Низхідне програмування – це методологія розробки програмного забезпечення, яка починається із загальних параметрів і переходить до деталізації та реалізації. Висхідне програмування передбачає розробку модуля за модулем, з подальшим осмисленням результату.
У цій статті ми дослідимо, що таке низхідне програмування та висхідне програмування, а також сильні та слабкі сторони обох методологій.
У структурному програмуванні існує два підходи до написання коду: низхідний і висхідний. Під час висхідного програмування спочатку реалізуються деталі нижнього рівня, а потім над ними надбудовується загальна логіка. Низхідне програмування – це написання коду зверху вниз, спочатку логіка верхнього рівня, а потім вниз до деталей.
Фахівці вважають, що обидва підходи сумісні навіть у рамках одного проєкту. В обох випадках робота починається з побудови архітектури рішення. Але у висхідному програмуванні часто незрозуміло, який результат вийде на виході, і яких ресурсів потребуватиме проєкт.
Тому в комерційній розробці краще використовувати низхідне програмування. По-перше, це дає змогу деталізувати технічні умови відповідно до бізнес-завдання. Простіше кажучи, вирішити, як це буде реалізовано, виходячи з того, що ця програма має робити.
Курс Python для новачків – це чудовий спосіб ознайомитися з основами програмування та мовою Python, яка може бути використана для низхідного програмування. Курс допоможе зрозуміти базові концепції програмування та навчитися створювати свої перші програми на Python.
Друга перевага низхідного програмування для розробки – це увага до інтерфейсної частини коду: класів, методів, функцій. Коли створення програми йде зверху вниз, куди простіше уніфікувати імена класів.
Чому це важливо для комерційної розробки? У міру того, як триває робота, програма розбивається на невеликі модулі. До роботи над ними можна підключити цілу команду програмістів, і не одну. А це прискорює створення кінцевого продукту.
Одразу уточнимо, що ця схема умовна, оскільки кожен проєкт унікальний. Кількість етапів, глибина опрацювання, розмір команди – це змінні. Ми ж хочемо продемонструвати приклад, заснований на вланому досвіді, який вигляд може мати низхідне програмування на проєкті.
Нагадаємо, що це лише приклад того, як може виглядати низхідне програмування. Ця методологія розроблення ПЗ дуже гнучка і змінюється відповідно до вимог проєкту.
Головні плюси низхідного програмування:
Ці переваги низхідного програмування переважують недоліки, тож цей підхід широко застосовується в комерційній розробці.
Поговоримо про недоліки низхідного методу:
Головна проблема висхідного програмування – початкова відсутність розуміння того, яким буде кінцевий результат. Але в цьому і його головна перевага: у міру роботи над проектом розробники можуть повернути розробку в абсолютно нове русло.
Планування ресурсів і часу під час висхідного програмування можливі тільки на короткому відрізку роботи. Зате є можливість зупинитися після завершеного етапу і показати замовнику прототип.
Цей підхід популярний у in-house команд розробників, коли потрібно терміново реалізувати функцію, яка потрібна “на вчора”. Висхідному програмуванню не страшні нові вимоги, які виставляє замовник. Але в комерційній розробці, де потрібний результат відомий заздалегідь, висхідне програмування застосовується тільки на окремих ділянках проєкту.
У створенні програмного забезпечення активно використовується низхідний метод програмування, але він сумісний із висхідним. Комбінація двох методів утворює спіральний, або гібридний метод розробки. Усі три підходи можуть бути ефективними, якщо застосовуються відповідно до поставленої мети.
Низхідний метод програмування (англ. top-down approach) - це методологія програмування, що ґрунтується на розбитті складної задачі на простіші підзадачі та послідовному їх розв'язанні з верхнього рівня до нижнього.
Висхідний метод програмування (англ. bottom-up approach) - це методологія програмування, що ґрунтується на створенні окремих компонентів програми та подальшому їхньому об'єднанні в єдине ціле.
Вибір методу залежить від конкретного завдання і ситуації. Низхідний метод програмування зазвичай використовується в разі, коли потрібно розробити програму з нуля або значно змінити наявну. Висхідний метод програмування може бути кращим у випадку, коли є готові компоненти, які можна використовувати для створення нової програми.
Низхідний метод програмування дає змогу точніше визначити завдання і підзадачі, що спрощує планування та управління проєктом. Він також дає змогу швидше виявляти й усувати помилки, оскільки кожне підзавдання може бути протестоване окремо.
Висхідний метод програмування дає змогу швидше створювати окремі компоненти програми та використовувати готові бібліотеки й модулі. Він також дає змогу швидше отримати робочий прототип, що може бути важливим під час розробки програмного продукту в умовах жорстких термінів.
Для програмування згори донизу можна використовувати інструменти та технології, як-от UML-діаграми, діаграми потоків даних (DFD), ER-діаграми, IDE з функцією налагодження, а також різні методології розроблення ПЗ, як-от Scrum, Agile, Waterfall та ін.
Розкажіть у коментарях, з яким методом ви працювали: низхідним чи висхідним? Які у вас залишилися враження?