48
же прикладных задач с равным успехом могут решаться и средствами Delphi, и
средствами C++Builder.
Меньшая популярность С++Builder по сравнению с Delphi объясняется, большей
сложностью (неизбежной при большей мощности) языка C++. Но, это временное
препятствие. Уже сейчас в ряде вузов начинают изучать C и C++ вместо
традиционного Pascal. Так что для нового поколения разработчиков C++Builder
может оказаться более естественным, чем Delphi. Да и наиболее серьезные
разработчики старшего поколения тоже на ты с C++. Все это вселяет надежду, что в
недалеком будущем популярность С++ догонит, а может быть и обгонит
популярность Delphi.
Существует определение C++Builder, когда-то существовавшее на форуме
CodeNet: «Это Delphi, но C». Т.о., если Вы знакомы с Delphi и представляете, что это
такое, Вам будет достаточно просто освоить интерфейс C++Builder. Он практически
полностью идентичен интерфейсу Delphi, но там совершенно другой синтаксис. Не
забывайте, что это – C++, и для успешного программирования в C++Builder, вам
необходимо хорошее знание C++. Т.е. размещать кнопки на форме – это одно дело, а
вот писать программу – совершенно другое.
2.2.3 HTML. CSS
HTML (язык гипертекстовой разметки) — это основной язык, с помощью
которого создаются веб - страницы. Страница, которую пользователь видит в своем
браузере, может состоять из множества разных файлов — например, изображений,
анимационных роликов, сценариев Java Script, апплетов и т. д. - но основой страницы
практически всегда является документ HTML. Другие языки разметки (прежде всего
многочисленные приложения XML) пока еще слабо поддерживаются браузерами и
поэтому не вытесняют HTML [11] на компьютерах обычных пользователей.
CSS (каскадные таблицы стилей) — это язык, предназначенный для оформления
веб-страниц и некоторых других видов документов. Разработчик стандартов HTML и
CSS, Консорциум Всемирной Паутины (The World Wide Web Consortium, W3C)
рекомендует разделять структуру и представление — т. е. кодировать в HTML только
логическую структуру документа, а все, что связано с отображением документа на
экране или представлением на других устройствах, выполнять средствами CSS.
49
Аббревиатура «HTML» расшифровывается как «HyperText Markup Language» (в
переводе на русский язык — «язык разметки гипертекста»). Взрывной рост
Всемирной Паутины в начале 1990-х во многом обусловлен широким
распространением этого языка и браузеров, отображающих написанные на нем
страницы.
Все три слова в названии языка — «структурный», «разметка» и «гипертекст» -
нуждаются в дополнительных пояснениях, которые сейчас и будут даны. Теперь
поговорим о разметке. Как вам известно, в коде документа HTML находится не
только сама информация, которую пользователь увидит на веб - странице, но и
некоторые инструкции о том, как браузер пользователя будет обрабатывать эту
информацию.
Язык HTML предназначен в первую очередь для структурной разметки, т. е. для
обозначения каждого элемента в соответствии с его местом и ролью в структуре
документа. В HTML есть также тэги, управляющие внешним видом отдельных
элементов. Все, что касается оформления веб-страницы, ее внешнего вида, можно и
нужно делать с помощью CSS[7].
Структурная разметка не имеет никакого отношения к внешнему виду
документа. Документ может быть отображен на экране компьютера, написан от руки
или напечатан на пишущей машинке; в конце концов, его можно прочитать вслух —
но все заголовки в нем останутся заголовками, все перечни — перечнями, а цитаты —
цитатами. Структурная роль элементов документа, в отличие от оформления, никак
не меняется в зависимости от того, какими средствами просматривают этот документ.
Иными словами, структурная разметка говорит о том, чем является тот или иной
элемент, а не о том, как его следует или не следует отображать. Грамотная
структурная разметка обеспечивает независимость документа от устройства вывода.
Структурная разметка не говорит о том, как конкретно должен быть выделен
текст. Но это не мешает разработчику оформить его нужным образом с помощью
CSS. Технология CSS позволяет даже написать отдельные таблицы стилей для
каждого возможного устройства отображения.
Хорошая структурная разметка также облегчает автоматическую обработку
документа. Например, когда необходимо пронумеровать все заголовки или составить
оглавление документа — программа легко справится с этой задачей, если заголовки
50
помечены соответствующими структурными тэгами. Можно при этом включить в
середину документа новые заголовки — программе не составит труда перенумеровать
все заново и обновить оглавление. Если не использовать для заголовков правильные
тэги и т. д., то их нумерация или составление оглавления превратится в кропотливую
и неэффективную ручную работу.
2.2.4 Java
Java — объектно-ориентированный язык программирования, разработанный
компанией Sun Microsystems. Приложения Java обычно компилируются в
специальный байт-код, поэтому они могут работать на любой виртуально Java-
машине (JVM) независимо от компьютерной архитектуры. Дата официального
выпуска — 23 мая 1995 года[6].
