66
Комплексная оценка определена при помощи суммирования оценок по
частным показателям. Вес положительных оценок равен единице, отрицательной –
нулю. Стоимостный показатель не используется, так как в реестре лицензионного
программного обеспечения, закупаемого Управлением информационных
технологий АССП для нужд ведомства, представлена широкая номенклатура
программных средств.
В результате сравнения СУБД-кандидатов по обобщенному показателю,
представленному в таблице 1.8, с учетом отсутствия требования заказчика к
применению конкретной СУБД, для целей проекта наиболее пригодной является
система управления базой данных MS SQL Server 2014.
Требования к проектируемому программному средству
При проектировании и разработке системы необходимо максимально
эффективным образом использовать ранее закупленное программное обеспечение,
как серверное, так и для рабочих станций. Используемое при разработке
программное обеспечение и библиотеки программных кодов должны иметь широкое
распространение, быть общедоступными и использоваться в промышленных
масштабах. Базовой программной платформой должна являться операционная
система MS Windows 7.
Требования к оформлению экранных и печатных форм, эргономике
программного обеспечения
Под эргономичностью пользовательского интерфейса будем понимать
совокупность свойств программного комплекса, обеспечивающих возможность
динамического взаимодействия человека с программой в целях наиболее
эффективного выполнения программным комплексом поставленных задач в
заданных условиях его эксплуатации [28].
Исходя из выбранной операционной системы, взаимодействие пользователей
с разрабатываемым прикладным программным обеспечением должно
осуществляться посредством визуального графического интерфейса (GUI),
разрабатываемого на основе стандартных визуальных компонентов. В соответствии
с современными представлениями в области эргономики, интерфейс пользователя
67
должен быть понятным и удобным, обеспечивать быстрое отображение экранных
форм и экономить усилия пользователя [30].
Для конкретизации требований к пользовательскому интерфейсу приложения
был произведен опрос среди сотрудников клиентской службы Управления делами с
последующим обсуждением и согласованием с работниками Управления
информационных технологий АССП. В результате сформирован следующий
перечень требований:
1. Поля ввода и редактирования информации должны удовлетворять
принятым соглашениям в части использования функциональных клавиш, режимов
работы, поиска, использования оконной системы.
2. Интерфейс должен соответствовать современным эргономическим
требованиям, обеспечивать удобный интерактивный доступ к основным функциям
программы и результатам их выполнения. Оконные формы не должны быть
перегружены графическими элементами.
3. Все надписи экранных форм, а также сообщения, выдаваемые
пользователю (кроме системных сообщений) должны быть на таджикском или
русском языках. Должно быть предусмотрено простое переключение между
языками в соответствующем пункте главного меню или за счет специального
визуального элемента. Так же система должна осуществлять поддержку UNICODE,
национальных дат и чисел.
4. Интерфейс должен быть рассчитан на преимущественное использование
манипулятора типа «мышь», то есть управление системой должно осуществляться с
помощью набора экранных меню, кнопок, значков и т.п. элементов. Клавиатурный
режим ввода должен использоваться главным образом при заполнении и/или
редактировании текстовых и числовых полей экранных форм.
5. Экранные формы программы должны быть унифицированы: выполнены
в едином графическом дизайне и цветовой гамме, с одинаковым расположением
основных элементов управления и навигации.
6. При неправильных (неправомочных) действиях пользователя система
должна выдавать пользователю служебные сообщения (предупреждения), после
чего возвращаться в рабочее состояние, предшествовавшее неверной
(недопустимой) команде или некорректному вводу данных.
68
7. Сходные операции должны обозначаться сходными графическими
значками, кнопками и другими управляющими (навигационными) элементами.
Напротив, внешнее поведение сходных элементов интерфейса (реакция на
наведение указателя «мыши», переключение фокуса, нажатие кнопки) должно
реализовываться одинаково для однотипных элементов.
При проектировании автоматизированной системы регистрации обращений
граждан будет использована нисходящая стратегия на базе блочно-иерархического
проектирования [6]. Это связано со следующими соображениями:
простота организации параллельных процессов проектирования;
низкая степень риска ошибки проектирования;
простота интеграции подсистем ИС;
системность проектирования.
Но выбор нисходящей стратегии так же накладывают дополнительные
условия сроки проектирования и порядок согласования проектной документации.
Для проектирования выбран метод структурного системного анализа и синтеза ИС,
так как необходимы описание реализации ПО, возможность дальнейшего
планирования ИС и использование CASE-средств.
