52
− структура документов и экранных форм должна соответствовать
характеристиками терминалов на рабочих местах конечных пользователей;
− графики формирования и содержание информационных сообщений,
а также используемые аббревиатуры должны быть общеприняты в этой
предметной области и согласованы с заказчиком;
− в информационной системе должны быть предусмотрены средства
контроля входной и результатной информации, обновления данных в
информационных массивах, контроля целостности информационной базы,
защиты от несанкционированного доступа.
В рассматриваемом случае к информационному обеспечению задачи будут
относиться входные и результатные документы, классификаторы, а также
перечень экранных форм, предназначенных для реализации диалога пользователя
и системы.
Разрабатываемая система должна содержать в себе следующие модули:
- модуль авторизации;
- модуль работы со справочниками;
- модуль ввода данных;
- модуль получения отчетов;
- модуль поиска.
В модуле авторизации должны быть реализованы следующие функции:
• Доступ пользователя к главной странице системы после корректного
ввода пароля и логина;
• Вывод сообщения об ошибке ввода пароля и логина с предложением
повторить ввод.
В данном модуле должны быть реализованы следующие функции:
• Ввод данных в справочники;
• Проверка вводимых данных на корректность по типам;
• Вывод в виде экранной формы состава справочника;
• Редактирование состава справочника.
В модуле ввода данных должны быть реализованы следующие функции:
• Возможность ввода данных с помощью экранной формы;
• Проверка вводимых данных на их корректность.
53
В модуле получения отчетов должны быть реализованы следующие
функции:
• Возможность получения отчета в соответствии с заданными
параметрами:
• Формирование необходимых аналитических отчетов
В модуле поиска должна присутствовать функция, позволяющая
осуществлять поиск по справочникам, существующим в системе.
Основу информационного обеспечения составляет информационная база,
обеспечивающая хранение и обработку данных. Состав информационной базы
определяется функциями системы и услугами, которые она предоставляет своим
пользователям. Структура информационной базы данных должна обеспечивать
возможность расширения функций системы, не требующих изменения структуры
обрабатываемых данных, без реорганизации базы данных.
Информационная база данных должна состоять из:
• справочников, ведение которых осуществляется посредством
программного обеспечения системы сотрудниками, эксплуатирующими систему;
• настроечных таблиц для работы системы в конкретных условиях,
начальная загрузка которых осуществляется вместе с установкой системы, и
информация в которых может корректироваться администратором системы;
• таблиц текущей и хранимой информации, доступ к которым
осуществляется только посредством программного обеспечения системы с
установленными правами пользователей.
Обмен информацией между комплексами задач, входящими в состав
системы, а также другими системами должен осуществляться в соответствии с
функциями, возложенными на систему, ее комплексы задач с помощью файлов
или таблиц базы данных, структура которых должна быть приведена в документе
«Описание постановки комплекса задач».
1.5.2 Обоснование проектных решений по программному
обеспечению
Программное обеспечение (ПО) включает совокупность программ,
реализующих функции и задачи ИС и обеспечивающих устойчивую работу
54
комплексов технических средств. В состав программного обеспечения входят
общесистемные и специальные программы, а также инструктивно-методические
материалы по применению средств программного обеспечения и персонал,
занимающийся его разработкой и сопровождением на весь период жизненного
цикла информационных технологий (ИТ) [9].
В процессе проектирования любого приложения важную роль играет
правильный выбор инструментальных средств. В большинстве случаев именно
этот выбор является залогом создания качественного программного продукта с
минимальными временными и финансовыми затратами.
Microsoft SQL Server - система управления реляционными базами данных
(СУБД), разработанная корпорацией Microsoft. Основной используемый язык
запросов - Transact-SQL, создан совместно Microsoft и Sybase. Transact-SQL
является реализацией стандарта ANSI/ISO по структурированному языку
запросов (SQL) с расширениями. Используется для работы с базами данных
размером от персональных до крупных баз данных масштаба предприятия;
конкурирует с другими СУБД в этом сегменте рынка. SQL Server 2008 упрощает
инфраструктуру, поддерживаемую ИТ-подразделениями, предоставляя
защищённую, масштабируемую и управляемую платформу доступа к
корпоративным данным и сокращая время простоя приложений.
Сервер баз данных Microsoft SQL Server в качестве языка запросов
использует версию языка SQL, получившую название Transact-SQL (сокращённо
T-SQL). Язык T-SQL является реализацией SQL-92 (стандарт ISO для языка SQL)
с множественными расширениями. T-SQL позволяет использовать
дополнительный синтаксис для хранимых процедур и обеспечивает поддержку
транзакций (взаимодействие базы данных с управляющим приложением).
