39
проявиться тремя способами: привести к выдаче системного сообщения об
ошибке, «зависанию» компьютера и получению неверных результатов [3].
Для предотвращения таких ошибок, а также для оценки достоверности
получаемых результатов проводится процедура тестирования и отладки
программного продукта. На этапе тестирования проверяется не только
правильность работы программы, но также и ее устойчивость – величина,
характеризующая способность программного продукта сохранять
нормальную работоспособность при отклонении условий
функционирования различной степени [14] (например, ввод некорректных
данных).
7. Последним этапом является сопровождение программы. Чтобы
обеспечить возможность быстрой модификации программного продукта,
программа должна быть построена по модульному принципу с хорошо
продуманной структурой, чтобы внесение дополнительных функций в
программу было возможно с наименьшими изменениями в структуре.
1.3.3. Выбор и обоснование способа приобретения ИС для
автоматизации задачи
В п. 1.3.1 было показано, что наиболее эффективным способом
приобретения ИС для автоматизации комплекса задач является разработка
новой ИС и ее внедрение в соответствии со стратегией, определенной в п.
1.3.2.
1.4. Обоснование проектных решений
1.4.1. Обоснование проектных решений по информационному
обеспечению
Информационная система прежде всего нужна для автоматизации
труда, в том числе и составления необходимых документов. В таблице 1.3
приведены проектные решения по организации входных и выходных форм
и документов при использовании ИСУРКТ.
40
Таблица 1.3
Способ организации входных и выходных документов в ИСУРКТ
Документ
Тип и способ
организации до
автоматизации
Новое проектное решение
Заявка на
ремонт
техники
Входной документ.
Составлялась в
свободной письменной
или устной форме для
сотрудника
технического отдела.
Экранная форма ввода данных с
указанием номера неисправного
технического средства и
характера неисправности. Любой
пользователь может создать
новую заявку со своего рабочего
места. Мастер видит все заявки,
созданные пользователями, у
себя на компьютере.
Выполненные
заявки на
ремонт
Выходной. Журнал
(тетрадь) Мастера
регистрируют
выполненные работы в
специальном журнале.
1. Экранная форма выполненных
работ по заявкам – карточки
заявок.
2. Отчет по выполненным
ремонтам с указанием и
подсчетом общей стоимости
закупленных запчастей.
Реестр
технических
ресурсов
Предприятия
Выходной. Журнал
учета технических
средств Предприятия.
1. Таблица (реестр) технических
средств Предприятия,
представленная в виде
учетной экранной формы.
2. Отчетная экранная форма –
диаграмма распределения
технических ресурсов по
категориям.
3. Отчетная экранная форма –
диаграмма распределения
технических ресурсов по их
текущему состоянию (ремонт,
работа, списано).
Сводные
данные о
работе
технического
отдела
Выходной. Не
предусмотрен.
Экранная форма (документ),
содержащая сводный отчет по
выполненным ремонтам
мастерами технического отдела.
Возможность оперативного
указания периода для вывода
данных. Расчет затрат на
ремонты за указанный период.
41
Результаты анализа таблицы 1.3 показывают несомненное
преимущество проектного решения, позволяющего автоматизировать
деятельность технического отдела и создание отчетов для руководителей.
ИСУРКТ ориентирована на манипулирование данными, количество
которых будет возрастать с течением времени. Поиск и организация
большого объема данных может потребовать значительных
вычислительных мощностей. В связи с этим организация данных в
физической памяти ЭВМ должна быть выполнена в виде базы данных. При
этом необходимо выбрать современную и надежную СУБД. Доступ к
информационным таблицам БД должен быть организован в прикладном
ПО с использованием современных технологий.
Современные системы разработки приложений предлагают
множество технологий для организации обмена с данными.
ODBC (Открытый интерфейс взаимодействия с базами данных -
OpenDatabaseConnectivity) – наиболее ранняя из известных технология, что
не мешает ей оставаться очень популярной среди технологий от Microsoft.
