Tехнология визуального программирования (4GL)

Визуальное программирование позволяет программировать, используя графические или символьные элементы, которыми можно манипулировать интерактивным образом согласно некоторым правилам, причем пространственное графических объектов использовать в качестве элементов синтаксиса программы. Значительная часть визуальных языков программирования базируется на идее “фигур и линий”, где фигуры ( прямоугольники, овалы и др.). рассматриваются как субъекты и соединяются линиями (стрелками, дугами и др.), которые представляют собой отношения. Пример: UML

Языки визуального программирования могут быть дополнительно классифицированы в зависимости от типа и степени визуального выражения, на типы:

Природно-визуальные языки имеют неотъемлемое визуальное выражение, для которого нет очевидного текстового эквивалента (например, графический язык G в средеLabVIEW ).

Визуально-преобразованый язык является невизуальным языком с наложенным визуальным представлением.

Значительное количество современных языков программирования имеет развитые визуальные средства для разработки графического интерфейса, причем осуществляется программирование размещенных на специальных формах объектов с настройкой их свойств и поведения. CodeGear Delphi и C++ Builder, Microsoft Visual Studio и языки, которые включает в себя это средство (Visual Basic, Visual C#, Visual J# и т.д.) часто путают с графическими языками программирования, предназначенными для задач компьютерной графики. Все перечисленные языки являются визуальными средами, а не графическими языками.

Источник

Визуальное программирование

Визуальное программирование –что это?

Визуальное программирование-это создание компьютерной программы с использованием графических элементов.

визуальное программирование

Традиционно, программа представляет собой последовательность текстовых инструкций, используемых для достижения определенного результата или решения различных проблем.

Языки программирования часто имеют определенные способы представления работы, которая должна быть выполнена, что приводит к сложности. Визуальное программирование пытается упростить создание программ. Но пока текстовое программирование является основным видом программирования.

Визуальное программирование и его возможности

Графическое программирование позволяет людям описывать процессы с помощью иллюстраций. Типичный текстовый язык программирования заставляет программиста думать, как компьютер. Визуальный язык программирования позволяет программисту описать процесс в терминах, которые имеют смысл для людей.

текстовое программирование

Насколько велик разрыв между визуальным программированием и традиционным программированием, зависит от инструмента визуального программирования. С одной стороны, инструмент почти полностью защищает программиста от разрыва между человеческим мышлением и компьютерами, перемещающими биты по памяти.

Например, чтобы создать список дел в инструменте визуального программирования, программист рисует поток приложения. Результирующая блок-схема описывает экраны, взаимодействия пользователей и то, что происходит с данными на каждом этапе. Затем инструмент превращает это в программное обеспечение.

Текстовые языки программирования полностью сосредоточены на реализации — это точные шаги, которые компьютер должен предпринять, чтобы создать продукт, который мы хотим предоставить пользователю. Конечно, языки более высокого уровня и современные фреймворки дают нам удобные ярлыки. Но задача разработчика — перевести человеческие потребности в процессы, которые соответствуют ограниченным возможностям компьютера.

Визуального программирование следуют тем же процессам и парадигмам, что и текстовое программирование. Представьте, что вы рисуете класс и его связь с объектами, которые вы создаете, а не печатаете все это в текстовом редакторе. Все это звучит здорово! Но, спросите вы, где все визуальные программисты? Почему мы все еще пишем код вручную? Чтобы понять почему, давайте поймем истоки визуального программирования.

Рождение блок-схемы как прообраза визуального программирования

Начало 20-го века было временем утопических усилий по продвижению человечества вперед. Бурно развивалось производство и это вызвало необходимость документирования технологических процессов. В результате мы получили схему технологического процесса.

блок-схема

То, что станет современной блок-схемой, дало нам визуальный язык для описания процессов. На протяжении тысячелетий люди использовали диаграммы для передачи сложных идей. Но этот формализованный язык быстро распространился, чтобы стать стандартизированным в промышленности.

В 1949 году пионеры информатики Герман Гольдстайн и Джон фон Нейман стали первыми, кто применил блок-схемы для описания компьютерных программ, работая на компьютере ENIAC. Такой визуальный язык был необходим, когда программирование было вопросом правильной установки тысяч десятипозиционных переключателей кольцевого счетчика.

