54
модели, сформированы в единую таблицу [6]. Каждой таблице присвоен свой
уникальный код, что позволяет легко идентифицировать нужные данные.
1.5.2 Обоснование проектных решений по программному обеспечению
Для разработки информационной системы контроля обслуживания до
рожно-строительной техники необходимо следующее программное обеспечение:
- операционная система - Windows 10 Pro;
- база данных - СУБД Microsoft SQL Server 2016;
- среда разработки - Delphi 10.
На сегодняшний день среда Delphi использует одноименный язык про
граммирования. Корни этого языка программирования восходят к языку про
граммирования Паскаль. Классический Паскаль является императивным языком
программирования, его инструкции предназначены для последовательной и по
шаговой смены состояния устройства вычисления.
Среда разработки Delphi была создана корпорацией Borland в 1993 году. В
данной системе была реализована концепция визуального создания программ.
Среда представляет собой комплекс средств, которые создают удобное окруже
ние, позволяющее быстро разрабатывать и запускать приложения. В ее состав
входит множество библиотек, редактор текстов, встроенный компилятор. Разра
ботка приложений в Delphi отличается наглядностью, при которой программист
может выбирать необходимые ему объекты, определяя их поведение с помощью
редактора кода. В стандартную поставку программы входят основные объекты,
которые используют подобранную иерархию из 270 базовых классов. При необ
ходимости решения специфической задачи, решение можно создать самостоя
тельно.
Проект разработки на Delphi содержит файлы форм, файлы программных
модулей, главный файл проекта. В процессе компиляции, компилятор последо
вательно обрабатывает эти файлы и создает на их основании приложение.
В качестве СУБД для приложения используется Microsoft SQL Server. Раз
работчик СУБД - Microsoft - позиционирует этот продукт в качестве «решения
для того, чтобы управлять и анализировать корпоративные данные». MS SQL
56
Хранимые процедуры (Stored Procedures). На основании хранимых проце
дур базируется программная функциональность SQL Server. Хранимая процеду
ра является последовательностью операторов на языке Transact-SQL (T-SQL),
которые объединены в определенный именованный логический модуль, являю
щийся заранее скомпилированным и оптимизированным [3, с. 383]. Хранимая
процедура может обладать входными и выходными параметрами, осуществлять
возврат результатов исполнения одного либо нескольких SQL-запросов, моди
фикацию данных, создание новых объектов БД.
Определенные пользователем функции (User Define Functions). Функции
по большому счету похожи на хранимые процедуры. Отличие заключается в
том, что функция может быть использована в любом SQL-запросе (либо ином
месте) так же, как системная функция языка T-SQL, и в разделе FROM, в каче
стве представления (если функцией возвращается таблица). При этом есть неко
торые ограничения:
- функция может обладать сколькими угодно входными параметрами, но
лишь одним выходным (как говорилось ранее, это может являться, как скаляр
ным значением, так и таблицей);
- итог функции должен являться строго детерминированным, т.е. при его
вычислении запрещается использование таких функций, как GETDATE(), RND и
так далее.
Пользователи (Users) и роли (Roles). Каждый входящий в систему SQL
Server обязан идентифицироваться. MS SQL обеспечивает поддержку двух видов
этой идентификации (аутентификации): Windows Authentication (для того, чтобы
идентифицироваться, применяются сведения, которые указаны при входе в
Windows), а также SQL Server Authentication (в процессе входа в систему SQL
Server явное указание имени пользователя и пароля). Выбор между ними обычно
определяет принятый в фирме способ разделения функций администратора до
мена, а также администратора SQL-сервера, и взгляды, и привычки создателей
клиентского программного обеспечения. Все пользователи принадлежат к одной
либо нескольким ролям. Каждая роль вправе (или не вправе) на совершение
определенных действий, список которых можно настраивать с большой гибко
стью.
58
запросе делятся для обработки оконной функцией. Перечень PARTITION BY в
OVER задаёт разделение строк по группам или разбиениям, разделяющим те же
самые показатели выражения(й) PARTITION BY. Каждой строке, оконная функ
ция обсчитывает лишь строки, попадающие в это же разбиение, что и текущая
строка.
Уже в MSSQL 2014 и далее в предложении OVER возможно использова
ние сортировки ORDER BY, что дает возможность вычисления накопительного
итога минимума/максимума с наибольшей возможной производительностью.
Дополнительные инструментальные средства. Кроме ядра, MS SQL Server
содержит множество дополнительных инструментальных средств.
