46
Иерархическая база данных – это база данных, в которой элементы данных
имеют отношение один ко многим (1:N). Схема для иерархии имеет один корень.
Этот тип модели базы данных использует древовидную структуру, которая
связывает несколько разнородных элементов с одной первичной записью –
«владелец» или «родитель».
Каждая запись в иерархической базе данных содержит информацию о
группе родительских дочерних отношений. Данные хранятся в виде записей,
каждая из которых представляет собой набор полей, содержащих только одно
значение. Записи связаны друг с другом через ссылки.
Пример модели иерархической базы данных представлен на рисунке 2.1.
Рис. 2.1. Пример модели иерархической базы данных
Система управления сетевыми базами данных
Модель сетевой базы данных – это модель, в которой несколько записей
или файлов членов связаны с несколькими файлами владельцев и наоборот.
Модель сетевой базы данных может рассматриваться как сетевидная форма, в
которой отдельный элемент может указывать на несколько элементов данных, а
сам на негомогут указывать несколько элементов данных.
Пример модели сетевой базы данных представлен на рисунке 2.2.
Рис. 2.2. Пример модели сетевой базы данных
Система управления реляционными базами данных
47
Реляционная база данных – это база данных, в которой данные хранятся в
виде таблиц с использованием строк и столбцов. Такое расположение позволяет
легко находить и получать доступ к конкретным данным в базе данных. Это
«реляционный», потому что данные в каждой таблице связаны друг с другом.
Таблицы также могут быть связаны с другими таблицами.
В реляционных базах данных таблицы или файлы, содержащие данные,
называются отношениями (кортежи) и определяются строками (или записями ) и
столбцами (или атрибутами), называемыми полями. Каждая таблица имеет
ключевое поле, которое в основном идентифицирует каждую запись (строку) и на
основе которой записи в разных таблицах связаны (или связаны).
Пример модели реляционной базы данных представлен на рисунке 2.3.
Рис. 2.3. Пример модели реляционной базы данных
Объектно-ориентированная система управления базами данных
Недавнее развитие в технологии базы данных – включение концепции
объекта, которая стала существенной в языках программирования. В объектно-
ориентированных базах данных все данные являются объектами. Объекты могут
быть связаны друг с другом отношением «является частью» для представления
более крупных составных объектов.
Пример объектно-ориентированной модели базы данных представлен на
рисунке 2.4.
48
Рис. 2.4. Пример объектно-ориентированной модели базы данных
В качестве модели представления данных более подходит реляционная,
поскольку она хранит информацию в виде таблиц. Данные исследуемой
предметной области наиболее удобно представляются именно в табличном виде.
Теперь следует перейти к выбору типа классификаторов. Выделяют
классификаторы:
международные;
общегосударственные;
отраслевые;
локальные.
При разработке АИС приема и обработки заявок работы службы
техподдержки будут использованы локальные классификаторы.
Классификация – это разделение множества объектов технико-
экономической и социальной информации на подмножества по их сходству или
различию в соответствии с принятыми методами, подразделяемыми на
иерархический и фасетный.
Кодирование – присвоение кода классификационной группировке или
объекту классификации для обеспечения их однозначной идентификации в
классификаторах в соответствии с выбранным методом кодирования с помощью
знаков (символов).
В проектируемой ИС предполагается использовать следующие
классификаторы и системы кодирования (таблица 2.2).
49
Таблица 2.2
Классификаторы и системы кодирования проектируемой ИС
Кодируемое множество
Длина кода
Мощность кода
Система
кодирования
Код обращения
8 знаков
99999999 кодов
Порядковая
Код пользователя
8 знаков
99999999 кодов
Порядковая
Код сообщения
8 знаков
99999999 кодов
Порядковая
Код файла
8 знаков
99999999 кодов
Порядковая
Код типа обращения
8 знаков
99999999 кодов
Порядковая
Код приоритета
8 знаков
99999999 кодов
Порядковая
Код статуса сообщения
8 знаков
99999999 кодов
Порядковая
Код обращения – определяет код обращения клиента в системе. Формат:
ХХХХХХХХ, где Х – порядковый номер обращения; каждому обращению при
заведении в системе присваивается соответствующий номер по порядку. Пример:
«00000015» – обращение № 15.
