48
Сетевая модель – переданные данные сетевыми структурами типов записей
и совокупных отношений «один к одному» или «один ко многим».
Реляционная модель реализует и представляет информацию в виде таблиц
и реляций. Все отношения тут имеют свой личный ID, что помогает
минимизировать повторяющиеся данные. Такие модели легки в применении,
просто переделываются и их реализация не требует больших временных затрат.
Есть 2 подхода к проектированию реляционной БД:
• В процессе создания концепции реализуется не концептуальная модель
данных, а сама реляционная схема БД, включающая определения реляционных
таблиц, требующих нормализации;
• Функциональная модель переделывается в нормализированную
реляционную. Подобный подход часто можно встретить при создании больших
БД для крупных ИС.
Исходя из описанного выше делаем выбор в пользу реляционной БД, она
просто трансформируется, удобна в применении и несложная по своей структуре.
1.4.2 Обоснование проектных решений по программному
обеспечению
ПО часто является совокупностью программ для выполнения конкретных
целей и задач автоматизированной системы.
Обычно ПО можно разделить на два вида: общее (ОС, операционные
оболочки, компиляторы, интерпретаторы, программные среды, СУБД, сетевое
ПО и т.п.) и специальное (совокупность прикладных программ, которые
используются для конкретных задач в рамках функциональной подсистем, а
также контрольные примеры).
ПО общего назначения обязаны отвечать нескольким требованиям [2]:
• Являться набором взаимосвязанных программ с оптимальными
указаниями и инструкциями по применения рабочих программ на каждой стадии
расчёта комплексов задач;
• Создаваться по принципу открытого ПО для возможности
совершенствования в будущем;
49
• Вести контроль устройств комплекса ТС и готовить порядок решения
задач;
• Реализовывать работу программ самоконтроля и иметь некие тесты
для диагностики;
• Поддерживать защиту данных и программ персонала друг от друга и
от самой ОС;
• Предоставлять инструменты для хранения данных и обращения к
любой их совокупности;
• Поддерживать стабильность хранения данных при сбоях ЭВМ;
• Выполнять оценку аварийных ситуаций, выявлять их причину,
оповещать о ней и различные варианты дальнейших действий.
Среди множества продуктов, предлагающих подобные возможности,
можно выделить следующие направления [6]:
реализация через web-интерфейс, например с помощью php-
программирования;
реализация через интегрированные среды разработки программного
обеспечения для MicrosoftWindows на языках Delphi, VisualC++, VisualBasic и др
[12].
В первом случае программа будет работать как web-сервис. Для этого
необходимо настроить web-сервер, создать программные php-модули,
разработать интерфейс сайта, зарегистрировать его в глобальной сети, оплатить
доменное имя и аренду хостинга. При этом довольно сложно создать гибкий
инструмент анализа, поскольку конечным продуктом будет являться
откомпилированный файл, в который невозможно будет внести изменения без
исходного программного кода [13].
Рассматривая второй вариант реализации, необходимо понимать, что среда
разработки программных средств под Microsoft Windows любого производителя
не является бесплатной, и потребует на приобретение предлагаемого пакета
значительных расходов [9]. Для дальнейшего создания самого приложения в этой
среде потребуется знание того языка программирования, который заложен в ее
основу. Далее необходимо будет создать систему управления базами данных в
этой среде, графические интерфейсы и др. Как видно, в первом случае
50
потребуются значительные денежные затраты и трудоемкий процесс создания и
сопровождения системы.
Во втором же случае затраты могут быть минимальны. Для выбора языка
программирования сравним следующие языки – Java, Delphi и Visual Basic.
Сравнение языков программирования приведено в Таблице 1.7. и на Рисунке 1.12
Таблица 1.7
Сравнение языков программирования
Параметр
Степень соответствия, %
Delphi
Java
Visual Basic
Возможность
компиляции
8
8
4
Многопоточная
компиляция
8
0
8
Интерпретатор
командной строки
6
4
0
Многомерные
массивы
8
0
8
Динамические
массивы
8
8
0
Ассоциативные
массивы
4
0
0
Интерфейсы
8
0
4
Мультиметоды
8
0
0
Общая оценка
7,25
2,5
3
Рисунок 1.12 Сравнение языков программирования
7,25
2,5
3
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Delphi
Java
Visual Basic
51
Для разработки и отладки программы применялась интегрированная
система BorlandDelphi 7.
