Языки программирования бд

Языки программирования баз данных

Эти языки отличаются от алгоритмических прежде всего своим функциональным назначением. При работе с базами данных(БД)наиболее часто выполняются следующие операции:

-создание, преобразование, удаление таблиц в БД;

-поиск, отбор, сортировка по запросам пользователя;

-добавление новых записей или модификация существующих;

-удаление записей и др.

Для обработки больших массивов информации и выборки записей по определенным признакам был создан структурированный язык запросов SQL (Structured Query Language). Он был впервые создан фирмой IBM в начале 70-х гг., назывался Structured English Query Language (SEQUEL) и предназначался для управления прототипом реляционной базы данных IBM ? System R. В дальнейшем SQL стал стандартом языка работы с реляционными базами данных, что зафиксировано американским национальным комитетом стандартов ANSI в 1986 г.

Практически в каждой СУБД имеется свой универсальный язык, ориентированный на ее особенности. Сегодня в мире ведущие производители СУБД: Microsoft (SQL Server), IBM (DB2), Oracle, Software AG (Adabas), Informix и Sybase. Их продукты предназначены для совместной параллельной работы тысяч пользователей в сети, а базы данных могут храниться в распределенном виде на нескольких серверах. В Oracle имеется встроенный язык PL/SQL, в Informix ? INFORMIX 4GL, в Adabas ? Natural и т.д.

Программирование для компьютерных сетей

Появление и активное развитие компьютерных сетей стало причиной создания многочисленных версий популярных языков программирования, адаптированных для использования в сети. Отличительные особенности, присущие сетевым языкам: они являются интерпретируемыми. Интерпретаторы для них распространяются бесплатно, а сами программы — в исходных текстах. Такие языки получили название скрипт-языков.

HTML(Hyper Text Markup Language, универсальный язык разметки гипертекста), используется для подготовки Web-документов для сети Internet. Язык представляет собой набор элементарных команд форматирования текста, добавления графических объектов (рисунков), задания шрифтов и цвета, организации ссылок и таблиц. В соответствии с командами HTML броузер отображает содержимое документа, команды языка не отображаются. В основе языка HTML лежит механизм гипертекстовых ссылок, обеспечивающий связь одного документа с другим. В HTML текст кодируется в АSCII и поэтому может быть создан и отредактирован в любом текстовом редакторе. Все Web-страницы написаны на HTML или используют его расширение.

Perl. В 80-х гг. Ларри Уолл разработал язык Perl, который предназначался для эффективной обработки больших текстовых файлов, создания текстовых отчетов и управления задачами. В его состав входят многочисленные функции работы со строками, массивами, всевозможные средства преобразования данных, управления процессами, работы с системной информацией и др.

Tcl/Tk. В конце 80-х гг. Джон Аустираут придумал скрипт-язык Tcl и библиотеку Tk. Tcl — это попытка создания идеального скрипт-языка. Он ориентирован на автоматизацию рутинных операций и состоит из мощных команд, выполняющих обработку нетипизированных объектов.

VRML. В 1994 г. был создан язык VRML для организации виртуальных трехмерных интерфейсов в Интернете. Он ориентирован на описание разнообразных трехмерных образов, цвето-теневого освещения в текстовом виде и позволяет создавать различные сценарии миров, путешествовать по ним, «облетать» с разных сторон, вращаться в любых направлениях, масштабировать, управлять освещенностью и многое другое.

При моделировании систем применяются формальные способы их описания — формальные нотации, с помощью которых можно представить объекты и взаимосвязи между ними в системе. Такие системы называют CASE-системами

Состав системы программирования:

• Текстовый редактор (необходим для создания и редактирования исходного кода программы на языке программирования).
• Транслятор (компилирующего или интерпретирующего типа).
• Редактор связей (компоновщик).
• Отладчик (необходим для упрощения процесса отладки программы).

• Библиотекистандартных подпрограмм (функций, процедур).
• Справочная система и др.

Статьи к прочтению:

Основы программирования. База данных SQL

Похожие статьи:

Физические принципы работы электронных устройств ЭВМ таковы, что компьютер может воспринимать команды, состоящие только из единиц и нулей, т. е. машинный…

Лабораторная работа 2 Тема: Структура документа Цель:научиться — разбивать документ на страницы, выделяя первую страницу; — нумеровать страницы документа…

