46
2.3 Программное обеспечение
2.3.1 Выбор языка программирования
Для создания программ под Windowsсуществует огромное количество
интегрированных сред разработки. К таковым можно отнести: VisualBasic,
Visual С+ +, Delphi, С+ + Builder.
Сравним Delphiи C++Builder, выберем среду программирования для
автоматизированной системы.
Delphi 7 2010 г – это прекрасный инструмент, но в то же время и
сложная программная среда, состоящая из многих элементов. Включает в себя
новый интерфейс Galileo, атак же interbase server и desktop, remote debugger
server, Model Maker, Install Shield
Особенно привлекательными в Delphiявляются такие изначальные
возможности, как объектно-ориентированный подход к программированию,
основанный на формах, ее высоко производительный (32-разрядный
оптимизирующий компилятор), замечательная поддержка баз данных, тесная
интеграция с программированием под Windowsи технология компонентов. Но
самой важной частью является язык ObjectPascal, на фундаменте которого
строится все остальное.
Delphi 7 2010 обладает открытой архитектурой, полностью
поддерживает технологии MicrosoftOLEAutomation, ActiveX,
ODBC.Компилятор позволяет иметь доступ ко всем ресурсам операционных
систем, реализующих интерфейс Win32 (WindowsХР и Windows7 ).
Программы Delphiиспользуют объектно-ориентированную структуру
под названием VCL – VisualComponentLibrary(Библиотека Визуальных
Компонентов). Именно VCLподнимает быструю разработку приложений на
новый уровень. Можно расширить свои возможности за счет создания своих
собственных компонентов. К тому же независимые поставщики уже создали
множество компонентов такого рода.
47
Delphi 7 2010 имеет много других улучшений IDE, расширенную
поддержку баз данных (по специальным наборам данных ADOи InterBase),
улучшенную версию MIDASс поддержкой Интернета, инструмент управления
версиями TeamSours, возможности перевода, концепцию фреймов и большое
количество новых компонентов.
В основе идеологии Delphiлежат технологии визуального
проектирования и программирование процедур обработки событий,
применение которых позволяет существенно сократить время разработки и
облегчить процесс создания приложений.
C++Builder 6 2010 – очередная версия системы объектно-
ориентированного программирования для операционных систем Windows 2000,
WindowsXP, WindowsVista и Windows 7. Интегрированная среда системы
(IntegratedDevelopmentEnvironment, IDE) обеспечивает ускорение визуального
проектирования, а также продуктивность многократно используемых
компонентов в сочетании с усовершенствованными инструментами и
разномасштабными средствами доступа к базам данных.
Система C++Builder 6 2010 может быть использована везде, где
требуется дополнить существующие приложения (как прикладные, так и
системные) расширенным стандартом языка C++, повысить быстродействие и
надежность программ, придать пользовательскому интерфейсу качество
профессионального уровня, позволяет быстро создавать использующие
сенсорный ввод данных графические интерфейсы и приложения для КПК,
сенсорных панелей и автономных общедоступных систем и модернизировать
существующие приложения с минимальным добавлением кода или без него.
Проведем выбор среды программирования методом экспертного
оценивания. Выделим критерии оценки среды программирования. Важность
каждого из представленных критериев была оценена экспертами по 100
бальной шкале. Исходя из полученных данных, находится средний балл и
48
коэффициент относительной важности критерия. Результаты экспертизы
представлены в таблицах 5-6.
Таблица 5
Результаты экспертизы сред разработки, первый этап
Таблица 6
Результаты экспертизы сред разработки, второй этап
Функция
Коэффициент
относительной
важности
Среда
программирования
C#
C++ Builder
Стоимость
13,7
+
+
Простота сопровождения
13,2
+
-
Временные затраты на
разработку
14,8
+
-
Быстродействие
15
+
+
Удобный дизайн
14
+
+
Мощность пакета
13,8
+
+
Возможности языка
15,5
+
+
Сумма
100,0%
100
72
Учитывая все вышесказанное и результаты анализа экспертным
оцениванием можно сделать выбор среды программной разработки в пользу
C++, который обеспечивает чрезвычайно высокую производительность и
удобство использования.