При взаимодействии с сетью Microsoft SQL Server и Sybase ASE
используют протокол уровня приложения под названием Tabular Data Stream
(TDS, протокол передачи табличных данных). Протокол TDS также был
реализован в проекте FreeTDS с целью обеспечить различным приложениям
возможность взаимодействия с базами данных Microsoft SQL Server и Sybase.
Для обеспечения доступа к данным Microsoft SQL Server
поддерживает Open Database Connectivity (ODBC) - интерфейс взаимодействия
55
приложений с СУБД. Версия SQL Server 2005 обеспечивает возможность
подключения пользователей через веб-сервисы, использующие протокол SOAP.
Это позволяет клиентским программам, не предназначенным для Windows,
кроссплатформенно соединяться с SQL Server. Компания Microsoft также
выпустила сертифицированный драйвер JDBC, позволяющий приложениям под
управлением Java (таким как BEA и IBM WebSphere) соединяться с Microsoft SQL
Server 2000 и 2005.
MySQL - реляционная свободная система управления базами данных.
MySQL является собственностью компании Oracle Corporation, получившей её
вместе с поглощённой Sun Microsystems, осуществляющей разработку и
поддержку приложений. Распространяется под GNU General Public License или
под собственной коммерческой лицензией. Помимо этого разработчики создают
функциональность по заказу лицензионных пользователей, именно благодаря
такому заказу почти в самых ранних версиях появился механизм репликации.
Microsoft Office Access - реляционная СУБД
корпорации Microsoft. Имеет
широкий спектр функций, включая связанные запросы, связь с внешними
таблицами и базами данных. Благодаря встроенному языку VBA, в самом Access
можно писать приложения, работающие с базами данных. Основные компоненты
MS Access:
- построитель таблиц;
- построитель экранных форм;
- построитель SQL-запросов (язык SQL в MS Access не соответствует
стандарту ANSI);
- построитель отчётов, выводимых на печать.
Они могут вызывать скрипты на языке VBA, поэтому MS Access позволяет
разрабатывать приложения и БД практически «с нуля» или написать оболочку для
внешней БД.
MS Access является файл-серверной СУБД и потому применима лишь к
маленьким приложениям. Отсутствует ряд механизмов, необходимых в
многопользовательских БД, таких, например, как триггеры.
Существенно расширяет возможности MS Access по написанию
приложений механизм связи с различными внешними СУБД: "связанные
56
таблицы" (связь с таблицей СУБД) и "запросы к серверу" (запрос на диалекте
SQL, который "понимает" СУБД).
Microsoft SQL Server является серьёзной СУБД, предназначенной для
обработки значительных объёмов данных и управления корпоративными БД.
Имеет большой набор функций, полностью поддерживает стандарт SQL 92.
Однако, SQL Server является коммерческим (платным) ПО, что, является
достаточным основанием для отказа от использования этой СУБД.
СУБД MySQL предназначена для обработки малых объёмов данных; также
она имеет клиент-серверную архитектуру. На основании этого, можно заключить,
что для выполнения поставленных задач эта СУБД не подходит.
Выбор остановлен на СУБД MS SQL 2010 в силу ряда причин [18]:
• хорошо зарекомендовавшая себя решениями для организации и
управления БД.
• более высокая производительность (по сравнению с другими СУБД);
• большой набор функций, который в дальнейшем позволит
расширение функциональности ПО, которое использует эту СУБД;
• меньшая ресурсоёмкость при более высокой производительности;
• на предприятии уже используется данная СУБД, что позволяет не
тратить денежные средства на ее покупку.
Рассмотрим и произведем выбор языка программирования.
Язык программирования C++ - компилируемый статически
типизированный язык программирования общего назначения. Поддерживая
разные парадигмы программирования, сочетает свойства как высокоуровневых,
так и низкоуровневых языков. В сравнении с его предшественником - языком C, -
наибольшее внимание уделено поддержке объектно-ориентированного и
обобщённого программирования. Являясь одним из самых популярных языков
программирования, C++ широко используется для разработки программного
обеспечения. Область его применения включает создание операционных систем,
разнообразных прикладных программ, драйверов устройств, приложений для
встраиваемых систем, высокопроизводительных серверов, а также
развлекательных приложений (например, видеоигры). Существует несколько
реализаций языка C++ — как бесплатных, так и коммерческих. Их производят
57
Проект GNU, Microsoft, Intel и Embarcadero (Borland). C++ оказал огромное
влияние на другие языки программирования, в первую очередь на Java и C#.