Языки программирования бд

Fortran (Фортран). Это первый компилируемый язык, созданный Джимом Бэкусом в 50-е годы. Программисты, разрабатывавшие программы исключительно на ассем­блере, выражали серьезное сомнение в возможности появления высокопроизво­дительного языка высокого уровня, поэтому основным критерием при разработке компиляторов Фортрана являлась эффективность исполняемого кода. Хотя в Фортране впервые был реализован ряд важнейших понятий программирования, удобство создания программ было принесено в жертву возможности получения эффективного машинного кода. Однако для этого языка было создано огромное количество библиотек, начиная от статистических комплексов и кончая пакетами управления спутниками, поэтому Фортран продолжает активно использоваться во многих организациях, а сейчас ведутся работы над очередным стандартом Фортрана F2k, который появится в 2000 году. Имеется стандартная версия Фортрана HPF (High Performance Fortran) для параллельных суперкомпьютеров с множе­ством процессоров.
Cobol (Кобол). Это компилируемый язык для применения в экономической области и решения бизнес-задач, разработанный в начале 60-х годов. Он отличается большой «многословностью» — его операторы иногда выглядят как обычные английские фразы. В Коболе были реализованы очень мощные средства работы с большими объемами данных, хранящимися на различных внешних носителях. На этом языке создано очень много приложений, которые активно эксплуатируются и сегодня. Достаточно сказать, что наибольшую зарплату в США получают программисты на Коболе.
Algol (Алгол). Компилируемый язык, созданный в 1960 году. Он был призван заме­нить Фортран, но из-за более сложной структуры не получил широкого распростра­нения. В 1968 году была создана версия Алгол 68, но своим возможностям и сегодня опережающая многие языки программирования, однако из-за отсутствия доста­точно эффективных компьютеров для нее не удалось своевременно создать хорошие компиляторы.
Pascal (Паскаль). Язык Паскаль, созданный в конце 70-х годов основоположником множества идей современного программирования Никлаусом Виртом, во многом напоминает Алгол, но в нем ужесточен ряд требований к структуре программы и имеются возможности, позволяющие успешно применять его при создании крупных проектов.
Basic (Бейсик). Для этого языка имеются и компиляторы, и интерпретаторы, а по популярности он занимает первое место в мире. Он создавался в 60-х годах в качестве учебного языка и очень прост в изучении.
С (Си). Данный язык был создан в лаборатории Bell и первоначально не рассматри­вался как массовый. Он планировался для замены ассемблера, чтобы иметь возмож­ность создавать столь же эффективные и компактные программы, и в то же время не зависеть от конкретного типа процессора. Си во многом похож на Паскаль и имеет дополнительные средства для прямой работы с памятью (указатели). На этом языке в 70-е годы написано множество при­кладных и системных программ и ряд известных операционных систем (Unix).
C++(Си++). Си++—это объектно-ориентированное расширение языка Си, создан­ное Бьярном Страуструпом в 1980 году. Множество новых мощных возможностей, позволивших резко повысить производительность программистов, наложилось на унаследованную от языка Си определенную низкоуровневость, в результате чего создание сложных и надежных программ потребовало от разработчиков высокого уровня профессиональной подготовки.
Java (Джава, Ява). Этот язык был создан компанией Sun в начале 90-х годов на основе Си++. Он призван упростить разработку приложений на основе Си++ путем исключения из него всех низкоуровневых возможностей. Но главная особенность этого языка — компиляция не в машинный код, а в платформно-независимый байт-код (каждая команда занимает один байт). Этот байт-код может выполняться с помощью интерпретатора— виртуальной Java-машины JVW (Java Virtual Machine), версии которой созданы сегодня для любых платформ. Благодаря наличию мно­жества Java-машин программы на Java можно переносить не только на уровне исход­ных текстов, но и на уровне двоичного байт-кода, поэтому по популярности язык Ява сегодня занимает второе место в мире после Бейсика.
Особое внимание в развитии этого языка уделяется двум направлениям; поддержке всевозможных мобильных устройств и микрокомпьютеров, встраиваемых в бытовую технику (технология Jini) и созданию платформно-независимых программных модулей, способных работать на серверах в глобальных и локальных сетях с различ­ными операционными системами (технология Java Beans). Пока основной недоста­ток этого языка — невысокое быстродействие, так как язык Ява интерпретируемый.

Языки программирования баз данных

Эта группа языков отличается от алгоритмических языков, прежде всего решае­мыми задачами. База данных — это файл (или группа файлов), представляющий собой упорядоченный набор записей, имеющих единообразную структуру и орга­низованных по единому шаблону (как правило, в табличном виде). База данных может состоять из нескольких таблиц. Удобно хранить в базах данных различные сведения из справочников, картотек, журналов бухгалтерского учета и т. д.
При работе с базами данных чаще всего требуется выполнять следующие операции:

1. создание/модификация свойств/удаление таблиц в базе данных;
2. поиск, отбор, сортировка информации по запросам пользователей;
3. добавление новых записей;
4. модификация существующих записей;
5. удаление существующих записей.