Программы на Java транслируются в байт-код, выполняемый виртуальной
машиной Java (JVM) - программой, обрабатывающей байтовый код и передающей
инструкции оборудованию как интерпретатор, но с тем отличием, что байтовый код, в
отличие от текста, обрабатывается значительно быстрее.
Достоинство подобного способа выполнения программ - в полной независимости
байт-кода от операционной системы и оборудования, что позволяет выполнять Java-
приложения на любом устройстве, для которого существует соответствующая
виртуальная машина. Другой важной особенностью технологии Java является гибкая
система безопасности благодаря тому, что исполнение программы полностью
контролируется виртуальной машиной. Любые операции, которые превышают
установленные полномочия программы (например, попытка несанкционированного
доступа к данным или соединения с другим компьютером) вызывают немедленное
прерывание.
Часто к недостаткам концепции виртуальной машины относят то, что
исполнение байт-кода виртуальной машиной может снижать производительность
программ и алгоритмов, реализованных на языке Java. Данное утверждение было
справедливо для первых версий виртуальной машины Java, однако в последнее время
оно практически потеряло актуальность.
Этому способствовал ряд усовершенствований:
51
применение технологии трансляции байт-кода в машинный код непосредственно во
время работы программы (JIT-технология) с возможностью сохранения версий
класса в машинном коде,
широкое использование платформенного – ориентированного кода (native-код) в
стандартных библиотеках,
аппаратные средства, обеспечивающие ускоренную обработку байт-кода (например,
технология Jazelle, поддерживаемая некоторыми процессорами фирмы ARM).
По данным, для семи разных задач время выполнения на Java составляет в
среднем в полтора-два раза больше, чем для C/C++, в некоторых случаях Java
быстрее, а в отдельных случаях в 7 раз медленнее. С другой стороны, для
большинства из них потребление памяти Java-машиной было в 10-30 раз больше, чем
программой на C/C++.
Идеи, заложенные в концепцию и различные реализации среды виртуальной
машины Java, вдохновили множество энтузиастов на расширение перечня языков,
которые могли бы быть использованы для создания программ, исполняемых на
виртуальной машине. Эти идеи нашли также выражение в спецификации
общеязыковой инфраструктуры CLI, заложенной в основу платформы .NET
компанией Microsoft.
Обоснование выбора визуальной среды программирования.
После обзора средств проектирования предпочтение было отдано C++ Builder, так как
это среда для разработки на языке C++, который является универсальным языком
программирования, одним из самых наглядных и удобных. Данная среда существует
достаточно давно и про неё есть очень много необходимой доступной информации.
Т.к. в данном проекте не требуется оптимизация по времени или ресурсам, то данная
среда отлично подходит для выполнения поставленной задачи.
52
2.3 Реализация программного продукта
2.3.1 Диаграммы вариантов использования
Диаграмма — графическое представление множества элементов, наиболее
часто изображается как связный граф из вершин (предметов) и дуг (отношений).
Диаграммы рисуются для визуализации системы с разных точек зрения, затем они
отображаются в систему. Обычно диаграмма дает неполное представление элементов,
которые составляют систему. Диаграмма может содержать любую комбинацию
предметов и отношений[14].
Диаграмма (диаграмма вариантов использования) показывает набор элементов,
актеров и их отношений. С помощью диаграмм, для системы создается статическое
представление. Эти диаграммы особенно важны при организации и моделировании
поведения системы, задании требований заказчика к системе.
Для составления диаграммы вариантов использования сначала необходимо
выявить Актеров. Актерами в данной диаграмме являются преподаватель и студент.
Т.к. группа принадлежности пользователя определяет не только уровень доступа
к данным, но и целью использования системы, то рассмотрим возможные
варианты использования системы для каждого вида пользователей:
преподавателей
студентов.
Преподаватель в рамках ЭУ может (рисунок 3.1):
редактировать тесты;
редактировать лекции.
У студента набор действий ограничен, он может выполнить следующее (рисунок 3.2):
читать учебник;
пройти оценочное тестирование.
53
Рисунок 6 - Диаграмма вариантов использования ЭУ «Электротехника и
электроника»
Рисунок 7 - Диаграмма вариантов использования ЭУ «Электротехника и
электроника»
2.3.2 Описание вариантов использования
Описание варианта использования определяет последовательность действий,
которые должны быть выполнены проектируемой программой при взаимодействии ее
с соответствующим актером.
Варианты использования описывают не только взаимодействия между актёром и
программой, но также реакции программы на получение отдельных сообщений от
актёра и восприятие этих сообщений. Варианты использования могут включать в себя
описание различных исключительных ситуаций, таких как корректная обработка
ошибок программы.