Выбор этого программного продукта обусловлен следующим :
1. В Delphi имеется возможность визуального конструирования форм,
что избавляет при создании программы от многих аспектов разработки
интерфейса программы, так как Delphi автоматически готовит необходимые
программные заготовки и соответствующий файл ресурсов. Программисту нужно
лишь наполнить прототип будущего окна элементами интерфейса [16];
2. Мощность и гибкость языка программирования ObjectPascal –
достоинство Delphi, выгодно отличающее эту среду от других инструментов RAD.
3. Среди прочих преимуществ Delphi можно выделить самую
эффективную работу с базами данных;
4. В настоящее время для создания современного программного
обеспечения приходится использовать несколько различных программных
продуктов, а в базовую конфигурацию Delphi уже входят множество продуктов,
для создания различных элементов программного обеспечения.
Таким образом, можно сделать вывод о том, что Delphi – один из самых
мощных инструментов разработки программных продуктов любой сложности и
направленности. А Delphi 7 наиболее совершенная из всех версий прочих версий
данной среды разработки приложений.
Для выполнения данных требований необходимо и достаточно разработать
базу данных в среде СУБД Access 2018.
Microsoft Access в настоящее время является одной из самых популярных
среди настольных (персональных) программных систем управления базами
данных. Среди причин такой популярности следует отметить:
высокую степень универсальности и продуманности интерфейса,
который рассчитан на работу с пользователями самой различной квалификации.
В частности, реализована система управления объектами базы данных,
позволяющая гибко и оперативно переходить из режима конструирования в
режим их непосредственной эксплуатации;
52
глубоко развитые возможности интеграции с другими программными
продуктами, входящими в состав MicrosoftOffice, а также с любыми
программными продуктами, поддерживающими технологию OLE;
богатый набор визуальных средств разработки.
Исходное окно Access отличается простотой и лаконичностью. Шесть
вкладок этого окна представляют шесть видов объектов, с которыми работает
программа.
Таблицы — основные объекты базы данных. С ними мы уже знакомы. В
них хранятся данные. Реляционная база данных может иметь много
взаимосвязанных таблиц.
Запросы — это специальные структуры, предназначенные для обработки
данных базы. С помощью запросов данные упорядочивают, фильтруют,
отбирают, изменяют, объединяют, то есть обрабатывают.
Формы — это объекты, с помощью которых в базу вводят новые данные
или просматривают имеющиеся.
Отчеты — это формы «наоборот». С их помощью данные выдают на
принтер в удобном и наглядном виде.
Макросы — это макрокоманды. Если какие-то операции с базой
производятся особенно часто, имеет смысл сгруппировать несколько команд в
один макрос и назначить его выделенной комбинации клавиш.
Модули — это программные процедуры, написанные на языке VisualBasic.
Для программной реализации АРМ специалиста планового отдела
выбираем СУБД MicrosoftAccess. MSAccess – это самая популярная сегодня
настольная система управления базами данных. Её успех заключается в
прекрасной реализации продукта, рассчитанного как на начинающего, так и
квалифицированного пользователя. Опишем основные эргономические
особенности данной СУБД:
MSAccess имеет один из самых лучших наборов визуальных средств среди
аналогичных программных продуктов. Вся работа с базами данных
интегрирована в окне базы данных. При разработке программы широко
используются такие современные решения, как панели инструментов, технология
Drag&Drop (перетащи и брось), панели свойств, гипертекстовые ссылки и др.
53
1.4.3 Обоснование проектных решений по техническому обеспечению
Техническое обеспечение — комплекс технических средств,
предназначенных для работы информационной системы, а также
соответствующая документация на эти средства и технологические процессы .
