С понятием «программное обеспечение» сталкиваются программисты из разных областей. Например, разработчики — когда пишут код для разных программ. Рассказываем, что такое программное обеспечение, каких видов оно бывает и почему без него компьютер — это просто металл.
Что такое программное обеспечение
Программное обеспечение, или ПО, — это совокупность программ, которые нужны компьютеру для поддержания его работы. Другое название ПО — софт: на английском оно называется software.
Цифровая система любого компьютера состоит из нескольких частей.
Аппаратное обеспечение (Hardware) — это железо внутри машины: процессор, память, жесткий диск.
Промежуточное программное обеспечение (Middleware) — это связующее звено между железом и софтом. Например, сюда относят специальные драйверы, которые помогают компьютеру взаимодействовать с клавиатурой или отображать информацию на мониторе.
Программное обеспечение (Software) — это внутреннее наполнение компьютера. Например, программы для выполнения конкретных задач: текстовые редакторы, браузеры, игры. Есть и более фундаментальные программы, которые нужны для поддержки работы компьютера, — операционные системы и службы.
Создавать софт — это увлекательная и востребованная работа. На курсе «Java-разработчик» студенты онлайн-университета Skypro 11 месяцев учатся с нуля новой специальности и затем успешно находят работу. Секрет — в понятной и адаптированной для новичков программе и опытных преподавателях, которые работают в крупных компаниях: «Сбер», «Самокат» и других.
Зачем нужно программное обеспечение
Программное обеспечение поддерживает функциональность компьютеров, смартфонов и планшетов. Представить современные устройства без ПО невозможно. И вот почему.
Работоспособность устройств
Программное обеспечение дает необходимые инструкции для работы аппаратного обеспечения — процессоров, памяти, устройств ввода/вывода.
Допустим, нужно открыть текстовый документ на компьютере. Когда пользователь дважды щелкает по иконке документа, это действие интерпретируется программным обеспечением операционной системы. ПО передает инструкции процессору, чтобы он загрузил программу. Дальше процессор использует память для хранения временных данных, а затем выводит информацию на монитор.
Управление ресурсами
Операционные системы, как часть программного обеспечения, управляют ресурсами компьютера. Они поддерживают эффективное распределение процессорного времени, памяти и других ресурсов.
Разработка и тестирование программ
Для разработчиков программное обеспечение — это инструмент, с помощью которого можно создавать новые приложения и программы.
Инженер по тестированию — это важный специалист в сфере IT, без его внимания не обходится ни один программный продукт. В Skypro обучиться этой профессии можно с нуля за 12 месяцев. За это время вы научитесь проводить ручное и автоматическое тестирование, работать с системами баг-трекинга и Git. В конце учебы получите диплом о профессиональной переподготовке.
Сохранение безопасности
Программное обеспечение поддерживает средства безопасности: антивирусные программы, брандмауэры и механизмы шифрования. Они нужны, чтобы защитить устройства и данные от вредоносных программ и несанкционированного доступа.
Что такое жизненный цикл программного обеспечения
Жизненный цикл — это весь путь программного обеспечения: от его создания до прекращения использования. Жизненный цикл ПО состоит из следующих этапов.
Планирование и анализ
Сначала нужно определить цели, требования и ресурсы проекта. На этом моменте, как правило, оценивают риски и разрабатывают стратегию. Анализ начинается со сбора функциональных и нефункциональных требований к программному продукту.
Функциональные требования к ПО определяют конкретные задачи и функции, которые нужно добавить в программу. Нефункциональные требования — характеристики, которые не прямо связаны с конкретными задачами, но влияют на общую эффективность программы: производительность, безопасность и удобство использования — юзабилити.
Проектирование
Дальше нужно разработать архитектуру системы, определить структуру программы и интерфейсов, выбрать стек (набор) технологий.
