Программное обеспечение

Программное обеспечение, или ПО, – это совокупность программ на компьютере или другом устройстве. Еще так называют сами программы. По-английски программное обеспечение – software, поэтому используется еще и термин «софт».

Цифровая система состоит из трех компонентов:

• hardware, или «железо» – аппаратные составляющие;
• middleware – «прослойка» между железом и программами, инфраструктура для связи компонентов друг с другом;
• software – программная «начинка» устройства.

Для примера можно взять смартфон. В нем есть процессор, экран, оперативная память – это «железо». Есть разные протоколы и службы – это middleware. А еще есть операционная система и приложения внутри нее – это software, программное обеспечение.

Кто пользуется программным обеспечением

В широком смысле с ПО работает каждый, у которого есть компьютер или другой гаджет. Программная начинка есть и в более мелкой технике: смарт-часах и браслетах, «умных» чайниках и пылесосах, наушниках. Задача софта в таких устройствах – выполнять заданные алгоритмы, например, управлять мотором или ставить музыку на паузу при нажатии.

В компьютерах и смартфонах ПО разнообразнее. Это системные приложения для нормальной работы ОС, прикладные программы – профессиональные и бытовые. Видеоигра, текстовый редактор, приложение социальной сети – все это софт.

В узком смысле с ПО работают программисты, тестировщики и другие IT-специалисты. Их задача – не просто пользоваться софтом, а разрабатывать и отлаживать его. Команды айтишников создают и поддерживают программное обеспечение – программируют, пишут код, который выполняет нужные инструкции.

Для чего используют ПО

Есть электроника, которая работает без программного обеспечения, но ее мало. Это обычно примитивные устройства вроде настольных ламп – там процессы происходят благодаря непрограммируемым электрическим схемам.

Чаще, чтобы «железо» выполняло свои функции, нужны программы. Программирование дает возможность работать с устройством более гибко и разнообразно, благодаря нему техника стала умнее и функциональнее. А еще программируемые контроллеры часто дешевле, чем непрограммируемые схемы – так что электроника стала еще и более доступной.

Программное обеспечение очень разнообразно. Его используют, чтобы:

• управлять работой «железных» компонентов;
• взаимодействовать с компьютером через интерфейс;
• выходить в сеть и делиться информацией;
• генерировать, хранить и пересылать данные;
• выполнять прикладные задачи – писать, считать, рисовать что-то и так далее.

И это только часть примеров. Софт везде: без него компьютер стал бы просто конструкцией из металла и пластика, которая почти ничего не умеет.

Каким бывает ПО по назначению

Существует популярная классификация программного обеспечения по видам. Это не единственное разделение – о других мы поговорим позже. Но конкретно эта классификация помогает понять, для чего вообще используют разное ПО.

Системное. Это программное обеспечение, которое нужно для работы компьютерной системы. Как пример такого софта – операционная система Windows или macOS, ее службы и процессы. Без нее обычный пользователь просто не сможет пользоваться компьютером, да и профессионал вряд ли обойдется вообще без софта. Еще к системному ПО относят прошивки смартфонов и других умных устройств, управляющие инструкции в домашней технике и промышленной электронике. Системное ПО есть практически в любой системе – от принтера до космической ракеты.

Инструментальное. Так называют софт, который нужен для создания других программ. Это профессиональные инструменты айтишников. Компиляторы и интерпретаторы языков программирования, разные библиотеки и фреймворки, среды программирования и редакторы кода – все это инструментальное ПО. Часть таких программ есть на вашем компьютере, даже если вы не занимаетесь IT. Ведь даже некоторое прикладное ПО не запускается, если на компьютере не установлен инструментальный софт для его языка.

Прикладное. Это самая знакомая обычному пользователю группа – программы, которыми мы пользуемся в повседневной жизни, от «Блокнота» до 1С. Сюда же относятся приложения на телефон, разные плагины и надстройки для программ, браузеры и многое другое. Онлайн-сервисы – по сути тоже прикладное ПО. Это такие же программы, только установлены они не на компьютере пользователя, а на удаленных серверах.

Примеры программного обеспечения

Приведем несколько примеров разнообразного софта – так будет легче увидеть, насколько широкое это понятие.

Операционные системы. Операционная система нужна, чтобы компьютером можно было управлять. Через нее запускаются прикладные программы, она же администрирует управление «железом»: выделяет оперативную память, делает запросы и дает команды. Без операционной системы работать с большей частью возможностей компьютера невозможно.

ОС тоже бывают разными. Есть домашние, такие как Windows и macOS, а есть профессиональные – их устанавливают на сервера, мощные сетевые компьютеры. Такие системы отличаются от домашних: ими сложнее управлять, иногда у них даже нет графического интерфейса. Но и возможности очень широкие.

Современные домашние компьютеры поставляются с уже предустановленной операционной системой. Но даже если ОС на них нет, и ее приходится устанавливать самостоятельно – софт все равно есть. Это примитивные и очень близкие к железу программы, без которых не получилось бы даже установить Windows.

СУБД. Еще один пример программного обеспечения, без которого никуда. Системы управления базами данных и сами базы данных – это не аппаратные сущности, а программные. Базы данных хранят информацию, а СУБД помогают управлять ей: вызывать и выдавать по запросу, удалять, обновлять и так далее. Это так важно, потому что в компьютерных системах все есть информация: и маленькая картинка, и огромный список пользователей сайта — и даже этот текст.

Корпоративные системы. Программами пользуются компании и производства – не только обычные люди. CRM, CMS, ERP – все эти сложные аббревиатуры означают разные виды профессионального софта. Он предназначен для работы с бизнес-процессами:

• учетом пользователей и продаж,
• администрированием сайтов,
• ведением бухгалтерии,
• хранением данных,
• автоматизацией документооборота и многим другим.

Например, всем известная 1С относится как раз к категории корпоративных систем. Зарубежные системы вроде SAP – тоже.

«Бытовые» приложения. Здесь все, чем мы пользуемся каждый день. Текстовые и графические редакторы, интернет-браузеры, программы-плееры для просмотра кино и прослушивания музыки, видеоигры и многое, многое другое. Некоторые программы вполне могут существовать в нескольких версиях – например, домашней и профессиональной.

Профессиональные программы. Еще есть специализированный софт для разных профессиональных задач. Например, AutoCAD для инженера или Blender для 3D-моделлера. Математики и аналитики могут работать в MATLAB или похожем ПО. А про инструментальный софт, нужный любому программисту, мы уже говорили.

Программное обеспечение по типу доступа

Как мы и говорили – есть разные классификации софта. Еще одна популярная – по типу доступа. Она описывает, какие части программы могут быть доступны пользователю и на каких условиях. Тут обычно выделяют три типа ПО.

Закрытое, или проприетарное. В основном это коммерческие программы – такие, которые продаются за деньги. Такими программами можно пользоваться, если у вас есть к ним доступ, но посмотреть исходный код нельзя. Он закрыт, его не видно. Нельзя и дорабатывать программу по своему усмотрению – авторские права запрещают нецелевое использование.

Свободное. Такое ПО дает пользователю больше свободы. Он может запускать, изучать, улучшать и распространять программу – в отличие от проприетарного софта, который можно только запускать. У создателя свободного ПО остаются авторские права, его разработка выпускается под одной из специальных «свободных» лицензий. Исходный код в таких программах обычно открыт, его можно посмотреть и отредактировать. Пользователи могут дорабатывать свободный софт, выпускать свои «версии» и «сборки» – но на развитие основного продукта не влияют.

Открытое. Свободное и открытое ПО иногда путают. На самом деле эти понятия различаются, хоть и похожи. Открытым, или open-source, называют софт с открытым исходным кодом – любой может просмотреть этот код и внести в него свои правки. Хотя у свободного софта исходный код чаще всего тоже открыт, есть разница: классический open-source полностью общедоступен. Это значит, что даже владелец не имеет исключительных прав на такую программу, а помогать в ее разработке могут и сами пользователи.

Коммерческое и бесплатное ПО

Это разделение немного отличается от способа доступа. Оно показывает, как создатели монетизируют программное обеспечение:

• коммерческие программы стоят денег – их нужно купить один раз или оплачивать подписку регулярно;
• за бесплатные программы платить не нужно, они доступны для всех.

В теории открытая программа может при этом быть коммерческой и платной, а проприетарная – бесплатной. Но чаще всего открытое и свободное ПО – бесплатное. Платные программы в большинстве случаев проприетарные, например, Windows или Adobe Photoshop.

Есть программы, которые сразу выпускают в двух версиях: бесплатной и платной. Обычно бесплатной можно пользоваться новичкам, ученикам или тем, кто не собирается извлекать из софта выгоду. А платная – для профессионалов и компаний, у нее обычно более широкие возможности.

Другие классификации программного обеспечения

Классификаций программ очень много. Вот только несколько видов.

По режиму использования. Бывают персональные программы для работы в одиночку, коллективные – для работы в команде, и сетевые, где доступ есть у каждого, кого пригласят через сеть.

По стабильности. Стабильные программы – те, которые редко сбоят. Они предсказуемы и удобны. Еще есть ПО средней стабильности и нестабильное – оно чаще «падает» и ведет себя некорректно. Обычно это софт, который вышел недавно.

По масштабу. Бывает малое, среднее и большое ПО. Масштаб измеряется в том, сколько ресурсов потребляет программа и сколько функций реализует. «Блокнот» – малое ПО, ERP-система – большое.

По языку и среде. Программы различаются еще и тем, на каком языке программирования они написаны и для какой среды предназначены. Например, приложение для Android не запустится в Windows. А программа на языке C++ будет отличаться от программы на Python и логикой, и быстродействием.

По степени защиты, доступу и так далее. Эти классификации в основном используют для корпоративного софта. В компаниях важны защищенность и возможность разделить доступ к данным. Например, есть ПО, которое дает рядовому пользователю одни функции, а руководителю – другие, более широкие. Есть разные типы программ по спектру выполняемых задач, по требованиям к мощности и другим параметрам – но обычные пользователи редко сталкиваются с этими классификациями.

Жизненный цикл программного обеспечения

Программные продукты не возникают из ниоткуда. Их пишут разработчики, проверяют тестировщики, выпускают на рынок менеджеры. Каждая, даже небольшая программа – это серьезный труд людей. Если маленькую программку сможет написать один человек, то в разработке какого-нибудь пакета офисного ПО обычно заняты сотни, если не тысячи специалистов.

Стадии создания и работы с продуктом можно условно разделить на три части.

Написание. На этом этапе программа еще не готова. Есть какая-то идея, которую нужно реализовать. Возможно, есть и планы, как это сделать. Планы и идеи – зона ответственности менеджеров или тех, кто придумал проект.

А вот реализацией занимаются специалисты. Разработчики пишут код, дизайнеры создают интерфейс, тестировщики ищут ошибки. Есть и люди, которые руководят процессом: тимлиды, проджект-менеджеры и продуктовые менеджеры.

Не всегда работает именно такая команда. Есть проекты, созданные 1-2 людьми – это обычно ПО, которое придумали и разработали «по зову души». Яркий пример – инди-игры.

В зависимости от размера проекта разработка может занимать как несколько недель, так и несколько лет. Например, высокобюджетные игры создают годами. А, скажем, небольшой плагин можно набросать за несколько дней.

Запуск и работа. Рано или поздно программа оказывается готова, и наступает следующий этап. Продукт нужно запустить и вывести на рынок. Тут тоже много работы: рассказать пользователям о продукте, развернуть его в нужной среде или дать инструкции для установки на локальный компьютер. А еще маркетинг, выбор площадки и многое другое.

После релиза – так называется выпуск программы – она остается работать. И тут обязанности создателей не заканчиваются. ПО, которое только что выпустили, часто «сырое», недоработанное, в нем есть ошибки – чем-то неудобно пользоваться, какой-то важной функции нет. Разработчики доделывают программу: если она работает не сервере, дописывают ее и разворачивают снова, а если это ПО для локальной установки – выпускают патчи или новые версии.

Поддержка. Даже программы, которым уже много лет, постоянно доделывают и улучшают. Это нормально, ведь рынок меняется, как и требования и нужды пользователей. Вспомните любой сайт 10 лет назад и сейчас – получится два разных продукта и внешне, и по функциям. Без обновлений программа быстро устареет.

Но поддержка – это не только выпуск обновлений. Это еще и работа с клиентами, ответы на их вопросы: кто-то спросил, как исправить ошибку, у кого-то проблемы с новой функцией. Кстати, так монетизируют некоторые open-source проекты: бесплатное и открытое ПО, но платная техподдержка.

Как создать программу самостоятельно

Большие команды работают над сложными проектами. Но и в одиночку можно создать сервис или программу, которая окажется полезной людям или просто интересной. Например, известную игру Minecraft создал разработчик-одиночка. А уж утилит для разработки, созданных одним человеком, и вовсе очень много.

Чтобы создать свое ПО, нужно уметь программировать. Иногда люди выпускали пилотные проекты, не умея ничего на старте – они обучались в процессе разработки. Не обещаем, что так получится у каждого, но практика – действительно хороший способ научиться создавать реальные проекты.