Разработка информационной системы садово – производственного кооператива

• абстрагирование;
• инкапсуляция;
• модульность;
• иерархия.

Абстрагирование позволяет выделить существенные характеристики проектируемого объекта, отличающие его от других объектов.

Инкапсуляция – процесс отделения друг от друга элементов объекта, определяющих его устройство и поведение. Она позволяет изолировать контрактные обязательства абстракции от их реализации.

Модульность – свойство системы, которая была разложена на внутренне связные, но слабо связанные между собой модули.

Иерархия – упорядочивание абстракций, расположение их по уровням.

Абстракция и инкапсуляция дополняют друг друга. Абстрагирование направлено на наблюдение поведения объекта извне, а инкапсуляция определяет четкие границы между различными абстракциями, т.е. наблюдение за поведением объекта изнутри.

Использование этих элементов проектирования и позволяет значительно увеличить производительность любой проектируемой системы.

Таким образом, для проектирования данной ИС используется объектно-ориентированный подход, основанный на реляционной модели данных. Применение реляционной модели данных обусловлено использованием реляционной алгебры и соответствующих алгоритмов и операций для выполнения действий над данными. Использование алгоритмов реляционной алгебры позволяет обеспечить высокую производительность работы с базой данных.

 

Этапы проектирования базы данных

Определение цели создания базы данных

На первом этапе проектирования базы данных необходимо определить цель создания базы данных, основные ее функции и информацию, которую она должна содержать.

База данных должна отвечать требованиям тех, кто будет непосредственно с ней работать. Для этого нужно определить темы, которые должна покрывать база данных, отчеты, которые она должна выдавать. Так же необходимо проанализировать бумажные или какие-либо иные формы, которые в настоящий момент используются для записи данных, сравнить создаваемую базу данных с подобной ей базой, которая, возможно, используется в настоящее время.

 

Определение таблиц, которые должна содержать база данных

Одним из наиболее сложных этапов в процессе проектирования базы данных является разработка таблиц, так как результаты, которые должна выдавать база данных (отчеты, результаты запросов) не всегда дают полное представление о структуре таблицы.

При проектировке таблиц, рекомендуется руководствоваться следующими основными принципами:

• Необходимо использовать как можно меньше разрозненных данных в разных таблицах. Рекомендуется объединять связанные по смыслу данные в одну таблицу. Это повышает эффективность работы с такими данными.
• Сведения на разные темы обрабатываются намного быстрее, если они находятся в разных таблицах. При необходимости обработки таких данных совместно, вводятся дополнительные поля, по которым записи «связываются».

 

Определение необходимых в таблице полей

Каждая таблица содержит информацию на свою тему, а каждое поле в таблице содержит отдельные сведения по теме таблицы.

При разработке полей для каждой таблицы необходимо помнить:

• Каждое поле должно быть связано с темой таблицы.
• Не рекомендуется включать в таблицу данные, которые являются результатом выражения.
• В таблице должна присутствовать вся необходимая информация.
• Информацию следует разбивать на наименьшие логические единицы (Например, поля «Имя» и «Фамилия», а не общее поле «Имя»).

 

Задание индивидуального значения каждой записи

Для того чтобы Delphi мог связать данные из разных таблиц, каждая таблица должна содержать поле или набор полей, которые будут задавать индивидуальное значение каждой записи в таблице. Такое поле или набор полей называют «ключом» или ключевым полем.

 

Определение связей между таблицами

После распределения данных по таблицам и определения ключевых полей необходимо выбрать схему для связи данных в разных таблицах. Для этого нужно определить связи между таблицами.

Желательно изучить связи между таблицами в уже существующей базе данных и на основе полученных сведений, построить свою схему связей. Если же прототипа создаваемой базы данных не существует, то схему связей необходимо определить исходя из того, в каких таблицах данные должны добавляться, изменяться или удаляться совместно.

 

Корректировка структуры базы данных

После проектирования таблиц, полей и связей необходимо еще раз просмотреть структуру базы данных и выявить возможные недочеты. Желательно это сделать на данном этапе, пока таблицы не заполнены данными. Если изменения структуры производить в таблицах, в которые уже занесена информация, то возможна порча или даже потеря данных.

Для проведения проверки необходимо после создания таблиц определить связи между ними ввести несколько записей в каждую таблицу, а затем посмотреть, отвечает ли база данных поставленным требованиям. Для проведения полного контроля структуры создаваемой базы данных рекомендуется также создать формы и отчеты и проверить, выдают ли они требуемую информацию.

Кроме того, необходимо исключить из таблиц все возможные повторения данных.

 

Добавление данных и создание других объектов базы данных

Если проведенная проверка дала положительные результаты, то можно создать окончательный вариант форм и отчетов и начинать ввод данных.

На этом этапе так же рекомендуется следить за работой программы и отслеживать все нарушения в структуре данных, которые не были обнаружены на предыдущих этапах.

Более подробно реализация будет рассмотрена в следующей главе.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3 Обзор и анализ существующих  инструментальных средств для  реализации метода решения. Обоснование выбора инструментальных средств

 

Современные средства разработки ПО характеризуются большим разнообразием критериев, используя которые разработчик имеет возможность автоматизировать процесс разработки приложений. Так, в настоящее время инструментальные средства позволяют:

• создавать интерфейс используя стандартные компоненты;
• передавать управление различным процессам, в зависимости от состояния системы;
• создавать оболочки для баз данных, как и сами базы данных;
• разрабатывать более надежное ПО, путем обработки исключительных ситуаций возникающих при некорректной работе ПО.

