Sztuka wytwarzania oprogramowania

103000 - Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych

SWO

1

Przedmiot ma na celu nauczenie podstaw technik i dobrych praktyk stosowanych w przemysłowym wytwarzaniu oprogramowania. Nacisk położony jest na pracę projektanta kodu i programisty rozbudowanego systemu informatycznego, ale zakres przedmiotu wykracza poza rozwiązywanie problemów programistycznych, ukazując kodowanie jako element większej całości. Student po zakończeniu zajęć będzie mógł wykazać się wiedzą z zakresu stosowanych rozwiązań inżynieryjnych i metodyk pracy wykorzystywanych w procesie wytwarzania i utrzymania złożonych systemów informatycznych. Zdobędzie umiejętności z zakresu ustandaryzowanego rozwiązywania częstych problemów inżynieryjnych, oceny jakości kodu i metod jej poprawy, pracy nad istniejącym kodem oraz technik stosowanych dla długofalowego utrzymania wysokiej wiarygodności i jakości oprogramowania. Zapozna się z różnorodnymi narzędziami i kompleksowymi środowiskami wspomagającymi proces wytwarzania oprogramowania oraz technikami pracy w zespole programistycznym.

Przedmiot ten ma na celu nauczenie podstaw technik i dobrych praktyk stosowanych w przemysłowym wytwarzaniu oprogramowania. Nacisk położony jest na pracę projektanta kodu i programisty rozbudowanego systemu informatycznego, ale zakres przedmiotu wykracza poza rozwiązywanie problemów programistycznych, ukazując kodowanie jako element większej całości. Student po zakończeniu przedmiotu będzie mógł wykazać się wiedzą z zakresu stosowanych rozwiązań inżynieryjnych i metodyk pracy wykorzystywanych w procesie wytwarzania i utrzymania złożonych systemów informatycznych. Student zdobędzie umiejętności z zakresu ustandaryzowanego rozwiązywania częstych problemów inżynieryjnych, oceny jakości kodu i metod jej poprawy, pracy nad istniejącym kodem oraz technik stosowanych dla długofalowego utrzymania wysokiej wiarygodności i jakości oprogramowania. Student zapozna się także z różnorodnymi narzędziami i kompleksowymi środowiskami wspomagającymi proces wytwarzania oprogramowania oraz technikami pracy w zespole programistycznym.

Treść wykładu

1. Wprowadzenie (2 godz.)
   Regulamin i informacje o przedmiocie. Potok wytwarzania oprogramowania - powtórzenie i rozwinięcie, od edytora, poprzez repozytorium kodu do narzędzi do ciągłego integrowania i dostarczania oprogramowania (CI/CD). Omówienie typowych narzędzi, git, Jenkins.
2. Styl kodowania (4 godz.)
   Techniki pracy w zespole programistów (rewizje kodu i mentor), rola testów w procesie wytwarzania oprogramowania, testy jednostkowe. Zaawansowane techniki stosowane w programowaniu obiektowym - SOLID. Czysty kod (Clean Code, Lean Development). Tworzenie oprogramowania w oparciu o testy (TDD).
3. Obiektowe wzorce projektowe (4 godz.)
   Zalety stosowania wzorców projektowych i poprawne ich aplikowania. Antywzorce. Omówienie wzorców: kompozyt, most, fabryki, singleton, obserwator, model-widok-kontroler, dekorator, adapter, iterator, strategia, wizytator, wielometoda, komenda, fasada i inne.
4. Współbieżne wzorce projektowe (6 godz.)
   Stosowanie wzorców do rozwiązywania problemów współbieżnych. Asynchroniczność a wielowątkowość i zrównoleglenie wykonania. Pętla zdarzeń, asynchroniczna obsługa urządzeń i asynchroniczne przetwarzanie danych. Skalowalność. Komunikacja międzywątkowa i międzyprocesowa.
5. Monitorowanie aplikacji (1 godz.)
   Logowanie i śledzenie pracy programu. Automatyczne reagowanie na błędy.
6. Analiza aplikacji (2 godz.)
   Debugowanie, profilowanie i badanie uruchomionej aplikacji. Automatyzacja wykrywania problemów czasu wykonania.
7. Analiza kodu (2 godz.)
   Analiza statyczna kodu, metryki kodu, pomiar pokrycia, ocena jakości kodu i testów.
8. Refaktoring (4 godz.)
   Wykrywanie “zapachów” kodu, techniki poprawy jakości kodu. Utrzymywanie dużych projektów i praca z kodem zastanym.
9. Systemy heterogeniczne (2 godz.)
   Tworzenie aplikacji, gdzie różne moduły są implementowane w różnych językach programowania, przykład - łączenie Pythona i C++, Javy i C++, R i C++. Różne techniki łączenia systemów, problemy architektoniczne i techniczne.
10. Zasoby internetowe (1 godz.)
    Konferencje i czasopisma poświęcone programowaniu, standardy języków programowania. Umiejętne wykorzystanie dostępnych zasobów.

Zakres laboratorium

1. Zapoznanie się z podstawowymi narzędziami. Zaawansowane wykorzystanie narzędzia git. Obsługa przygotowanego potoku. Praca w parach i rewizja kodu.
2. Przygotowanie własnego projektu i środowiska dla niego. Zestawienie potoku CI/CD dla projektu, z testami i walidacją.
3. Profilowanie i debugowanie złożonej aplikacji. Poszukiwanie przyczyn błędów i wykrywanie miejsc potencjalnej optymalizacji.
4. Refaktoring istniejącego kodu. Praca z zastanym kodem. Walidacja działania z wykorzystaniem istniejącego potoku.

Zakres laboratorium

1. Zapoznanie się z podstawowymi narzędziami. Zaawansowane wykorzystanie narzędzia git. Obsługa przygotowanego potoku. Praca w parach i rewizja kodu.
2. Przygotowanie własnego projektu i środowiska dla niego. Zestawienie potoku CI/CD dla projektu, z testami i walidacją.
3. Profilowanie i debugowanie złożonej aplikacji. Poszukiwanie przyczyn błędów i wykrywanie miejsc potencjalnej optymalizacji.
4. Refaktoring istniejącego kodu. Praca z zastanym kodem. Walidacja działania z wykorzystaniem istniejącego potoku.

Wymagania wstępne

1. Wymagany - Projektowanie obiektowe 103B-INxxx-ISP-PROI
2. Wymagany - Object oriented programming 103B-INxxx-ISP-EOOP

1. Andrew Hunt, David Thomas, „Pragmatyczny programista. Od czeladnika do mistrza”, Helion 2014.
2. Robert C. Martin, „Czysty kod. Podręcznik dobrego programisty”, Helion 2010.
3. Robert C. Martin, „Mistrz czystego kodu. Kodeks postępowania profesjonalnych programistów”, Helion 2013.
4. Erich Gamma et al., „Wzorce projektowe”, Helion 2010.
5. Martin Fowler, „Refaktoryzacja. Ulepszanie struktury istniejącego kodu”, Helion 2011.

Sprawdzanie założonych efektów kształcenia realizowane jest przez:

• ocenę umiejętności i wiedzy wykazanych w trakcie realizacji zadań laboratoryjnych,
• ocenę wiedzy wykazanej na dwóch kolokwiach pisemnych.

103200 - Instytut Informatyki

103200 - Instytut Informatyki

103200 - Instytut Informatyki

103200 - Instytut Informatyki

103200 - Instytut Informatyki

103200 - Instytut Informatyki