Комплекс технических средств составляют:
компьютеры любых моделей;
устройства сбора, накопления, обработки, передачи информации;
устройства вывода информации;
устройства передачи данных и линий связи;
оргтехника и устройства автоматического съема информации;
эксплуатационные материалы и др.
Разрабатываемый программный продукт имеет клиент-
серверную архитектуру.
Архитектура клиент-сервер основана на распределении функций между
двумя типами независимых и автономных процессов: серверами и клиентами.
Сеть связывает воедино серверы и клиенты, предоставляя средства связи.
Если вся обработка данных происходит на стороне сервера, а клиент
выполняет только функции интерфейса с пользователем, то клиентское
приложение называют «тонким» клиентом. Если часть обработки данных
происходит на стороне клиента — то «толстым» клиентом.
Архитектура клиент-сервер включает в себя три основных компонента:
Клиенты. Клиент представляет собой любой процесс компьютера, который
запрашивает сервис от сервера. Клиент также называется интерфейсным
приложением. Клиентский процесс, базируется на графическом интерфейсе
пользователя.
Серверы. Сервер — это компьютерный процесс, предоставляющий сервис
клиентам. Сервер также называют серверным приложением. Серверный процесс
характеризуется независимостью от местоположения, оптимизацией
использования ресурсов, масштабируемостью и способностью к взаимодействию
с другими системами.
54
Для корректного взаимодействия компонентов клиент-серверной
архитектуры между собой требуется их соответствие некоторым основным
правилам. Эти правила должны в равной степени выполнять и клиенты, и
серверы, и ППО.
Эксплуатация разрабатываемой системы должна производиться на рабочих
станциях следующей конфигурации:
операционная система — Linux, Windows, FreeBSD, Mac OS X,
Solaris;
процессор — Pentium/Celeron/Athlon 1000-1800 МГц;
память (ОЗУ) — 1024 Мб;
жесткий диск — не менее 200 МБ свободного места (для установки
программного обеспечения);
монитор — позволяющий работать с разрешением экрана не менее
1152x864 пикселей;
устройства ввода информации (клавиатура, мышь);
дополнительное программное обеспечение — Oracle Java SE Runtime
Environment (JRE) 7.
Однако для сервера баз данных понадобится более мощное техническое
обеспечение:
операционная система — FreeBSD, Linux, Mac OS X, Solaris,
Windows Server;
процессор — Pentium/Celeron/Athlon 2400-3000 МГц;
память (ОЗУ) — 2024-3072 Мб;
жесткий диск — определяется объемом базы данных;
устройства ввода информации (клавиатура, мышь).
55
2 Проектная часть
2.1 Разработка проекта автоматизации
2.1.1 Этапы жизненного цикла проекта автоматизации
Жизненный цикл определяется как непрерывный процесс, который обычно
начинается с момента принятия решения о важности его реализации и
заканчивается сразу же после его изъятия из эксплуатации.
Среди наиболее популярных стандартов обычно выделяют следующие [7]:
• ГОСТ 34.601-90 – применим к автоматизированным системам и
устанавливает все стадии и этапы их разработки. Также в этом стандарте есть
описание содержания работ для каждого этапа. Этапы и стадии, которые
закреплены в данном стандарте, чаще всего соответствуют каскадной модели
жизненного цикла.
• ISO/IEC 12207 – стандарт, определяющий процессы и организацию
жизненного цикла. Применим к любому виду заказного ПО. В стандарте нет
описания стадий, фаз и этапов [8].
• Custom Development Method (Oracle) – технологический материал по
разработке прикладных ИС, который детализирован до уровня заготовок
проектных инструкций, которые будут использоваться в проектах с участием
Oracle. Используется CDM для классической модели ЖЦ (имеются все этапы и
задачи), а также при технологии быстрой разработки или облегченного прохода,
которые используются в случае малого проекта.
