41
Наибольшую популярность получила реляционная модель данных. В
случае такого распределения данных вся информация сохраняется в виде таблиц
и отношений. Таблицы становятся совокупностью записей (строк, кортежей).
Между отношениями (таблицами) имеются связи вида 1:М, М:М. Любое такое
отношение имеет ключ, т.н. поле записи (атрибут), позволяющее определить ее.
Это свойство реляционной модели данных минимизирует возможность
дублирования данных, увеличивает скорость поиска и доступ к отдельным
данным.
Установленный в реляционной модели подход к разделению и
целостности данных дает возможность практично организовать и упорядочить
процесс создания и реализации сложных БД, а реляционные операции имеют
мощные средства управления и обработки данных.
Принимая во внимание все преимущества реляционных моделей, данных
для отображения информации, используемой при решении задачи лучше всего
применять реляционную модель БД.
Основываясь на роде задачи автоматизации можно выделить следующие
справочники, которые могут использоваться в системе:
аппаратное обеспечение;
программное обеспечение;
должности;
подразделения.
1.4.2 Обоснование проектных решений по программному
обеспечению
Программное обеспечение (ПО) — совокупность программ для
реализации целей и задач автоматизированной системы. [2]
Программное обеспечение 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
42
используются для конкретных задач в рамках функциональной подсистем, а
также контрольные примеры).
Для работы и использования программы нужна ОС. ОС реализуют
управление работой персональных компьютеров, всеми их ресурсами, запускают
и останавливают выполнение различных прикладных программ, реализуют
другие вспомогательные действия по запросу пользователя. Все ОС делятся на
однопользовательские, многопользовательские и сетевые. К факторам, которые
влияют на выбор ОС, модно отнести:
• Максимальное число поддерживаемых программных продуктов;
• Требования к аппаратным средствам;
• Быстродействие;
• Наличие справочной информации для пользователя;
• Требования к поддержке сетевых технологий;
• Наличие удобного интерфейса и простота управления.
Для реализации приложения, позволяющего автоматизировать описанный
выше процесс, необходимо прежде всего определится с его архитектурой.
В настоящее время наиболее востребованы два типа архитектуры – файл-
сервер, клиент-сервер.
В файл-серверной архитектуре нет сетевого разделения компонентов
диалога, а ПК нужен только для функций отображения, что упрощает создание
графического интерфейса. Файл-сервер позволяет извлечь данные из файлов, так
что остальные пользователи и программы лишь немного увеличивают нагрузку
на центральный процессор.
Объектами для создания в файл-серверном приложении становятся
компоненты приложения, Созданное приложение создается либо в виде готового
загрузочного модуля, либо в виде специального кода для переработки.
Однако подобная архитектура имеет значительный недостаток: при
исполнении некоторых запросов к БД клиенту могут отправляться большие
объемы данных, нагружая при этом сеть и приводя к долгому времени реакции.
Большой сетевой трафик особенно заметен в процесс реализации удаленного
доступа к БД на файл-сервере через медленное Интернет-соединение. Одним из
вариантов минимизации данного неудобства становится удаленное управление
43
файл-серверным приложением внутри сети. При этом в ЛВС помещается сервер
приложений в совокупности с телекоммуникационным сервером (сервером
доступа), на котором исполняются обычные файл-серверные приложения.
Отличие заключается в том, что диалоговый ввод-вывод приходит от удаленных
клиентов через телекоммуникации. Приложения не могут быть слишком
сложными, иначе есть веро¬ятность перегрузки сервера или же потребуется
мощная аппаратная платформа для сервера приложений.
Архитектура клиент-сервер применяется при решении проблем файл-
серверных приложений методом разделения компонентов приложения и
установки их там, где они станут работать наиболее эффективно. Нюансом
архитектуры клиент-сервер становится поддержка выделенных серверов БД,
понимающих запросы на языке SQL (StructuredQueryLanguage) и реализующих
поиск, сортировку и сбор данных.
Отличие серверов БД — ведение справочника данных, куда записывается
структура БД, параметры целостности данных, серверные процедуры анализа
информации по вызову или по событиям в ПО. Сущностями разработки в
подобных приложениях, в совокупности с диалогом и логикой обработки, также
становится реляционная модель и связанная с ней совокупность SQL-операторов
для стандартных запросов к БД.