Для реализации проекта важно принять решения о структуре базы данных — где будут храниться товары, информация о пользователях и заказах. В этот же момент выбирают технологии. Например, для фронтенда — того, что видит пользователь, — разработчики могут остановить выбор на языке JavaScript и библиотеке React.js. А для бэкенда — серверной части сервиса — язык Node.js с использованием JavaScript или TypeScript.
Реализация
По-другому этот этап называется кодированием. Во время этой фазы разработчики ПО пишут программный код на основе разработанных на предыдущих этапах проектных решений.
Тестирование
На этом этапе к разработке присоединяются инженеры по тестированию. Они проверяют работу программного продукта — ищут и устраняют ошибки. Тестирование бывает разных видов: модульное, интеграционное, системное и другое. Если во время модульного проверяют отдельные части программы, то при интеграционном исследуют, как разные компоненты взаимодействуют друг с другом.
Если вы внимательны и усидчивы, любите искать опечатки и ошибки в окружающем мире — значит, профессия инженера по тестированию вам подойдет. В онлайн-университете Skypro вы не только получите необходимые теоретические знания и практические навыки, но и узнаете, как найти свою первую работу по новой специальности. В центре карьеры Skypro расскажут, как составлять резюме и проходить собеседования, чтобы зацепить работодателей.
Развертывание
Во время этого этапа программный продукт размещают в рабочей среде и дают пользователям доступ к нему. Дальше разработчики должны регулярно выпускать обновления, поддерживать продукт и своевременно устранять проблемы.
Завершение
Фаза, когда программный продукт выходит из эксплуатации. Например, если он устарел. В это время разработчики ПО архивируют данные и документацию, а аналитики проводят заключительные оценки и анализ.
Эти этапы могут варьироваться в зависимости от модели жизненного цикла разработки ПО и особенностей конкретного проекта. Различные методологии, например Agile, дают различные подходы к управлению жизненным циклом программного обеспечения.
Какие бывают типы программного обеспечения
Есть много разных классификаций ПО. Расскажем о самых важных.
По назначению
Системное ПО
Это программы, которые поддерживают базовые функции и ресурсы компьютерной системы. Такое ПО включает операционные системы, драйверы устройств и другие компоненты, которые нужны для управления железом. Например, операционные системы Windows или macOS — это ключевые элементы системного ПО. Они поддерживают взаимодействие между программами и аппаратным обеспечением.
Инструментальное ПО
Это софт, который нужен для разработки, отладки и тестирования других программ. К нему относятся компиляторы, интерпретаторы, редакторы кода, библиотеки и другие инструменты, необходимые программистам для создания и оптимизации кода.
Прикладное ПО
Это программы, которые помогают пользователям решать конкретные задачи: текстовые и графические редакторы, браузеры, офисные приложения, игры и другие. Прикладное ПО может быть не только на компьютерах, но и на смартфонах и планшетах. Онлайн-сервисы тоже считаются прикладным ПО — это такие же программы, но размещены они на удаленных серверах.
По типу доступа
Закрытое ПО
Иначе его называют проприетарным. Это платное программное обеспечение, которым можно пользоваться только по лицензионному соглашению. У пользователей нет доступа к исходному коду — они не могут менять его или распространять свои модификации. Такие ПО защищены авторским правом.
Пример закрытого ПО — операционная система Microsoft Windows. Пользователи приобретают лицензию на использование, но не могут изменять ее ядро или создавать собственные версии Windows.
Свободное ПО
Это программное обеспечение с более широкими возможностями, чем закрытое ПО. Пользователи могут работать с исходным кодом — open-source: не только запускать программу, но еще изменять ее и распространять. Такое ПО всё еще защищено авторским правом — все изменения пользователей не влияют на основное развитие продукта.
Пример свободного ПО — это операционная система Linux. Пользователи могут свободно получить доступ к ее исходному коду, изменять его и распространять свои модификации согласно условиям лицензии.
Открытое ПО
Это программное обеспечение с полностью открытым исходным кодом, которое доступно для общего пользования. Как правило, на такую программу у создателей нет исключительных прав. Поэтому разработчики могут подключиться к проекту, например, на платформе GitHub, а затем просматривать, изменять и распространять код.