ЭНИАК

По мере развития вычислительной техники в последующие годы ученые впервые использовали языки ассемблера. Затем они перешли на языки более высокого уровня, такие как FORTRAN и COBOL, которые задают стандарты для языков, которые мы используем и сегодня. В каком-то смысле каждый новый язык был одним и тем же.

Роль программиста состояла в том, чтобы разбить проблемы человеческого масштаба на алгоритмы, способные работать на компьютерном оборудовании. Алгоритмы принято было рисовать в виде блок-схем, где каждый элемент блок-схемы мог включать в себя отдельные большие блоки программ. В связи с ограниченными возможностями компьютеров графическое программирование не получило большого развития.

Визуальное программирование в современности

Рост мощности компьютерного оборудования позволил программному обеспечению решать все более сложные проблемы. Эта возросшая сложность привела к некоторому изменению роли визуального программирования и текстового программирования. Простую систему управления персоналом или технологическим процессом легко представить визуально.

В 1990-е годы визуальное программирование разделилось на три ветви, каждая из которых занималась определенной проблемной областью:

Не сегодняшний день есть много языков, которые позволяют программировать визуально. Как правило, визуальные языки программирования включают в себя:

Визуальное программирование критикуют за то, что оно делает программы игрушечными. Также количество визуальных элементов, которые могут быть показаны на экране одновременно ограничено. Предел Дойча указывает, что может быть показано примерно 50 элементов.

Поэтому нет возможности писать очень сложные и разветвленные программы. Но программирование развивается и есть надежда, что визуальные языки также могут решать проблемы, как и текстовые.

Образовательные среды визуального программирования

Визуальное программирование Scratch или Lego активно используются в системах образования. Проект Lego Mindstorms предлагает визуальный язык программирования, основанный на LabVIEW, для взаимодействия с программируемыми блоками Lego.

Scratch

Рассмотрим более подробно программируемые блоки Lego EV3. Блоки находятся в нижней части окна среды программирования Lego. Эта группа блоков носит название палитра блоков. Всего есть шесть типов блоков у которых для удобства в верхней части расположена полоса разного цвета:

На начальном этапе изучения Lego EV3 используются в основном блоки действия, управления операторами и блоки датчиков. Остальные типы блоков используются для сложных проектов, для конкурсов и соревнований.

Визуальное программирование — будущее программистов?

Источник

9.1. ОБЩЕЕ ПОНЯТИЕ ВИЗУАЛЬНОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ

9.1. ОБЩЕЕ ПОНЯТИЕ ВИЗУАЛЬНОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ

Визуальное программирование является в настоящее. время одной из наиболее популярных парадигм программирования. Визуальное программирование состоит в автоматизированной разработке программ с использованием особой диалоговой оболочки. Рассматривая системы визуального программирования, легко увидеть, что все они базируются на объектно-ориентированном программировании и являются его логическим продолжением. Наиболее часто визуальное программирование используется для создания интерфейса программ и систем управления базами данных.

С объектно-ориентированными системами ассоциируется программа Browser (рис. 9.1). Это средство вместе с системой экранных подсказок позволяет программисту по желанию просматривать некоторые части программного окружения и видеть весь проект уже созданной программы. Под проектом программы здесь понимается структура программы — состав файлов, объектов и их порождающих классов, которые слагают программу в целом.

Рис. 9.1. Browser в Delphi 5.0

Одну из ключевых возможностей программы Browser предоставляет окно, в котором находится список всех классов системы. При выборе одного из классов в специальных окнах отображаются его локальные функции и переменные. Затем при выборе одного из методов на отдельной панели высвечивается его код. Обычно в системе присутствуют средства для добавления и удаления классов из проекта. Программа Browser — это не просто визуализатор. Это основной, интегрирующий инструмент, который помогает одновременно рассматривать существующую систему и разрабатывать документацию программного проекта.

Структурной единицей визуального программирования в Delphi и C++Builder является компонента. Компонента представляет собой разновидность объекта, который можно перенести (агрегировать) в приложение из специальной Палитры компонент (рис. 9.2). Компонента имеет набор свойств, которые можно изменять, не изменяя исходный код программы.