Почти все конфигурации вида клиент-сервер применяют двухуровневую
модель, где клиент обращается к услугам сервера. Считается, что диалоговые
компоненты расположены на клиенте, позволяя создать графический интерфейс.
Механизмы управления данными помещаются на сервере, а диалог и логика
располагаются на клиенте. В двухуровневом понимании архитектуры клиент-
сервер применяется именно этот вариант: приложение функционирует на
клиенте, а СУБД — на сервере.
Т.к. эта схема предъявляет минимальные требования к серверу, она
способна лучшим образом масштабироваться.
Поэтому для реализации описанного приложения выбираем архитектуру
клиент-сервер и реализуем его в виде веб-приложения.
Одним из важных требований, предъявляемых к проектированию
информационных систем, эксплуатируемых совместно на технологической базе
44
весьма ограниченных возможностей, является большая их однородность,
позволяющая обеспечить совместимость, мобильность, переносимость.
Сегодня в индустрии разработки бизнес-приложений основными языками
программирования являются C# (Microsoft)и Delphi (EmbarcaderoTechnologies).
C# — объектно-ориентированный язык. Разработан в 1998-2001 годах
группой инженеров под руководством Андерса Хейлсберга в компании Microsoft
как основной язык разработки приложений для платформы.NET Framework и
впоследствии был стандартизирован как ECMA-334 и ISO/IEC 23270.
Компилятор C# входит в стандартную установку .NET Framework [3.1].
C# состоит в семье языков с C-подобным синтаксисом, и из всего этого
семейства их его синтаксис очень напоминает C++ и Java. Язык имеет
статическую типизацию, имеет поддержку полиморфизма, перегрузки
операторов (явного и неявного типа поведения), содержит в себе делегаты,
атрибуты, события, свойства, сгруппированные типы и методы, итераторы,
анонимные функции с возможностью замыканий, LINQ, исключения, а также
сновки и комментарии в формате XML. Взяв многое от своих предшественников
- C++, Java, Delphi, Модула и Smalltalk — С#, используя практику их
применения, уже не имеет некоторых моделей, зарекомендовавших себя с
негативной стороны в процессе создания программных систем, к примеру, C#
уже нет поддержки множественного наследования классов, в C++ оно еще есть.
C# создавался в качестве языка программирования прикладного уровня
для CLR и, зачастую, зависит, прежде всего, от уровня возможностей самой
CLR. Относится это, прежде всего, к системе типов C#, которая отражает BCL.
Наличие или отсутствие тех или иных выразительных тонкостей языка
определяется тем, позволяет ли конкретная языковая особенность быть
переданной в соответствующие конструкции CLR. Так, с модификацией CLR от
версии 1.1 к 2.0 улучшился и сам C#; аналогичного взаимодействия нужно ждать
и в дальнейшем. Но такая закономерность была нарушена в результате выхода
C# 3.0, которые представляет собой расширения языка, не использующие
расширения платформы .NET. CLR предоставляет C#, как и аналогичным
другим .NET-ориентированным языкам, различные возможности, которых
просто нет в «классических» языках программирования. К примеру, сборка
45
«мусора» в самом C# отсутствует, а реализуется CLR для программ, созданных
на C# точно так же, как это представлено для программ на VB.NET, J# и др.
Средство визуального программирования Delphi было создано фирмой
BorlandInternational на основе языка ObjectPascal. ООП к созданию компонент
стал серьезным шагом в будущее. Еще один выигрыш основывался на
нормальной компиляции, что позволяет получить более производительные
программы. Первые версии Delphi быстро завоевали уважение не только в
ВУЗах, где лидером был Pascal, но и у профессиональных программистов. Этот
факт подтолкнул одно из подразделений BorlandInternational перенести
визуальную технологию в среду C++. И почти одновременно с выходом Delphi
2.0 на рынок пришла первая версия Borland C++ Builder (ВСВ). Базовую часть
первой версии ВСВ включала библиотека визуальных компонент VCL
(VisualComponentLibrary), заимствованная без изменений из Delphi 2.
Интерфейсы сред Delphi и ВСВ очень похожи друг на друга, да и большая часть
ВСВ была создана на языке ObjectPascal на базе Delphi. Именно из-за своего
происхождения система ВСВ оказалась двуязычной. Кроме базового языка
программирования она давала возможность практически без каких-либо
кардинальных изменений применять формы, объекты и модули, созданные в
среде Delphi. Чтобы еще больше увеличить сферу влияния среды ВСВ, ее
разработчики в более поздних версиях реализовали возможность применения
библиотеки классов MFC (MicrosoftFoundationClasses) от известной компании
Microsoft.