Пользоваться GitHub и не только вас научат на курсе «Python-разработчик» в онлайн-университете Skypro. Вы узнаете, как разрабатывать логику работы программ, создавать базы данных и автоматизировать их работу, писать код для простых и сложных команд на языке Python.
По языкам программирования
Низкоуровневое ПО
Оно написано на языке, близком к машинному коду. Такие ПО дают полный контроль над аппаратными ресурсами компьютера, но требуют глубокого понимания его внутреннего устройства и функционирования. Это ближайший способ «поговорить» с машиной, но в то же время такое ПО требует больше внимания к деталям и усилий при написании кода.
Машинно-ориентированное ПО
Такое ПО тоже написано на машинном языке. Это набор инструкций, которые понятны процессору конкретной архитектуры. Машинно-ориентированное ПО прямо исполняется процессором без дополнительной обработки.
Пример такого ПО — встроенная система управления микроконтроллером. Допустим, на производстве есть робот-манипулятор, разработчик пишет для него программное обеспечение — чтобы управлять его движениями. ПО для этого робота создадут на основе низкоуровневых инструкций и команд, специфичных для аппаратного обеспечения.
Алгоритмическое ПО
Оно написано на языках высокого уровня: например, на Python, Java или C++. Алгоритмическое ПО включает программы, которые акцентируют внимание на логике. Они более абстрактны и поддерживают удобный синтаксис для реализации сложных алгоритмов.
Пример — антивирусная программа. Алгоритмы в антивирусе анализируют поведение и характеристики файлов, ищут потенциальные угрозы и затем предпринимают действия для защиты системы — блокируют или удаляют вредоносные файлы.
Процедурно-ориентированное ПО
Такие ПО организованы вокруг процедур и функций. Они используют языки программирования, которые поддерживают процедурное программирование, например C или Pascal. Программы разбиваются на набор процедур (подпрограмм) — это облегчает структурирование кода и повторное использование функций.
Пример — любое приложение для обработки изображений, например Adobe Photoshop. Процедуры включают разные операции: настроить контраст, обрезать изображение и изменить размер. Каждая из этих процедур — это последовательность шагов в определенном порядке.
Проблемно-ориентированное ПО
Они направлены на решение определенной проблемы или класса задач. Могут быть написаны на различных языках в зависимости от требований. Например, программы для научных вычислений, систем управления базами данных (СУБД) и другие специализированные программы.
Главное о программном обеспечении
🟡 Программное обеспечение — это набор программ, которые нужны для работы компьютера. Под ПО понимают операционные системы, текстовые редакторы, браузеры и другие программы для выполнения различных задач. В цифровой системе компьютера есть аппаратное обеспечение — железо — и промежуточное программное обеспечение, которое поддерживает связь между железом и ПО — внутренним наполнением компьютера.
🟡 ПО поддерживает работоспособность компьютеров и других устройств за счет того, что предоставляет необходимые инструкции для их аппаратного обеспечения. Для разработчиков ПО — это инструмент создания новых программ. Другая важная функция — безопасность, которая поддерживается с помощью антивирусных программ, брандмауэров и средств шифрования.
🟡 На начальном этапе жизненного цикла ПО проводят планирование и анализ — определяют цели, требования и ресурсы проекта. Затем начинается проектирование: разработка архитектуры, структуры программы и выбор технологического стека. После реализации и тестирования ПО становится доступным пользователям на этапе развертывания. А когда наступает фаза завершения, продукт выходит из эксплуатации.
🟡 Программное обеспечение бывает разных типов: классификаций много. Самые основные — по назначению, по типу доступа и по языкам программирования. По назначению ПО бывает системным, инструментальным и прикладным. По типу доступа — закрытым, свободным и открытым. А по языкам программирования — низкоуровневым, машинно-ориентированным, алгоритмическим, процедурно-ориентированным и проблемно-ориентированным.
Добавить комментарий