51
дублирования данных, увеличивает скорость поиска и доступ к отдельным
данным.
Установленный в реляционной модели подход к разделению и
целостности данных дает возможность практично организовать и упорядочить
процесс создания и реализации сложных БД, а реляционные операции имеют
мощные средства управления и обработки данных.
Принимая во внимание все преимущества реляционных моделей, данных
для отображения информации, используемой при решении задачи лучше всего
применять реляционную модель БД.
Основываясь на роде задачи автоматизации можно выделить следующие
справочники, которые могут использоваться в системе:
аппаратное обеспечение;
программное обеспечение;
должности;
подразделения.
1.4.2 Обоснование проектных решений по программному
обеспечению
Для реализации приложения, позволяющего автоматизировать описанный
выше процесс, необходимо прежде всего определится с его архитектурой.
В настоящее время наиболее востребованы два типа архитектуры – файл-
сервер, клиент-сервер.
В файл-серверной архитектуре нет сетевого разделения компонентов
диалога, а ПК нужен только для функций отображения, что упрощает создание
графического интерфейса. Файл-сервер позволяет извлечь данные из файлов, так
что остальные пользователи и программы лишь немного увеличивают нагрузку
на центральный процессор.
Объектами для создания в файл-серверном приложении становятся
компоненты приложения, Созданное приложение создается либо в виде готового
загрузочного модуля, либо в виде специального кода для переработки.
Однако подобная архитектура имеет значительный недостаток: при
исполнении некоторых запросов к БД клиенту могут отправляться большие
52
объемы данных, нагружая при этом сеть и приводя к долгому времени реакции.
Архитектура клиент-сервер применяется при решении проблем файл-серверных
приложений методом разделения компонентов приложения и установки их там,
где они станут работать наиболее эффективно. Нюансом архитектуры клиент-
сервер становится поддержка выделенных серверов БД, понимающих запросы
на языке SQL (Structured Query Language) и реализующих поиск, сортировку и
сбор данных.
Отличие серверов БД — ведение справочника данных, куда записывается
структура БД, параметры целостности данных, серверные процедуры анализа
информации по вызову или по событиям в ПО. Сущностями разработки в
подобных приложениях, в совокупности с диалогом и логикой обработки, также
становится реляционная модель и связанная с ней совокупность SQL-операторов
для стандартных запросов к БД.
Почти все конфигурации вида клиент-сервер применяют двухуровневую
модель, где клиент обращается к услугам сервера. Считается, что диалоговые
компоненты расположены на клиенте, позволяя создать графический интерфейс.
Механизмы управления данными помещаются на сервере, а диалог и логика
располагаются на клиенте. В двухуровневом понимании архитектуры клиент-
сервер применяется именно этот вариант: приложение функционирует на
клиенте, а СУБД — на сервере.
Т.к. эта схема предъявляет минимальные требования к серверу, она
способна лучшим образом масштабироваться.
Одним из важных требований, предъявляемых к проектированию
информационных систем, эксплуатируемых совместно на технологической базе
весьма ограниченных возможностей, является большая их однородность,
позволяющая обеспечить совместимость, мобильность, переносимость.
Сегодня в индустрии разработки бизнес-приложений основными языками
программирования являются C# (Microsoft)и Delphi (Embarcadero Technologies).
C# — объектно-ориентированный язык. Разработан в 1998-2001 годах
группой инженеров под руководством Андерса Хейлсберга в компании Microsoft
как основной язык разработки приложений для платформы.NET Framework и
53
впоследствии был стандартизирован как ECMA-334 и ISO/IEC 23270.
Компилятор C# входит в стандартную установку .NET Framework.
C# состоит в семье языков с C-подобным синтаксисом, и из всего этого
семейства их его синтаксис очень напоминает C++ и Java. Язык имеет
статическую типизацию, имеет поддержку полиморфизма, перегрузки
операторов (явного и неявного типа поведения), содержит в себе делегаты,
атрибуты, события, свойства, сгруппированные типы и методы, итераторы,
анонимные функции с возможностью замыканий, LINQ, исключения, а также
сновки и комментарии в формате XML. Взяв многое от своих предшественников
- C++, Java, Delphi, Модула и Smalltalk — С#, используя практику их
применения, уже не имеет некоторых моделей, зарекомендовавших себя с
негативной стороны в процессе создания программных систем, к примеру, C#
уже нет поддержки множественного наследования классов, в C++ оно еще есть.
C# создавался в качестве языка программирования прикладного уровня
для CLR и, зачастую, зависит, прежде всего, от уровня возможностей самой
CLR. Относится это, прежде всего, к системе типов C#, которая отражает BCL.
