41
1.4.2 Обоснование проектных решений по программному
обеспечению
Программное обеспечение (ПО) включает совокупность программ,
реализующих функции и задачи ИС и обеспечивающих устойчивую работу
комплексов технических средств. В состав программного обеспечения входят
общесистемные и специальные программы, а также инструктивно-методические
материалы по применению средств программного обеспечения и персонал,
занимающийся его разработкой и сопровождением на весь период жизненного
цикла ИТ [9].
В настоящее время наиболее распространены следующие ОС:
Windows 10,
Linux Ubuntu
Apple Mac OS X.
Сравнение ОС наиболее логично проводить по следующим критериям:
Интерфейс
Безопасность
Программное обеспечение
Цена и производительность
Установленная на компьютерах пользователей операционная система
Windows 7 является уже устаревшей, а Windows 10 отличается от нее только в
худшую сторону.
Сильной стороной Мас OS становится почти полное отсутствие вирусов
для Мacintosh. Минус заключает в том, что Mac OS может быть установлена
только на компьютеры Мacintosh от фирмы Apple.
Множество дистрибутивов Linux в свободном доступе, их можно без
проблем скачать и использовать бесплатно. На базе программного кода как самой
Linux, так и включенных в нее программ и на их основе вполне реально
разрабатывать свои продукты. В комплекте идет стандартный набор прикладного
ПО. В Linux пользователь имеет возможность выбрать тот дистрибутив, который
максимально удовлетворяет решению его задач, а затем ещё и улучшить всю
систему «под себя». Наличие графического интерфейса спасает от сложной
42
правки файлов конфигурации в неудобном виде. Что касается безопасности Linux,
то тут все в общем очень похоже на Mac OS X. Она находятся на достойном
уровне в обеих системах и безусловно опережает безопасность Windows.
Итогом политики GPL явилось то, что сейчас есть больше 1000 разных
дистрибутивов Linux. Но не все из них достойны внимания, пользователю порой
сложно понять что-то в таком множестве версий и выбрать то, что точно подойдет
именно ему. Кроме того, бесплатность системы подразумевает почти полное
отсутствие полноценной технической поддержки. Другой нюанс – не система
получается не такая уж и бесплатная, ведь нужно либо приобрести с ней диск, что
тоже деньги, либо потратить время на скачивание.
Главная особенность Windows - ее массовость. Связано это с тем, что это
ОС, разработанная для пользователей, она не требует от пользователя
подстраиваться под нее саму, тут сама система подстраивается под
пользовательские требования. Это самая популярная в мире ОС, несмотря на то,
что, по мнению большинства она самая нестабильная и ненадежная.
Наиболее правильным в данной ситуации является выбор операционной
системы Windows 10 по следующим причинам:
Знакомый пользователям интерфейс;
Отсутствие необходимости переобучения;
Легкость администрирования;
Меньшая стоимость, чем у ОС компании Apple;
Наличие всех необходимых функций.
Программное обеспечение – совокупность математических методов,
моделей, алгоритмов и программ для реализации целей и задач информационной
системы, а также нормального функционирования комплекса технических
средств.
В состав программного обеспечения входят общесистемные и специальные
программные продукты, а также техническая документация.
Чтобы выполнить описанные задачи, применим любую актуальную СУБД.
Для простого взаимодействия системы и пользователя важно очень продуманно
подойти к реализации интерфейса системы – важно, чтобы он был простой, но
функциональный.
43
Для корректной работы БД важно корректно отразить логические
взаимосвязи среди таблиц. По итогу, на создание всей БД и базовой части
клиентского приложения тратиться немалое количество рабочего времени.
Полностью выделив, какие типы данных нам нужны нам, как они будут
сохраняться в памяти, и какую систему доступа к данным лучше всего
реализовать, мы таким образом решаем вопрос по управлению данными. Также
важно найти метод автоматизации решения возможных базовых задач.
Для определения СУБД приведем ряд групп критериев:
• Модель данных;
• Нюансы архитектуры и методы работы;
• Отслеживание функциональность программы;
• Нюансы создания программы;
• Эффективность;
• Стабильность;
• Аспекты рабочей среды;
• Сторонние критерии.
Базовым принципом подбора СУБД становится выявление программного
продукта, который максимально отвечает описанным требованиям. И решить
такую задачу не так просто. Во-первых, к СУБД всегда имеется много требований,
которые имеют свойство изменяться во времени, во-вторых, СУБД состоит из
многочисленных параметров, и все это затрудняет сравнение. Также, часто
данные о СУБД несут лишь рекламный характер, который не помогает сделать
верное суждение по каждой системе.