Функция
Эксперт
1
Эксперт
2
Эксперт
3
Средний балл
по 100 бальной
шкале
Коэффициент
относительной
важности
Стоимость
75
90
85
83
13,7
Простота
сопровождения
80
75
86
80
13,2
Временные
затраты на
разработку
90
85
95
90
14,8
Быстродействие
89
95
90
91
15
Удобный
дизайн
85
81
90
85
14
Мощность
пакета
75
92
84
84
13,8
Возможности
языка
100
89
94
94
15,5
Сумма
606
100,0%
49
2.3.2 Обоснование выбора СУБД
В мире существует множество систем управления базами данных.
Несмотря на то, что они могут по-разному работать с различными объектами и
предоставляют пользователю различные функции и средства, большинство
СУБД опираются на единый устоявшийся комплекс основных функций.
В общем случае, перечень требований к СУБД, может изменяться в
зависимости от поставленных целей. Тем не менее можно выделить несколько
групп критериев:
Структура данных;
Функциональные возможности;
Особенности разработки приложений;
Производительность;
Требования к рабочей среде.
Рассмотрим 5 различных реляционных СУБД. Согласно методу анализа
иерархий, предложенному Т. Саати, проводится попарное сравнение всех
СУБД по каждому критерию, в результате чего получается 5 матриц попарных
сравнений альтернатив.
В качестве альтернатив рассмотрим следующие СУБД:
1) DB2;
2) Oracle;
3) Microsoft SQL Server;
4) MySQL;
5) PostgreSQL.
Сравним выбранные СУБД по критерию «Структура данных».
Все рассматриваемые альтернативы реализуют реляционную модель
данных (РСУБД) или объектно-реляционную модель данных (ОРСУБД),
следовательно, все рассматриваемые системы подходят для анализа и
сравнения. Проводится анализ рассматриваемых альтернатив по
предусмотренным типам данных. По результатам этого анализа можно
50
построить матрицу попарных сравнений альтернатив по первому критерию
(таблица 7), рассчитать вектор приоритетов, главное собственное значение и
остальные показатели.
Таблица 7
Матрица попарных сравнений альтернатив по критерию
«Структура данных»
DB2
Oracle
MySQL
MS SQL
Postgre SQL
DB2
1
1
1
1
1
Oracle
1
1
1/4
1/5
1/3
MySQL
1
4
1
1/2
2
MS SQL
1
5
2
1
2
Postgre SQL
1
3
1/2
1/2
1
Вектор приоритетов: ОД 8 0,08 0,24 0,33 0,17
Главное собственное значение: 5,34. Индекс согласованности (ИС):
0,084. Отношение согласованности (ОС): 0,07. Как видно, ОС в пределах
нормы.
Сравним выбранные СУБД по критерию «Функциональные
возможности».
Пункт «Триггеры и хранимые процедуры» определяет наличие в
некоторой СУБД класса процедур, функций. Проведем анализ альтернатив по
данному пункту (Таблица 8).
Таблица 8
Анализ альтернатив по пункту «Триггеры и х ранимые процедуры»
Триггер
Функция
Процедура
DB2
+
+
+
Microsoft SQL Server
+
+
+
MySQL
+
+
+
Oracle
+
+
+
PostgreSQL
+
+
+
Пункт «Масштабируемость» предполагает возможности
рассматриваемой СУБД по увеличению объема данных со временем и в случае
необходимости. Необходимо рассмотреть максимально возможный объем
хранимых данных для каждой альтернативы (таблица 9).
