43
использования баз данных, а также средств вычислительной техники
создавались СУБД, поддерживающие различные дата логические модели [8].
Сначала стали использовать иерархические дата логические модели.
Простота организации, наличие заранее заданных связей между сущностями,
сходство с физическими моделями данных позволяли добиваться
приемлемой производительности иерархических СУБД на медленных ЭВМ с
весьма ограниченными объемами памяти. Но, если данные не имели
древовидной структуры, то возникала масса сложностей при построении
иерархической модели и желании добиться нужной производительности.
Сетевые модели также создавались для мало ресурсных ЭВМ. Это
достаточно сложные структуры, состоящие из «наборов» – поименованных
двухуровневых деревьев. «Наборы» соединяются с помощью «записей-
связок», образуя цепочки и т. д. При разработке сетевых моделей было
выдумано множество «маленьких хитростей», позволяющих увеличить
производительность СУБД, но существенно усложнивших последние.
Сложность практического использования иерархических и сетевых СУБД
заставляла искать иные способы представления данных. В конце 60-х годов
появились СУБД на основе инвертированных файлов, отличающиеся
простотой организации и наличием весьма удобных языков
манипулирования данными. Однако такие СУБД обладают рядом
ограничений на количество файлов для хранения данных, количество связей
между ними, длину записи и количество ее полей.
Наиболее современным и практичным с точки зрения
программирования является использование реляционной модели данных. Эти
модели характеризуются простотой структуры данных, удобным для
пользователя табличным представлением и возможностью использования
формального аппарата алгебры отношений и реляционного исчисления для
обработки данных.
44
Реляционная модель ориентирована на организацию данных в виде
двумерных таблиц. Каждая реляционная таблица представляет собой
двумерный массив и обладает следующими свойствами:
- каждый элемент таблицы - один элемент данных;
- все столбцы в таблице однородные, т. е. все элементы в столбце
имеют одинаковый тип (числовой, символьный и т. д. ) и длину;
- каждый столбец имеет уникальное имя;
- одинаковые строки в таблице отсутствуют;
- порядок следования строк и столбцов может быть произвольным.
Отношения представлены в виде таблиц, строки которых
соответствуют кортежам или записям, а столбцы - атрибутам отношений,
доменам, полям. Поле, каждое значение которого однозначно определяет
соответствующую запись, называется простым ключом (ключевым полем).
Если записи однозначно определяются значениями нескольких полей, то
такая таблица базы данных имеет составной ключ. Чтобы связать две
реляционные таблицы, необходимо ключ первой таблицы ввести в состав
ключа второй таблицы (возможно совпадение ключей); в противном случае
нужно ввести в структуру первой таблицы внешний ключ - ключ второй
таблицы.
1.4.2 Обоснование проектных решений по программному
обеспечению
Логически в современной реляционной СУБД можно выделить
наиболее внутреннюю часть – ядро СУБД (часто его называют Data Base
Engine), компилятор языка БД, подсистему поддержки времени выполнения,
набор утилит. В некоторых системах эти части выделяются явно, в других –
нет, но логически такое разделение можно провести во всех СУБД. Ядро
СУБД отвечает за управление данными во внешней памяти, управление
буферами оперативной памяти, управление транзакциями и журнализацию.
Ядро СУБД обладает собственным интерфейсом, не доступным
45
пользователям напрямую и используемым в программах, производимых
компилятором SQL (или в подсистеме поддержки выполнения таких
программ) и утилитах БД. Ядро СУБД является основной резидентной
частью СУБД. При использовании архитектуры «клиент-сервер» ядро
является основной составляющей серверной части системы. Основной
функцией компилятора языка БД является компиляция операторов языка БД
в некоторую выполняемую программу. Основной проблемой реляционных
СУБД является то, что языки этих систем являются непроцедурными, т. е. в
операторе такого языка специфицируется некоторое действие над БД, но эта
спецификация не является процедурой, а лишь описывает в некоторой форме
условия совершения желаемого действия. Поэтому компилятор должен
решить, каким образом выполнять оператор языка прежде, чем произвести
программу [18]. Требования, предъявляемые к современным СУБД:
1. Поддержка определённой логической модели данных.
2. Наличие встроенных языковых средств, в том числе:
а) язык определения данных – Data Definition Language(DDL).
б) языки манипулирования данных - Data Manipulation Language(DML).
в) язык запросов – Query Language(QL).
3. Наличие графического интерфейса, в котором можно выделить:
интерфейс пользователя(User Interface), интерфейс разработчика(Developer
Interface), интерфейс администратора(Administrator Interface).
4. Наличие подсистемы словаря данных и системного каталога.
5. Наличие программных средств контроля целостности данных.
6. Наличие средств разграничения доступа к данным.
7. Наличие средств документирования разрабатываемых проектов.
8. Наличие средств обучения пользователей, а также средств
автоматизирующих выполнение основных типовых операций.