Первые базы данных появились очень давно, как только появилась потребность в обработке больших массивов информации и выборки групп записей по опреде­ленным признакам. Для этого был создан структурированный язык запросов SQL (Structured Query Language), Он основан на мощной математической теории и позволяет выполнять эффективную обработку баз данных, манипулируя не отдель­ными записями, а группами записей.
Для управления большими базами данных и их эффективной обработки разработаны СУБД (Системы Управления Базами Данных). Практически в каждой СУБД помимо поддержки языка SQL имеется также свой уникальный язык, ориентированный на особенности этой СУБД и не переносимый на другие системы.
Сегодня в мире насчитывается пять ведущих производителей СУБД: Microsoft (SQL Server), IBM (DB2), Oracle, Software AG (Adabas), Informix и Sybase. Их продукты нацелены на поддержку одновременной работы тысяч пользователей в сети, а базы данных могут храниться в распределенном виде на нескольких серверах. В Oracle имеется встро­енный язык PL/SQL, в Informix — INFORMIX 4GL, в Adabas — Natural и т. д.
С появлением персональных компьютеров были созданы так называемые настольные СУБД. Родоначальником современных языков программирования баз данных для ПК принято считать СУБД dBase II, язык которой был интерпретируемым. Затем для него были созданы компиляторы, появились СУБД FoxPro и Clipper, поддерживающие диа­лекты этого языка. Сегодня похожие, но несовместимые версии языков семейства dBase реализованы в продуктах Visual FoxPro фирмы Microsoft и Visual dBase фирмы Inprise.

Языки программирования для Интернета

С активным развитием глобальной сети было создано немало реализации попу­лярных языков программирования, адаптированных специально для Интернета. Все они отличаются характерными особенностями; языки являются интерпретируе­мыми, интерпретаторы для них распространяются бесплатно, а сами программы — в исходных текстах. Такие языки называют скрипт-языками.
HTML. Общеизвестный язык для оформления документов. Он очень прост и содер­жит элементарные команды форматирования текста, добавления рисунков, задания шрифтов и цветов, организации ссылок и таблиц. Все Web-страницы написаны на языке HTML или используют его расширения.
Perl. В 80-х годах Ларри Уолл разработал язык Perl. Он задумывался как средство эффективной обработки больших текстовых файлов, генерации текстовых отчетов и управления задачами. По мощности Perl значительно превосходит языки типа Си. В него введено много часто используемых функций работы со строками, массивами, всевозможные средства преобразования данных, управления процессами, работы с системной информацией и др.
Tcl/Tk. В конце 80-х годов Джон Аустираут придумал популярный скрипт-язык Тсl и библиотеку Tk. В Тсl он попытался воплотить видение идеального скрипт-языка. Тсl ориентирован на автоматизацию рутинных процессов и состоит из мощ­ных команд, предназначенных для работы с абстрактными нетипизированными объектами. Он независим от типа системы и при этом позволяет создавать про­граммы с графическим интерфейсом.
VRML. В 1994 году был создан язык VRML для организации виртуальных трех­мерных интерфейсов в Интернете. Он позволяет описывать в текстовом виде раз­личные трехмерные сцены, освещение и тени, текстуры (покрытия объектов), созда­вать свои миры, путешествовать по ним, «облетать» со всех сторон, вращать в любых направлениях, масштабировать, регулировать освещенность и т. д.

