ขั้นตอนในการพัฒนาโปรแกรม

โปรมแกรมคอมพิวเตอร์ที่นำมาใช้งานได้นั้น ไม่สามารถเริ่มต้นจากจากการเขียนคำสั่งด้วยภาษาคอมพิวเตอร์ได้ทันที จะต้องมีการวิเคราะห์ วางแผน และปฏิบัติตามกระบวนการทำงาน ซึ่งแบ่งออกเป็น 5 ขั้นตอน คือ

1. วิเคราะห์ปัญหา โดยจะเริ่มจากการวิเคราะห์ผลลัพธ์ ที่ต้องการ (Output) แล้วย้อนกลับไปยังข้อมูลที่นำเข้าสู่ระบบ (Input) ตลอดจนข้อมูลอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้อง ในการที่จะนำไปใช้ในการประมวลผล

2. ออกแบบวิธีการแก้ปัญหา เมื่อทราบผลลัพธ์ที่ต้องการและข้อมูลที่นำเข้าสู่ระบบแล้ว ต้องกำหนดการวางแผนในการแก้ปัญหา โดยใช้วิธีเขียนลำดับขั้นตอนการแก้ปัญหาที่เรียกว่า อัลกอริทึม (Algorithm) และใช้เครื่องมือสำหรับช่วยในการเขียนอัลกอริทึมเช่น การเขียนรหัสจำลอง (Pseudo Code) การเขียนผังงาน (Flowchart) เป็นต้น

3. เขียนโปรแกรม เลือกภาษาคอมพิวเตอร์ที่เหมาะสม โดยพิจารณาจากความสามารถของผู้เขียนโปรแกรมและประสิทธิภาพของภาษาคอมพิวเตอร์นั้น ๆ ให้เหมาะสมกับระบบงานที่ต้องการแล้วเขียนชุดคำสั่งเป็นภาษาคอมพิวเตอร์ตามอัลกอริทึมที่ได้ออกแบบไว้

4. ทดสอบและแก้ไขโปแกรม ภายหลังจากเขียนโปรแกรมเสร็จสิ้น จะต้องทำการทดสอบโปรแกรมเพื่อหาข้อผิดพลาด (Error) ซึ่งข้อผิดพลาดที่พบในขั้นตอนการทดสอบโปรแกรมนั้น แบ่งออกเป็น 3 ประเภท ได้แก่

Å ข้อผิดพลาดทางไวยกรณ์ภาษา (Syntax Error) เกิดจากการเขียน ชุดคำสั่งไม่ถูกต้องตามไวยากรณ์ของภาษาคอมพิวเตอร์นั้น ๆ ซึ่งแก้ไขได้ไม่ยาก

Å ข้อผิดพลาดระหว่างการประมวลผล (Runtime Error ) เกิดขณะที่

โปรแกรมกำลังประมวลผลหรือกำลังทำงานอยู่ โดยอาจจะเป็นความผิดพลาดจากการป้อนข้อมูลเข้าสู่ระบบแล้วไม่สามารถประมวลผลได้

Å ข้อผิดพลาดทางวิธีการคิด(Logical Error) เป็นข้อแก้ไขที่ยากที่สุดเพราะถึงแม้ว่าโปรแกรมจะประมวลผลได้ผลลัพธ์ออกมา จึงจำเป็นต้องมีการทดสอบหลายครั้งๆ เพื่อพิจารณาว่าผลลัพธ์ที่ได้ถูกต้องตามขั้นตอนการประมวลผลที่ออกแบบไว้ หรือเป็นไปตามความต้องการของผู้ใช้งานหรือไม่

5. จัดทำเอกสารประกอบ เมื่อโปแกรมผ่านการทดสอบแล้วก็จะต้องจัดทำเอกสารประกอบซึ่งมีรายละเอียดของวิธีการใช้งานโปรแกรม วิธีการติดตั้งโปรแกรม ตลอดจนขั้นตอนในการพัฒนาโปรแกรม รวมถึงอัลกอริทึมและโปรแกรมต้นฉบับ (source code) เพื่อประโยชน์ในกรณีที่ต้องการแก้ไขหรือปรับปรุงโปรแกรมภายหลัง

ขั้นตอนการเขียนโปรแกรม

ขั้นตอนการเขียนโปรแกรมหรือพัฒนาโปรแกรม มีขั้นตอนโดยสังเขปดังนี้

การวิเคราะห์ปัญหาและความต้องการ (Problem Analysis and Requirement Analysis)

การกำหนดและคุณสมบัติของโปรแกรม (Specification)

การออกแบบ (Design)

การเขียนรหัสโปรแกรม (Coding)

การคอมไพล์ (Compilation)

การทดสอบการทำงานของโปรแกรม (Testing)

การจัดทำเอกสาร (Documentation)

การเชื่อมต่อ (Integration)

การบำรุงรักษา (Maintenance)