На уровне технических характеристик разнообразие СУБД еще больше,
чем на качественном уровне. К техническим характеристикам относятся:
общие параметры (операционная среда, потребность в оперативной
памяти, ограничения на максимальный объем БД и др.);
ограничения на операции над данными;
типы данных;
возможности средств формулировки и выполнения запросов;
работа в многопользовательских средах;
инструментальные средства разработки приложений.
44
Оценка производительности производится методом тестирования с
помощью эталонных тестов из набора AS3AP (ANSI SQL Standard Scalable and
Portable). В них контролируется широкий спектр часто встречающихся операций
БД и моделируются однопользовательские и многопользовательские среды.
В Таблице 1.7 приведена сравнительная таблица трех распространенных
систем управления базами данных, конкурирующих на рынке программного
обеспечения по основным показателям.
Таблица 1.7
Сравнение СУБД
Показатели
Microsoft SQL Server
2008
баллы
MySQL 5.1
баллы
PostgreSQL 8.4
баллы
Поддерживаемые
операционные
системы
Windows
Desktop/S
erver
3
Windows
Desktop/
Server ,
Linux,
Unix,
Mac
5
Windows1 Des
ktop/S22erver,
Linux, Unix,
2Mac
5
Поддержка даты
и времени
Да
3
Да
(но без
временн
ой зоны)
2
Да
3
Аутентификация
Средства
ми
БД и Acti
veDirector
y
3
Средства
ми БД
2
Много разных
методов,
включающих
предыдущие
1
Производительнос
ть планировщика
запросов для
сложных запросов
Средняя
(умеет
параллель
ные
запросы
«из короб
ки»)
1
Очень
хорошая
5
Плохая
1
Итого
10
14
10
45
Для проекта, описывающего разработку ИС учета заявок, наиболее
приемлема СУБД MySQL.
При выборе программного обеспечения для разработки будем
рассматривать следующие характеристики: надёжность; эффективность;
стоимость; понятность пользователю; простота настройки; простота оформления
экранных и печатных форм.
Проведем анализ актуальных на настоящий момент средств разработки.
Анализ начнется с имеющихся на данный момент языков и технологий
создания веб-проектов, количество которых не очень большое, но каждый язык
или технология в чем-то лучше другого и разработан для более узкой цели, чем
другой. Приведем существующие языки программирования и технологии и
опишем их:
1. PHP можно расшифровать как гипертекстовый препроцессор. Если
готовить простым языком, то это язык программирования, который используется
для генерации страниц сайта, ориентирующихся на гипертекстовую разметку.
Сегодня PHP является одним из наиболее распространённых направлений
программирования для глобальной сети: на нем создано уже более 10 миллионов
русскоязычных сайтов. Многие владельцы хостингов для своих пользователей по
умолчанию включают интерпретатор. Он является довольно простым языком,
обладающим высокой скоростью обработки и позволяет подключать другие
модули. Используя PHP в связке с другими модулями можно без проблем
работать с криптографической защитой, графикой, базами данных,
документацией и т.д. Интерпретаторы – аппаратное или программное средство,
выполняющее анализ, обработку и выполнение исходного кода или программы,
для языка PHP сегодня существуют для всех типов ОС.
2. ASP – технология, представляющая собой некоторые страницы на
сервере, которые при вызове выполняют некоторый программный код. Как
поведет себя пользователь, так и отреагирует страницы. Данная технология
позволяет создавать страницы сайтов в виде небольших приложений, очень
похожими на обычные программы. Обычно весь код в ASP делят на серверную и
клиентскую часть. Последняя создана для формирования визуального
представления сайта, а вот серверная часть отвечает за выполнение всех действий
46
– аутентификацию пользователя на сервере, работу с базами данных, передачу и
обмен информацией, сохранение данных. Чисто технически это всего лишь
текстовые файлы с кусками HTML-кода, скриптами на Java и Basic.
3. ASP.NET является продолжением ASP-технологии. После
обновления перед многими программистами предстал некий программный
продукт, схожий с Microsoft ASP, но поддерживающий значительно больше
функций. В принципе данная среда стала одной из частей проекта по развитию
Интернета – платформы .NET Framework – программном компоненте,
выпушенном компанией Microsoft. Основой для данного ПО стала исполняющая
среда Common Language Runtime (CLR), которая поддерживает запуск как
обычных программ, так и серверных приложений. NET Framework поддерживает
разработку программ, написанных на разных языках программирования. А все
веб-проекты, реализованные по новой технологии, отличаются своей быстротой
выполнения и компиляции. Для более качественного процесса программирования
также создали новую среду разработки и отладчик, которым мог без проблем
выявить многие скрытые и явные ошибки еще на этапе написания кода. Также
претерпела изменения компиляция и реализация кода между try и catch
операторами. Добавились новые элементы управления, что значительно
упрощало разработку самого интерфейса для пользователя.