Языки имитационного моделирования

GPSS-V, GPSS-PC- Шрайбер.
SimPas, Simula

Прочие языки программирования

PL/1 (ПЛ/1). В середине 60-х годов компания IBM решила взять все лучшее из языков Фортран, Кобол и Алгол. В результате в 1964 году на свет появился новый компилируемый язык программирования, который получил название Programming Language One. В этом языке было реализовано множество уникальных решений, полезность которых удается оценить только спустя 33 года, в эпоху крупных про­граммных систем. По своим возможностям ПЛ/1 значительно мощнее многих других языков (Си, Паскаля). Например, в ПЛ/1 присутствует уникальная возможность указания точности вычислений — ее нет даже у Си++ и Явы. Этот язык и сегодня продолжает поддерживаться компанией IBM.
Smalltalk (Смолток). Работа над этим языком началась в 1970 году в исследова­тельской лаборатории корпорации XEROX, а закончились спустя 10 лет, вопло­тившись в окончательном варианте интерпретатора SMALLTALK-80. Данный язык оригинален тем, что его синтаксис очень компактен и базируется исключительно на понятии объекта. В этом языке отсутствуют операторы или данные. Все, что входит в Смолток, является объектами, а сами объекты общаются друг с другом исключи­тельно с помощью сообщений (например, появление выражения 1+1 вызывает посыл­ку объекту I сообщения «+>, то есть «прибавить», с параметром 1, который считается не числом-константой, а тоже объектом). Больше никаких управляющих структур, за исключением «оператора» ветвления (на самом деле функции, принадлежащей стандартному объекту), в языке нет, хотя их можно очень просто смоделировать. Сегодня версия VisualAge for Smalltalk активно развивается компанией IBM.
LISP (Лисп). Интерпретируемый язык программирования, созданный в 1960 году Джоном Маккарти. Ориентирован на структуру данных в форме списка и позволяет организовывать эффективную обработку больших объемов текстовой информации.
Prolog (Пролог). Создан в начале 70-х годов Аланом Колмероэ. Программа на этом языке, в основу которого положена математическая модель теории исчисления пре­дикатов, строится из последовательности фактов и правил, а затем формулируется утверждение, которое Пролог будет пытаться доказать с помощью введенных правил. Человек только описывает структуру задачи, а внутренний «мотор» Пролога сам ищет решение с помощью методов поиска и сопоставления.
Ada (Ада). Назван по имени леди Августы Ады Байрон, дочери английского поэта Байрона и его отдаленной родственницы Анабеллы Милбэнк. В 1980 году сотни экспертов Министерства обороны США отобрали из 17 вариантов именно этот язык, разработанный небольшой группой под руководством Жана Ишбиа. Он удовле­творил на то время все требования Пентагона, а к сегодняшнему дню в его развитие вложены десятки миллиардов долларов. Структура самого языка похожа на Паскаль. В нем имеются средства строгого разграничения доступа к различным уровням спецификаций, доведена до предела мощность управляющих конструкций.
Forth (Форт). Результат попытки Чарльза Мура в 70-х годах создать язык, обла­дающий мощными средствами программирования, который можно эффективно реализованным на компьютерах с небольшими объемами памяти, а компилятор мог бы выдавать очень быстрый и компактный код — то есть служил заменой ассем­блеру. Однако сложности восприятия программного текста, записанного в непри­вычной форме, сильно затрудняли поиск ошибок, и с появлением Си язык Форт оказался забытым.

Понятие CASE-систем

При создании программ и формировании структур баз данных нередко применя­ются формальные способы их представления — формальные нотации, с помощью которых можно визуально представить (изобразить с помощью мыши) таблицы баз данных, поля, объекты программы и взаимосвязи между ними в системе, име­ющей специальизированный редактор и генератор исходных текстов программ на основе созданной модели. Такие системы называются CASE-системами. В них активно применяются нотации IDEF, а в последнее время все большую популярность завое­вывает язык графического моделирования UML.

Языки программирования баз данных

Эта группа языков отличается от алгоритмических языков решаемыми задачами. База данных ─ это файл (или группа файлов), представляющий собой упорядоченный набор записей, имеющих единообразную структуру и организованных по единому шаблону (как правило, в табличном виде). При работе с базами данных чаще всего требуется выполнять следующие операции:

· создание, модификация свойств, удаление таблиц в базе данных;

· поиск, отбор, сортировка информации по запросам пользователей;

· добавление новых записей;

· модификация, удаление существующих записей.

Все эти операции возможны и осуществляются с помощью системы управления базами данных (СУБД). Основой поддержкой любой СУБД является структурированный язык запросов SQL (Structured Query Language). Он основан на мощной математической теории и позволяет выполнять эффективную обработку баз данных, манипулируя не отдельными записями, а группами записей.

Помимо поддержки языка SQL практически в каждой СУБД имеется также свой уникальный встроенный язык, ориентированный на особенности данной СУБД и не переносимый на другие системы. Ведущими производителями СУБД являются:

· Microsoft (встроенный язык SQL Server);

· IBM (встроенный язык DB2);

· Oracle (встроенный язык PL/SQL);

· Adabas (встроенный язык Natural);

· Informix (встроенный язык INFORMIX 4GL)

Для персональных компьютеров (ПК) в настоящее время применяются языки Visual FoxPro фирмы Microsoft и Visual dBase фирмы Inprise.

При создании программ и формировании структур баз данных нередко применяются формальные способы их представления ─ формальные нотации, с помощью которых можно визуально представить (изобразить с помощью мыши) таблицы баз данных, поля, объекты программы и взаимосвязи между ними в системе, имеющей специализированный редактор и генератор исходных текстов программ на основе созданной модели. Такие системы называют CASE-системами. В них активно применяются нотации IDEF и популярный язык графического моделирования UML.

Языки программирования для Интернета

Языки программирования для Интернета называют скрипт-языками.