Для разработки собственного программного продукта, позволяющего
автоматизировать регистрацию обращений граждан, необходимо определиться как
с языком и средой программирования.
Среди множества языков программирования, необходимо выделить
следующие основные языки, в которых возможна разработка нашего приложения:
C, C++, Visual Basic, Object Pascal. Кратко охарактеризуем каждый из них.
C – стандартизированный процедурный язык программирования,
разработанный в начале 1970-х годов сотрудниками Bell Labs Кеном Томпсоном и
Денисом Ритчи. В настоящий момент является одним из самых широко
используемых языков программирования. Он включает в себя управляющие
конструкции, рекомендованные теорией и практикой программирования. Его
структура обязывает программиста использовать в своей работе нисходящее
проектирование, структурное программирование и пошаговую разработку модулей.
Программирование на этом языке характеризуется компактностью и быстротой
исполнения.
69
К особенностям языка C относятся минимальное количество ключевых слов;
использование препроцессора для определения макросов, включение исходных
кодов других файлов и условной компиляции; широкое использование библиотек;
определение пользовательских типов и составных типов; слабая статическая
типизация: у всех данных есть фиксированные типы, но неявные преобразования
разрешены; возможность отдельной компиляции файлов отдельно и связи друг с
другом, контролируемая видимость функций и данных.
C++ – компилируемый строго типизированный язык программирования
общего назначения, который с начала 1990-х годов стал одним из наиболее широко
применяемых языков программирования. Поддерживает различные парадигмы
программирования: обобщённую, процедурную, функциональную; наибольшее
внимание уделено поддержке объектно-ориентированного программирования.
Большинство программ на С исправно работают и с компилятором С++. С++ имеет
синтаксис, базированный на синтаксисе Си.
Нововведениями С++ в сравнении с C являются поддержка обобщённого
программирования через шаблоны; поддержка объектно-ориентированного
программирования через классы; дополнительные типы данных; дополнения к
стандартной библиотеке; перегрузка операторов и имён функций и т.д.
Visual Basic – это последняя версия одного из наиболее популярных языков
программирования для среды Windows, позволяющий быстро создавать
приложения. Является встроенным языком для приложений Microsoft Office и ряда
приложений сторонних разработчиков.
Visual Basic представляет собой интегрированную среду разработки,
содержащую набор инструментов, которые облегчают и ускоряют процесс
разработки приложений. Visual Basic использует объектно-ориентированный
подход к программированию. К достоинствам этого языка следует отнести высокая
скорость создания приложений с графическим интерфейсом для MS Windows;
простой синтаксис; возможность компиляции как в машинный код, так и в P-код (по
выбору программиста); защита от ошибок, которые связанны с применением
указателей и доступом к памяти.
Однако в данном языке отсутствует наследование реализации объектов, а
также присутствует такой очевидный недостаток, как низкая скорость работы,
70
которая обусловлена тем, что практически все встроенные функции языка
реализуются через библиотеку времени исполнения.
Язык Pascal был разработан Никлаусом Виртом в 1970 году, а в 1983 году был
принят первый стандарт языка (ISO 7185:1983). В 1990 году был принят стандарт
ISO/IEC 10206, который определил так называемый Extended Pascal. Основным
изменением стало добавление модульности. К особенностям данного языка
относятся строгая типизация и наличие средств структурного (процедурного)
программирования, а также интуитивно понятный синтаксис с минимумом
неоднозначностей. Наиболее известной реализацией Паскаля, обеспечившей
широкое продвижение и развитие языка, является Turbo Pascal фирмы Borland,
который затем разросся до Object Pascal, в который были внедрены значительные
расширения языка.
Выберем ряд критериев, которым должен соответствовать язык
программирования для того чтобы он подходил для разработки проекта.
объектно-ориентированность;
высокоуровневость;
удобство модели инкапсуляции;
поддержка полиморфизма на достаточном уровне;
удобство модели наследования;
опыт программирования разработчика.
Проведем анализ вышеописанных языков программирования по
определенным критериям. Результаты анализа представлены в таблице 1.9. Вес
положительных оценок равен единице, отрицательной – нулю.
Из результатов исследования можно сделать вывод о том, что язык
программирования Object Pascal является оптимальным для разработки
программного продукта для автоматизированной регистрации, так как
удовлетворяет всем предъявленным требованиям.