51
Таблица 9
Анализ альтернатив по пункту «Масштабируемость»
Размер БД
Размер таблицы
Размер строки
DB2
512ТБ
512 ТБ
32677 В
Microsoft SQL Server
524258 ТБ
524258 ТБ
∞
MySQL
∞
256ТВ
64KB
Oracle
∞
4 Гб* Размер блока
8KB
Postgre SQL
∞
32 ТБ
1,6 ТБ
Таким образом, проведен анализ рассматриваемых альтернатив по
пунктам критерия «Функциональные возможности». По результатам анализа
можно построить матрицу попарных сравнений альтернатив по второму
критерию (Таблица 10), рассчитать вектор приоритетов и основные показатели.
Таблица 10
Матрица попарных сравнений альтернатив по критерию
«Функциональные возможности»
DB2
Oracle
MySQL
MS SQL
Postgre SQL
DB2
1
1/4
2
1/7
1/5
Oracle
4
1
1
1/4
1/2
MySQL
1/2
1
1
1/4
1/2
MS SQL
7
4
4
1
3
Postgre SQL
5
2
2
1/3
1
Вектор приоритетов: 0,07 0,13 0,09 0,49 0,22
Главное собственное значение: 5,45. Индекс согласованности (ИС): ОД
11. Отношение согласованности (ОС): 0,09.
Рассмотрим критерий «Особенности разработки приложений». При
рассмотрении этого критерия необходимо оценить трудозатраты на
администрирование баз данных. Основные задачи такого администрирования:
установка и конфигурирование базы данных, текущее администрирование базы
данных, резервное копирование/восстановление
13
.
Таким образом можно построить матрицу попарных сравнений
альтернатив по третьему критерию (таблица 11), рассчитать вектор
приоритетов и основные показатели.
13
Арнольд Виллемер: Программирование на С++, Москва, Издательство: Эксмо, 2013 г., 528 стр.
52
Таблица 11
Матрица попарных сравнений альтернатив по критерию
«Особенности разработки приложений»
DB2
Oracle
MySQL
MS SQL
Postgre SQL
DB2
1
1
1
1/6
1
Oracle
1
1
1
1/4
1
MySQL
1
1
1
1/4
1
MS SQL
6
4
4
1
3
Postgre SQL
1
1
1
1/3
1
Главное собственное значение: 5,04. Индекс согласованности (ИС): 0,01.
Отношение согласованности (ОС): 0,01.
Сравним выбранные СУБД по критерию «Производительность».
Результаты теста производительности ТРС-С представлены в таблице 12
Таблица 12
Результаты теста TPC
Название
Количество
транзакций,
tpmC
Стоимость
транзакции,
долл./tpmC
Монитор
транзакций
Microsoft SQL Server
2005 х64
661,475
1.16USD
Microsoft COM+
Oracle Database
Standard
631,766
1.08 USD
Microsoft COM+
IBM DB2 9.5
1,200,011
1.99 USD
Microsoft COM+
По имеющимся данным оценим рассматриваемые СУБД по критерию
«Производительность», построим матрицу попарных сравнений альтернатив
(Таблица 13).
Таблица 13
Матрица попарных сравнений альтернатив по критерию
«Производительность»
по
DB2
Oracle
MySQL
MS SQL
Postgre SQL
DB2
1
4
5
3
5
Oracle
1/4
1
3
1/2
3
MySQL
1/5
1/3
1
1/4
1
MS SQL
1/3
2
4
1
4
Postgre SQL
1/5
1/3
1
1/4
1
Вектор приоритетов: 0,47 0,15 0,07 0,24 0,07
Главное собственное значение: 5,14. Индекс согласованности (ИС): 0,036.
Отношение согласованности (ОС): 0,03.
53
Рассмотрим критерий «Требования к рабочей среде». В Таблице 14
приводятся результаты анализа альтернатив по критерию «Поддерживаемые
операционные системы»
14
.
Таблица 14
Поддерживаемые ОС рассматриваемых систем
DB2
MS SQL Server
MySQL
Postgre SQL
Windows
+
+
+
+
Mac OS
+
+
+
+
Linux
+
+
+
+
BSD
-
+
+
+
UNIX
+
+
+
+
AmigaOS
-
+
+
-
Symbian
-
+
+
-
Оценим рассматриваемые СУБД относительно критерия «Требования к
рабочей среде», построим матрицу попарных сравнений альтернатив (Таблица
15).