Код пользователя – определяет код клиента в системе. Формат:
ХХХХХХХХ, где Х – порядковый номер пользователя; каждому пользователю
при заведении в системе присваивается соответствующий номер по порядку.
Пример: «00000015» – пользователь № 15.
Код сообщения – определяет код сообщения пользователя в системе.
Формат: ХХХХХХХХ, где Х – порядковый номер сообщения; каждому
сообщению при заведении в системе присваивается соответствующий номер по
порядку. Пример: «00000015» – сообщение № 15.
Код файла – определяет код файла в системе. Формат: ХХХХХХХХ, где Х
– порядковый номер файла; каждому файлу при заведении в системе
присваивается соответствующий номер по порядку. Пример: «00000015» – файл
№ 15.
Код типа обращения – определяет код типа обращения клиента в системе.
Формат: ХХХХХХХХ, где Х – порядковый номер типа обращения; каждому типу
обращению при заведении в системе присваивается соответствующий номер по
порядку. Пример: «00000015» – тип обращения № 15.
Код приоритета – определяет код приоритета в системе. Формат:
ХХХХХХХХ, где Х – порядковый приоритета обращения; каждому приоритету
50
при заведении в системе присваивается соответствующий номер по порядку.
Пример: «00000015» – код приоритета обращения № 15.
Код статуса сообщения – определяет код статуса сообщения клиента в
системе. Формат: ХХХХХХХХ, где Х – порядковый номер статуса сообщения;
каждому статусу сообщению при заведении в системе присваивается
соответствующий номер по порядку. Пример: «00000015» – статус сообщения
№ 15.
2.1.2. Обоснование проектных решений по программному обеспечению
Следует выбрать язык программирования системы, а также систему
управления базой данных.
Начнем с выбора языка программирования. Поскольку в качестве типа
приложения выбрано веб-приложение, то следует рассмотреть и выбрать язык,
которые применяется для веб-разработки.
Выделяют такие языки разработки веб-приложений [8]:
JavaScript
PHP
Ruby
Python
Go
HTML/CSS
HTML5/CSS3
ASP.NET
C#
Java
Рассмотрим их более подробно.
Язык JavaScript
В последние годы JavaScript стал де-факто языком выбора при создании
веб-сайтов и одним из самых популярных для создания веб-приложений. Это
объясняется многими причинами, в том числе обработкой объектов и
возможностью быстрой сборки приложений.Есть люди, которые считают, что он
несправедливо популярен из-за множества недостатков JavaScript по сравнению с
51
более традиционными языками программирования. JavaScript имеет некоторые
странные особенности и поведение, которое беспокоит некоторых инженеров. С
чем все могут согласиться, так это то, что сегодня JavaScript является одним из
наиболее часто используемых языков, и для всех целей и задач он, похоже,
остается таким. Знание JavaScript важно для любого веб-разработчика
Чтобы исправить недостатки JavaScript, разработчики создали огромное
количество библиотек, каждая из которых пытается решить свою собственную
проблему, или множество попыток решить одну и ту же проблему незначительно
различными способами. Быть знакомым с этими библиотеками стало
необходимым, даже если просто знать, что можно использовать их для облегчения
процесса разработки. Вот некоторые из наиболее широко используемых
библиотек: Lodash (утилиты, вычисления), Ramda (знакомит с функциональным
программированием в JavaScript) и TypeScript (вводит явное определение типов
переменных в JavaScript).
Разработчики языка JavaScript, конечно, знают об этих потребностях и с
течением времени добавляют эти востребованные функции в основной стандарт
JavaScript.