Позволяет приложению взаимодействовать с различными СУБД, при этом
не зависимо от используемой СУБД, что обеспечивается за счет
специальных библиотек доступа к данным (провайдеров) конкретных
СУБД.
OLE DB [8]. Является результатом прогрессивного развития
технологии ODBC. Работает через интерфейсы объектных моделей
компонентов (COM). Основные же принципы работы технологии остались
теми же – поддержка работы с помощью провайдеров.
DAO (DataAccessObjects - объекты доступа к данным) [6].
Изначально технология являлась COM – интерфейсом для доступа к БД
Access и другими, поддерживающими ODBC. В данный момент
технология считается устаревшей.
ActiveXDataObjects(ADO - объекты для доступа к данным) [7] –
наиболее популярная (после ODBC) технология, которая обеспечивает
42
программируемую модель высокого класса. Является перспективной.
Большое достоинство этой технологии - поддержка объектов для доступа к
данным из скриптовых языков, таких как VBScript или Jscript, что
составляет определенную значимость технологии в контексте разработки
web-приложений.
ADO.NET [28] – представляет собой абсолютно независимую (от
ADO) технологию, заложенную в .NET Framework. ADO.NET – имеет
множество качественных улучшений ADO при использовании в создании
распределенных приложений. Предоставляет возможности интерфейса для
прикладного программирования приложений любой сложности, в том
числе и распределенных.
Прикладное программное обеспечение ИСУРКТ должно
оперировать с данными, представляя их пользователю в удобном виде, при
этом могут быть использованы такие средства пользовательского
интерфейса, как:
формы отчетов – наиболее распространенный формат представления –
HTML;
формы ввода входных данных (должны обеспечивать проверку
введенной информации на корректность и полноту);
формы таблиц (должны иметь необходимый и достаточный набор
колонок, выстроенных логически).
Применяемые в ИСУРКТ классификаторы предназначены для
идентификации записей, организации учета справочников и операций,
обеспечения связывания данных в составе базе данных. Используемые
классификаторы являются локальными в пределах информационной
системы, имеют линейную систему классификации с порядковым
кодированием. Порядковые номера присваиваются автоматически при
создании записей в базе данных средствами СУБД.
43
1.4.2. Обоснование проектных решений по программному
обеспечению
Операционная система
Операционная система Microsoft Windows 7/8/10 получила широкое
распространение среди пользователей. Windows предлагает набор
инструментов и функций, поддерживающих разработку приложений
любой сложности - для программистов и разработчиков. К основным
характерным особенностям операционной системы Windows можно
отнести следующие:
Стандартизация пользовательского интерфейса (определенный набор
стандартных компонентов различного назначения).
Поддержка многозадачности.
Управление памятью.
Интерфейс с графическими устройствами.
Доступ к ресурсам среды.
Поддержка динамически подключаемых библиотек функций.
Система управления базами данных (СУБД)
СУБД – это программные средства, с помощью которых можно
создавать базы данных, наполнять их и работать с ними[18]. Многие
существующие СУБД являются специализированными языками
программирования. Для СУБД определены следующие функциональные
требования [4]:
СУБД должна допускать определения данных. Для этого СУБД должна
иметь интерпретатор языка определения данных (ЯОД).
СУБД должна обрабатывать пользовательские запросы на селекцию или
манипуляции данными. Для этого СУБД должна быть оснащена
интерпретатором языка манипулирования данными (ЯМД).
СУБД должна обеспечивать поддержку целостности данных, контролируя
попытки нарушить установленные ограничения и блокируя эти попытки.
44
СУБД должна обеспечивать восстановление после сбоев.
СУБД должна поддерживать словарь данных – наличие системной базы
данных, которая содержит сведения о всех пользовательских БД,
созданных в этой СУБД, хранит важные переменные среды (настройки
СУБД).