• Rational Unified Process (RUP) – использует некую интерактивную
модель разработки, которая включает 4 фазы: начало, исследование, построение
и внедрение. Любая из этих фаз может разбиваться на этапы, в результате которых
исполняется версия для внутреннего или внешнего использования. Проход по
всем 4 фазам – это цикл разработки, и каждый такой цикл завершается генерацией
версии системы. Если после этого проект продолжается, то сам продукт также
видоизменяется и проходит эти фазы еще раз. Суть работы в рамках RUP -
разработки и сопровождение моделей на базе UML.
• Microsoft Solution Framework (MSF) – поход на RUP, также имеет 4
фазы: анализ, проектирование, разработка и стабилизация, является
56
итерационным и предполагает применение объектно-ориентированных моделей.
MSF в сравнении с RUP в большей степени предназначен для создания бизнес-
приложений.
• Extreme Programming (XP) – экстремальное программирование
(новейшая методология, сформировалась в 96 году). Основу методологии
составляют командная работы, активная коммуникация с заказчиком в течение
всего проекта по созданию ИС, ведение разработки с применением
последовательно обрабатываемых прототипов.
Для выбора стандарта основным фактором будет являться более подробное
и полное описание работы на стадиях и этапах разработки АС.
Стандарт ISO/IEP 12207 не имеет подробного описания работы на разных
стадиях и этапах создания АС.
Стандарт CDM рассчитан на проекты с использованием Oracle-технологий,
которые не применяются в данном проекте.
Стандарт MSF, как было сказано выше, ориентирован на бизнес-сферу.
Стандарт XP больше рассчитан на команду. Поэтому в данном проекте
используется ГОСТ 34.601-90, поскольку именно у него есть описание работы на
каждом этапе разработки АС.
Базовыми стадиями создания АС являются:
1) Выведение требований к системе;
2) Создание концепции;
3) Написание ТЗ;
4) Составление технического проекта;
5) Подготовка документации;
6) Внедрение.
Спиральная модель воплощает в себе преимущества каскадной модели.
При этом в нее также включены анализ рисков, управление ими, а также процессы
поддержки и менеджмента. Здесь также предусмотрена разработка программного
продукта при использовании метода прототипирования или быстрой разработки
приложений посредством применения языков программирования и средств
разработки четвертого поколения (и выше).
На основании описания моделей разработки выбираем спиральную модель.
57
Ниже приведено описание основных стандартов жизненного цикла:
ГОСТ 34.601-90 – стандарт распространяется на автоматизированные
системы и определяет стадии и этапы их создания. Также в стандарте содержится
описание состава работ по каждому этапу.
ISO 12207 – стандарт устанавливает общую структуру процессов
жизненного цикла. Так же определяет процессы, работы и задачи, которые
используются: при приобретении системы в целом или отдельного программного
продукта; при оказании программной услуги, а также при поставке, разработке,
эксплуатации и сопровождении программных продуктов.
Oracle CDM (Custom Development Method) - стандарт по разработке
прикладных ИС, детализированный до уровня заготовки проектной
документации. Стандарт применяется при разработке с применением Oracle и
рекомендуется в случае малых проектов.
RUP (Rational Unified Process) – предполагает итеративную модель
разработки согласно четырем фазам: начало, исследование, построение и
внедрение. Каждая фаза может подразделяться на этапы, в результате
выполнения которых выпускается версия для внутреннего или внешнего
использования.
MSF (Microsoft Solution Framework) – стандарт, сходный с RUP. Включает
в себя четыре фазы: анализ, проектирование, разработка и стабилизация. Также
как и RUP предполагает итеративную модель с использованием объектно-
ориентированного моделирования. MSF в отличии от RUP ориентирована более
на разработку бизнес-приложений.
XP (Extreme Programming) – стандарт «экстремальное программирование»
разработан в 1996 года, в его основе лежат следующие принципы: командная
работа, эффективная коммуникация между заказчиком и исполнителем и также
ведение разработок с использованием последовательно дорабатываемых
прототипов.
Для реализации проектного решения, необходимо первоначально выделить
основные этапы жизненного цикла будущей системы. Из всех имеющихся
стандартов, наиболее оптимальным будет ISO 12207 -99 . Выбор пал именно на
этот стандарт, в связи со следующими факторами: Во-первых, стандарт четкое не