Delphi 7 2010 г является прекрасным инструментом, но в то же время и
сложной программной средой, состоящей из множества элементов. Включает в
себя новый интерфейс Galileo, а еще interbaseserver и desktop,
remotedebuggerserver, ModelMaker, InstallShield.
Особенно интересными в Delphi являются возможности объектно-
ориентированного подхода к программированию, ее высокопроизводительный
компилятор, отличная поддержка баз данных, тесная интеграция с
программированием под ОС Windows и технология компонентов.
Но главной частью является язык ObjectPascal, на котором базируется все
остальное.
46
Delphi 7 2010 г имеет открытую архитектуру, полностью адаптирован с
технологиями Microsoft OLE Automation, ActiveX, ODBC. Компилятор позволяет
реализовать доступ ко всем ресурсам ОС с поддержкой интерфейса Win32
(Windows ХР, 7).
Программы Delphi применяют объектно-ориентированную структуру,
названную VCL – VisualComponentLibrary (библиотека визуальных
компонентов). Благодаря VCL быстрая разработка приложений поднимается на
новый уровень. Можно значительно увеличить свои возможности за счет
реализации своих собственных компонентов. Тем более многие независимые
поставщики на сегодняшний день уже реализовали множество аналогичных
компонентов.
Delphi 7 2010г имеет большое количество других улучшений IDE,
расширенную поддержку баз данных, обновленную версию MIDAS с
поддержкой Интернета, механизм управления версиями TeamSours, поддержку
перевода, концепцию фреймов и огромное количество остальных полезных
компонентов.
В основе идеологии Delphi лежит технологии визуального проектирования
и реализация процедур обработки событий, применение которых дает
возможность значительно сократить время на создание и упростить процесс
реализации приложений.
Для разработки программы был выбран язык программированияC#.
На данный момент язык программирования C# набирает очень большой
темп, и нет столь простого и многофункционального языка, как Си шарп. В нем
собраны все достоинства разных языков. Быстродействие выполнения
приближается к языку Assembler.
Язык Си шарп имеет 300 000 библиотек разных функций, которые
работают с максимальным быстродействием.
Определение системы управления баз данных (СУБД) становится одним
из важных этапов в процессе создания приложений БД. Выбранный
программный продукт должен полностью подходить как текущим, так и
будущим пожеланиям компании, при этом важно учитывать стоимостные
затраты на приобретение недостающего оборудования, самой системы, создание
47
необходимого программного обеспечения на ее основе, а также проведение
обучения персонала. Также нужно убедиться, что новая СУБД может дать
предприятию реальные выгоды.
Разрабатываемая БД должна применяться для сбора, хранения и
обработки данных. Проблемным местом при создании БД для информационно-
аналитических систем становится хранение обширного количества элементов -
вариантов решений. Решение задачи эффективности при глобальном поиске в
информационно-аналитических системах, а так существование малого
количества запросов от самих пользователей подобных систем позволяют не
внедрять жесткие требования к скорости работы СУБД. В итоге объединив все
выше перечисленное, можно выделить следующие требования к СУБД:
• Кроссплатформенность СУБД;
• 100% совместимость с указанной средой разработки (PHP);
• Простота применения и внедрения;
• Популярность и распространённость СУБД. Если вы используете
малораспространенную СУБД, в будущем могут быть проблемы с поддержкой и
модернизацией ИС, что может привести к дополнительным затратам на перенос
сохраненных данных.
• Стабильность, позволяющая реализовать решение задачи
непрекращающегося наполнения и обеспечения сохранности данных.
Для выполнения данных требований необходимо и достаточно
разработать базу данных в среде СУБД MySQL [5].
1.4.3 Обоснование проектных решений по техническому обеспечению
Техническое обеспечение определяет совокупность технических средств,
необходимых для работы ИС, а также необходимая документация на эти
средства и технологические процессы.
Развитие технического обеспечения, включающее в себя аппаратные
средства, средства связи, ПО, реализуется неравномерно, скачкообразно.
Становление компьютерной техники на современном этапе происходит в
геометрической прогрессии. Каждые 4 года наблюдается удвоение мощности
компьютеров.