СУБД должна иметь высокую производительность при выполнении своих
функций, рассчитанной на ее одновременное использование многими
клиентами.
MySQL является наиболее распространенной свободно-
распространяемой системой управления базами данных. Данная СУБД
оптимально использует предлагаемые провайдером хостинг-ресурсы.
Высокая эффективность и высокая надёжность способствовали столь
высокой популярности данной СУБД. По всем этим причинам MySQL
стала незыблемым стандартом в области СУБД для web, а теперь в ней
развиваются возможности для использования ее в любых
критичных бизнес-приложениях. MySQL конкурирует на равных с такими
производителями СУБД, как Oracle, IBM, Microsoft и Sybase. Основные
достоинства СУБД MySQL:
многопоточность, поддержка нескольких одновременных запросов;
оптимизация связей с присоединением многих данных за один
проход;
записи фиксированной и переменной длинны;
наличие ODBC драйвера, в том числе и средства для MSVisualStudio;
гибкая поддержка форматов, строк переменной длины и меток
времени;
быстрая работа, масштабируемость;
совместимость с ANSISQL;
распространяется согласно стратегии OpenSource;
хорошая поддержка со стороны провайдеров услуг хостинга.
Язык программирования
45
По данным [17] в числе самых популярных на 2018 год языков
программирования высокого уровня (ЯПВУ) находятся такие ЯП как
Java/JavaScript, SQL, Python, C#, C/C++, PHP, Ruby и другие.
Подробная статистика популярности ЯПВУ приведена на рисунке
1.9. Данные за 2017 взяты по статистике, которую ежегодно
подготавливает популярный ресурс StackOverflow, проводя опрос среди
более чем 50000 разработчиков со всех концов света. Данные за 2016 год
предоставлены сервисом GoogleTrends.
Рисунок 1.9 – Рост популярности ЯПВУ к 2018 году [17]
C# - входит в число самых мощных и постоянно развивающихся
ЯПВУ, которые широко востребованы профессиональными и
начинающими разработчиками. C# полностью поддерживает парадигму
объектно-ориентированного программирования, предоставляя основные ее
возможности: полиморфизм, инкапсуляцию и иерархии наследования. К
средствам, поддерживаемым в C#, также относятся возможности
перегрузки операторов, использования лямбда-выражений и замыканий, а
также другие принципиальные механизмы, позволяющие осуществлять
быструю и качественную разработку. ЯПВУ C# характеризуется
синтаксисом, взятым из стандартов С/С++ и Java. В настоящее время
46
большинство из разработчиков, программирующих на ЯПВУ общего
назначения, выбирают между C# и Java. В [34] Java назван основным
конкурентом C#. При этом справедливо сказать, что C# – это
усовершенствованная версия языка С++, «обернутая» в .NET.
ЯПВУ C# в полной мере реализует возможности технологии,
определенной фреймворком .NET, основой которого является применяемая
общеязыковая среда исполнения, называемая CLR
(CommonLanguageRuntime). Программный код под CLR, является
управляемым. Это означает, что CLR наделен возможности
автоматического управления памятью во время выполнения программы.
Кроме того, эта общеязыковая среда исполнения оснащена своим
сборщиком мусора – GC (GarbageCollector), который выполняется вместе с
исполняемой программой и позволяет освобождать участки оперативной
памяти, который были заняты объектами, ссылки на которые больше не
актуальны. Такой механизм позволяет программисту больше не
контролировать своевременное высвобождение памяти, как это
вынуждены делать, например, разработчики, программирующие на С++.
Справедливо заметить, что разработчики Microsoft оснастили такой
возможностью и C++, расширение которого называется C++/CLI – эта
версия языка поддерживает использование .NETи может как использовать
управляемый код, так и обходиться без него – как «по старинке».
ЯПВУ C# нацелен на повышение продуктивности разработчиков.