Компоненты бывают визуальными и невизуальными. Первые предназначены для организации интерфейса с пользователем. Это различные кнопки, списки, статический и редактируемый текст, изображения и многое другое. Эти компоненты отображаются при выполнении разрабатываемого приложения. Невизуальные компоненты отвечают за доступ к системным ресурсам: драйверам баз данных, таймерам и т. д. Во время разработки они отображаются своей пиктограммой, но при выполнении приложения, как правило, невидимы. Компонента может принадлежать либо другой компоненте, либо форме.

Формой называется визуальная компонента, обладающая свойством окна Windows (рис. 9.3). При разработке на форме помещаются необходимые компоненты (например, элементы требуемого диалога). Форм в приложении может быть несколько — по требуемому числу открываемых при выполнении диалога окон, их можно добавлять и удалять.

Рис. 9.2. Палитра компонент Delphi 5.0

Рис. 9.3. Пустая форма

Программные средства разработки приложений, относящиеся к предыдущему поколению, предлагают интерактивные средства решения типовых задач (мастера в Borland C++ и Wizards или волшебники в Visual C++), которые позволяют в диалоге с программистом создавать и вставлять в программы готовые фрагменты исходного кода.

Технология создания приложений в среде Delphi вышла на новый уровень развития этих идей. В Delphi разработчик из меню палитры компонент выбирает необходимую компоненту, например кнопку, и буксирует ее при помощи мыши в нужное место окна разрабатываемой формы. При этом кнопке автоматически присваивается название (имя или идентификатор), и она описывается в модуле формы (рис. 9.4).

Щелкнув по изображению компоненты на форме, можно сделать ее активной. Затем, перемещая при помощи мыши границы кнопки и работая в окне Inspector, можно задать надпись (например, ОК) и/или графическую пиктограмму на кнопке, задать цвета и другие настроечные параметры кнопки. Двойной щелчок по кнопке — и в исходном тексте формы появится шаблон подпрограммы (метода) нужного типа реакции на щелчок (рис. 9.5). Работая в окне редактора текста, можно оформить тело подпрограммы реакции кнопки на щелчок.

Рис. 9.4. Форма с двумя компонентами — кнопками

Рис. 9.5. Оформление события (метода) нажатия кнопки в Delphi 5.0

Рис. 9.6. Object Inspector в Delphi 5.0

Программа Inspector позволяет входить в исходные тексты методов (подпрограммы обработки событий, названных Events), например, на нажатие Enter, а также задавать начальные значения полям данных, названных Properties (рис. 9.6).

Читайте также

Общее правило

Общее правило Следующий шаг – написать общее правило, которое абсолютно спозиционирует каждое изображение внутри элемента списка и, соответственно, поверх изображения Луны.Каждый элемент будет спозиционирован по-своему в зависимости от объекта; также будут

Общее введение

Общее введение При наличии в машине двух или более накопителей возникает вопрос, как организовать работу с ними оптимальным образом. Очевидно, что разместить на одном устройстве корневую файловую систему, а остальные просто примонтировать к ней — не самое удачное

Общее введение

Общее введение Одна из главнейших задач при работе на компьютере — манипулирование данными: создание, модификация, копирование, перемещёние и так далее. И тут первое — это организация их размещёния. Это понятие включает в себя широкий круг частных вопросов — схемы

Что визуального в Visual Basic для приложений?

Что визуального в Visual Basic для приложений? К счастью, VBA во многом избавляет от необходимости нудного печатания программного кода. В одних случаях вы записываете команды, которые нужны в приложении, и используете их в качестве отправной точки при создании новой программы.В

Средства визуального проектирования классов

Средства визуального проектирования классов В Visual Studio 2005 есть возможность конструировать классы визуально (в Visual C# 2005 Express такой возможности нет). Утилита Class Designer позволяет просматривать и изменять взаимосвязи типов (классов, интерфейсов, структур, перечней и делегатов),

Глава3. Автоматическая компоновка и язык визуального форматирования

Глава3. Автоматическая компоновка и язык визуального форматирования 3.0. Введение Выравнивание компонентов пользовательского интерфейса всегда было для программиста большой проблемой. В большинстве контроллеров видов в сложных приложениях для iOS содержится множество

3.2. Определение горизонтальных и вертикальных ограничений на языке визуального форматирования