48
Различие компьютерных технологий по типу пользовательского
интерфейса (каким образом происходит взаимодействие пользователя с
компьютером) - пакетные, диалоговые, сетевые. В первом варианте пользователь
имеет только результаты работы технологии, в остальных он взаимодействует с
ней на личном ПК или ПК, входящем в сеть.
Нынешние технические средства реализации управления
информационными ресурсами по своему составу и возможностям весьма
разнообразны. Средства ЭВМ, средства связи, средства организационной
техники.
Компьютерная техника зачастую предназначена для разработки
комплексных технологий анализа и хранения данных и становится основой для
объединения всех новейших технических средств реализации управления
информационными ресурсами.
Коммуникационная техника предназначена зачастую для возможности
передачи данных и включает в себя как автономную работу, так и работу в
комплексе со средствами компьютерной техники.
Организационная техника создана для разработки технологий хранения,
отображения и применения информации, а также для запуска разных
вспомогательных операций в рамках различных технологий информационной
поддержки процесса управления.
В исследуемой задаче автоматизации в качестве технического
обеспечения применяется следующие средства:
• ПК менеджеров;
• Доступные сервера;
• Проложенная ЛВС.
ПК оцениваются по нескольким критериям:
• Скорость работы процессора;
• Полезный объем диска;
• Размер ОЗУ;
• Производительность видеосистемы.
49
Поскольку создаваемый модуль будет использоваться на базе клиент-
серверной технологии, то все вычисления будет осуществляться на стороне
сервера, поэтому системные требования к рабочим станциям минимальны.
В рамках данного проекта необходимо разработать систему, основанную
на клиент-серверной архитектуре, поэтому требования, указанные для
технического обеспечения, включают в себя требования к клиентской и
серверной части. Все компьютеры находятся внутри ЛВС, что обеспечивает
доступность оперативного информационного обмена. Рабочие места
сотрудников включают в себя принтер для печати различных списков, отчётов,
счетов и других требуемых документов.
Т.к. задачи важно решать с помощью веб-ориентированной системы,
будут необходимы компьютеры для клиентских рабочих мест и
непосредственно, сам веб-сервер. Особенности архитектуры «клиент-сервер» и
остальные особенности веб-ориентированных систем дают возможность их
поддержки на ЭВМ с минимальными системными требованиями.
Регулирующим фактором можно выделить требование к ОС, т.к. современные
браузеры не так требовательны к ресурсам.
Исследуя уже установленное оборудование, в которое входит сервер и
несколько персональных компьютеров, можно сделать вывод, что указанные
параметры являются допустимыми, поэтому существующее техническое
обеспечение обновления не потребует.
50
2 Проектная часть
2.1 Разработка проекта автоматизации
2.1.1 Этапы жизненного цикла проекта автоматизации
Методология проектирования ИС включает в себя описание процесса
создания и сопровождения систем в виде жизненного цикла (ЖЦ) ИС,
отождествляя его с некоторой последовательностью стадий и исполняемых на
них процессов. Для каждой стадии выявляется состав и последовательность
производимых работ, итоговые результаты, методы и средства, нужные для
реализации работ, ответственность и роль участников и т.д. Подобное
формальное описание ЖЦ ИС дает возможность спланировать и подготовить
процесс совместной разработки и поддерживать управление этим процессом.
Жизненный цикл (ЖЦ) ИС представляется, как ряд событий,
случающихся с системой с момента ее внедрения и до окончания использования.
Модель ЖЦ отражает различные состояния системы, от момента
возникновения необходимости в данной ИС и до момента ее окончательного
вывода из эксплуатации. Модель жизненного цикла представлена некой
структурой, которая содержит процессы, действия и задачи, реализуемые в ходе
создания, работы и сопровождения ПО в течение всей жизни системы, от
выявления требований до окончания ее использования.
Сегодня известны и применимы следующие модели жизненного
цикла[29]:
• Каскадная модель включает в себя последовательную реализацию
всех этапов проекта в заранее определенном порядке. Начало следующего этапа
говорит о полном завершении работ на предыдущем этапе.
• Поэтапная модель с периодичным контролем. Создание ИС
реализовано в виде итераций с циклами обратной связи между этапами.
Межэтапные проверки позволяют учесть реально существующее взаимовлияние
итогов разработки на различных этапах; ЖЦ каждого из этапов продлевается на
весь срок разработки.
• Спиральная модель. На любом витке спирали выполняется
генерация очередной версии продукта, корректируются требования проекта,