Microsoft Access – это функционально полная реляционная СУБД. В
ней предусмотрены все необходимые средства для определения и обработки
данных, а также для управления ими при работе с большими объемами
46
информации. В Access существуют средства просмотра и манипулирования
объектами базы данных [9]:
- панель инструментов позволяет быстро выполнять команды создания,
открытия и управления объектами базы данных;
- полоса объектов, предназначенная для просмотра объектов БД. Ее
вертикальное расположение более удобно в использовании;
- ярлыки в окне базы данных ускоряют создание объектов с помощью
Мастеров или открытие новых объектов в режиме Конструктора:
- настройка способов выбора и открытия объектов в окне базы данных;
К существующим возможностям, облегчающим работу с данными и
проектирование базы данных, в среде Microsoft Access относятся следующие:
- поддерживается блокировка на уровне записей в дополнение к
обычной блокировке, которая блокировала все записи на 4-кбайтной
странице;
- можно свободно перемещаться между диалоговыми окнами поиска,
замены и работы с данными;
- возможен просмотр и редактирование связанных записей в режиме
таблицы (subdatasheet);
- автоматическое обнаружение ошибок переименования позволяет
корректировать общие ошибки, вызванные переименованием форм, отчетов,
таблиц, запросов, полей, текстовых боксов (text boxes) и других элементов
управления;
- поддержка 16-разрядного стандарта код ировки символов Unicode;
- использование Microsoft ActiveX Data Objects (ADO) для доступа и
манипулирования данными в базах данных сервера.
Microsoft Access предоставляет максимальную свободу в задании типа
ваших данных (текст, числовые данные, даты, время, денежные значения,
рисунки, звук, документы, электронные таблицы). Можно задать также
форматы хранения и представления этих данных при выводе на экран или
печать. Microsoft Access может работать с большим числом самых
47
разнообразных форматов данных, включая файловые структуры других
СУБД. Можно оосуществлять импорт и экспорт данных из файлов текстовых
редакторов или электронных таблиц. С помощью Access вы можно
непосредственно обрабатывать файлы Paradox, dBASE III, dBASE IV, Btrieve,
FoxPro и др. При любой обработке данных из нескольких таблиц Access
использует однажды заданные вами связи между таблицами [4].
Microsoft Access спроектирован таким образом, что он может быть
использован как в качестве самостоятельной СУБД на отдельной рабочей
станции, так и в сети — в режиме «клиент — сервер». Поскольку в Access к
данным могут иметь доступ одновременно несколько пользователей, в нем
предусмотрены надежные средства защиты и обеспечения целостности
данных. Можно заранее указать, какие пользователи или группы
пользователей могут иметь доступ к объектам (таблицам, формам, запросам)
к базам данных. Access автоматически обеспечивает защиту данных от
одновременной их корректировки разными пользователями, в Access
имеются средства, позволяющие легко проектировать и создавать
приложения для работы с базами данных без знания языка
программирования. Работа в Access начинается с определения реляционных
таблиц и их полей, которые будут содержать данные. Microsoft Access
предоставляет дополнительные средства разработки приложений, которые
могут работать не только с собственными форматами данных, но и с
форматами других наиболее распространенных СУБД. Возможно, наиболее
сильной стороной Access является его способность обрабатывать данные
электронных таблиц, текстовых файлов, файлов dBASE, Paradox, Btrieve,
FoxPro и любой базы данных SQL, поддерживающей стандарт ODBC.
Таким образом, для построения эффективно работающей базы данных
для системы обслуживания производственных процессов в ресторане
«Альянс» целесообразно использовать Microsoft Access. Существующая на
предприятии локальная сеть полностью обеспечивает эффективную работу
данного программного продукта, а разработка базы данных на базе Access
48
является в настоящее время наиболее дешевым решением задачи, не
требующем привлечения квалифицированных специалистов для решения
сложных задач программирования.
1.4.3 Обоснование проектных решений по техническому
обеспечению
Чтобы получить интересующую его информацию, пользователь ЭИС
ресторана «Альянс» должен иметь физический доступ к соответствующей
СУБД, быть в курсе модели данных, знать схему базы данных и, наконец,
уметь пользоваться соответствующим языком запросов. К настоящему
времени сложились две основные формы организации технического
обеспечения функционирования ЭИС:
централизованная использование больших ЭВМ и вычислительных
центров;
децентрализованная использование персональных компьютеров
непосредственно на рабочих местах.
Наиболее перспективной следует считать организацию технических
средств на базе распределенных сетей из ПК и сервера, мэйнфрейма для
хранения баз данных, общих для всех функциональных подсистем,
организованных по технологии клиент-сервер. Этот режим предполагает
выделение отдельного компьютера и представляет схему взаимодействия
рабочих станций (клиентов) и сервера вычислительной сети, при которой
рабочая станция получает от сервера и обрабатывает только то подмножество
данных, которые соответствуют условию, указанному в запросе [50]. В
отличие от режима «файл-сервер», на данном компьютере находятся не
только общие базы данных, но и программы первичной обработки данных.
Это позволяет другим программам на удалённых компьютерах запрашивать
не всю информацию из базы данных, а только частично или полностью
обработанную сервером.
49
В настоящее время ООО «Альянс» располагает современной локальной
сетью, построенной по технологии клиент-сервер и способной обеспечить
эффективную работу с разрабатываемой базой данных агентства и
прикладным программным обеспечением ЭИС.