3.2. Определение горизонтальных и вертикальных ограничений на языке визуального форматирования Постановка задачи Требуется возможность определять ограничения, изменяющие способ выравнивания элемента пользовательского интерфейса по горизонтали или по вертикали в его

1.1.1 Общее устройство X Window

1.1.1 Общее устройство X Window Система X Window представляет совокупность программ и библиотек. Сердцем ее является отдельный UNIX-процесс, существующий на компьютере, к которому присоединен дисплей. Именно сервер знает особенности конкретной аппаратуры, знает, что надо

Общее описание

Общее описание

Общее описание При запуске программы, использующей электронный задачник Programming Taskbook, на экране возникает окно задачника. В зависимости от текущей настройки, окно может отображаться либо в режиме с фиксированной компоновкой, либо в режиме с динамической компоновкой.

Локальные компьютерные сети. Общее понятие

Локальные компьютерные сети. Общее понятие http://pc-doc.spb.ru/lan.html Что же такое локальная компьютерная сеть? Под локальной вычислительной сетью (ЛВС) понимают совместное подключение отдельных компьютеров или рабочих станций к каналу передачи данных. Понятие ЛВС относится к

9.2. ТЕХНОЛОГИЯ ВИЗУАЛЬНОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ

9.2. ТЕХНОЛОГИЯ ВИЗУАЛЬНОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ Начальные шаги технологии визуального программирования определяются оболочкой самой среды визуального программирования. Сначала создаются экранные формы простейшей буксировкой мыши. В инспекторе объектов производится

Общее понятие об электронных таблицах

Общее понятие об электронных таблицах Часто возникает необходимость создавать таблицы, в которых нужно выполнять математические операции с имеющимися данными. Для примера рассмотрим фрагмент таблицы учета товаров на складе (рис. 6.1). В данной таблице жирным шрифтом

Источник

Тема 8.Основы визуального программирования

Цель

Познакомиться с принципами и основами технологии визуального программирования.

Задачи

Оглавление

Средствами визуального программирования обычно решают задачи построения пользовательского интерфейса и упрощения разработки приложения путем замены метода «написания программы» на метод конструирования.

Концепция визуального программирования реализована во многих современных средах разработки программных систем. Все ведущие фирмы, создающие средства для программирования и конструирования имеют системы, поддерживающие технологию визуального программирования.

Так, например, фирма IBM наиболее полно реализовала концепцию визуального программирования в среде VisualAge Smalltalk.

VisualAge представляет собой объектно-ориентированное средство разработки, включающее набор визуальных интерактивных инструментов, библиотеку готовых компонент и набор средств для построения клиент-серверной среды.

Поддержка графического интерфейса, предоставляемая готовыми компонентами, отвечает CUA (Common User Access) спецификациям и содержит ряд расширений для организации гибкого ввода-вывода в сложных формах и таблицах. Библиотека готовых компонент предоставляет также поддержку устройств мультимедиа, коммуникаций через протоколы APPC, TCP/IP, NetBIOS, программных интерфейсов CICS External Call Interface, EHLLAPI, Message Queue Interface (MQI), работу с реляционными базами данных семейств DB2, Oracle, Sybase и многое другое.

Фирма Microsoft, разрабатывая концепцию.NET Framework, создала Visual Studio.NET Enterprise Architect 2003, в которой реализовала все последние достижения в области программирования и в частности, в технологии визуального программирования.

Фирма Borland Software Corporation является первой компанией, открывшей независимый путь к.NET с Delphi 7, межплатформенной средой быстрой разработки приложений (RAD) для платформы Windows. Характерной чертой Delphi 7 является возможность разработки и развертывания корпоративных приложений. Это позволяет разработчикам создавать корпоративные приложения, от концепции к готовому продукту, еще быстрее с использованием нового UML™-дизайнера и технологии Model Driven Architecture™ (MDA™).

Мы рассмотрели роль и место визуального программирования в области современного программирования. Теперь перейдем к рассмотрению конкретных приемов и методов, относящихся к визуальному программированию. Рассмотрим использование компонентов и приемов визуального программирования в рамках Visual Studio.NET Framework фирмы Microsoft.

Основы визуального программирования

Сегодня принято визуализировать интерфейсы программного обеспечения. Визуализация снимает проблемы «общения» пользователем с программным продуктом. Графические изображения на элементах управления позволяют пользователю интуитивно разбираться в назначении этих элементов.

