مقدمه

ايجاد و توسعه نرم افزار، نيازمند رعايت كليه اصول و ساختارهاي مهندسي است كه در مبحث مهندسي نرم افزار مطرح مي شود. يكي از مهم ترين دروس تخصصي كه محصلان رشته مهندسي كامپيوتر ملزم به گذراندن آنند، مهندسي نرم افزار (۱) و (۲) است. در اين درس نحوه ايجاد و توسعه نرم افزار به روش علمي مورد بحث و بررسي قرار مي گيرد.

ويژوال استوديو و دات نت فريم ورك به عنوان بزرگترين پلتفرم ايجاد و توسعه نرم افزار، ابزارهايي را در راستاي به كارگيري اصول مهندسي نرم افزار و روش هاي تست ارائه مي دهد كه در صورت تسلط كامل به اين قابليت ها، مي توان در بهبود كيفيت محصول پيش رفت.در اين مقاله  به بررسي ويژگي هاي فوق پرداخته خواهد شد.

 

از مهندسي نرم افزار نترسيد!

شايد شما با مهندسي نرم افزار آشنا نباشيد و يا حتي اسم آنرا هم نشنيده باشيد، در اين صورت نترسيد و به مطالعه اين مقاله ادامه دهيد.

 

ويژوال استوديو و مهندسي نرم افزار

در اين مقاله سعي مي كنيم خيلي ساده و گويا جنبه هايي از ابزار مهندسي نرم افزار موجود در ويژوال استوديو را معرفي كنيم.علاقمندان براي كسب اطلاعات بيشتر مي توانند به كتاب هاي موجود در اين زمينه مراجعه كنند.

در دنياي امروزه كه مبتني بر دانش و تكنولوژي است،هيچ كاري بدون طرح و نقشه قبلي انجام نمي شود.توسعه و ايجاد نرم افزار هم از اين مقوله مستثنا نيست تا جايي كه در اكثر موارد بدون طرح ريزي مهندسي يك پروژه نرم افزاري اغلب به شكست مي انجامد.در اين راستا قبل از توليد، تمامي جزئيات طراحي و پياده سازي نرم افزار را با  دياگرام هايي نمايش مي دهند كه به مثابه نقشه در ساختن يك بنا محسوب مي شود.در اين ميان Class Diagram در مبحث متدلوژي شي گرا (Methodology Object Oriented) مهم ترين دياگرامي است كه  طراحي و ايجاد آن ضروري و الزامي است.

 

Class Diagram چيست؟

با توجه به توضحات داده شده، يكي از متدلوژي هاي موجود در توسعه و توليد نرم افزار، متدلوژي شي گراست.اين متدلوژي مبتني بر كلاس ها و روابط بين آنهاست.يعني طراح و توسعه دهنده براي پياده سازي سيستم مورد نظر واحد هايي به نام كلاس (Class) تعريف مي كند.پيكربندي و شالوده  برنامه را كلاس هايي تشكيل خواهند داد كه در مراحل تحليل و طراحي استخراج مي شوند.به اين صورت كه پس از طي مراحل تحليل و شناخت سيستم، تمامي اجزا آن مي بايست در قالب كلاس طراحي و پياده سازي شوند.

Class Diagram : دياگرامي است كه تمامي كلاس هاي موجود در يك پروژه را به همراه محتويات كلاس ها و ارتباط بين آن ها نشان مي دهد.

محتويات يك كلاس عبارت است از:

·         متغيرها

·         خصيصه ها

·         توابع

ارتباط بين كلاس ها مي تواند شامل موارد زير باشد :

·         Inheritance ( ارث بري ) : يكي از مفاهيم برنامه نويسي است كه در آن كلاس جديد ( فرزند ) از كلاس موجود (پدر) تمامي ويژگي ها را به ارث مي برد.

·         Association ( همكاري ) : عبارت از آن است كه يك كلاس، از كلاس ديگري براي مقاصد خود استفاده كند.

حال كه مفهوم Class Diagram بيان شد،امكانات موجود در ويژوال استوديو را بررسي مي كنيم.براي كار با كلاس دياگرام، ويژوال استوديو امكانات زير را در اختيار قرار مي دهد:

همانطور كه در شكل مشاهده مي شود، امكان اضافه كردن كلاس، نوع داده شمارشي (Enum)، واسط (Interface)، كلاس انتزاعي (Abstract Class)، ساختار (Struct) و نماينده (Delegate) به كلاس دياگرام وجود دارد.همچنان ارتباط بين كلاس ها را توسط دو نوع مفهوم Inheritance ( ارث بري ) و Association ( همكاري ) مي توان نشان داد.در نهايت مي توانيد توضيحات خود را به شكل Comment در هر جاي لازم به كلاس دياگرام اضافه كنيد.

 

نحوه توليد كلاس دياگرام براي پروژه ها

توليد كلاس دياگرام در هر مرحله از كار امكان پذير است.اما اصولا! قبل از هر گونه پياده سازي بايد آن را توليد كرد.

براي توليد كلاس دياگرام، مسير Project > Add New Item… را دنبال و از ديالوگ ظاهر شده آيتم Class Diagram را انتخاب كنيد ( اسم دياگرام را به دلخواه وارد كنيد ) سپس بر روي دكمه Add كليك كنيد تا كلاس دياگرام اضافه شود.