После выбора языка программирования непосредственно встает вопрос
определения среды программирования. В настоящий момент язык
программирования Object Pascal реализован в ряде сред, наиболее
распространенными из которых являются различные версии: MS Visual Studio,
Delphi и Lazarus.
71
Таблица № 1.9
Сравнительный анализ языков программирования
Критерий
C
C++
Visual Basic
Pascal
Объектно-
ориентированность
0
1
1
1
Высокоуровневость
0
0
1
1
Удобство модели
инкапсуляции
1
0
0
1
Поддержка
полиморфизма на
достаточном уровне
0
1
1
1
Удобство модели
наследования
1
1
0
1
Опыт
программирования
разработчика
0
0
1
1
Общая оценка
2
3
4
6
При выборе среды программирования были рассмотрены такие среды как:
Embarcadero Delphi XE8, MS Visual Studio 2015, Lazarus 1.6. Все данные средства
обладают одинаковыми наборами визуальных компонентов для разработки
Windows-приложений. Проведем сравнение возможных сред программирования по
ряду значимых критериев, таблица 1.10. Вес положительных оценок равен единице,
отрицательной – нулю.
Таблица № 1.10
Сравнение сред программирования для языка Object Pascal
Критерий
MS Visual
Studio 2015
Embarcadero
Delphi XE8
Lazarus 1.6
Разнообразие встроенных
классов
1
1
1
Возможность разработки
Windows приложений
1
1
1
Разнообразие различных
технологий подключения к БД
1
1
1
Наличие лицензионной версии у
разработчика или заказчика
0
1
1*
Наличие опыта у разработчика
0
1
0
Общая оценка
3
5
3
72
Так как Lazarus 1.6 является свободно-распространяемым программным
обеспечением, то показатель критерия «Наличие лицензионной версии у
разработчика или заказчика» оценен в 1.
Учитывая опыт работы разработчика и наличие лицензионной версии среды
разработки, в качестве среды программирования была выбрана среда Embarcadero
Delphi XE8.
1.4.3 Обоснование проектных решений по техническому
обеспечению
Техническое обеспечение (ТО) — это комплекс технических средств,
предназначенных для обеспечения работы автоматизированной системы [31].
В состав комплекса входят электронные вычислительные машины,
осуществляющие обработку информации, средства подготовки данных на
машинных носителях, средства сбора и регистрации информации, средства передачи
данных по каналам связи, средства накопления и хранения данных и выдачи
результатной информации, вспомогательное оборудование и организационная
техника [1].
Основным требованием заказчика является максимальное и наиболее
эффективное использование существующих у потребителя технических средств.
При этом реализация информационной системы может быть выполнена как в
архитектуре файл сервера, так и в архитектуре «клиент–сервер». Ранее выполненные
проектные решения позволяют остановиться на клиент-серверной архитектуре,
которая подразумевает наличие следующих технических средств:
Сервер БД.
Рабочая станция (персональный компьютер) пользователей.
Рабочая станция (персональный компьютер или терминал)
администратора.
Сервер БД должны быть отказоустойчивым, использовать современные
технологии, позволяющие обеспечить повышенную надежность хранения данных и
оперативную замену оборудования. Для этого может применяться распределенная
избыточная запись и считывание данных; независимые дисковые массивы; создание
зеркал и кластеризация. Сервер должен быть соединен с рабочими станциями
73
пользователей через локальную сеть с пропускной способностью не менее 100
Мбит/с.
В рамках технической архитектуры информационной системы АССП в
Управлении делами имеется сервер БД, на котором можно разместить все данные.
Доступ к серверу подразумевает относительно небольшое количество пользователей
(до 20), однако при расширении функционала ИС предполагается подключение к
базе данных большего количества пользователей из числа сотрудников других
подразделений и местных управлений АССП. Поэтому сервер заранее должен
обладать большой оперативной памятью, большой памятью жесткого диска,
высоким быстродействием.