ข้อตกลง : ขั้นตอนทั้งหมดข้างต้นเป็นขั้นตอนสำหรับการพัฒนาโปรแกรมที่มีขนาดใหญ่ที่นำไปใช้จริง สำหรับการเรียนรู้การเขียนโปรแกรมเบื้องต้นของนักเรียน จะเรียนรู้เพียง 4 ขั้นตอนเท่านั้น ได้แก่ ขั้นวิเคราะห์ปัญหาและความต้องการ ขั้นการออกแบบ ขั้นการเขียนรหัสโปรแกรม และ ขั้นการทดสอบการทำงานของโปรแกรม

1.การวิเคราะห์ปัญหาและความต้องการ (Problem Analysis and Requirement Analysis)

เป็นการแยกแยะรายละเอียดของปัญหาและความต้องการออกเป็นส่วนย่อยๆ ให้ครอบคลุมการทำงานของโปรแกรมที่ต้องการเขียนทั้งหมด เพื่อให้เห็นถึงองค์ประกอบ ความสัมพันธ์ ความต้องการ และแนวทางการแก้ปัญหาที่ถูกต้องอย่างครบถ้วน

2.การออกแบบ (Design)

เป็นการออกแบบวิธีการแก้ปัญหา โดยการกำหนดขั้นตอน ทิศทาง รูปแบบการทำงานของโปรแกรม ผลลัพธ์ของโปรแกรม วิธีการประมวลผลและสูตรสมการต่างๆ การนำเข้าข้อมูล การกำหนดตัวแปรให้สอดคล้องกับข้อมูล การเลือกใช้โปรแกรมภาษา ทั้งนี้เพื่อให้การทำงานของโปรแกรมเป็นไปอย่างถูกต้อง และมีประสิทธิภาพมากที่สุด การออกแบบสามารถทำได้หลายวิธี แต่วิธีที่ได้รับความนิยมได้แก่ การเขียนขั้นตอนวิธี (Algorithms) การเขียนผังงาน (Flowcharts) และการเขียนรหัสลำลอง (Pseudo Code)

3.การเขียนรหัสโปรแกรม (Coding)

เป็นการเขียนรหัสโปรแกรมลงในโปรแกรมภาษาที่เลือกไว้ ตามวิธีการที่ได้ออกแบบไว้แล้ว โดยใช้คอมพิวเตอร์ที่ทำการติดตั้งโปรแกรมภาษาเอาไว้พร้อมที่จะทำการลงรหัสโปรแกรมและทดสอบความถูกต้องของโปรแกรม

4.การทดสอบการทำงานของโปรแกรม (Testing)

เป็นการทดสอบผลการทำงานของโปรแกรมว่ามีความถูกต้องและมีประสิทธิภาพหรือไม่ การทดสอบทำได้โดยการป้อนค่าต่างๆ ตามที่โปรแกรมกำหนด แล้วสังเกตผลลัพธ์ที่ได้ หากพบว่าผลลัพธ์ไม่ถูกต้องก็ย้อนกลับไปแก้ไขรหัสโปรแกรม หากพบว่าไม่มีประสิทธิภาพ เช่น โปรแกรมทำงานช้า โปรแกรมไม่ครอบคลุมความต้องการก็อาจย้อนกลับไปแก้ไขรหัสโปรแกรมหรือออกแบบวิธีการแก้ปัญหาใหม่ สำหรับการทดสอบนั้นจะต้องป้อนทั้งข้อมูลด้านบวก (ข้อมูลที่โปรแกรมต้องการ) และข้อมูลด้านลบ (ข้อมูลที่โปรแกรมไม่ต้องการ)

ภาษาโปรแกรม

ภาษาโปรแกรมแต่ละภาษาจะมีลักษณะหรือรูปแบบการเขียนที่คล้ายๆ กันและแตกต่างกัน การเลือกภาษาโปรแกรมหรือภาษาคอมพิวเตอร์เพื่อนำมาเขียนโปรแกรมนั้นขึ้นอยู่กับปัจจัยหลาย ๆ อย่าง เช่นนโยบายของบริษัท, ความเหมาะสมของโปรแกรมกับลักษณะงานที่จะถูกนำไปใช้, การเข้ากันได้กับโปรแกรมอื่น ๆ, หรืออาจเป็นความถนัดของแต่ละคน ภาษาโปรแกรมที่มีแนวโน้มในการนำมาเขียนมักเป็นภาษาที่มีคนที่สามารถเขียนได้ทันที หรือหากมีความจำเป็นที่จะต้องเลือกใช้ภาษาอื่น เช่นต้องการเน้นประสิทธิภาพในการทำงานของโปรแกรม ก็อาจจำเป็นต้องหานักเขียนโปรแกรมขึ้นมาจำนวนหนึ่งซึ่งมีความรู้ความเข้าใจในภาษาโปรแกรมที่ต้องการ และต้องมีคอมไพเลอร์ที่รองรับภาษาเหล่านั้นด้วย

ตัวอย่างโปรแกรมภาษาที่ได้รับความนิยมในปัจจุบัน เช่น C++,Visual C#, Visual Basic, Delphi, Java, Java Script, PHP, ASP, Flash Action Script, HTML, XML เป็นต้น