Для оформления документов предназначен язык HTML. Он очень прост и содержит элементарные команды формирования текста, добавления рисунков, задания шрифтов и цветов, организации ссылок и таблиц.

Для эффективной обработки больших текстовых файлов, генерации текстовых отчетов и управления задачами предназначен язык Perl. В него введено много часто используемых функций работы со строками, массивами, всевозможные средства преобразования данных, управления процессами, работы с системной информацией и др. По мощности этот язык значительно превосходит языки типа Си.

Для автоматизации рутинных процессов предназначен язык Tcl/Tk и состоит из мощных команд, предназначенных для работы с абстрактными нетипизированными объектами. Язык независим от типа системы и позволяет создавать программы с графическим интерфейсом.

Для организации виртуальных трехмерных интерфейсов в Интернете предназначен язык VRML. Он позволяет описывать в текстовом виде различные трехмерные сцены, освещение и тени, текстуры (покрытия объектов), создавать свои миры, путешествовать по ним, вращать в любых направлениях, масштабировать, регулировать освещенность и т.п.

Технологии программирования

Средства создания программ

Для создания программ на любом выбранном языке программирования нужно иметь следующие компоненты:

· Текстовый редактор. Формировать текст программы в принципе можно в любом редакторе. Однако лучше использовать специализированные редакторы, которые ориентированы на конкретный язык программирования и позволяют в процессе ввода текста выделять ключевые слова и идентификаторы разными цветами и шрифтами. Подобные редакторы созданы для популярных языков и дополнительно могут автоматически проверять правильность синтаксиса программы непосредственно во время ее ввода.

· Прогамма-компилятор. С помощью этой программы исходный текст программы переводится в машинный код. Если в исходном тексте будут обнаружены синтаксические ошибки, то результирующий не будет создан. Для небольшой программы на этом этапе уже возможно получение готовой программы. Однако исходный текст большой программы, как правило, состоит из нескольких модулей (файлов с исходными текстами), так как все исходные тексты хранить в одном файле неудобно, потому что в них трудно ориентироваться. Поэтому каждый модуль компилируется в отдельный файл с объектным кодом (двоичный файл со стандартным расширением .OBJ). Такие файлы затем необходимо объединять в одно целое. Кроме того, к ним нужно добавить машинный код подпрограмм, реализующих стандартные функции. Такие функции содержатся в библиотеках (файлах со стандартным расширением .LIB), которые поставляются вместе с компилятором. Код модулей и подключенные к нему стандартные функции необходимо объединить с учетом требований операционной системы, то есть получить программу, отвечающую определенному формату.

· Программа редактор связей (сборщик). Эта программа выполняет связывание объектных модулей и машинного кода стандартных функций, находя их в библиотеках, и формирует на выходе работоспособное приложение ─ исполнимый код для конкретной платформы.Если по каким-то причинам один из объектных модулей или нужная библиотека не обнаружены, то сборщик сообщает об ошибке и тогда готовой программы не создается. Итоговый файл имеет расширение .EXE или COM.

Совокупность всех изложенных выше компонент представляет собой интегрированную систему программирования. В ней почти все этапы создания программы автоматизированы. Таким образом, после ввода исходного текста программы, его компиляция и сборка выполняются одним щелчком мыши или нажатием клавиши.

Языки программирования баз данных;

С (СИ)

BASIC (БЕЙСИК)

PASCAL (ПАСКАЛЬ)

ALGOL (АЛГОЛ)

COBOL (КОБОЛ)

FORTRAN (ФОРТРАН).

ФОРТРАН (от слов ФОРмула+ТРАНсляция) — исторически первый компилируемый язык программирования, разработанный в 1954-1958 годах Джимом Бэкусом. Широко используется в инженерных и научных расчетах. Базовые принципы ФОРТРАНА легли в основу многих языков программирования высокого уровня. К основным понятиям языка относятся:

· операторы языка программирования;

· типы данных и переменных;

· подпрограммы и функции;

· локальные и глобальные переменные;

· форматированный ввод и вывод данных

КОБОЛ — компилируемый язык программирования для делового применения, был создан в 1959 — 1961 гг. В отличие от ФОРТАНА имел средства для работы со специально организованными структурами данных (сейчас они называются базами данных). Долгое время был основным языком, использующимся в бизнесе, экономике и банковском деле, однако сейчас уступил позиции новым, более удобным языкам и системам программирования баз данных (dBase II, Clipper, FoxPro, Paradox, Clarion, Oracle, SQL и др.) появившимся в 80-90 гг. XX века.

Компилируемый язык программирования, впервые появившийся в 1960 году (ALGOritmic Language (алгоритмический язык). Широко использовался в научных кругах, в прикладной математике, в теоретической и экспериментальной физике.