Наличие или отсутствие тех или иных выразительных тонкостей языка
определяется тем, позволяет ли конкретная языковая особенность быть
переданной в соответствующие конструкции CLR. Так, с модификацией CLR от
версии 1.1 к 2.0 улучшился и сам C#; аналогичного взаимодействия нужно ждать
и в дальнейшем. Но такая закономерность была нарушена в результате выхода
C# 3.0, которые представляет собой расширения языка, не использующие
расширения платформы .NET. CLR предоставляет C#, как и аналогичным
другим .NET-ориентированным языкам, различные возможности, которых
просто нет в «классических» языках программирования. К примеру, сборка
«мусора» в самом C# отсутствует, а реализуется CLR для программ, созданных
на C# точно так же, как это представлено для программ на VB.NET, J# и др.
Delphi — среда программирования, в которой используется язык
программирования Object Pascal. Начиная со среды разработки Delphi 7.0, в
официальных документах Borland стала использовать название Delphi для Object
Pascal.Изначально среда разработки была предназначена исключительно для
разработки приложений Microsoft Windows, затем была реализован также для
54
платформ Linux (как Kylix), однако после выпуска в 2002 году Kylix 3 его
разработка была прекращена, и, вскоре после этого, было объявлено о
поддержке Microsoft .NET. Реализация среды разработки проектом Lazarus (Free
Pascal, компиляция в режиме совместимости с Delphi) позволяет использовать
его для создания приложений на Delphi для таких платформ, как Linux, Mac OS
X и Windows CE.
Сегодня Delphi — мощная технология создания высокопроизводительных
приложений под Windows с развитым интерфейсом, позволяет достичь высокой
скорости разработки за счет снижения времени кодирования согласно
концепции Rapid Application Development с помощью визуальной среды
разработки. В рамках данного подхода можно разрабатывать системы
различного типа: настольные приложения, приложения для сенсорных экранов,
платежных терминалов, а также приложения для баз данных, включая
многозвенные, web-приложения и приложения, взаимодействующие с облачной
инфраструктурой.
В Embarcadero Delphi 2010 усовершенствованная многоуровневая
платформа DataSnap обеспечивает расширенный доступ к стандартным
протоколам обмена данными, включая новые протоколы JSON и REST,
поддерживающие взаимодействие с другими сервисами. Удобный и гибкий
набор компонентов функционирует в среде последних версий Windows, что
позволяет разрабатывать современные программные решения для цифровых
планшетов, сенсорных панелей и информационных терминалов с
пользовательским интерфейсом и поддержкой сенсорного ввода.
Для разработки программы был выбран язык программирования C#.
На данный момент язык программирования C# набирает очень большой
темп, и нет столь простого и многофункционального языка, как С#. В нем
собраны все достоинства разных языков. Быстродействие выполнения
приближается к языку Assembler.
Язык Си шарп имеет 300 000 библиотек разных функций, которые
работают с максимальным быстродействием.
Определение системы управления баз данных (СУБД) становится одним
из важных этапов в процессе создания приложений БД. Выбранный
55
программный продукт должен полностью подходить как текущим, так и
будущим пожеланиям компании, при этом важно учитывать стоимостные
затраты на приобретение недостающего оборудования, самой системы, создание
необходимого программного обеспечения на ее основе, а также проведение
обучения персонала. Также нужно убедиться, что новая СУБД может дать
предприятию реальные выгоды.
Разрабатываемая БД должна применяться для сбора, хранения и
обработки данных. Проблемным местом при создании БД для информационно-
аналитических систем становится хранение обширного количества элементов -
вариантов решений. Решение задачи эффективности при глобальном поиске в
информационно-аналитических системах, а так существование малого
количества запросов от самих пользователей подобных систем позволяют не
внедрять жесткие требования к скорости работы СУБД. В итоге объединив все
выше перечисленное, можно выделить следующие требования к СУБД:
• Кроссплатформенность СУБД;
• 100% совместимость с указанной средой разработки (PHP);
• Простота применения и внедрения;
• Популярность и распространённость СУБД. Если вы используете
малораспространенную СУБД, в будущем могут быть проблемы с поддержкой и
модернизацией ИС, что может привести к дополнительным затратам на перенос
сохраненных данных.
• Стабильность, позволяющая реализовать решение задачи
непрекращающегося наполнения и обеспечения сохранности данных.
Для выполнения данных требований необходимо и достаточно
разработать базу данных в среде СУБД MySQL [5].