Планируется использовать существующий сервер ведомственной БД. Он
является достаточно мощным для размещения на нем данных решаемой задачи
автоматизации. Его основные технические характеристики:
Модель Nix S5000 в корпусе Miditower INWIN EAR002 ATX 450W;
Центральный процессор Intel Core i7-6700 частота 3.4 GHz, 4 ядра, с
интегрированным чипсетом SVGA HD Graphics 530;
Охлаждение: Arctic Cooling Alpine 11 Pro rev.2 Cooler (775/1155, 23.5дБ,
500-2000 об/мин) и Cooling Arctic F12 (3пин, 120x120x25мм,24.4дБ, 1350 об/мин);
Оперативная память: две планки DDR3 DIMM 8Gb <PC3-12800>;
Система хранения данных: RAID-массив на основе двух HDD 2 Tb SATA
6Gb/s Seagate Constellation, 7200rpm 128Mb;
Материнская плата: GIGABYTE GA-Z170-HD3 DDR3 rev1.0 под разъем
LGA1151, два порта PCI-E;
сетевой адаптер под 10/100/1000 Мбит/сек;
совместимость о операционными системами: Windows Server 2012 R2
Standard, Windows Server 2012 R2 Essentials, Windows Server 2012 R2 Foundation,
Windows Server 2012 Standard, Windows Server 2008 R2 Standard, Windows Server
2008 R2 Foundation.
Для повышения устойчивости данных сревер БД дополнительно оснастим
линейно-интерактивным источником бесперебойного питания APC Smart-UPS C
1500VA LCD 230V SMC1500I, который обеспечивает стабилизацию напряжения на
выходе; при этом частоты на входе и выходе совпадают. Время работы сервера БД
74
от батарей при нагрузке 400 Вт составит 16 минут, что позволяет администратору
организовать штатное отключение сервера, или перевести техническую
инфраструктуру на питание от резервных линий.
Основные характеристики рабочих станций пользователей и администратора
модели HP Z240 более чем удовлетворяют требованиям разрабатываемого ПО:
Центральный процессор – Intel Core i7-6700 Quad-Core с частотой 3,4 ГГц,
кэш L3 8 Мб под сокет FCLGA1151;
Объем оперативной памяти – 4 планки DIMM 288-Pin 8 Гб общей
емкостью 64 Гб.
Графический адаптер: интегрированный Intel HD Graphics 530;
Дисковая подсистема SATA 1 TB 7200 rpm
Устройство чтения компакт–дисков (DVD–ROM);
Сетевой адаптер 10/100/1000 Mbps Gigabit Ethernet (RJ-45).
Операционная система: Windows 7 Professional (64-bit)
Мощность блока питания: 400 Вт.
Таким образом, перечисленные характеристики имеющихся технических
средств, свидетельствуют о том, что не требуется использование дополнительных
технических средств, в связи с чем повышается экономическая эффективность
проекта.
75
II ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1 Разработка проекта автоматизации
2.1.1 Этапы жизненного цикла проекта автоматизации
Одним из базовых понятий методологии проектирования информационных
систем является понятие жизненного цикла (ЖЦ) ее программного обеспечения,
которое представляет собой период времени с момента принятия решения о
необходимости создания ИС до момента ее полного изъятия из эксплуатации.
Существует целый ряд стандартов, регламентирующих ЖЦ программного
обеспечения, а в некоторых случаях и процессы разработки. Основным следует
назвать международный стандарт ISO/IES 12207:2008 “Information Technology –
Software Life Cycle Processes”. Его аналогом в России является ГОСТ Р ИСО/МЭК
12207-2010 [7], введенный в действие в ноябре 2010 года. Он определяет структуру
жизненного цикла, содержащую процессы, действия и задачи, которые должны быть
выполнены во время создания заказных информационных систем.
Имеется также более широкий стандарт ГОСТ Р ИСО/МЭК 15288-2005.
«Информационная технология. Системная инженерия. Процессы жизненного цикла
систем» [8], который предлагает схожую схему рассмотрения жизненного цикла
системы в виде набора процессов, но нацелен на рассмотрение программно-
аппаратных систем в целом. При этом каждый процесс описывается набором его
результатов, которые достигаются при помощи различных видов деятельности.
В методологии ISO/IEC 15288 и ISO/IES 12207:2008 процесс определяется как
совокупность взаимосвязанных действий, преобразующих некоторые входные
данные в выходные. Каждый процесс характеризуется определенными задачами и
методами решения, исходными данными, полученными от других процессов, и
результатами. Каждый процесс разделен на набор действий, каждое действие – на
набор задач. Они инициируются и выполняются другим процессом по мере
необходимости, причем не существует заранее определенных последовательностей
выполнения при сохранении связей по входным-выходным данным и объектам.
Так как в настоящем проекте используется фиксированная программно-
техническая инфраструктура заказчика, то целесообразно придерживаться