Для этого в языке соблюдается баланс между простотой,
выразительностью и производительностью [5]. Можно перечислить
основные возможности ЯПВУ C#, которые делают его столь
универсальным и востребованным:
Унификация системы типов – выражается в инкапсулированных
единиц данных и функций, наследованных от общего базового типа
(System.Object), что позволяет пользоваться одним общим набором
функциональности.
47
Поддержка разработки классов и интерфейсов. Интерфейсы – это те
же классы, но без реализации методов. По сути – интерфейс – это
почти то же что и абстрактный класс. Применение интерфейсов
эффективно заменяет механизмы множественного наследования.
Возможность делегирования управления, которая выражается в
применении делегатов. Делегаты являются в .NET универсальным
средством и представляют собой значения типа функций.
Поддержка темплейтов или шаблонов – позволяет предотвратить
использование переменных, меняющих значения, за счет использования
декларативных шаблонов. Такая возможность обеспечивается
применением выражений типа запросов и лямбда выражениями. [20]
Применяемые компоненты пользовательского интерфейса ИСУРКТ
Перечень и общие свойства основных стандартных элементов
пользовательского интерфейса, использованных на формах программного
обеспечения ИСУРКТ, приведены в таблице 1.4.
Таблица 1.4
Использованные элементы интерфейса
Элемент
Описание
Меню
Классифицированный по признаку список действий,
которые можно осуществить из текущего окна. Пункт
меню выводится на панель управления и должен быть
помечен соответствующей пиктограммой.
Кнопка
Кнопка имеет содержательное название, однозначно
указывающее на ее назначение. Диалоговые формы
оснащены кнопками принятия и отмены внесенных
изменений – эти кнопки поддерживают стандартные
«горячие клавиши» (обычно для подтверждения
используется клавиша «Enter», для отмены – «Escape»).
Список
Неструктурированное перечисление элементов для выбора
одного из них. Список имеет вертикальный скроллинг в
случае большого числа строк.
Окно
отображения
Область для вывода любой информации (данные, текст
помощи, справки и т.п.). Предусмотрена возможность
скроллинга для прокрутки.
48
Продолжение таблицы 1.4
Элемент
Описание
Таблица
Главный элемент представления информации, полученной
из таблиц БД, организованный посредством создания связи
с соответствующим источником.
Панель команд
(тулбокс)
Набор команд, доступных для пользователя в текущем
контексте представления информации.
Переключатель
Элемент интерфейса, позволяющий пользователю
осуществить выбор одного варианта из нескольких
предлагаемых. Выбранный пользователем вариант
помечается соответствующей пиктограммой.
Календарь
Элемент интерфейса, внешне схожий со списком, который
позволяет выбрать дату (и время) некоторого события в
несколько кликов (не требуя ручного ввода) – элемент
предлагает полный календарь, в котором можно выбрать
каждый компонент отдельно (месяц, год, день, и т.д.).
Имеется поддержка установки формата отображения даты и
времени.
Динамическая
панель
Элемент динамической компоновке интерфейса, относится к
типу контейнерных. Представляет область расположения
компонентов интерфейса, в которой содержимое
динамически располагается вертикально или
горизонтально, поддерживает прокрутку.
Панель,
Группировка
Элементы контейнерного типа, позволяющие группировать
по смыслу (назначению) наборы элементов интерфейса.
Поддерживают вложенность.
Модель (диаграмма) вариантов использования ИСУРКТ
Для идентификации функциональных требований к ИСУРКТ
необходимо привести предметную функциональную модель, на которой
можно идентифицировать роли пользователей системы и проследить набор
функциональных возможностей, доступных для каждой из этих ролей.
Такая модель представляется в виде диаграммы вариантов использования.
Диаграмма вариантов использования ИСУРКТ приведена на рисунке
1.10. Данная диаграмма (как и все остальные диаграммы в нотации UML)
выполнена с помощью CASE-системы Power Designer [32].