Программирование (разработка) – это процесс создания и написания программного кода (приложений) для решения различных задач и автоматизации некоторых операций. Осуществляется оно при помощи специальных инструментов и языков разработки. Программирование заключается в создании программных кодов. С помощью них разработчики пишут не только программное обеспечение, но и сайты, приложения, цифровые сервисы и даже полноценные игры.
Далее предстоит познакомиться с азами разработки поближе. Необходимо выяснить, как программировать с нуля. Вниманию будут представлены основные понятия и определения, которые помогут начать карьеру разработчика. Также удастся выяснить, какие способы получения образования в выбранном направлении существуют. Представленная ниже информация ориентирована на тех, кто или не знает в какую область IT податься, или уже решился на продвижение в сфере разработки, но к обучению еще не приступил.
Ключевые понятия
Программирование – это процедура создания компьютерных программ при помощи специальных языков. Здесь используются некоторые понятия, знать которые должен каждый будущий разработчик:
- Переменные. Это именованные пространства в памяти устройства. Переменная способна хранить значение определенного типа данных. Этот элемент используется для хранения и обработки информации в исходном приложении. Без переменных немыслим ни один код.
- Типы данных. Используются для определения того, какие значения сможет принимать переменная, а также доступный спектр операций над соответствующими значениями. Основная масса языков разработки включают в себя целые числа (int), булевы (логические) значения (boolean), строки (string) и числа с плавающей точкой (float). Типы данных могут меняться в зависимости от выбранного инструмента программирования.
- Операторы. Под операторами принято понимать символы или ключевые слова, используемые языком разработки для выполнения различных операций над данными. Существуют операторы сравнения, логические, арифметические и иные операторы.
- Условные выражения – выражения, позволяющие программе принимать решения, опираясь на те или иные условия. Примером может послужить оператор if. С его помощью получится выполнить определенный блок кода, если заданное условие является истиной (true), а также пропустить его, если условие ложно (false).
- Цикл. В программировании циклы встречаются у большинства языков. Они помогают выполнять определенный блок исходного кода несколько раз. Примером служит цикл for. Он дает выполнить блок определенное количество раз. Если использовать while вместо него, фрагмент кода выполняется до тех пор, пока заданное условие истинно.
- Функция. Так в программировании называется фрагмент кода, который может быть вызван из других частей программы. С помощью подобных элементов можно разбить проект на более мелкие и понятные части, улучшив структурированность и облегчив поддержку кода.
- Массив – информационная структура, позволяющая хранить несколько значений одного и того же типа в пределах одной переменной. За счет массивов получится эффективно обрабатывать большие информационные объемы и обращаться к элементам массива по индексу.
Это основные понятия, с которыми должен быть знаком каждый разработчик. Без них освоить программирование с нуля не представляется возможным. Предложенные определения встречаются во всех языках разработки.
Парадигмы программирования
В основе того или иного языка программирования заложена так называемая парадигма. Это руководящая идея, которая оказывает существенное влияние на стиль тех или иных приложений.
Сегодня выделяют следующие парадигмы программирования:
- Структурное программирование. Эта методология разработки базируется на системном подходе к анализу, проектированию и реализации приложений. Она зародилась в начале 70-х годов прошлого века. Структурный подход к программированию используется в огромном количестве современных проектов. При такой концепции сложные задачи дробятся на более мелкие, функционально лучше управляемые задачи. У каждой задачи имеется всего один вход и выход. Программирование в этом случае ведется поэтапно. На каждом совершаемом шаге решается определенное количество задач.
- Модульное программирование. Здесь задача разбивается на более мелкие, функционально самостоятельные подзадачи – модули. Они связываются между собой только при помощи входных и выходных данных. За счет модульного подхода к разработке удается без проблем производить обновление программного обеспечения в процессе его эксплуатации. Сопровождение приложений становится намного проще. Он также позволяет разрабатывать части программного обеспечения на разных языках, после чего объединять их через компоновочные средства в единый загрузочный модуль. Назначение всех переменных каждого модуля должны быть описано при помощи комментариев по мере их определения.
- Объектно-ориентированное программирование (ООП). Здесь ключевой идеей служит связь данных с обрабатывающими их процедурами в единое целое – объект. Концепция ООП базируется на трех принципах: наследование, полиморфизм и инкапсуляция. Они будут рассмотрены более подробно позже.
- Прикладное программирование – это разработка и отладка приложений для конечных пользователей.
- Системное программирование – разработка средств общего программного обеспечения, включая операционные системы, вспомогательные приложения, пакеты программ общесистемного назначения.
- Логическое (декларативное) программирование – метод разработки, который предназначается для задач искусственного интеллекта. Приложение будет описывать некоторую логическую структуру решения задачи, указывая в основном на то, что нужно сделать. Нюансы необходимых для выполнения операций не прописываются.
- Параллельная разработка – разработка приложений, которые обеспечивают одновременное выполнение операций, связанных с информационной обработкой.
- Процедурная разработка – этот метод предусматривает написание приложений в виде перечня последовательно выполняемых команд. Для данной концепции необходимо использовать процедурно-ориентированные языки.
- Функциональная разработка – базируется на разбиении алгоритма решения той или иной задачи на отдельные функциональные модули и описании их связей и характера взаимодействия.
