42
Рис. 2.1. Логическая модель базы данных;
Данные в базе должны обладать свойством целостности. Под
целостностью понимается правильность данных в любой момент времени.
Поддержание целостности базы данных может рассматриваться как защита
данных от неверных изменений или разрушения (этот вопрос не относится
к незаконным изменениям и разрушениям, которые являются проблемой
безопасности).
Выделяют три группы правил целостности.
1. Целостность по сущностям. Объекту или сущности реального ми-
ра в реляционных базах данных соответствуют кортежи отношений. Тре-
бование состоит в том, что любой кортеж любого отношения отличим от
любого другого кортежа этого отношения, т.е. другими словами, любое
отношение должно обладать первичным ключом. Это требование автома-
тически удовлетворяется, если в системе не нарушаются базовые свойства
отношений. Первичный ключ – это минимальный набор атрибутов, по зна-
чениям которых можно однозначно найти требуемый экземпляр сущности.
2. Целостность по ссылкам. База данных не должна содержать несо-
гласованных значений внешних ключей. Правило утверждает, что если В
43
ссылается на А, тогда А должно существовать. Говорят, что отношение, в
котором определен внешний ключ, ссылается на соответствующее отно-
шение, в котором такой же атрибут является первичным ключом. Требова-
ние целостности по ссылкам, или требование внешнего ключа состоит в
том, что для каждого значения внешнего ключа, появляющегося в ссыла-
ющемся отношении, в отношении, на которое ведет ссылка, должен
найтись кортеж с таким же значением первичного ключа, либо значение
внешнего ключа должно быть неопределенным (т.е. ни на что не указы-
вать).
3. Целостность, определяемая пользователем. У пользователя (или у
разработчика) базы данных должна быть возможность определить, какие
операции должны быть запрещены, а какие разрешены, нужны ли для раз-
решенных операций компенсирующие, и если да, то какие (т.е. возмож-
ность каскадного удаления).
В разрабатываемой базе данных учтены основные правила целостно-
сти. Каждая сущность идентифицируется уникальным ключом, и разрабо-
тана система внешних ключей. База данных не содержит несогласованных
значений внешних ключей, то есть при работе с записями происходит кас-
кадное обновление связанных полей и каскадное удаление связанных за-
писей.
Целостность, определяемая пользователем, поддерживается ограни-
чениями в таблицах базы данных на ввод неотрицательных значений, а
также обеспечением выбора значений внешних ключей из списков без раз-
решения варианта ввода недопустимого значения.
Таким образом, разрабатываемая информационная система сама
поддерживает обеспечение целостности данных. В частности, при вставке
или добавлении записей с повторяющимися значениями первичного ключа
программа выдаст предупреждение и не позволит операции вставки осу-
ществиться. Кроме того, программа обеспечивает хорошую работу со свя-
занными полями. Например, если данные удаляются из основной таблицы,
44
то программа удалит соответствующие записи и в связанных таблицах. То
же самое при обновлении или вставке данных. То есть, программа не поз-
воляет существовать в базе несвязанным данным, которые «засоряют» ба-
зу.
2.3.3. Структурная схема пакета
Современные информационные системы слишком велики по объему,
поэтому для лучшей управляемости систем в них применяются группиров-
ки высших порядков. Классы, созданные на этапе проектирования, груп-
пируются в подсистемы. Каждая подсистема имеет набор интерфейсов, ко-
торые обеспечивают ее существование и использование. Подсистемы ниж-
него уровня называются сервисными, они представляют собой минималь-
ную самодостаточную единицу.
На базе проектной модели создается модель реализации. Классы мо-
дели проектирования переходят в программные модули модели реализа-
ции, а подсистемы модели проектирования трассируются в пакеты модели
реализации. При этом один пакет содержит одну подсистему, и лишь в ис-
ключительных случаях объединяет несколько.
Наиболее грамотно представлять структурную схему пакета в виде
модели реализации. Модель реализации состоит из компонентов, в число
которых входят: исполняемые модули (программы, которые можно запу-
стить), файлы (содержат исходные тексты программ или данные), библио-
теки (статические или динамически компонуемые), таблицы (элементы ре-
ляционной БД) и документы (хранящиеся в электронном виде). Компонент
– это физически заменяемая часть системы, которая использует некоторые
интерфейсы и обеспечивает реализацию некоторой функциональности.
Компоненты должны быть взаимозаменяемыми. Разработчик может заме-
нить один компонент на другой, более совершенный, если новый компо-
нент использует и предоставляет те же интерфейсы, что и старый.
45
Структурная схема пакета АРМ приведена на рисунке 2.2
Рисунок 0.2 Структурная схема пакета ИС
2.3.4 Описание программных модулей
Модульное программирование — это организация программы как
совокупности небольших независимых блоков, называемых модулями,
структура и поведение которых подчиняются определённым прави-
лам. Использование модульного программирования позволяет упростить
тестирование программы и обнаружение ошибок. Аппаратно-зависимые
подзадачи могут быть строго отделены от других подзадач, что улучшает
мобильность создаваемых программ.
Модуль — функционально законченный фрагмент программы. Во
многих языках (но далеко не обязательно) оформляется в виде отдельно-
го файла с исходным кодом или поименованной непрерывной её части.
Некоторые языки предусматривают объединение модулей в пакеты.
Описание программных модулей включает блок-схемы программных
модулей и описание блок-схем алгоритмов основных расчетных модулей.
46
Рис. 2.3 Приблизительный алгоритм ввода данных в базу.