4. Perl раньше позиционировался для создания отчетов на основе
собранных из хранилища данных, поэтому использовался он в основном для
работы с большими базами данных, из которых было нужно изымать отдельные
материалы и представлять в более читабельном виде. Символом языка стал
верблюд, который сам с виду ужасен и неказист, но может долгое время
выполнять одну и ту же изнурительную работу. Perl также активно использовался
при создании сайтов, поскольку умеет отлично работать с базами данных и
поддерживает большое количество инструментов для работы с текстом. Сегодня
он уже используется не так часто, но до сих пор некоторые серверные утилиты
для обработки текста и энциклопедические сайты строятся именно на нем.
5. Python/Zope являются языками высокого уровня. Создатели
потрудились на славу, чтобы любому программисту было очень удобно работать
с готовыми кодами, а ПО под управлением Python имело высокую скорость
47
выполнения. Сам язык построен так, что в нем без проблем можно встретить
элементы объектно-ориентированного и императивного программирования, а
само ядро имеет минимальный набор команд. Реализуя классы и функции, в
конечном итоге можно составить несколько модулей. И поэтому Python активно
используется для разработки приложения для математических расчётов или
работы с текстом.
6. JSP – технология, представляющая собой страницы, написанные на
Java и выполняемые на сервере, что больше всего зависит от компилятора. При
использовании Jasper первоначально создается высоко оптимизированный
байтовый код, который затем передается Java-машине для выполнения. А при
использовании Tomcat сервлет-контейнера – программы, представляющей из себя
сервер, поддерживающий нормальную работу сервлетов на протяжении всего из
жизненного цикла в зависимости от спецификации. Может использоваться и как
самостоятельный сервер, и быть поставщиком страниц для другого веб-сервера, а
также интегрироваться в java EE сервер приложений. JSP поддерживает обмен
данными между сервлетом и клиентами, выполняет часто такие функции, как
создание программной среды для нормальной работы сервлета, авторизацию и
идентификацию пользователей, построение сессии для них. Является довольно
популярным решение при создании интернет-магазинов или аукционов. Секрет
языка в том, что отлаженные код может выполняться как на сервере, так и в
пользовательском браузере, также имеется возможность полноценного
программирования с классами, разделением прав доступа и прочими удобствами,
предоставляемыми полноценной Java.
7. HTML можно смело назвать основой всего интернета. Разработчику
можно использовать различные фреймы и писать на любом языке
программирования, но только при помощи HyperText MarkUp Language возможно
графическое представление данных в окне браузера. Готовая страница обычно
состоит из набора тегов, среди которых находится сам текст и выполняется
подключение других сторонних компонентов. Чаще всего теги встречаются
парные – один открывает и содержит в себе все настройки текста, альтернативные
записи, а затем закрывается. Бывают и одинарные теги. Благодаря HTML
программист, верстальщик и даже обычный пользователь могут работать с
48
графикой, дополнениями браузера, таблицами, документами, шрифтами,
фреймами, другими технологиями программирования и т.д.
8. Dynamic HTML использует статический язык разметки HTML,
каскадные таблицы стилей CSS для оперативного изменения внешнего вида
компонента при прогрессивном программировании, а также возможности
JavaScript, позволяющие вносить изменения без перезагрузки страницы.
Страницы, написанные с использованием такой технологии достаточно долго
грузятся, зато потом сам пользователь может с уверенностью переключать
вкладки, догружать картинки, изменять положение объектов, обновлять
содержимое и т.д. без загрузки лишнего байта. А самое главное преимущество
заключается в том, что все скрипты выполняются не посредственно на
пользовательской машине, поэтому динамические страницы, несмотря на их
немалый вес и интересный дизайн могут быть использованы на любом сервере.
9. XHTML является представителем гипертекстовой разметки, но
основан не на тегах, а на иерархиях XML. C технической точки зрения такая
разметка мало отличается от оригинала, но вот в плане читабельности
значительно выигрывает, поскольку в XML все должно располагаться строго и по
порядку. XHTML версии 1.1 был принят Консорциумом – организацией, которая
разрабатывает стандарты для глобальной сети интернет, и проверяется
валидатором W3C. Всего можно выделить несколько направлений языка – XSLT
и Xpath. В целом такое новое решение оказалось удобным и быстрым.
Структурированная иерархия избавляет ядро браузера от бесконечного хранения
шаблонов, а также уменьшает время на обработку и отображение страницы, что
дает возможность использовать это техническое решение на мобильных девайсах.