Компилируемый язык программирования, созданный в 1967-1971 гг. Никласом Виртом. Особенно широко стал распространяться с 1984 года, когда был представлен Turbo-Pascal — удобный компилятор. Считается базовым во многих неспециализированных ВУЗах и университетах.

БЕЙСИК является интерпретирующим языком, хотя для многих версий существуют компиляторы. Создавался в 60-егоды как учебный язык. Хорошо подходит для алгоритмического программирования.

Создан в 1972 году. Первоначально задумывался как промежуточный язык между языками высокого и низкого уровня. Является языком структурного программирования (как ПАСКАЛЬ), но позволяет генерировать более производительный и компактный рабочий код. Недостаток — сложность изучения по сравнению с ПАСКАЛЬ и БЕЙСИК.

С++ (СИ++)

СИ++ — объектно-ориентированная версия языка программирования СИ, разработанная в 1980 году. Сегодня считается наиболее универсальным (с его помощью была создана операционная система WINDOWS 95/98).

Java (Джава, Ява)

Создан в начале 90-х годов на основе СИ++. Главная особенность — платформо-независимость.

От алгоритмических языков эта группа отличается прежде всего кругом решаемых задач. База данных — это файл (или группа файлов), представляющих собой набор записей, имеющих однообразную структуру, организованных , как правило, в виде таблицы. База данных может состоять из нескольких таблиц.

· При работе с базами данных как правило требуется выполнить следующие операции:

· создание/удаление таблиц, модификация свойств таблиц;

· поиск, сортировка, отбор, информации по запросам;

· изменение существующих записей;

Для обработки больших массивов информации был создан структурированный язык запросов SQL, который позволяет обрабатывать сразу группу записей.

Для управления большими базами данных были разработаны СУБД (Системы Управления Базами Данных).

Среды быстрого проектирования

В последние годы в программировании (особенно в программировании для операционной системы Windows) наметился так называемый визу­альный подход.

Среды быстрого проектирования (RAD — среды) позволяют автоматизировать процесс программирования. Все необ­ходимые элементы оформления и управления для программы не программируются, а собираются из готовых компонентов. Прямо на экране их «пере­таскивают» с помощью мыши с палитры компонен­тов в окно будущей программы, а потом настраи­вают их свойства. Так программирование на 90% заменяется проектированием. Такой подход еще называют визуальным программированием.

Среды быстрого проектирования существуют для основных современных языков программирования.

Основные системы программированиия:

Из универсальных языков программирования сегод­ня наиболее популярны следующие три:

· БЕЙСИК (BASIC) — начальная подготовка (обще­образовательная школа);

· ПАСКАЛЬ (PASCAL) — специальная подготовка (школы с углубленным изучением предмета и общетехнические ВУЗы);

· СИ ++ (C++) — профессиональная подготовки (специализированные средние и высшие учебные заведения). .

Для каждого их этих языков программирования сегодня существует немалое число систем програм­мирования, выпущенных различными фирмами и ориентированных на различные модели персональных компьютеров. Для компьютеров системы- IBM PC сегодня эти языки имеют и современные визуаль­ные среды быстрого проектирования:

· BASIC Microsoft Visual Basic;

· PASCAL Borland Delphi;

· C++ Borland C++Builder.

Алгоритмическое программирование

Алгоритм — это формальное описание способа решения задачи путем разбиения ее на последова­тельность элементарных операций. Под словом «формальное» надо понимать, что описание должно быть абсолютно полным и учитывать все возможные ситуации, которые могут возникать по ходу решений.

Использование алгоритмических языков программирования позволяет сделать алгоритм простым и ясным.

Переменные и постоянные. Переменная — это некоторая величина (числовая, текстовая или иная), имеющая собственное имя — идентификатор.

Переменным можно давать любое имя, важно только, •что оно не должно содержать знаков препинания (кроме символа подчеркивания) и должно начинаться с буквы, а не с цифры. Таковы требования абсолютного большинства языков программирования.

В некоторых языках программирования наряду с переменными, существует понятие постоянных. К постоянным относят величины, которые по ходу работы программы не могут меняться.

Оператор присваивания. С помощью этого оператора переменные получают текущие значения. В большинстве языков програм­мирования этот оператор записывается знаком «=».

Арифметические операторы. С помощью арифметических операторов записывают арифметические выражения. К основным арифме­тическим операторам относятся следующие:

+ (сложение); — (вычитание); * (умножение); /(деление).