Язык PHP
PHP, Препроцессор Гипертекста, является языком сценариев на стороне
сервера, который часто соединяется с JavaScript вместо Node.js.Сегодня PHP все
еще широко используется из-за простоты использования, доступности и
совместимости (он по-прежнему работает на большинстве серверов). PHP вырос
до такой степени, что теперь используется в качестве общего языка
программирования в Интернете, а не просто как язык сценариев. Он по-прежнему
получает частые обновления и имеет множество учебных пособий для всех, кто
хочет начать работу с ним. В последнее время PHP также пережил огромные
скачки с официальным выпуском PHP версии 7, добавив значительные
улучшения, такие как обновленный движок, удвоение скорости, лучшая
обработка ошибок и многое другое.
Язык Ruby
Ruby – это динамический объектно-ориентированный язык
программирования общего назначения. Ruby – популярный и популярный выбор
52
из-за его широкого разнообразия применений и стабильных выпусков. В Сети
Ruby был популярен с момента появления Ruby on Rails.
Язык Python
Python – это интерпретируемый язык программирования общего
назначения. Как и Ruby, Python славится разнообразием вариантов использования
и простым стилем программирования. У Python также есть популярный веб-
фреймворк (Django), но важно знать, что он понадобится, если есть
заинтересованность в изучении каких-либо областей искусственного интеллекта,
машинного обучения или Большие данные. Python незаменим из-за его частого
использования в учебных пособиях и примерах, в основном при обработке
огромных объемов данных.
Язык Go
Golang (или Go) является одним из новых языков в веб-разработке, но его
популярность возросла. Это типизированный и скомпилированный язык,
известный своим минималистским подходом и ориентированным на опыт
разработчика. Этот язык был создан Google и быстро завоевал популярность
среди ведущих технологических компаний как их любимый язык для создания
микро-сервисов.
Язык разметки HTML и технология CSS
Эти два языка являются своими собственными, отдельными языками, но,
учитывая их зависимость друг от друга, также объединены в один.HTML
описывает структуру страницы, в то время как CSS описывает, как это должно
выглядеть. HTML (сокращение от Hypertext Markup Language) – это язык
разметки, используемый для описания вида содержимого, в котором нуждается
документ, и объединяет все взаимодействия и данные в одном месте. CSS
(сокращение от Cascading Style Sheets) – это язык таблиц стилей, используемый
для описания стиля документа, касающегося цветов, типографики, размещения и
многого другого. Это важно понять любому веб-разработчику.
Язык разметки HTML5 и технология CSS3
HTML5 и CSS3 являются последними выпусками для HTML и CSS
соответственно, и оба представили новаторские функции в сцене.Новые
обновления и выпуски все еще находятся в пути под этими именами, но принятие
53
этих функций браузерами может быть медленным. Поэтому всегда полезно
проконсультироваться с таким ресурсом, как caniuse, чтобы узнать, можно ли
использовать определенные функции в определенных браузерах или нет.
Следующие языки не являются в первую очередь языками веб-разработки
и не так широко используются, но они имеют достаточное распространение для
обсуждения (особенно в конкретных корпоративных областях).
Язык ASP.NET
ASP.NET – это серверный язык программирования, разработанный
Microsoft для создания динамических страниц еще в 2002 году. С тех пор .NET
развился и до сих пор используется, например, в Sitecore .
Язык C #
C # (произносится как C-sharp) – это производный язык программирования
общего назначения на языке C, разработанный Microsoft, который продвигает
объектно-ориентированную природу C ++. Этот язык может использоваться
онлайн для серверной части, но обычно используется для программирования на
базе Windows, особенно для игр. Одним из самых известных применений C #
является игровой движок Unity 3D .
Язык Java
Java – это популярный объектно-ориентированный язык программирования
общего назначения, который довольно печально известен в сообществе веб-
разработчиков. Причина этого двоякая: в первую очередь Java является
избыточным для большинства веб-приложений, и время, необходимое для
реализации изменений, занимает гораздо больше времени по сравнению со
многими ранее упомянутыми языками. Java по-прежнему определенно
используется в сообществе веб-разработчиков. Одним из известных примеров
является Twitter, который изначально работал на Ruby on Rails, а затем
переключился на Java для удовлетворения своих потребностей в
масштабировании.