10. XSL является набором пользовательских стилей, но имеет
совершенно иную реализацию, нежели популярный CSS. Главным отличием
можно назвать использование XML, что серьезно уменьшает количество
допущений при разработке стиля. Также готовый документ на этапе написания
всегда можно проверить на правильность, чтобы выявить ошибки еще на стадии
проектирования. Такая строгость системы разработки кода в XML является
плюсом для самих разработчиков, поскольку увеличивает читабельность готового
текста и уменьшает сложность дальнейшего редизайна. Также, как и в CSS, здесь
49
можно задать двум разным объектам или целой группе клонов данного объекта
один стиль отображения, но вся страница будет формироваться на сервере. При
этом с одной стороны нельзя легким путем обеспечить вложение объектов друг в
друга, поскольку множество элементов находятся отдельно друг от друга, но зато
без проблем можно задать свойства для каждого объекта, что позволяет упростить
сложное форматирование.
11. CSS используется программистами для разработки наборов стилей
на основе объектно-ориентированного программирования. Суть языка
заключается в возможности описания классов на странице и всех входящие
объектов. Т.е. можно указать цвет, шрифт, способ отображения, размер и другие
свойства для каждого объекта и использовать готовый стиль нужное количество
раз без дополнительного описания. Т.о. использование каскадных таблиц стилей
значительно сокращает размер HTML-кода, а также позволяет настраивать
отображение сайта для разных браузеров и устройств. При это можно подключить
другой набор стилей, и документ примет новый вид без изменения кода.
Технология каскадности позволяет объединять объекты разных категорий в один
контейнер и задавать один стиль для множества объектов одновременно.
12. JavaScript характеризуется как прототипно-ориентированный язык
программирования и является диалектом языка ECMAScript. Чаще всего
используется в качестве встраиваемого языка для доступа к объектам
приложений. Широко применяется в браузерах как язык сценария для реализации
интерактивных веб-страниц. Можно выделить следующие характерные черты
данного языка: динамическая типизация, автоматическое управление памятью,
слабая типизация, прототипное программирование, выделение функций как
объектов первого класса. На современный JavaScript оказали влияние разные
языки программирования – главной целью было создать язык, схожий с Java, но
при этом легкий для понимания непрофессиональными программистами. Схема
работы – текстовый файлы с кодом подключаются к документам и выполняются
средствами клиентской машины. Очень часто данная технология применяется для
корректировки работы органов управления сайта и контроля за действиями
браузера. На практике же JavaScript применяют в области рекламы для создания
баннеров, контекстной рекламы, не засекаемой поисковой машиной.
50
13. SSI переводится как включение от сервера. Это обычно означает, что
разработчики выносят часть функционала или кода, который повторяется, чтобы
тот подгружался в документ только по мере необходимости. Часто такая
технология используется, как замена каскадных стилей, но чаще всего ее можно
встретить в рекламной индустрии. Различные баннеры, появляющиеся при
повторной загрузке страницы, выбираются при помощи cgi-скриптов,
подключаемых посредством SSI. Но такая возможность из-за высокой
вероятности вирусной атаки предоставляется только на платных хостингах –
вычислительной мощности для физического расположения информации на
сервере, которая всегда находится в сети интернет. Хостингом нередко называют
и услугу по размещению оборудования на территории провайдера для
обеспечения бесперебойной связи с высокой пропускной способностью.
14. AJAX – технология, появившаяся сравнительно недавно, но уже
завоевавшая популярность. С технической точки зрения AJAX представляет из
себя асинхронный JavaScript и XML, которые во время работы пользователя на
странице могут осуществлять обмен данными без дополнительного обновления
самой страницы. Т.е. пользователь осуществляет переход по вкладкам,
просматривает фото, статьи, читает сообщения –и все это время работает с одной
страницей – это очень удобно с точки зрения скорости работы и простоты
навигации. Но есть в данной технологии и несколько весомых минусов. Во-
первых: при низкой скорости канала работа AJAX становится видимой. Во-
вторых, страдает рейтинг сайта, поскольку вся информация является статической
и не индексируется поисковыми системами, а также не присутствует в рейтингах.
Кроме того, AJAX потребляет некоторое количество ресурсов самого
пользовательского ПК, поэтому при отображении большого и красочного сайта
возможны повисания и некоторое снижение активности системы.
15. XML является иерархической технологией для хранения данных в
текстовой виде. В какой-то мере написание скриптов на XML можно относить к
объектно-ориентированному программированию. Можно выделить множество
объектов, которые обладают собственным набором свойств и обычно является
либо элементом управления, либо подключаемым модулем. Для настройки
каждого объекта используется описание его параметров с учетом вложенности