lập trình: assembly, basic..

+ Ngôn ngữ lập trình tuyến tính không có khả năng kiểm soát phạm vi nhìn thấy của các dữ liệu. Mọi dữ liệu trong chương trình đều là dữ liệu toàn cục, nghĩa là chúng có thể bị sửa đổi ở bất kỳ phần nào của chương trình. Việc dò tìm các thay đổi không mong muốn đó của các phần tử dữ liệu trong một dãy mã lệnh dài thường làm cho các lập trình viên mất rất nhiều thời gian.

+ Lập trình tuyến tính được sử dụng trong các phần mềm còn rất đơn giản. Hiện nay, khoa học máy tính ngày càng phát triển, các phần mềm đòi hỏi ngày càng phức tạp và lớn hơn rất nhiều, phương pháp lập trình tuyến tính được coi là kém hiệu quả.

Lập trình cấu trúc:

+ Phương pháp lập trình thủ tục hay lập trình cấu trúc: hệ thống chia các chức năng (hàm) thành các chức năng nhỏ hơn. Các chức năng nhỏ này lại được chia tiếp thành các chức năng nhỏ hơn nữa cho đến khi được các khối (hàm) chương trình đủ nhỏ. Việc phân tích này được thể hiện trực quan theo sơ đồ khối. Chương trình được tổ chức thành các chương trình con.

+ Chương trình = Cấu trúc dữ liệu + giải thuật

+ Lập trình có cấu trúc sử dụng các lệnh có cấu trúc, sử dụng chương trình con, biến cục bộ.

+ Các ngôn ngữ hỗ trợ lập trình hướng cấu trúc phổ biến là Pascal, C, Foxpro

+ Lập trình hướng cấu trúc đã trở nên rất phổ biến trong những năm 80 và đầu những năm 90, nhưng do những hạn chế và những nhược điểm rõ ràng khi          lập trình hệ thống lớn, lập trình hướng cấu trúc đã dần bị thay thế cho phương pháp lập trình hướng đối tượng

+ Những ngôn ngữ lập trình hướng cấu trúc chỉ còn được sử dụng để dạy học và lập trình những chương trình nhỏ mang tính chất cá nhân. Trong thương  mại,  nó  đã  không  còn  được  dùng  đến

nhiều.

Lập trình Hướng đối tượng:

+ Dữ liệu + Hành vi của dữ liệu = Đối tượng

+ Những đối tượng trong một ngôn ngữ OOP là sự kết hợp giữa mã và dữ liệu mà chúng được nhìn nhận như là một đơn vị duy nhất. Mỗi đối tượng có một tên riêng biệt và tất cả các tham chiếu đến đối tượng đó được tiến hành qua tên của nó.

+ Như vậy, mỗi đối tượng có khả năng nhận vào các thông báo, xử lý dữ liệu (bên trong của nó), và gửi ra hay trả lời đến các đối tượng khác hay đến môi trường.

+ Các ngôn ngữ hỗ trợ lập trình hướng đối tượng phổ biến là: C#, C++, Java, Perl, PHP, Smalltalk..

_______________

3.3.3. Ngôn ngữ lập trình:

+ Lập trình là một trong những giai đoạn không thể thiếu trong công nghệ phần mềm. Ngôn ngữ lập trình là phương tiện để liên lạc giữa con người và máy tính. Tiến trình lập trình - sự liên lạc thông qua ngôn ngữ lập trình - là một hoạt động con người.

+ Đối với từng dự án phần mềm khác nhau người ta sẽ  lựa  chọn  ngôn  ngữ  lập  trình  phù  hợp.  Tuy nhiên,ngôn ngữ lập trình được lựa chọn cần có các đặc trưng sau:

–   dễ dịch thiết kế sang chương trình,

–   có trình biên dịch hiệu quả,

–   khả chuyển chương trình gốc,

–   có sẵn công cụ phát triển:

–   dễ bảo trì.

Lựa chọn ngôn ngữ lập trình:

+ Đối với từng dự án phần mềm khác nhau người ta sẽ  lựa  chọn  ngôn  ngữ  lập  trình  phù  hợp.  Tuy nhiên,ngôn ngữ lập trình được lựa chọn cần có các đặc trưng sau:

–   dễ dịch thiết kế sang chương trình,

–   có trình biên dịch hiệu quả,

–   khả chuyển chương trình gốc,

–   có sẵn công cụ phát triển:

–   dễ bảo trì.

+ Dựa vào:

–   Đặc trưng của ngôn ngữ:

• Năng lực (kiểu biến, các cấu trúc): Có cấu trúc, câu lệnh phong phú, hỗ trợ nhiều kiểu dữ liệu, hỗ trợ con trỏ, đệ qui, hỗ trợ hướng đối tượng, thư viện phong phú..