При создании C++ Бьёрн Страуструп стремился сохранить совместимость
с языком C. Множество программ, которые могут одинаково успешно
транслироваться как компиляторами C, так и компиляторами C++, довольно
велико отчасти благодаря тому, что синтаксис C++ был основан на синтаксисе C.
C++ имеет достаточно большое количество библиотек готового кода, среди
которых особенно выделяются Boost и std, последняя является частью стандарта
языка.
Язык программирования C# (C Sharp) - объектно-ориентированный язык
программирования. Разработан в 1998-2001 годах группой инженеров
Microsoft как основной язык разработки приложений для платформы Microsoft
.NET Framework.
C# относится к семье языков с C-подобным синтаксисом, из них его
синтаксис наиболее близок к C++ и Java. Язык имеет статическую типизацию,
поддерживает полиморфизм, перегрузку операторов (в том числе операторов
явного и неявного приведения типа), делегаты, атрибуты, события, свойства,
обобщённые типы и методы, итераторы, анонимные функции с поддержкой
замыканий, LINQ, исключения, комментарии в формате XML.
Переняв многое от своих предшественников - языков C++, Java, Delphi,
Модула и Smalltalk - С#, опираясь на практику их использования, исключает
некоторые модели, зарекомендовавшие себя как проблематичные при разработке
программных систем, например, C# не поддерживает множественное
наследование классов (в отличие от старого языка программирования C++).
Для разработки и отладки программы применим интегрированную систему
Borland Delphi 10.
Выбор этого программного продукта обусловлен следующим [3]:
1. В Delphi имеется возможность визуального конструирования форм,
что избавляет при создании программы от многих аспектов разработки
интерфейса программы, так как Delphi автоматически готовит необходимые
программные заготовки и соответствующий файл ресурсов. Программисту нужно
лишь наполнить прототип будущего окна элементами интерфейса;
58
2. Библиотека визуальных компонентов предоставляет огромное
разнообразие созданных разработчиками Delphi программных заготовок, которые
после несложной настройки готовы к работе в рамках создаваемого приложения.
Использование компонентов не только во много раз уменьшает время создания
программы, но и существенно снижает вероятность случайных программных
ошибок;
3. Мощность и гибкость языка программирования ObjectPascal –
достоинство Delphi, выгодно отличающее эту среду от других инструментов RAD.
От языка VisualBasic язык Pascal отличает строгая типизированность,
позволяющая компилятору ещё на этапе компиляции обнаружить многие ошибки,
а также средства работы с указателями. Последнее даёт возможность
использовать так называемое раннее связывание с библиотеками типов в
технологии COM, в то время как VisualBasic (а также Java) вынуждены при
обращении к COM объектам использовать более медленное позднее связывание.
Синтаксис языка C++ прямо-таки провоцирует создание запутанных программ, в
то время как простой синтаксис ObjectPascal позволяет очень просто описывать
любой алгоритм, так как Pascal происходит от использующегося для этих целей
алгоритмического языка АЛГОЛ-60. Кроме всего выше перечисленного,
ObjectPascal имеет самый быстрый среди продуктов подобного рода
оптимизирующий компилятор, позволяющий создавать быстрые и относительно
компактные программы;
4. Среди прочих преимуществ Delphi можно выделить самую
эффективную работу с базами данных. Это обуславливается тремя
обстоятельствами: высоко производительной машиной для доступа к данным
разного формата (ODBC), наличием многочисленных компонентов,
ориентированных на работу в этой сфере;
5. В настоящее время для создания современного программного
обеспечения приходится использовать несколько различных программных
продуктов, а в базовую конфигурацию Delphi уже входят множество продуктов,
для создания различных элементов программного обеспечения.
Таким образом, можно сделать вывод о том, что Delphi – один из самых
мощных инструментов разработки программных продуктов любой сложности и
59
направленности. А Delphi 10 наиболее совершенная из всех версий прочих версий
данной среды разработки приложений.
1.5.3 Обоснование проектных решений по техническому обеспечению
Техническое обеспечение - комплекс технических средств,
предназначенных для работы информационной системы, а также
соответствующая документация на эти средства и технологические процессы
Комплекс технических средств составляют:
• компьютеры любых моделей;
• устройства сбора, накопления, обработки, передачи и вывода
информации;
• устройства передачи данных и линий связи;
• оргтехника и устройства автоматического съема информации;
• эксплуатационные материалы и др.