2.4 Технологическое обеспечение задачи автоматизации
2.4.1 Организация технологии сбора, передачи, обработки и
выдачи информации
Технологический процесс обработки информации включает предма-
шинную, внутримашинную и послемашинную технологии.
Технологический процесс внутримашинной обработки информации
представляет собой совокупность операций, которые в диалоговом режиме
работы с ПК могут выполняться в произвольной последовательности. То
Проверка обеспечения целостности дан-
ных
Да
Нет
Занесение введенных данных в базу
Конец
Данные верны?
Ввод данных
Начало
47
есть последовательность технологических операций определяется в про-
цессе диалога пользователя с ПК.
Работа в диалоговом режиме не имеет заранее определенной после-
довательности действий. Поэтому схема технологического процесса в диа-
логовом режиме представляет собой совокупность технологических опе-
раций, соответствующих схеме диалога задачи и представлена в виде схе-
мы работы системы.
Пользователь информационной системы имеет свой интерфейс до-
ступа. Пользователи могут производить только разрешенные им действия.
После прохождения авторизации пользователь получает список возмож-
ного взаимодействия с системой. Отсюда пользователь может выбрать ин-
тересующий его справочник или таблицу для получения требуемой ин-
формации. Для этого пользователю необходимо выбрать в меню програм-
мы интересующий его пункт. Далее в выбранной таблице или справочнике,
пользователь может добавить или откорректировать уже имеющиеся запи-
си, либо просто просмотреть имеющиеся документы и оставить базу без
изменений.
2.4.2Схема технологического процесса сбора, передачи, обра-
ботки и выдачи информации
Важнейшая функция любой системы – получение информации, вы-
полнение процедур по ее обработке с помощью заданных алгоритмов и
программ, формирование на основе полученных сведений управленческих
решений, определяющих дальнейшее поведение системы. Фазы преобра-
зования информации в информационной технологии достаточно много-
численны. Однако если провести структуризацию технологии, обобщенная
схема технологического процесса обработки информации может быть
представлена следующей схемой:
48
схема технологического процесса обработки информации
При обработке данных формируются четыре основных информаци-
онных процесса: сбор и регистрация, обмен, обработка, накопление и хра-
нение информации. Рассмотрим их модели.
Сбор информации состоит в том, что поток осведомляющей ин-
формации, поступающей от объекта управления, воспринимается челове-
ком и переводится в документальную форму (записывается на бумажный
носитель информации). Составляющими этого потока могут быть показа-
ния приборов (например, пробег автомобиля по спидометру), накладные,
акты, ордера, ведомости, журналы, описи и т.д.
Процедуры передачи данных реализуются с помощью операции
кодирования – декодирования, модуляции – демодуляции, согласования и
усиления сигналов. Сетевые процедуры включают в себя в качестве ос-
новных операции по коммутации и маршрутизации потоков данных (тра-
фика) в вычислительной сети. Процесс обмена позволяет, с одной стороны,
передавать данные между источником и получателем информации, а с дру-
гой – объединять информацию многих ее источников:
49
Процесс обработки данных связан с преобразованием данных и
их отображением.
Процедуры преобразования данных на логическом уровне
представляют собой алгоритмы и программы обработки данных и их
структур. Сюда включаются стандартные процедуры, такие, как
сортировка, поиск, создание и преобразование статистических и
динамических структур данных, а также нестандартные процедуры,
обусловленные алгоритмами и программами преобразования данных при
решении конкретных информационных задач. Моделями процедур
отображения данных являются компьютерные программы преобразования
данных, представленных машинными кодами, в воспринимаемую
человеком информацию, несущую в себе смысловое содержание. В
современных компьютерных системах данные могут быть отражены в виде
текстовой информации, в виде графиков, изображений, звука, с
использованием средств мультимедиа, которые интегрируют в компьютере
все основные способы отображения.
Процедура отображения данных – одна из важнейших в
информационной технологии. Без возможности восприятия результата
обработки информации человеческими органами чувств этот результат
оставался бы вещью в себе (ведь мы не ощущаем машинное представление
информации).
На этом этапе следует проверить, как ведет себя программа на как
можно большем количестве входных наборов данных, в том числе и на не-
верных. Рассмотрим более подробно самый существенный шаг процесса
программирования - алгоритмизацию.
Задача программиста состоит в определении последовательности
действий, которые необходимо выполнить, чтобы достигнуть нужного ре-
зультата.
50
Алгоритм решения задачи может быть представлен в виде словесно-
го описания или графически в виде блок-схемы. В блок-схемах для обо-
значения логически различных фрагментов программы используются
определенные стандартные символы.
В разрабатываемом приложении необходимо реализовать следую-
щие алгоритмы:
алгоритм работы со справочниками;
алгоритм поиска и получения отчетов.
В соответствии с используемой моделью базы данных для ввода
данных используются формы, в каждое поле которых вводится тот или
иной атрибут.
2.5. Контрольный пример реализации проекта и его описание
Доступ ко всем экранным формам приложения осуществляется как
главной формы приложения, так и из других форм и главного меню про-
граммы.
В базе имеются все необходимые данные, которые позволят эконо-
мить время на поиски данных по товару, информацию по ним, предоставит
весь перечень имеющихся товаров в магазине.
Интерфейс главного окна продемонстрировано на рис. 2.4.
51
Рисунок 2.4 Главная форма программы
На рис. 2.5. продемонстрирована статистическая отчетность за пери-
оды продажи менеджеров и продажи по группам.
Рисунок 2.5 Статистическая отчетность