• Tính khả chuyển: khi thay đổi phần cứng, thay đổi OS

• Mức độ hỗ trợ của các  công cụ (editor, debugger, linker, make..): nhằm hỗ trợ biên dịch tốc độ cao, khả năng tối ưu cao, khả năng khai thác các tập lệnh, kiến trúc phần cứng mới.

–   Miền ứng dụng của ngôn ngữ

–   Năng lực, kinh nghiệm của nhóm phát triển

–   Yêu cầu của khách hàng

+ Các đặc trưng của ngôn ngữ lập trình sẽ quyết định miền ứng dụng của ngôn ngữ. Miền ứng dụng là yếu tố chính để chúng ta lựa chọn ngôn ngữ cho một dự án phần mềm.

+ Ngôn ngữ FORTRAN: có khả năng tính toán với độ chính xác cao và thư viện toán học phong phú thường được sử dụng trong các dự án phần mềm  trong lĩnh vực khoa học kỹ thuật.

+ COBOL: là ngôn ngữ cho ứng dụng kinh doanh và khai thác CSDL lớn. Tuy nhiên, hiện nay các ngôn ngữ thế hệ thứ tư đã dần dần chiếm ưu thế so với COBOL.

+ PASCAL và C: là ngôn ngữ hay được chọn cho việc phát triển phần mềm hệ thống

+ LISP,  PROLOG  hay  OPS5:  là  ngôn  ngữ  thường  được dùng trong các ứng dụng trí tuệ nhân tạo.

+ C++: Với đặc trưng hướng đối tượng, tính hiệu quả thực hiện cũng như có nhiều công cụ và thư viện, C++ hiện đang được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực phát triển các ứng dụng nghiệp vụ.

+ Smalltalk, C++, Java: là các ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng được dùng rộng rãi nhất trong việc phát triển phần mềm hướng đối tượng.

+ Java: là ngôn ngữ hướng đối tượng đang được sử dụng rộng rãi cho phát triển các dịch vụ Web và phần mềm nhúng vì các lý do độ an toàn cao, tính trong sáng, tính khả chuyển và hướng thành phần.

+ ASP,  JavaScript,  PERL:  là  các  ngôn  ngữ  biên dịch  (script)  với  những  câu  lệnh  và  thư  viện mạnh. Các ngôn ngữ này hiện đang được sử dụng rộng rãi trong lập trình Web.

________________

3.3.4. Phong cách lập trình:

+ Phong cách lập trình được coi là tốt khi:

–   Tuân theo các chuẩn thông dụng

–   Chú giải đầy đủ mỗi khi không tuân theo chuẩn

+ Tuân theo chuẩn:

–   Cách đặt tên hàm và biến

–   Cách xây dựng câu lệnh, cấu trúc chương trình

–   Các viết chú thích

–   Cách xử lý lỗi

=>Nhằm hướng tới phong cách làm cho mã nguồn:

dễ hiểu, dễ sửa đổi, an toàn (ít lỗi)

Cách đặt tên hàm và biến

+ Đặt tên biến, tên hàm có nghĩa, gợi nhớ:

–   Sử dụng các ký hiệu, từ tiếng Anh có nghĩa

–   Viết tên hàm dễ đọc: ví dụ viết DateOfBirth thay cho dateofbirth

–   Tránh đặt tên quá dài

–   Thống nhất cách dùng biến trong toàn bộ chương trình

Cách xây dựng cấu trúc chương trình:

+ Chương trình cần được chia thành nhiều mô đun(hàm). Không viết hàm quá dài:

– không quá 2 trang màn hình

–tạo ra các hàm thứ cấp để giảm độ dài từng hàm

–Không dùng quá nhiều biến cục bộ: vì lập trình viên khó có thể theo dõi đồng thời hoạt động của nhiều biến

(thông thường một mô đun không quá 7 biến cục bộ).

Cách viết chú thích:

+ Mọi thứ trong chương trình đều được chú thích:

–   Mục đích sử dụng của các biến

–   Chức năng của khối lệnh, câu lệnh

• các lệnh điều khiển

• các lệnh phức tạp

–   Chú thích các mô đun

• mục đích, chức năng của mô đun

• tham số, giá trị trả lại (giao diện) - các mô đun thuộc cấp

• cấu trúc, thuật toán

• nhiệm vụ của các biến cục bộ -  tác giả, người kiểm tra, thời gian

Cách xử lý lỗi:

+ Nhất quán trong xử lý lỗi:

–   phân loại lỗi

–   thống nhất định dạng thông báo lỗi,…

+ Có thể phát hiện lỗi trong khi thực hiện, ví dụ lỗi chia cho 0

+ Các hàm thư viện nên tránh việc tự đưa ra thông báo lỗi.