Таблица 15
Матрица попарных сравнений альтернатив по критерию
«Требования к рабочей среде»
DB2
MySQL
MS SQL
Postgre SQL
DB2
1
1/4
1/4
1/3
Oracle
1
1/4
1/4
1/2
MySQL
4
1
1
3
MS SQL
4
1
1
3
Postgre SQL
3
1/3
1/3
1
Пусть производительность имеет наибольшую важность по сравнению с
другими критериями, требования к рабочей среде также важны, так как при
выборе СУБД на ранних этапах поднимается вопрос о совместимости
рассматриваемой системы с существующими программными и аппаратными
средствами.
Построим матрицу попарных сравнений критериев (Таблица 16), для
удобства пронумеруем критерии от 1 до 5.
14
Алексей Сурядный: MicrosoftAccess 2010. Лучший самоучитель, Издательство: Астрель, М., 2012 г., 448 стр.
54
Таблица 16
Матрица попарных сравнений критериев
1
2
3
4
5
1
1
1
1/2
1/6
1/4
2
1
1
1/2
1/6
1/3
3
2
2
1
1/5
1/2
4
6
6
5
1
2
5
4
3
2
1/2
1
Вектор приоритетов альтернатив: 0,07 0,07 0,12 0,49 0,25
Главное собственное значение: 5,03. Индекс согласованности (ИС): 0,01.
Отношение согласованности (ОС): 0,01.
Таким образом, веса рассматриваемых СУБД распределены следующим
образом: MySQL (0.32), DB2 (0.28), MSSQLServer (0.16), Oracle (0.13),
PostgreSQL (0.11).
На основании данного сравнения выбираем для использования СУБД
MySQL.
2.3.3 Требования к интерфейсу программы и его разработка
Интерфейс должен разрабатываться в соответствии с требованиями
юзабилити.
Юзабилити - это свойство системы или продукта. Если продукт является
юзабельным, то это означает, что пользователи могут достичь свои цели при
использовании этого продукта; это значит, что не существует барьеров в
решении задач. Специалисты по юзабилити учитывают в своей работы эти цели
и задачи.
Определения юзабилити согласно стандарту ISO 9241-11 звучит так:
«юзабилити — это степень эффективности, продуктивности и
удовлетворенности, с которыми продукт может быть использован
определенными пользователями в определенном контексте использования для
достижения определенных целей».
55
Типичный процесс проектирования GUI-интерфейса для приложений
ИС начинается с прецедентов. Аналитик, занимающийся описанием потока
событий для прецедента, обладает некоторым зрительным образом GUI-
интерфейса для поддержки человеко-машинного взаимодействия. Сложные
человеко-машинные взаимодействия нельзя верно передать, пользуясь лишь
“языком прозы”. Иногда процесс сбора и согласования требований заказчика
делает необходимым выработку эскизов GUI-интерфейса.
Основной момент в проектировании GUI-интерфейса заключается в том,
что контроль находится на стороне пользователя (при условии, что система, а
не пользователь, контролирует системную целостность, защиту и
безопасность). Современные объектно-ориентированные программы
управляются событиями. Объекты реагируют на события (сообщения).
Внутренние взаимодействия между объектами запускаются внешними
событиями, инициируемыми пользователем.
Руководящие принципы служат разработчикам основанием для
построения GUI- интерфейса. При принятии любых проектных решений в
отношении GUI-интерфейса они должны использоваться разработчиками на
подсознательном уровне. Некоторые из этих руководящих принципов выглядят
как хорошо известные старые истины, другие основаны на современной GUI-
технологии.
В большинстве существует стандартный набор элементов интерфейса,
включающий следующие элементы управления:
кнопка (button)
splitbutton (сдвоенная кнопка) — кнопка, вызывающая список со
вторичным(и) действием(и) (кнопками)
радиокнопка (radio button)
флажок (check box)
значок (иконка, icon)
список (list box)