Возможно, именно наличие визуальных средств построения интерфейсов в таких языках, как Microsoft Visual Basic и Delphi, а также создаваемые с помощью этих языков визуальные программные интерфейсы, закрепили за ними термин «визуальное программирование». Безусловно, существует много других аналогичных продуктов (Visual C++, Borland C++ начиная с версии 4, Symantec Visual Cafe, C++ Builder и др.), но они не смогли завоевать такой популярности, как Visual Basic и Delphi. Именно благодаря Visual Basic, мир узнал о возможности визуального построения интерфейсов программ для Windows.

Визуализируемой моделью в Visual Basic и Delphi является окно (форма, диалог) Windows, а не код программы.

Обычной практикой является визуализация работы с элементами интерфейса, когда в качестве объектов визуализации рассматриваются визуальные компоненты, из которых состоят формы (окна и диалоги) интерфейса программы. Но и операторы программы можно рассматривать как объекты визуализации. В этом случае параметры операторов и функций программы можно настраивать при помощи окна свойств (PropertyBox), а сами операторы и функции хранится в списковой форме (табличной форме).

Рис.8.1. Визуализация разработки кода программы

Рис.8.2. Средства визуального программирования

Другим примером визуализации создания кода программы может служить процесс создания макро программ в Microsoft Excel (рис.8.3).

Рис.8.3. Диалог MS Excel при автоматической записи действий пользователя

Визуализируемой моделью в данном случае является рабочий лист Excel, в котором программист выполняет действия по обработке данных. Программный код пишется автоматически в фоновом режиме, при этом происходит описание в операторах языка VBA (Visual Basic for Application) всех визуальных действий пользователя.

Окно свойств Properties присутствуют, но не в самом рабочем листе, а в среде VBA (рис.8.4). Окно инструментов при выборе объекта Module выключается, но в случае редактирования программного кода для каждого программного объекта появляется раскрывающийся список со свойствами, методами и событиями, т.е. в каждой строке записи макроса в отдельности имеется возможность выбора или смены текущей команды макроса.

Пример получаемой программы, вызов которой в рабочем листе Excel можно организовать по командной кнопке или непосредственно по имени записанного макроса, приведен на рис.8.4.

Рис.8.4. Результат автоматической записи программного кода как протокола действий пользователя

Применение визуального программирования при построении интерфейса приложения в Visual Studio.Net

Рис.8.5. Визуальное программирование средствами Visual Studio.NET

Методы элементов программируются пользователем «вручную», но и тут имеются визуальные помощники: после двойного щелчка по элементу управления в конструкторе автоматически открывается окно редактора кода и автоматически пишется заголовок процедуры обработки события. Боле того, после набора имени объекта автоматически появляется список свойств и методов объекта (рис.8.6). Таким образом, процесс написания программного кода также частично визуализирован.

Рис.8.6. Визуализация свойств и методов объекта

Кроме элементов управления, как правило, в интерфейсе приложения присутствуют и другие стандартные компоненты, реализация которых также поддержана средствами визуального программирования, например, стандартные диалоговые окна.

Рис.8.7. Пример стандартного диалога

Рис.8.8. Программирование стандартных элементов средствами Visual Studio

Концепция.NET Framework и Visual Studio.NET предоставляют в распоряжение программистов огромную библиотеку объектов, ускоряющую процесс разработки приложений. Многие объекты в этой библиотеке имеют визуальное представление и дают возможность назначения свойств объекта в режиме конструирования с помощью окна Properties или диалогов с мастером-построителем.

Выводы

Визуальное программирование предусматривает создание приложений с помощью наглядных средств.

Средства визуального программирования обычно решают задачи построения пользовательского интерфейса и упрощения разработки приложения путем замены метода «написания программы» на метод конструирования.

Визуальное программирование обладает достоинством наглядного представления информации и гораздо лучше соответствует природе человеческого восприятия, чем методы традиционного, текстового программирования. Однако практически все визуальные средства нуждаются в дополнении функциями, которые не могут быть представлены в виде графических конструкций и требуют текстового выражения.

Концепция визуального программирования реализована во многих современных средах разработки программных систем. Все ведущие фирмы, создающие средства для программирования и конструирования имеют системы, поддерживающие технологию визуального программирования.

Источник