Vizuální programování

Vizuální programování  je způsob, jak vytvořit počítačový program manipulací s grafickými objekty namísto psaní jeho textu. Někteří autoři prezentují vizuální programování jako další fázi vývoje programovacích jazyků (příští generace). V současné době je věnována větší pozornost vizuálnímu programování, mimo jiné v souvislosti s vývojem mobilních dotykových zařízení (PDA, tablety). Vizuální programování lze použít k vytváření programů s grafickým rozhraním , ale nejen. Existují například a v průmyslu úspěšně používané grafické programovací nástroje pro embedded aplikace pro mikrokontroléry. Existují také vizuální programovací prostředí, která umožňují vytvářet webové aplikace pro prohlížeče.

Je třeba rozlišovat:

• grafický programovací jazyk
• vizuální vývojové nástroje (například nástroje pro návrh rozhraní, systém CASE , část systému SCADA ).

Vizuální programovací jazyky lze klasifikovat podle různých kritérií [1] . Například podle rozsahu hlavní aplikace: vzdělávací; používané v průmyslu; výzkum. Podle hlavního modelovaného hlediska: jazyky pro popis struktury softwarového systému; jazyky pro popis toku řízení; jazyky pro popis datových toků; jazyky pro popis chování (procesů); jazyky pro tvorbu grafického rozhraní. Navrhuje se také následující klasifikace:

• Objektově založené jazyky, kde vizuální programovací prostředí poskytuje grafické nebo znakové prvky, se kterými lze interaktivně manipulovat podle určitých pravidel. Příklad: Scratch .
• Editory formulářů, které umožňují umístit části uživatelského rozhraní pomocí myši a nastavit jejich vlastnosti. Příklady: Visual Basic , Delphi a C++ Builder od společnosti Borland , MS C# , MS Access , C++ pomocí wxSmith jako součásti bezplatného vývojového prostředí pro více platforem Code::Blocks .
• Jazyky diagramů založené na myšlence „tvarů a čar“, kde se s tvary (obdélníky, ovály atd.) zachází jako s předměty a jsou spojeny čarami (šipky, oblouky atd.), které představují vztahy. Příklady: editory vztahů v relačních databázích, UML .

V řadě děl je přístup vizuálního programování spojen s programováním toku dat .  Některé vizuální programovací nástroje podporují ladění programů, automatizované generování a dokumentaci. Jazyky datových toků mohou umožnit automatickou paralelizaci , což může být skvělý programátorský úspěch. [2]

Zároveň lze pojmenovat i nevýhody vizuálního programování. Článek Mike Hadlowa [3] hovoří o základních omezeních vizuálního programování:

• Omezení vizuálního rozhraní může vývojáře zmást ještě více než text.
• Se zvyšující se složitostí programů začíná programátor abstrahovat a snižovat soudržnost a úroveň programátora je do značné míry určena tím, jak dobře to dopadlo. Vizuální nástroje mají zřídka pokročilou podporu pro tento proces.
• Pro reprezentaci textu v současné době existuje mnoho nástrojů: systémy správy verzí , automatické dokončování atd.

Grafické nebo vizuální programovací jazyky

• App Inventor  – vizuální vývojové prostředí pro aplikace pro Android, které vyžaduje, aby uživatel měl minimální znalosti programování.
• Sketchware — Vizuální vývojové prostředí aplikací pro Android.
• Dragon  je grafický programovací jazyk s kořeny v programování raketových a kosmických technologií (" Buran ", " Sea Launch  "). Existují editory Dragon, včetně těch zdarma.
• Jazyk SFC (Sequential Function Chart) je grafický programovací jazyk široce používaný pro programování průmyslových logických automatů PLC .
• HiAsm  je jazyk a prostředí pro vývoj aplikací, které vám umožňují vytvářet aplikace manipulací s jejich modelem pomocí intuitivního grafického rozhraní HiAsm .
• V SFC je program popsán jako schematická sekvence kroků spojených přechody.
• LD  je jazyk reléových kontaktních obvodů.
• FBD  je jazykem funkčních blokových diagramů.
• Jazyk CFC ( Continuous Flow Chart ) je dalším grafickým programovacím jazykem na vysoké úrovni. CFC je dalším vývojem jazyka FBD. CFC byl speciálně vytvořen pro návrh systémů kontinuálního řízení procesů.
• Jazyk LabVIEW "G"  je jedním z nejběžnějších jazyků pro vývoj programů, které pracují s nepočítačovým hardwarem.
• VisSim  je vizuální programovací jazyk pro simulaci dynamického systému a návrh založený na modelu pro vestavěné mikroprocesory .
• Blockley  je knihovna pro vytváření vizuálního programovacího prostředí, které lze zabudovat do libovolné webové aplikace.
• Kibor  - Integrované prostředí pro vytváření programů automatizace botů. Má vizuální nástroj pro vytváření programů pomocí vývojových diagramů. Vizuální programování vyžaduje minimum programátorských dovedností.
• Verge3D Puzzles je framework založený na Blockley pro programování interaktivních 3D aplikací, které běží v prohlížeči.

Vizuální vývojové nástroje

1. App Inventor , vizuální vývojové prostředí pro aplikace pro Android, které vyžaduje, aby uživatel měl minimální znalosti programování
2. AgentSheets , snadno použitelný autorský systém pro hry a vědecké výpočty
3. Alice
4. Automat
5. Befunge , esoterický textový programovací jazyk, ve kterém jsou příkazy umístěny graficky v textovém souboru
6. HiAsm , konstruktor programu
7. LabVIEW , grafické programovací prostředí určené pro inženýry a vědce
8. ROBO Pro
9. Thyrd , bezplatné, otevřené grafické programovací prostředí (hierarchie grafických primitiv) založené na jazyce Forth (Forth)
10. DRAKON , jazyk vytvořený pro vývoj sovětské kosmické lodi Buran
11. Visual Prolog , vizuální programovací systém pro objektově orientované rozšíření programovacího jazyka PDC Prolog.

Poznámky

1. ↑ A.A. Tyugashev. Grafické programovací jazyky a jejich aplikace v systémech řízení reálného času. - Vydavatelství Samarského vědeckého centra Ruské akademie věd. - Samara, 2009. - 98 s. - ISBN 978-5-93424-454-6 .
2. ↑ Johnston, W.M.; Hanna, JRP a Millar, RJ Pokroky v programovacích jazycích datových toků  ​​(neurčeno)  // ACM Computing Surveys (CSUR). - 2004. - T. 36 , č. 1 . - S. 1-34 . - doi : 10.1145/1013208.1013209 . Archivováno z originálu 27. září 2007. Archivovaná kopie (nedostupný odkaz) . Získáno 5. května 2009. Archivováno z originálu 27. září 2007. (neurčitý) 
3. ↑ Vizuální programování – proč je to špatný nápad / Edison Blog / Habr . Staženo 22. srpna 2020. Archivováno z originálu dne 22. září 2020. (neurčitý)

Odkazy

• appinventor.mit.edu - oficiální stránky App Inventor
• PureBuilder  je vizuální vývojové prostředí, které je v současné době ve vývoji.