В соответствии с постановкой заданий по разработке ЭИС требуется
спроектировать распределенную базу данных, доступ к которой возможен в
двух режимах: пользовательском и административном. Доступ в
пользовательском режиме предполагается реализовать в отношении
сотрудников ресторана, ответственных за контроль состояния склада,
формирование заказов на поставку продукции для обеспечения деятельности
производственных цехов, проведение аналитических сведений о динамике
поступления заказов и обслуживании клиентов, а также менеджеров смен,
осуществляющих ввод в базу данных новых сведений о выполнении
производственных заданий в течение последней смены. Доступ в
пользовательском режиме должен обеспечивать возможность введения
данных в некоторые таблицы базы данных, выполнение и распечатку на
принтерах служебных запросов пользователей. Однако, с целью обеспечения
целостности базы данных, пользователи, использующие доступ в
пользовательском режиме, не должны иметь возможности внесения
изменений в блоки справочной информации: технологические карты, план-
меню и т. п. Для получения возможности редактирования данных в
справочной информации необходимо осуществить вход в программу с
использованием пароля. При этом целесообразно различным группам
пользователей предоставлять различные пароли, что позволит обеспечить
возможность редактирования тех сегментов в базе данных, на изменение
которых у пользователя есть полномочия.
При работе информационной системы основным инструментом
извлечения информации является построение структурированных запросов к
имеющейся базе данных. Поэтому основным технологическим вопросом
является следующий – какой следует выбрать механизм управления базой
50
данных? В соответствии с общими требованиями к проектируемой ЭИС
должны выполняться следующие требования:
- программный комплекс должен быть масштабируемым
- программный комплекс должен быть платформонезависимым
При описании алгоритма работы системы формирования
экономической информации в информационной системе необходимо
обратить внимание на то, что вложенность комплексных продуктов
ресторана не ограничена никакими внешними условиями и поэтому при
разработке базы данных для ввода и хранения информации необходимо
предусмотреть её динамический характер – при необходимости должен
автоматически создаваться новый уровень данных, куда должен будет
осуществляться ввод данных по элементам меню продуктам
соответствующего высокого уровня сложности.
Инструкция по
работе с СДО для
студента Аксёнова
Ирина
Александровна
Адрес сайта
ido.tltsu.ru
Далее ввести
логин и пароль
Логин:aksenovai
a
Пароль:asdfghjk
Справа в разделе
«Учебный
процесс» доступны
пункты:
Справка-
вызов –
можно
заказать
справку –
вызов на
сессию и ее
пришлют на
почтовый
адрес
51
2 ПРОЕКТНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Разработка проекта автоматизации
2.1.1 Этапы жизненного цикла проекта автоматизации
Жизненный цикл (ЖЦ) информационной системы – это период
создания и использования информационной системы (ИС), начиная с
момента возникновения потребности в ИС и заканчивая моментом полного
ее выхода из эксплуатации.
Основным нормативным документом, регламентирующим жизненный
цикл программного обеспечения, является международный стандарт ISO/IEC
12207 [32].
Структура ЖЦ включает процессы, действия и задачи, которые должны
быть выполнены во время создания информационной системы. Каждый
процесс разделен на набор действий, каждое действие — на набор задач.
Каждый процесс, действие или задача инициируется и выполняется другим
процессом по мере необходимости, причем не существует заранее
определенных последовательностей выполнения. Связи по входным данным
при этом сохраняются.
По данному стандарту в структуре жизненного цикла выделяют
перечисленные ниже этапы.
1) Предпроектное обследование и анализ данных:
сбор материалов для проектирования, при этом выделяют
формулирование требований, с изучения объекта автоматизации, даются
предварительные выводы предпроектного варианта ИС;
анализ материалов и разработка документации, обязательно дается
технико-экономическое обоснование с техническим заданием на
проектирование ИС.
2) Проектирование:
2.1) предварительное проектирование;
52
выбор проектных решений по аспектам разработки ИС;
описание реальных компонент ИС;
оформление и утверждение технического проекта (ТП).
2.2) детальное проектирование:
выбор или разработка математических методов или алгоритмов
программ;
корректировка структур баз данных (БД);
создание документации на доставку и установку программных
продуктов;
выбор комплекса технических средств с документацией на ее
установку.
2.3) разработка техно-рабочего проекта (ТРП) ИС.
2.4) разработка методологии реализации функций управления с
помощью ИС и описанием регламента действий аппарата управления.
3) Разработка приложений, тестирование, написание документации:
получение и установка технических и программных средств;
тестирование позволяет выявить наличие ошибок или;
подготовка текстовых и учебных материалов.
4) Внедрение:
ввод разработанного модуля;
обучение работников для который разрабатывался этот модуль;
сдача и подписание актов приемки-сдачи работ.
5) Эксплуатация и сопровождение:
повседневная эксплуатация;
общее сопровождение всего проекта [22].
2.1.2 Ожидаемые риски на этапах жизненного цикла и их
описание
Процесс разработки программного обеспечения связан с