Для проектируемой ИС необходимо следующее аппаратное обеспечение:
• персональные компьютеры для рабочих мест бухгалтера;
• локальная вычислительная сеть;
• сервер БД;
• принтеры для печати документов.
В настоящее время конфигурация имеющихся компьютеров удовлетворяет
требованиям к ПК ИС Компьютеры объединены в сеть, имеют доступ к сети
Интернет. Каждое рабочее место оснащено лазерным принтером.
В первой главе диссертационного исследования работы проведен анализ
деятельности предприятия, выделена задача автоматизации, определены
основные проектные решения по разработке информационной системы.
60
2 Проектная часть
2.1 Разработка проекта автоматизации
2.1.1 Этапы жизненного цикла проекта автоматизации
Методология разработки ИС описывает процесс внедрения и
сопровождения систем в виде жизненного цикла (ЖЦ) ИС, представляя его как
отдельную последовательность стадий и исполняемых на них процессов. Каждый
этап имеет свой состав и последовательность реализуемых работ, получаемые
результаты, средства и методы, нужные для успешного завершения работ,
ответственность и роли участников и т.д. Подобное описание ЖЦ ИС дает
возможность планировать и организовывать процесс совместной разработки и
управления этим процессом.
Жизненный цикл ИС представляется как ряд событий, происходящих с
системой за время ее создания и эксплуатации.
Модель ЖЦ показывает разные состояния системы, отталкиваясь от
момента возникновения потребности в этой ИС и заканчивая моментом ее
окончательного выхода из использования. Модель ЖЦ – это некоторая структура,
включающая в себя процессы, действия и задачи, реализуемые в ходе создания,
работы и поддержки программного продукта за все время жизни системы, от
выявления требований до окончания ее использования.
Сегодня известны и активно применяются такие модели жизненного цикла,
как:
• Каскадная модель, предусматривающая последовательное
выполнение всех этапов проекта в заранее определенной последовательности.
Переход на другой этап говорит о полном завершении всех работ на текущем
этапе.
• Поэтапная модель с дополнительным контролем. Создание ИС
построено на итерациях с циклами обратной связи между этапами. Поэтапные
корректировки дают возможность отследить реально существующее взаимные
влияния результатов разработки на разных этапах; а время жизни любого этапа
продлевается на всю продолжительность разработки.
61
• Спиральная модель. Каждый виток спирали включает в себя
создание очередной версии продукта, определяются и дорабатываются
требования проекта, выражается его качество и устанавливаются работы
следующего витка. Главное внимание уделяется первым этапам разработки —
проектированию и анализу, где необходимость создания тех или иных
технических решений заранее обосновывается и проверяется методом создания
прототипов и макетов.
Каскадный подход отлично зарекомендовал себя в процессе создания
относительно простых ИС, когда изначально можно очень точно и полно указать
все требования к системе. Главным недостатком подобного подхода становится
то, что реальный процесс разработки системы не сможет полностью уложится в
такую сложную схему, поскольку всегда будет потребность в возврате к уже
завершенным этапам для уточнения или пересмотра ранее определенных
решений. Поэтому реальный процесс разработки ИС соответствует поэтапной
модели с поэтапным контролем. Но такие недостатки не могут играть основную
роль при проектировании системы контроля технического состояния
оборудования, поэтому смело останавливаемся на нем.
Любая из стадий разработки системы включает в себя реализацию
некоторого объема работ, которые отображаются в виде процессов ЖЦ. Процесс
описывается в виде совокупности взаимосвязанных действий, изменяющих
исходные данные в выходные. Описание каждого отдельного процесса состоит из
перечня решаемых задач, заданных данных и результатов.
Есть целый ряд стандартов, определяющих ЖЦ ПО, а иногда даже и
процессы разработки.
Среди наиболее известных стандартов можно выделить:
• ГОСТ 34.601-90 - распространяется на АИС и отражает в себе стадии
и этапы их создания. Также в нем есть описание содержания работ на всех этапах.
Стадии и этапы работы, показанные в стандарте, зачастую соответствуют
каскадной модели ЖЦ.
• ISO/IEC 12207:1995 - стандарт на процессы и реализацию ЖЦ.
Используется во всех видах заказного ПО. Стандарт не включает в себя описания
стадий, фаз и этапов.