1.5.3 Обоснование проектных решений по техническому обеспечению
Для разработки информационной системы контроля обслуживания до
рожно-строительной техники необходимо аппаратно-техническое обеспечение,
отвечающее требованиям, указанным в таблице 5.
Таблица №2
Требования к аппаратно-техническому обеспечению
Параметр/Характеристика Значение
Процессор
AMD
Число ядер
4
Тактовая частота
1.9 Ghz
Оперативная память
8 Gb
Свободное дисковое пространство
500 Gb
Видеосистема и монитор
Разрешающая способность 1920 х 1080
59
II ПРОЕКТНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Разработка проекта автоматизации
2.1.1. Этапы жизненного цикла проекта автоматизации
Методология проектирования ИС включает в себя описание процесса со
здания и сопровождения систем в виде жизненного цикла (ЖЦ) ИС, отождеств
ляя его с некоторой последовательностью стадий и исполняемых на них процес
сов. 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 разра
ботки и поддерживать управление этим процессом.
Жизненный цикл (ЖЦ) ИС представляется, как ряд событий, случающих
ся с системой с момента ее внедрения и до окончания использования.
Модель ЖЦ отражает различные состояния системы, от момента возник
новения необходимости в данной ИС и до момента ее окончательного вывода из
эксплуатации. Модель жизненного цикла представлена некой структурой, кото
рая 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:
- Каскадная модель включает в себя последовательную реализацию
всех этапов проекта в заранее определенном порядке. Начало следу
ющего этапа говорит о полном завершении работ на предыдущем
этапе.
- Поэтапная модель с периодичным контролем. Создание ИС реализо
вано в виде итераций с циклами обратной связи между этапами. Ме
жэтапные проверки позволяют учесть реально существующее взаи
мовлияние итогов разработки на различных этапах; ЖЦ каждого из
этапов продлевается на весь срок разработки.
60
- Спиральная модель. На любом витке спирали выполняется генерация
очередной версии продукта, корректируются требования проекта,
выражается его качество и планируются работы уже следующего
витка. Особое внимание при этом обращается на начальные этапы
разработки - анализ и проектирование, где возможность создания тех
или иных технических решений обосновывается и проверяется бла
годаря построению прототипов.
Каскадный подход отлично зарекомендовал себя в процессе создания от
носительно простых ИС, когда в самом начале разработки можно с большой
точностью и полнотой составить все требования к системе. Главным недостат
ком такого подхода является то, что основной процесс разработки системы не
может полностью уложится в такие жесткие рамки, постоянно есть потребность
в возврате к уже завершенным этапам для уточнения или изменения ранее при
нятых решений. В итоге реальный процесс разработки ИС становится соответ
ствующим поэтапной модели с периодичным контролем.
Все стадии создания системы предусматривают выполнение некоторого
объема работ, представляемых в виде процессов ЖЦ. Процесс выражается как
совокупность объединенных действий, изменяющих входные данные в выход
ные. Описание любого процесса состоит из перечня решаемых задач, исходных
данных и итоговых результатов.
Есть целый ряд стандартов, определяющих ЖЦ ПО, а в отдельных случаях
и процессы разработки.
Среди самых известных стандартов выделяют следующие:
1. ГОСТ 34.601-90 - распространяется на АИС и указывает в себе ста
дии и этапы их создания. Также в нем имеется описание содержания
работ на всех этапах. Стадии и этапы работы, отраженные в стандар
те, зачастую соответствуют каскадной модели жизненного цикла.
2. ISO/IEC 12207:1995 - стандарт на процессы и реализацию жизненно
го цикла. Применяется ко всем видам заказного ПО. Стандарт не
имеет описания стадий, фаз и этапов.
3. Custom Development Method по созданию прикладных ИС - техноло
гический материал, углублённый до уровня заготовок проектных до
61
кументов, которые рассчитаны на применение в проектах совместно
с Oracle. Используется CDM для типовой модели ЖЦ (имеются все
работы/задачи и этапы), а также для случаев "быстрой разработки"
(Fast Track) или "облегченного подхода", которые будут оптимальны
в малых проектах.
4. Rational Unified Process (RUP) включает в себя итеративную модель
разработки, имеющую четыре фазы: старт, анализ, создание и ис
пользование. Все эти фазы могут быть разделены на этапы (итера
ции), по итогу которых имеется версия для внутреннего или внешне
го использования. Реализация четырех основных фазы считается
циклом разработки, и любой такой цикл завершается созданием вер
сии системы. В случае, если работа над проектом не прекращается и
после этого, полученный продукт продолжает оптимизироваться и
снова проходит те же фазы. Суть реализации в рамках RUP - это раз
работка и сопровождение моделей на базе UML.