Форма записи этих операторов используется в большинстве алгоритмических языков

Логические выражения. Кроме арифметических выражений в программи­ровании широко используют так называемые логические выражения. Они отличаются тем, что могут иметь только одно из двух возможных фиксирован­ных значений: TRUE или FALSE (истина или ложь). Эти значения можно интерпретировать и как «ДА» и «НЕТ» или даже как пару целых чисел (хотя зара­нее неизвестно какими именно целыми числами могут выражаться логические значения — это зави­сит от конкретного транслятора).

При записи логических выражений используют операторы сравнения и логические функции. Из логических функций наиболее часто используются следующие четыре: NOT (HE), AND (И), OR (ИЛИ) и XOR (Исключающее ИЛИ). Функция NOT применяется к одному операнду и просто меняет его значение на противоположное. Остальные логические функции требуют наличия двух операндов и возвращают результат в соответствии со следующими правилами:

Условные вычисления (условный оператор).Обычно в программах операторы выполняются в том порядке, в каком они записаны, но бывают случаи, когда надо порядок выполнения операторов изменить.

Обычно порядок выполнения операторов в программе изменяют при наступлении определенного условия, например когда какая-то переменная достигнет заранее заданного значения или, наоборот станет меньше заданного значения. В качестве условия всегда используется логическое выражение; основанное на операторах сравнения или на мнении логических функций.

Повторяющиеся вычисления (операторы цикла).Простейшим средством языков программирования ля создания повторных вычислений являются, соответственно, операторы циклов. В Бейсике, например, мы имеем один оператор цикла, который начи­нается там, где стоит ключевое слово FOR и заканчи­вается ключевым словом NEXT. В цикле определены три параметра цикла и одна переменная цикла. Пере­менная цикла в нашем случае — k. Параметры цикла определяют ее начальное значение k, конечное значение k (стоит после ключевого слова ТО) и шаг, с которым эта переменная наращивается при каждом повторе: 2 (стоит после ключевого слова STEP).

Обычно в большинстве практических алгоритмов приращение параметра цикла происходит на единицу. В этом случае параметр STEP . допускается не указывать.

Границей цикла является ключевое слово NEXT. Когда вычисления доходят до него, происходит проверка переменной цикла k. Если ее значение еще не дос­тигло верхней границе цикла, то оно увеличивается на величину шага и цикл вновь повторяется. По дос­тижении переменной цикла конечного значения цикл прекращается и начинается выполнение операто­ров, стоящих после ключевого слова NEXT.

Комментирование программ. Сделать программу ясной и понятной можно с помощью специальных строк комментария. Комментарий вставляются там, где надо пояснить, что обозначают те или иные переменные, что делают использованные операторы. Все, что стоит в строке следом за ним, считается ком­ментарием и, соответственно, не исполняется интер­претатором.

Текст комментария не анализируется компилятором и не компилируется. От того, что в программе используется много комментариев, ее рабочий код не ста­новится больше по размеру и исполнение его не замедляется.

Структурное программирование

Программа, выполненная средствами обычного алго­ритмического программирования, представляет собой линейную последовательность операторов, которые выполняются в том порядке, в котором запи­саны. Обычно программы такого класса исполь­зуют при проведении несложных математических или инженерных расчетов.

Однако, если программа имеет размер в несколько тысяч строк, в ней происходит глубокое вложение условных операторов и операторов цикла друг в друга. В этом случае проследить логику работы программы чрезвычайно трудно.

В основе процедурного программирова­ния лежит простая идея — разбить текст программы на множество малых независимых программных блоков — подпрограмм. Если каждая подпрограмма состоит из 5-10 операторов (в крайнем случае из 30-50), то ее работу понять несложно. А главная программа в этом случае представляет собой после­довательность вызовов необходимых подпрограмм.

Подпрограммы, процедуры, функции

Когда главная программа передает управление под­программе, это называется вызовом подпрограммы. Исторически различают два вида подпрограмм — процедуры и функции. В современных языках программирования различия между процедурами и функциями постепенно стираются.

Типовая структура программы

В простейшем алгоритмическом программировании программа обычно представляет линейную последовательность операторов, которая местами нарушается условными операторами и операторами цикла. В процедурном программировании программа выглядит иначе. Обычно это система вложенных друг в друга циклов.

Количество вложений циклов друг в друга может быть очень большим, но в любой момент времени программа «крутится» внутри какого-то цикла и ожидает действий пользователя. Так возникает диало­говый режим работы с программой, к которому все мы давно привыкли. Перед нами открываются меню, затем вложенные в них меню и т. д. Всякий раз, когда перед нами что-то открывается, это означает, что программа вошла в цикл более глубокого уровня. Приняв наши команды, она изменяет значения пере­менных, а когда мы закрываем меню (окно и т. п.), это означает, что программа вышла из внутреннего цикла и вернулась, во внешний цикл. Работа программы завершится, когда мы тем или иным способом дадим команду EXIT (ВЫХОД) — в этот момент она прервет свой внешний цикл и завер­шит работу.