Вариант использования: Редактировать тест
Главная последовательность:
54
1. Преподаватель запускает программу;
2. Система открывает главное окно программы;
3. Преподаватель нажимает на кнопку «Редактор»;
4. Система открывает окно «Пароль»;
5. Преподаватель открывает редактировать «Тест»;
6. Вводит пароль и нажимает кнопку «ОК»;
7. Система проверяет наличие правильности пароля, если пароль не был введен,
система выводит окно предупреждения;
8. Преподаватель принимает условия и нажимает «ОК», система выводит окно
предупреждения «После редактирования перезапустите программу»;
9. Система открывает окно редактирования теста;
10. Преподаватель выбирает нужный для редактирования тест и нажимает кнопку
«Редактировать»;
11. Система открывает выбранный тест для редактирования;
12. Преподаватель вносит изменения в тест и нажимает «Сохранить изменения»;
13. Система сохраняет изменения.
Альтернативная последовательность:
7а. Система возвращает окно ввода пароля.
Вариант использования: Редактировать лекции
Главная последовательность:
1. Преподаватель запускает программу;
2. Система открывает главное окно программы;
3. Преподаватель нажимает на кнопку «Редактор»;
4. Система открывает окно «Пароль»;
5. Преподаватель открывает редактировать «Лекции»;
6. Вводит пароль и нажимает кнопку «ОК»;
7. Система проверяет наличие правильности пароля, если пароль не был введен,
система выводит окно предупреждения;
8. Преподаватель принимает условия и нажимает «ОК», система выводит окно
предупреждения «После редактирования перезапустите программу»;
9. Система открывает окно добавления лекций;
10. Преподаватель выбирает нужную лекцию и нажимает кнопку «ОК»;
55
11. Система сохраняет изменения.
Альтернативная последовательность:
7а. Система возвращает окно ввода пароля.
Вариант использования: Читать учебник
Главная последовательность:
1. Студент запускает программу;
2. Система открывает главное окно программы;
3. Студент нажимает на кнопку «Лекции»;
4. Система открывает окно «Лекции»;
5. Студент нажимает на кнопку нужной ему лекции;
6. Система выводит текст выбранной им лекции.
Вариант использования: Пройти тест
Главная последовательность:
1. Студент запускает программу;
2. Система открывает главное окно программы;
3. Студент жмет на кнопку «Контроль знаний»;
4. Система выводит окно «Контроль знаний»;
5. Студент вводит личные данные и нажимает кнопку «Пройти тест»;
6. Система проверяет, заполнены ли поля и запускает сам тест;
7. Студент проходит тест;
8. Система подчитывает результаты, которые можно просмотреть, нажав кнопку
«Результаты»;
9. Система сохраняет результат.
Альтернативная последовательность:
6а. Система выводит сообщение о «незаполненных полях».
2.3.3 Построение диаграммы анализа пригодности
56
Анализ пригодности необходим для уточнения вариантов использования и
выявления объектов, которые для них необходимы. Анализ пригодности позволяет
выявить классы, которые в последствие будут составлять основу объектно-
ориентированного программного обеспечения.
Анализ пригодности для прецедента выполняется путем исследования его текста
- предложение за предложением, изображения актеров, граничных и сущностных
объектов и контроллеров, а также связей между различными элементами на
диаграмме.
Существует три стереотипа, применяемые к объектам на этапе анализа пригодности
(рисунок 3.3):
Рисунок 8 - Пиктограммы анализа пригодности
Граничные объекты - такие объекты, с которыми непосредственно
взаимодействуют актеры в разрабатываемой подсистеме. К ним относятся экранные
формы, диалоговые окна и меню. Граничные объекты могут общаться только с
контроллерами и актерами[18].
1. Сущностные объекты часто отображаются на таблицы базы данных и
файлы, содержащие информацию, которая должна «пережить» время
выполнения прецедента. Сущностные объекты могут общаться только с
контроллерами.
2. Управляющие объекты (котроллеры) служат соединительной тканью между
пользователями и хранимыми данными.
3. Контроллеры могут общаться с граничными объектами, сущностными
объектами и другими контроллерами, но не с актерами.
При построении диаграммы анализа пригодности надо учитывать, что актеры
могут общаться только с граничными объектами.
На рисунке 3.4, представлена диаграмма анализа пригодности для варианта
использования «Редактирование теста»
57
Рисунок 9 - Диаграмма анализа пригодности варианта использования
«Редактирование теста»
На рисунке 9, представлена диаграмма анализа пригодности для варианта
использования «Редактировать лекции».
Рисунок 10 - Диаграмма анализа пригодности варианта использования
«Редактировать лекции»
На рисунке 10 представлена диаграмма анализа пригодности для варианта
использования «Читать учебник».
Рисунок 11 - Диаграмма анализа пригодности варианта использования «Читать
учебник»