Также существует эвристическая разработка – она опирается на мыслительную деятельность человека. Используется для решения задач, у которых нет строго формализованного алгоритма или связанных с неполнотой исходных данных.
Классификация языков
Перед тем как учиться программировать, необходимо выбрать тип языка, который будет изучаться далее. Каждый такой инструмент разработки предусматривает свои преимущества и недостатки, а также ключевые особенности и области применения.
Сегодня принято выделять среди наиболее распространенных типов языков программирования следующие классы:
- Низкоуровневые языки. Сюда можно отнести ассемблер. Такие языки дают возможность работать непосредственно с аппаратным обеспечением компьютерного оборудования. Они предоставляют доступ к регистрам процессора и памяти напрямую. Данная особенность делает языки низкого уровня очень эффективными. Основная проблема заключается в квалификации разработчика: чтобы учить такие языки, необходимо набраться опыта в области программирования.
- Высокоуровневые языки. Сюда относятся C++, Python, Java и другие языки. Они включают в себя абстракции и различные инструменты, которые делают процесс разработки более простым и удобным. Высокоуровневые языки дают возможность лучше писать исходные коды и поддерживать их. Порог вхождения у них ниже, чем у низкоуровневых.
- Скриптовые языки. В качестве примеров можно привести Ruby, Perl и JavaScript. Они используются для написания скриптов, выполняемых интерпретаторами. Применяются преимущественно для обработки данных, автоматизации процессов и написания динамических веб-сайтов.
- Функциональные языки. К этой категории относят Lisp, Erlang и Haskell. Данные языки базируются на математическом понятии функции. Они позволяют описывать различные вычисления в терминах функций. Применяются функциональные языки в академических и исследовательских областях.
- Объектно-ориентированные языки. В качестве примеров можно привести Python, C++ и Java. Они дают возможность описывать приложения в терминах объектов, выступающих экземплярами классов. Объектно-ориентированные языки предусматривают принципы наследования, полиморфизма и инкапсуляции, благодаря которым они делают код более гибким, модульным и повторно используемым.
Это основные типы языков разработки программного обеспечения.
Основные принципы разработки
Разработка предусматривает несколько ключевых принципов:
- Инкапсуляция. Позволяет объединить в один объект данные и методы, работающие с этой самой информацией. Такой объект носит название класса. Инкапсуляция скрывает внутреннюю реализацию объектов и предоставляет лишь интерфейс, необходимый для работы с ними.
- Наследование. Это принцип, согласно которому новый класс способен наследовать свойства и методы от ранее созданного класса. Класс, от которого осуществляется наследование – это родитель или суперкласс. А тот, что наследует свойства и методы – дочерний класс или подкласс. С помощью наследования удается добиться иерархии классов. А еще – повторно использовать код для более быстрой разработки.
- Полиморфизм – согласно этому принципу объекты разных классов могут обладать одними и теми же методами, но отвечать за выполнение разных операций. За счет полиморфизма удастся использовать один и тот же блок кода для работы с разными типами объектов.
- Абстракция – принцип, согласно которому объекты и операции над ними представляются в простейшей форме – без детализации реализаций. За счет абстракций получится сосредоточиться на основных параметрах объекта. За счет данной концепции приложение станет более понятным и удобным.
- Композиция – принцип, согласно которому объекты способны включать другие объекты в качестве своих частей. Подобные элементы называются композитами. Композиция дает возможность создания сложных структур из простых объектов.
Представленные принципы встречаются в объектно-ориентированной парадигме. Они направлены на улучшение структуры кода, повышение его читаемости и увеличение гибкости.
Как получить образование
Программирование для новичков может показаться сложным, но сейчас можно достаточно быстро получить специализированное образование. С его помощью получится не только быстро изучить с нуля основы создания приложений и сайтов, но и получить документальное подтверждение полученных знаний.
Получить соответствующее образование и научиться писать приложения помогут следующие способы:
- Обучение в техникуме. Программистов обучают в техникумах, поступление в которые возможно после 9 или 11 классов обучения в школе. Рекомендуется выбрать направление «Информатика». В некоторых подобных заведениях есть отдельное направление – «Программирование». Обучение обычно длится 3-4 года, оно сопровождается богатой практикой, а в конце ученик получает диплом о среднем профессиональном образовании.
- Обучение в ВУЗе. Более долгий, зато надежный способ получения образования в выбранном направлении. Срок обучения – 4-6 лет. При предварительном обучении в техникуме можно зачислиться сразу на 2-3 курс. В конце будет выдан диплом о высшем образовании, помогающий при трудоустройстве. Рекомендуется отдавать предпочтение направлению «Программирование».
- Самообразование. Весь материал придется искать и изучать самостоятельно. Срок освоения профессии разработчика индивидуален. Здесь упор делается на практику. Единственный минус такого подхода – отсутствие документов, подтверждающих знания и навыки разработчика.
Лучший способ освоить программирование для начинающих – это закончить дистанционные компьютерные курсы. Они рассчитаны на срок до года, предусматривают богатую практику, формирование портфолио и выдачу в конце сертификата установленного образца. С его помощью удастся подтвердить приобретенные знания и навыки в выбранном направлении.
Хотите освоить современную IT-специальность? Огромный выбор курсов по востребованным IT-направлениям есть в Otus!