Языки программирования баз данных

Эта группа языков отличается от алгоритмических языков прежде всего решаемыми задачами. База данных — это файл (или группа файлов), представляющий собой упорядоченный набор записей, имеющих единообразную структуру и организованных по единому шаблону (как правило, в табличном виде). База данных может состоять из нескольких таблиц. Удобно хранить в базах данных различные сведения из справочников, картотек, журналов бухгалтерского учета и т. д.

При работе с базами данных чаще всего требуется выполнять следующие операции: в создание/модификация свойств/удаление таблиц в базе данных; в поиск, отбор, сортировка информации по запросам пользователей; в добавление новых записей; « модификация существующих записей; в удаление существующих записей.

Первые базы данных появились очень давно, как только появилась потребность в обработке больших массивов информации и выборки групп записей по определенным признакам. Для этого был создан структурированный язык запросов SQL (Structured Query Language). Он основан на мощной математической теории и позволяет выполнять эффективную обработку баз данных, манипулируя не отдельными записями, а группами записей.

Для управления большими базами данных и их эффективной обработки разработаны СУБД (Системы Управления Базами Данных). Практически в каждой СУБД помимо поддержки языка SQL имеется также свой уникальный язык, ориентированный на особенности этой СУБД и не переносимый на другие системы. Сегодня в мире насчитывается пять ведущих производителей СУБД: Microsoft (SQL Server), IBM (DB2), Oracle, Software AG (Adabas), Informix и Sybase. Их продукты нацелены на поддержку одновременной работы тысяч пользователей в сети, а базы данных могут храниться в распределенном виде на нескольких серверах. В Oracle имеется встроенный язык PL/SQL, в Informix — INFORMIX 4GL, в Adabas — Natural и т. д.

С появлением персональных компьютеров были созданы так называемые настольные СУБД. Родоначальником современных языков программирования баз данных для ПК принято считать СУБД dBase II, язык которой был интерпретируемым. Затем для него были созданы компиляторы, появились СУБД FoxPro и Clipper, поддерживающие диалекты этого языка. Сегодня похожие, но несовместимые версии языков семейства dBase реализованы в продуктах Visual FoxPro фирмы Microsoft и Visual dBase фирмы Inprise.

Языки программирования для Интернета

С активным развитием глобальной сети было создано немало реализаций популярных языков программирования, адаптированных специально для Интернета. Все они отличаются характерными особенностями: языки являются интерпретируемыми, интерпретаторы для них распространяются бесплатно, а сами программы — в исходных текстах. Такие языки называют скрипт-языками.

HTML. Общеизвестный язык для оформления документов. Он очень прост и содержит элементарные команды форматирования текста, добавления рисунков, задания шрифтов и цветов, организации ссылок и таблиц. Все Web-страницы написаны на языке HTML или используют его расширения.

Perl.В 80-х годах Ларри Уолл разработал язык Perl. Он задумывался как средство эффективной обработки больших текстовых файлов, генерации текстовых отчетов и управления задачами. По мощности Perl значительно превосходит языки типа Си. В него введено много часто используемых функций работы со строками, массивами, всевозможные средства преобразования данных, управления процессами, работы с системной информацией и др.

Tcl/Tk.В конце 80-х годов Джон Аустираут придумал популярный скрипт-язык Tel и библиотеку Tk. В Tel он попытался воплотить видение идеального скрипт-языка. Tel ориентирован на автоматизацию рутинных процессов и состоит из мощных команд, предназначенных для работы с абстрактными нетипизированными объектами. Он независим от типа системы и при этом позволяет создавать программы с графическим интерфейсом.

VRML. В 1994 году был создан язык VRML для организации виртуальных трехмерных интерфейсов в Интернете. Он позволяет описывать в текстовом виде различные трехмерные сцены, освещение и тени, текстуры (покрытия объектов), создавать свои миры, путешествовать по ним, «облетать» со всех сторон, вращать в любых направлениях, масштабировать, регулировать освещенность и т. д.

Языки моделирования

При создании программ и формировании структур баз данных нередко применяются формальные способы их представления — формальные нотации, с помощью которых можно визуально представить (изобразить с помощью мыши) таблицы баз данных, поля, объекты программы и взаимосвязи между ними в системе, имеющей специальизированный редактор и генератор исходных текстов программ на основе созданной модели. Такие системы называются CASE-системами. В них активно применяются нотации IDEF, а в последнее время все большую популярность завоевывает язык графического моделирования UML.