 

پس از اضافه شدن كلاس دياگرام، مي توانيد از تمامي ابزارهاي آن استفاده كنيد.براي بررسي كامل تر و جامع تر، پروژه اي را در نظر بگيريد كه شامل كلاس هاي زير است:

براي ايجاد كردن كلاس دياگرام پروژه بالا، بر روي پروژه كليك راست كرده گزينه View Class Diagram را انتخاب مي كنيم:

با اين انتخاب، كلاس دياگرام به شكل زير ايجاد خواهد شد:

با اضافه شدن كلاس دياگرام به پروژه، منوي Class Diagram نيز به مجموعه منوهاي ويژوال استوديو اضافه مي گردد:

با استفاده از اين منو به ترتيب مي توانيد :

·         عضو جديدي به كلاس دياگرام ( اعم از كلاس، واسط ، داده شمارشي و ... ) اضافه كنيد. (Add)

·         دياگرام را به اندازه مطلوب تغيير دهيد (Zoom).

·         اعضا را به شكل دلخواه دسته بندي كنيد.(Group Members)

·         فرمت نمايش اعضا را تغيير دهيد.(Change Members Format)

·         عرض اشكال را تنظيم كنيد.(Adjust Shapes Width)

·         دياگرام را با فرمت تصوير ذخيره كنيد.(Export Diagram as Image)

اگر بخواهيد اعضاي كلاس را مشاهده كنيد بايد با كليك ماوس آنرا باز كنيد (Expand) در اين صورت اعضاي كلاس اعم از متغيرها و توابع قابل مشاهده خواهند بود:

 

پس از انتخاب كلاس مورد نظر، در صورتي كه منوي Class Diagram را دوباره بررسي كنيد، خواهيد ديد كه گزينه هايي به آن اضافه شده اند:

 

با استفاده از موارد اضافه شده به منوي Class Diagram، مي توان عمليات بيشتري را بر روي كلاس انجام داد از جمله:

·         عضو جديد شامل تابع ( سازنده – نابود كننده )، متغير، پراپرتي و رخداد به كلاس اضافه كرد. (Add)

·         يك واسط از كلاس انتخاب شده ايجاد كرد يا نام اعضاي آنرا تغيير داد.(Refactor)

·         يك كلاس انتزاعي را پياده سازي كرد يا اعضاي كلاس را سرباگذاري نمود (IntelliSense)

 

تست كلاس ها با استفاده ازابزارهاي كلاس دياگرام

يكي از توانايي هاي فوق العاده اي كه كلاس دياگرام در اختيار شما قرار مي دهد اين است كه شما مي توانيد از هر كلاس، نمونه سازي كرده و توابع آن را براي تست فراخواني كنيد!

براي نمونه سازي از كلاس مورد نظر، بر روي كلاس كليك راست كرده، گزينه Create Instance را انتخاب كنيد. سپس با كليك بر روي يكي از سازنده هاي موجود، عمل نمونه سازي از آن كلاس را انجام دهيد. (مانند شكل زير)

 

اگر تابع شما آرگومان پذير باشد، طي ديالوگي مانند شكل، مي توانيد مقادير مورد نظر را وارد كنيد:

پس از وارد كردن آرگومان هاي تابع سازنده، بر روي OK كليك كنيد تا آبجكت مورد نظر ساخته شود:

حال مي توانيد تمامي توابع نمونه ساخته شده را فراخواني كنيد.براي اين منظور بر روي آبجكت نمونه كليك راست كرده از منوي Invoke Method، توابع مورد نظر را فراخواني كنيد:

به عنوان مثال، فراخواني تابع ValidCreditCardNumber را با آرگومان "002524" در نظر بگيريد.نتيجه حاصل در ديالوگ شكل زير نشان داده شده است:

 

 دقت كنيد كه نتيجه تست تابع موفقيت آميز بوده و مقدار بازگشتي true مي باشد.در صورتي كه لازم باشد مي توانيد مقدار بازگشتي را با وارد كردن نام متغير مربوطه براي عمليات ديگر ذخيره كنيد.

جالب است بدانيد كه در هر لحظه مي توان وضعيت نمونه ساخته شده را بررسي كرد.براي اين منظور كافيست كه اشاره گر ماوس را بر روي نمونه ساخته شده هدايت كنيد تا اطلاعات آن مانند شكل زير در اختيار شما قرار گيرد:

اين گزينه شما را قادر مي سازد كه صحت مقادير اعضاي كلاس را مورد بررسي قرار دهيد.

همانطور كه مي دانيد براي فراخواني توابع استاتيك نيازي به نمونه سازي از كلاس نيست.براي اين منظور بر روي كلاس كليك راست كرده، با انتخاب گزينه Invoke Static Method، توابع مورد نظر را به راحتي فراخواني كنيد.

در پايان يادآور مي شويم كساني كه نيازمند ابزارهاي تست قوي تر باشند، مي توانند از امكانات نسخه Team Edition ويژوال استوديو استفاده كنند كه امكانات تست بيشتري را در اختيار توسعه دهنگان و توليد كنندگان نرم افزار قرار مي دهد.