5. Microsoft Solution Framework (MSF) похож на RUP, так же имеет че
тыре фазы: исследование, построение, создание, стабилизация, явля
ется итерационным, включает в себя применение объектно
ориентированного моделирования. MSF в отличии от RUP в сильнее
ориентирован на создание бизнес-приложений.
6. Extreme Programming (XP). Экстремальное программирование (самая
молодая среди остальных методологий) было реализовано в 1996 го
ду. В основе методологии лежит командная работа, четкая коммуни
кация между исполнителем и заказчиком в течение всего срока про
екта, а сама разработка реализуется методом последовательной дора
ботки прототипов.
7. Стандарт ISO/IEC серии 15288.
При выборе стандарта основным определяющим фактором является более
полное и подробное описание работ на стадиях и этапах разработки автоматизи
рованных систем (АС).
Стандарт ISO/IEC 12207 не содержит подробное описание работ на раз
ных стадиях и этапах разработки АС.
62
Стандарт CDM рассчитан на использование в проектах с применением
Oracle технологий, который в данном проекте не используются.
Стандарт MSF, как было ранее сказано, в большей степени ориентирован
на разработку бизнес-приложений.
Стандарт XP ориентирован на командную работу. В данном проекте будет
использоваться ГОСТ 34.601-90, так как он содержит описание работ на каждом
этапе разработки АС.
Основные стадии создания ИС (рисунок 23):
- Формирование требований к системе;
- Разработка концепции;
- Техническое задание;
- Технический проект;
- Оформление документации;
- Внедрение.
Рисунок 23 - Основные стадии создания ИС
Стадия “Формирования требований к системе” была сопряжена с выпол
нением таких работ, как:
обследование объекта;
64
вателя. На этом данная стадия завершается и начинается стадия внедрения про
екта.
Стадия внедрения проекта включает в себя ряд действий:
• подготовка объекта автоматизации,
• обучение сотрудников,
• строительно-монтажные работы,
• пуско-наладочные работы,
• выполнение предварительных испытаний,
• осуществление опытной эксплуатации,
• выполнение приемочных испытаний.
На данном этапе помимо ИТ-специалиста и начальника отдела делопроиз
водства принимает участие и системный администратор. По окончании всех ис
пытаний производится анализ и проверяется соответствие техническому зада
нию. Далее выявленные неполадки следует устранить можно подписать необхо
димый акт.
На сегодняшний день существует несколько моделей жизненного цикла:
Каскадная модель (рис. 24). Для данной модели свойственно поэтапное
прохождение всех стадий в определённом порядке. Только полностью пройдя
одну стадию, можно перейти на следующую;
Поэтапная модель с промежуточным контролем (рисунок 3). Для данной
модели характерна разработка системы определенными частями, между которы
ми существуют период обратной связи. При таком варианте можно производить
корректировку между этапами, принимая во внимание результаты разработки на
каждом этапе. В данном случае длительность каждого этапа растягивается на
весь период разработки;
65
Рисунок 04 - Каскадная модель ЖЦ ИС
Рисунок 25 - Поэтапная модель с промежуточным контролем
Спиральная модель (рисунок 26). Каждая стадия данной модели подразу
мевает как разработку варианта продукта, так и уточнение требований всего
проекта. Помимо этого, на каждой стадии оценивают качество и планируют ра
66
боты следующего этапа. Наибольшее внимание здесь придаётся первоначально
му этапу, где происходит анализ и проектирование. На этом этапе оценивают
возможность реализации различных технических решений и ищут обоснование
данных решений посредством использования прототипов (макетирования).
Типичная каскадная модель, несмотря на имеющиеся недостатки, исправ
но служит специалистам по программному инжинирингу. Понимание ее силь
ных сторон и недостатков значительно улучшает оценочный анализ других, да
же более эффективных моделей ЖЦ, базирующихся на данной модели.
Каскадная модель включает в себя много преимуществ, если ее применять
в проекте, для которого она предназначена и приемлема. Далее указаны эти пре
имущества:
- Модель отлично известна потребителям, не относящимся к разработ
ке и обслуживанию программ, и конечным пользователям (зачастую
она используется другими компаниями для отслеживания проектов,
не связанных с созданием ПО);