Исходя из обзора языков веб-проектирования выбор пал на язык PHP,
являющийся быстрым, мощным и простым в понимании языком разработки.
Разработка на PHP происходит быстро и эффективно.
54
Теперь следует перейти к выбору системы управления базой данных.
Система управления базой данных (СУБД) – это группа программ, которые
управляют базой данных и служат интерфейсом между базой данных, ее
пользователем и другими прикладными программами. СУБД предназначена для
определения, создания, управления, извлечения и управления данными в базе
данных. СУБД обычно манипулирует данными, форматом данных, именами
полей, структурой записей и структурой файлов. Он также определяет правила
для проверки и манипулирования этими данными. СУБД – это программное
обеспечение, которое использует языки запросов, такие как SQL, MySQL, SQL
Server, Oracle, dBASE и FoxPro, для взаимодействия с базой данных для создания
программ для запроса данных и обслуживания данных [7].
Система управления базой данных получает инструкцию от
администратора базы данных (DBA) и инструктирует базу данных выполнять эти
команды, которые включают такие задачи, как загрузка, получение, сортировка
или изменение существующих данных в базе данных, независимо от способа
хранения данных.
Поскольку на предприятии используются 2 СУБД (Oracle и MySQL), то
выбор будем осуществлять именно из этих СУБД.
Oracle является ведущим программным обеспечением для СУБД,
разработанным, выпущенным и поддерживаемым корпорацией Oracle. Это
объектно-реляционная система управления базами данных (ORDBMS). Обычно
его называют СУБД Oracle или просто Oracle. Oracle была первоначально
разработана в 1977 году Лоуренсом Эллисоном и двумя его коллегами. Oracle DB
– это база данных корпоративныхвычислений, которая обеспечивает
эффективный способ управления данными.
Существует четыре варианта базы данных Oracle, а именно: Enterprise
Edition, Standard Edition, Express Edition и Oracle Lite. Enterprise Edition является
самой надежной, полной функциональности и самой мощной версией. Standard
Edition выполняет основную работу и не так производителен, как Enterprise
Edition. Экспресс-издание имеет ограниченные возможности и является
бесплатным и ограничено для Windows и Linux. Наконец, Oracle Lite
55
предназначен для мобильных устройств. Последняя версия Oracle 18c выпущена
в феврале 2018 года.
MySQL – это реляционная база данных. Это быстрый и простой в
использовании. Это одна из самых популярных баз данных с открытым исходным
кодом. Он очень часто используется в небольших веб-приложениях вместе с PHP-
скриптами для создания мощных и динамических серверных приложений.
MySQL обычно используется вместе с проектами с открытым исходным
кодом, которые требуют полнофункциональной системы управления базами
данных. Некоторые из примеров – Joomla, Word Press и Drupal. MySQL обычно
используется во многих малых и крупных компаниях. Первоначально он был
разработан шведской компанией MySQL AB, но позднее был приобретен Sun
Microsystems в 2008 году. В настоящее время MySQL принадлежит и
поддерживается корпорацией Oracle. MySQL написан на C и C ++. Это открытый
исходный код и зарегистрирован в соответствии с GNU General Public License.
Последняя версия MySQL 8.0 выпущена в апреле 2018 года.
Рассмотрим вреимущества Oracle над MySQL. Можно использовать Oracle
поверх MySQL в следующих случаях:
когда требуется гибкость с точки зрения контроля транзакций;
когда планируется разместить очень большую базу данных;
когда требуется высокая степень масштабируемости;
когда требуется, чтобы база данных была независимой от платформы.
Рассмотрим преимущества MySQL над Oracle. Можно выбрать MySQL
вместо Oracle в следующих случаях:
когда не требуется высокая степень масштабируемости системы;
когда не планируется создание высоко-нагруженного веб-приложения;
когда требуется высокая степень тиражирования;
когда проект требует только простых запросов и имеет низкий уровень
параллелизма;
когда бюджет является ограничением.
Таблица сравнения двух СУБД представлена в таблице 2.3.
Таблица 2.3
Сравнение СУБД Oracle и MySQL