1.4.3 Обоснование проектных решений по техническому обеспечению
Техническое обеспечение (ТО) — это комплекс технических средств,
предназначенных для обеспечения работы автоматизированной системы.
Техническое обеспечение определяет совокупность технических средств,
необходимых для работы ИС, а также необходимая документация на эти
средства и технологические процессы.
56
Развитие технического обеспечения, включающее в себя аппаратные
средства, средства связи, ПО, реализуется неравномерно, скачкообразно.
Становление компьютерной техники на современном этапе происходит в
геометрической прогрессии. Каждые 4 года наблюдается удвоение мощности
компьютеров.
Различие компьютерных технологий по типу пользовательского
интерфейса (каким образом происходит взаимодействие пользователя с
компьютером) - пакетные, диалоговые, сетевые. В первом варианте пользователь
имеет только результаты работы технологии, в остальных он взаимодействует с
ней на личном ПК или ПК, входящем в сеть.
Нынешние технические средства реализации управления
информационными ресурсами по своему составу и возможностям весьма
разнообразны. Средства ЭВМ, средства связи, средства организационной
техники.
Компьютерная техника зачастую предназначена для разработки
комплексных технологий анализа и хранения данных и становится основой для
объединения всех новейших технических средств реализации управления
информационными ресурсами.
Коммуникационная техника предназначена зачастую для возможности
передачи данных и включает в себя как автономную работу, так и работу в
комплексе со средствами компьютерной техники.
Организационная техника создана для разработки технологий хранения,
отображения и применения информации, а также для запуска разных
вспомогательных операций в рамках различных технологий информационной
поддержки процесса управления.
В исследуемой задаче автоматизации в качестве технического
обеспечения применяется следующие средства:
• ПК менеджеров;
• Доступные сервера;
• Проложенная ЛВС.
ПК оцениваются по нескольким критериям:
• Скорость работы процессора;
57
• Полезный объем диска;
• Размер ОЗУ;
• Производительность видеосистемы.
Поскольку разрабатываемый модуль работает на базе клиент-серверной
технологии, то все подсчеты производятся на стороне сервера, поэтому
системные требования к ПК минимальны.
Указанные в пункте 1.1.3 технические характеристики для ПК относятся к
системным блокам средней производительности, откуда делается вывод, что их
обновление или полная замена для выполнения поставленной задачи не нужно.
В рамках данного проекта предполагается создание системы, основанной
на клиент-серверной архитектуре, поэтому требования, предъявляемые к
техническому обеспечению, состоят из требований к клиентской и серверной
части. Все компьютеры объединены в локальную сеть, что обеспечивает
удовлетворение потребностей информационного обмена. Рабочие места
сотрудников оснащаются принтерами для печати различных списков, отчётов,
счетов и других выходных документов.
Поскольку задачи планируется решать с помощью веб-ориентированной
системы, потребуются компьютеры для клиентских рабочих мест и веб-сервер.
Особенности архитектуры «клиент-сервер» и другие особенности веб-
ориентированных систем позволяют им работать на ЭВМ с невысокими
системными требованиями. Ограничивающим фактором можно назвать
требования операционной системы, поскольку современные браузеры
нетребовательны к ресурсам.
Анализируя уже существующее оборудования, а именно сервер и модели
персональных компьютеров, приходим к выводу, что данные параметры
являются допустимыми, а следовательно, существующее техническое
обеспечение не требует обновления.
58
2 Проектная часть
2.1 Разработка проекта автоматизации
2.1.1 Этапы жизненного цикла проекта автоматизации
Методология проектирования ИС включает в себя описание процесса
создания и сопровождения систем в виде жизненного цикла (ЖЦ) ИС,
отождествляя его с некоторой последовательностью стадий и исполняемых на
них процессов. Для каждой стадии выявляется состав и последовательность
производимых работ, итоговые результаты, методы и средства, нужные для
реализации работ, ответственность и роль участников и т.д. Подобное
формальное описание ЖЦ ИС дает возможность спланировать и подготовить
процесс совместной разработки и поддерживать управление этим процессом.
Жизненный цикл (ЖЦ) ИС представляется, как ряд событий,
случающихся с системой с момента ее внедрения и до окончания использования.
Модель ЖЦ отражает различные состояния системы, от момента
возникновения необходимости в данной ИС и до момента ее окончательного
вывода из эксплуатации. Модель жизненного цикла представлена некой
структурой, которая содержит процессы, действия и задачи, реализуемые в ходе
создания, работы и сопровождения ПО в течение всей жизни системы, от
выявления требований до окончания ее использования.
