Program Development by Refinement: Case Studies Using the B Method

ایده برنامه های اصلاح برنامه پیچیده است. آنها معمولاً آنقدر پیچیده هستند که از درک کامل حتی برنامه نویس یا تیمی که آنها را طراحی کرده اند فراتر می روند، با تمام عواقب این امر. چگونه می توانیم با چنین پیچیدگی به شیوه ای رضایت بخش کنار بیاییم؟ یک رویکرد، که برای مدت طولانی مورد حمایت قرار گرفته است، جدا کردن مشخصات مختصر یک برنامه - \"چه\" - از اجرای احتمالاً درگیر - \"چگونه\" است. هنگامی که یک مشخصات از مجموعه الزامات برنامه به دست می آید، هنوز می تواند شکاف بزرگی برای اجرای کارآمد وجود داشته باشد. سپس توسعه از مشخصات تا اجرا می تواند توسط لایه های متوالی ادامه یابد، به طوری که هر لایه اصلاحی از لایه قبلی باشد. تصمیمات طراحی را می توان در مراحل اصلاح یک به یک معرفی کرد. با این کار، مراحل پالایش را می توان کوچک و قابل مدیریت نگه داشت. با این حال، مجموعه تمام الزامات می تواند بسیار بزرگ باشد و نمی توان آن را به طور کامل در مشخصات اولیه در نظر گرفت. حتی اگر می توانستند، ممکن است مسائل را بیش از اینکه روشن کنند، مبهم کنند. به عنوان مثال: • یک سیستم اطلاعاتی برای کالاهای ذخیره شده باید یک پیام خطا در ورودی قانونی تولید کند. با این حال، جمله بندی دقیق - و حتی زبان - آن پیام ها برای درک ماهیت سیستم بی ربط است. • یک برنامه بانکی با یک رابط گرافیکی با مشتریان تعامل دارد. با این حال، مشخصات طرح گرافیکی در مقایسه با مشخصات تراکنش‌های احتمالی ثانویه است.

The Idea of Program Refinement Programs are complex. They are typically so complex, that they go beyond the full comprehension even of the programmer or team who designed them, with all the consequences this has. How can we cope with such complexity in a satisfactory way? An approach, advocated for a long time, is to separate a concise specification of a program - the "what" - from a possibly involved implementation - the "how". Once a specification is obtained from the set of requirements on the program, there can still be a large gap to an efficient implementation. The development from specification to implementation can then proceed by a succession oflayers, such that each layer is a refinement of the previous one. Design decisions can be introduced in refinement steps one at a time. By this, the refinement steps can be kept small and manageable. Still, the set of all requirements can be far too large to be taken completely into account in the initial specification. Even if they could, they might obscure issues more than clarify them. For example: • An information system for stored goods needs to produce an error message on il­ legal input. Yet, the exact wording - and even the language - of those messages is irrelevant for an understanding of the essence of the system. • A banking application interacts with customers with a graphical interface. Yet the specification of the graphical layout is secondary compared to the specification of the possible transactions.