Современные средства разработки характеризуются следующими параметрами:

• поддержка объектно-ориентированного стиля программирования;
• возможность использования CASE-технологий, как для проектирования разрабатываемой системы, так и для разработки моделей реляционных баз данных;
• использование визуальных компонент для наглядного проектирования интерфейса;
• поддержка БД;
• возможность использования алгоритмов реляционной алгебры для управления реляционными базами данных;
• возможность синхронизации составных частей проекта (предоставляется при разработке больших программных комплексов).

Вышеперечисленными свойствами обладают языки программирования, например: Delphi, С,  Visual C++, Borland С++ Biulder, Visual FoxPro  и другие.

Каждое из этих средств содержит весь спектр современного инструментария, который был перечислен ранее. Главное отличие состоит в области использования рассматриваемых средств.

Так С - главный инструмент системного программиста на сегодняшний день. Си создавался программистами Bell laboratories для себя как инструмент для разработки ОС UNIX и получил первоначальное распространение как базовый язык этой операционной системы. Си имеет очень приятный набор операторов (исключение составляет неструктурный switch) и неудачный конструктор типов. Серьезный недостаток (для языка системного программирования) – почти полное отсутствие механизмов раздельной компиляции. Поскольку Си доминирует на американском рынке средств разработки ПО, ему гарантирована долгая жизнь, несмотря на многочисленные попытки модернизировать его (например, такие, как С++ или Java).

Visual C++ обычно используется при разработке приложений предназначенных для работы с ОС Windows, использующих основные свойства ОС, а так же выполняющих большое количество вычислений. Одним из недостатков данного средства разработки приложений является высокое требование к аппаратным ресурсам при разработке программного обеспечения, недостаточно высокая скорость компиляции программного кода и при реализации конечного продукта (ПО), используя этот продукт необходимо больше дискового пространства, чем при создании аналогичного ПО другими средствами разработки.

Borland С++ Biulder обычно используется при разработке приложений предназначенных для работы с ОС Windows, использующих основные свойства ОС, а так же выполняющих большое количество вычислений. Одним из недостатков данного средства разработки приложений является высокое требование к аппаратным ресурсам при разработке программного обеспечения, недостаточно высокая скорость компиляции программного кода и при реализации конечного продукта (ПО), используя этот продукт необходимо больше дискового пространства, чем при создании аналогичного ПО другими средствами разработки. Этот язык обладает еще одним, не менее важным недостатком – разработка баз данных на базе языка SQL и их поддержка ограничена.

Система разработки Visual FoxPro предъявляет наименьшие требования к системным ресурсам, но ее применение ограничено неудобством в визуальном создании интерфейса разрабатываемого приложения.

Недостаток Delphi состоит в том, что при его использовании нет достаточного доступа к функциям ОС, но данный недостаток несущественен, поскольку разрабатываемое приложение ориентировано на поддержку БД, а не на работу с ОС. Немалое значение при выборе Delphi в качестве средства для разработки ИС играет возможность использования большого количества встроенных визуальных компонент, как для разработки интерфейса, так и для создания СУБД.

При создании данного программного продукта главным критерием выбора программных средств разработки явились:

• скорость разработки приложений;
• возможность быстрого внесения изменений в программу;
• возможность редактирования и просмотра БД, используя средства разработки.

Как дополнение к перечисленному, можно указать, что время разработки зависит от: поддержки выбранного инструментария ОС, аппаратной поддержки, необходимой для их оптимального функционирования; наличия предварительного опыта у разработчиков в использовании соответствующих программных средств. Обеспечить минимальное время разработки можно только при выполнении этих условий.

Исходя из приведенных требований, выделим следующие характеристики средств разработки программного обеспечения:

• требования  по ресурсам;
• поддержка операционной системы;
• наглядность разработки интерфейса;
• предоставляемые возможности работы с базами данных;
• доступность;
• скорость работы разработанного программного обеспечения;
• обработка исключительных ситуаций;
• время создания разработанного программного обеспечения;
• удобство эксплуатации.

В результате выполненного анализа инструментальных средств мною было выявлено, что в качестве средства разработки программного продукта будет использован язык программирования Object Pascal в интегрированной среде визуального программирования Delphi, как наиболее оптимальное средство разработки с точки зрения разработчика. Это один из наилучших для меня языков программирования. Он является наиболее доступным и более простым в применении, с  ним легко работать и его возможности очень широки.

Используя Delphi можно создавать приложения для MS Windows95/98/NT с минимальными затратами времени т.к. в её основе лежит концепция быстрого создания приложений (RAD).

Основные сведения о Delphi:

Базируется на расширении языка Pascal – Object Pascal.

Интегрированная среда разработки приложений – позволяет создавать, компилировать, тестировать и редактировать проект или группу проектов в единой среде программирования.

Визуальная технология разработки программ – позволяет быстро создавать приложения путём размещения в форме стандартных компонентов. При этом соответствующий код программы автоматически генерируется Delphi. Такая технология освобождает разработчика от рутинной работы по созданию пользовательского интерфейса и позволяет уделить больше внимания внутренней организации данных и обработке данных.

Технология Two Ways Tools делает более эффективной работу с компонентами. При изменении программного кода в окне редактора Delphi соответствующим образом изменяет и сами компоненты. С другой стороны, при изменении свойств компонентов в инспекторе редактора объектов (Object Inspector) они немедленно отражаются в окне редактора кода.

Библиотека компонентов содержит множество стандартных компонентов, которые можно использовать при создании приложений. Сюда относятся элементы управления в стиле Windows 95 и IE 4.0, а также шаблоны для форм и экспертов.