Сегодня известны и применимы следующие модели жизненного цикла:
• Каскадная модель включает в себя последовательную реализацию
всех этапов проекта в заранее определенном порядке. Начало следующего этапа
говорит о полном завершении работ на предыдущем этапе.
• Поэтапная модель с периодичным контролем. Создание ИС
реализовано в виде итераций с циклами обратной связи между этапами.
Межэтапные проверки позволяют учесть реально существующее взаимовлияние
итогов разработки на различных этапах; ЖЦ каждого из этапов продлевается на
весь срок разработки.
• Спиральная модель. На любом витке спирали выполняется
генерация очередной версии продукта, корректируются требования проекта,
выражается его качество и планируются работы уже следующего витка. Особое
59
внимание при этом обращается на начальные этапы разработки - анализ и
проектирование, где возможность создания тех или иных технических решений
обосновывается и проверяется благодаря построению прототипов.
Каскадный подход отлично зарекомендовал себя в процессе создания
относительно простых ИС, когда в самом начале разработки можно с большой
точностью и полнотой составить все требования к системе. Главным
недостатком такого подхода является то, что основной процесс разработки
системы не может полностью уложится в такие жесткие рамки, постоянно есть
потребность в возврате к уже завершенным этапам для уточнения или изменения
ранее принятых решений. В итоге реальный процесс разработки ИС становится
соответствующим поэтапной модели с периодичным контролем.
Для разработки документооборота материально-технического
оборудования выбираем каскадную модель.
Все стадии создания системы предусматривают выполнение некоторого
объема работ, представляемых в виде процессов ЖЦ. Процесс выражается как
совокупность объединенных действий, изменяющих входные данные в
выходные. Описание любого процесса состоит из перечня решаемых задач,
исходных данных и итоговых результатов.
Есть целый ряд стандартов, определяющих ЖЦ ПО, а в отдельных случаях
и процессы разработки.
Среди самых известных стандартов выделяют следующие:
• ГОСТ 34.601-90 - распространяется на АИС и указывает в себе
стадии и этапы их создания. Также в нем имеется описание содержания работ на
всех этапах. Стадии и этапы работы, отраженные в стандарте, зачастую
соответствуют каскадной модели жизненного цикла.
• ISO/IEC 12207:1995 - стандарт на процессы и реализацию
жизненного цикла. Применяется ко всем видам заказного ПО. Стандарт не имеет
описания стадий, фаз и этапов.
• Custom Development Method по созданию прикладных ИС -
технологический материал, углублённый до уровня заготовок проектных
документов, которые рассчитаны на применение в проектах совместно с Oracle.
Используется CDM для типовой модели ЖЦ (имеются все работы/задачи и
60
этапы), а также для случаев "быстрой разработки" (Fast Track) или
"облегченного подхода", которые будут оптимальны в малых проектах.
• Rational Unified Process (RUP) включает в себя итеративную модель
разработки, имеющую четыре фазы: старт, анализ, создание и использование.
Все эти фазы могут быть разделены на этапы (итерации), по итогу которых
имеется версия для внутреннего или внешнего использования. Реализация
четырех основных фазы считается циклом разработки, и любой такой цикл
завершается созданием версии системы. В случае, если работа над проектом не
прекращается и после этого, полученный продукт продолжает оптимизироваться
и снова проходит те же фазы. Суть реализации в рамках RUP - это разработка и
сопровождение моделей на базе UML.
• Microsoft Solution Framework (MSF) похож на RUP, так же имеет
четыре фазы: исследование, построение, создание, стабилизация, является
итерационным, включает в себя применение объектно-ориентированного
моделирования. MSF в отличии от RUP в сильнее ориентирован на создание
бизнес-приложений.
• Extreme Programming (XP). Экстремальное программирование
(самая молодая среди остальных методологий) было реализовано в 1996 году. В
основе методологии лежит командная работа, четкая коммуникация между
исполнителем и заказчиком в течение всего срока проекта, а сама разработка
реализуется методом последовательной доработки прототипов.
• Стандарт ISO/IEC серии 15288.
В связи с небольшим объемом разрабатываемой автоматизированной
системы и ее характером необходимо использовать именно стандарт ISO/IEC
серии 15288.
Задача внедрения информационной системы включает в себя создание
(адаптацию) и запуск в продуктивную эксплуатацию элементов
информационной системы. Так как разработка информационной системы будет
осуществляться своими силами, то и внедрение будет происходить без
привлечения посторонних специалистов.
Этап внедрения планируется разбить на следующие подэтапы: