Разработка информационной системы метрологического учета средств измерений. Часть 2.

Страницы:   1   2   3   4

---

2 СПЕЦИАЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ

2.1 Выбор средств разработки

2.1.1 Выбор языка программирования

 

Одним из важных требований, предъявляемых к проектированию информационных систем, эксплуатируемых совместно на технологической базе весьма ограниченных возможностей, является большая их однородность, позволяющая обеспечить совместимость, мобильность, переносимость.

Сегодня в индустрии разработки бизнес-приложений основными языками программирования являются C# (Microsoft) и Delphi (Embarcadero Technologies).

C# — объектно-ориентированный язык. Разработан в 1998-2001 годах группой инженеров под руководством Андерса Хейлсберга в компании Microsoft как основной язык разработки приложений для платформы.NET Framework и впоследствии был стандартизирован как ECMA-334 и ISO/IEC 23270. Компилятор C# входит в стандартную установку .NET Framework [3.1].

При выборе ПО для разработки будем рассматривать следующие характеристики: надёжность; эффективность; стоимость; понятность пользователю; простота настройки; простота оформления экранных и печатных форм.

При выборе среды разработки рассмотрим следующие языки:

• Microsoft Visual C# 2008 Express Edition;
• Delphi 7.

Microsoft Visual C# 2008 Express Edition является мощной системой программирования, позволяющей быстро и эффективно создавать приложения для Microsoft Windows.

C# — это типизированный, объектно-ориентированный, простой и в то же время мощный язык программирования, который позволяет разработчикам создавать многофункциональные приложения. При использовании возможностей .NET Framework Visual C# 2008 позволяет создавать приложения Windows, веб-службы, инструменты, компоненты и элементы управления баз данных, а также многое другое.

Delphi 7 можно назвать знакомой средой для визуальной разработки, основанной на Object Pascal. Этот пакет имеет поддержку новейших перспективных технологий веб-служб. Несет в себе предварительную версию средств для работы с Microsoft .NET Framework. Благодаря Delphi 7 разработчики, применяющие Delphi, могут получить дополнительные навыки программирования для .NET, отлаживать свои приложения для работы под управлением .NET, не теряя при этом навыков и знаний в области проектирования под Windows

Характерной чертой пакета становится полная поддержка уже созданных и новый Web-сервисов, встроенная модельно-управляемая разработка и возможность предварительного просмотра для Microsoft .NET Framework. Применяя Delphi 7 Studio более 1 миллиона разработчиков, программирующих на Delphi, могут уже сейчас улучшать своих навыки работы с .NET и реализовывать приложения для .NET с применением уже созданных наработок и навыков взаимодействия на Windows-платформу.

Основные преимущества и возможности Borland Delphi 7 Studio заключаются в:

• Создание корпоративных приложений с применением MDA — упрощает процесс создания, позволяя разработчикам ускорять процесс от проектирования к установке, минимизирую количество кода, а также время, нужное для разработки;
• RAD Visual Web Development — позволяет визуально разрабатывать Web-приложения в среде Delphi 7 Studio и исключает задачи создания общего сервера Application Mode;
• Встроенная межплатформенная поддержка Linux — Delphi 7 Studio будет идти в комплекте с Delphi language version of Borland Kylix 3, первой высокоэффективной, визуальной средой разработки (IDE) для упрощенного создания БД, GUI-, Web-приложений, а также Web-сервисов для ОС Linux;
• Доступность составления отчетов в рамках компании — позволяет разработчикам реализовывать межплатформенные отчеты, определяя эффективность функционирования программ;
• Royalty-Free DataSnap Multi-tier Application Deployment (ранее MIDAS) — обновленное лицензирование гарантирует разработчикам целостных, одиночных, клиент-серверных и многоуровневых приложений реализовать разработку без скрытой платы за все время рабочего использования;
• Создание ПО для Windows XP — Delphi 7 Studio имеет поддержку Windows XP Theme, позволяющую разработчикам разрабатывать ПО, использующее положительные стороны интерфейса Windows XP User.

Сегодня Delphi — мощная технология создания высокопроизводительных приложений под Windows с развитым интерфейсом, позволяет достичь высокой скорости разработки за счет снижения времени кодирования согласно концепции Rapid Application Development с помощью визуальной среды разработки. В рамках данного подхода можно разрабатывать системы различного типа: настольные приложения, приложения для сенсорных экранов, платежных терминалов, а также приложения для баз данных, включая многозвенные, web-приложения и приложения, взаимодействующие с облачной инфраструктурой [3.2].

В Embarcadero Delphi 2010 усовершенствованная многоуровневая платформа DataSnap обеспечивает расширенный доступ к стандартным протоколам обмена данными, включая новые протоколы JSON и REST, поддерживающие взаимодействие с другими сервисами. Удобный и гибкий набор компонентов функционирует в среде последних версий Windows, что позволяет разрабатывать современные программные решения для цифровых планшетов, сенсорных панелей и информационных терминалов с пользовательским интерфейсом и поддержкой сенсорного ввода.

Для разработки программы был выбран язык программирования C#.

На данный момент язык программирования C# набирает очень большой темп, и нет столь простого и многофункционального языка, как Си шарп. В нем собраны все достоинства разных языков. Быстродействие выполнения приближается к языку Assembler.

Язык Си шарп имеет 300 000 библиотек разных функций, которые работают с максимальным быстродействием.

 

2.1.2 Выбор СУБД

 

Подбор наиболее подходящей под задачи СУБД всегда представляет из себя тяжелую задачу с различными требованиями и ключевыми элементами, но является чуть ли не самым важным этапом всей разработки приложений БД.

Для реализации поставленных задач можно использовать любую современную СУБД. Для удобного взаимодействия пользователя с системой необходимо будет тщательно продумать интерфейс системы — чтобы он был простой и в то же время функциональный.

Для оптимального функционирования базы данных необходимо будет правильно определить логические взаимосвязи между таблицами. Таким образом, на разработку самой базы данных и основы клиентского приложения может быть затрачено значительное время.

Точно определив, какие именно данные нам нужны, каким образом они будут храниться в памяти и какая должна быть система доступа к данным, мы тем самым решили только вопрос управления данными. Кроме этого нужен еще простой способ автоматизации решения предстоящих типовых задач.

Выбор системы управления баз данных (СУБД) является одним из важных этапов при разработке приложений баз данных. Выбранный программный продукт должен удовлетворять как текущим, так и будущим потребностям предприятия, при этом следует учитывать финансовые затраты на приобретение необходимого оборудования, самой системы, разработку необходимого программного обеспечения на ее основе, а также обучение персонала. Кроме того, необходимо убедиться, что новая СУБД способна принести предприятию реальные выгоды.

Проектируемая БД должна использоваться для накопления, хранения и обработки данных. Узким местом при разработке базы данных для информационно-аналитических систем является хранение большого количества элементов — вариантов решений. Решение задачи оптимизации при глобальном поиске в информационно-аналитических системах, а так наличие малого количества запросов от самих пользователей информационно-аналитической системы позволяют не устанавливать жесткие требования к производительности СУБД. Таким образом, все выше перечисленное можно определить следующие требования к СУБД:

• Кроссплатформенность СУБД;
• Полная совместимость с выбранной средой разработки (PHP);
• Простота использования и внедрения;
• Распространенность и популярность СУБД. При использовании малораспространенной СУБД в будущем могут возникнуть проблемы с поддержкой и развитием ИС, что так же наложит дополнительные затраты на перенос накопленных данных.
• Надежность, позволяющая обеспечить решение задачи постоянного наполнения и обеспечения сохранность данных.

Для выбора СУБД выделены несколько групп критериев:

• Моделирование данных
• Особенности архитектуры и функциональные возможности
• Контроль работы системы
• Особенности разработки приложений
• Производительность
• Надежность
• Требования к рабочей среде
• Смешанные критерии

Основным принципом выбора СУБД следует считать определение программного продукта, в наибольшей мере соответствующего предъявляемым требованиям. Эту задачу решить не очень просто. Во-первых, к СУБД предъявляется большое число требований, которые с течением времени изменяются, во-вторых, СУБД имеют большое число параметров, что затрудняет их сравнение. Кроме того, информация о СУБД часто носит рекламный характер, не позволяющий сделать правильное суждение.

На уровне технических характеристик разнообразие СУБД еще больше, чем на качественном уровне. К техническим характеристикам относятся:

• общие параметры (операционная среда, потребность в оперативной памяти, ограничения на максимальный объем БД и др.);
• ограничения на операции над данными;
• типы данных;
• возможности средств формулировки и выполнения запросов;
• работа в многопользовательских средах;
• инструментальные средства разработки приложений.

Оценка производительности производится методом тестирования с помощью эталонных тестов из набора AS3AP (ANSI SQL Standard Scalable and Portable). В них контролируется широкий спектр часто встречающихся операций БД и моделируются однопользовательские и многопользовательские среды.

В Таблице 2.1 приведена сравнительная таблица трех распространенных систем управления базами данных, конкурирующих на рынке программного обеспечения по основным показателям.

Таблица 2.1 Сравнение СУБД

 

Для проекта, описывающего разработку ИС метролога, наиболее приемлема СУБД MySQL.

При выборе программного обеспечения для разработки будем рассматривать следующие характеристики: надёжность; эффективность; стоимость; понятность пользователю; простота настройки; простота оформления экранных и печатных форм.

 

1.2 Характеристика базы данных

 

Создание ИС в кратчайшие сроки всегда сочеталась с рядом неудач, многие из которых были вызваны неимением полной спецификации всех требований; неимением адекватной методологии разработки; низкой степенью разделения проекта на различные составные части, поддающиеся эффективному управлению и контролю.

Для решения этих проблем применялся подход к разработке ПО, базирующийся на понятии жизненного цикла ИС (или жизненного цикла создания ПО).

База данных становится основным компонентом ИС, следовательно, жизненный цикл ИС так или иначе связан с жизненным циклом системы БД, поддерживающей его. Жизненный цикл ИС включает в себя планирование, подготовку и анализ требований, проектирование, подбор СУБД, создание приложений, доработку прототипа, реализация, тестирование, модификацию данных и сопровождение.

Рассмотрим наиболее важные вопросы проектирования ИС и выбора СУБД, от правильного решения которых зависит успех всего проекта в целом.

Разработка БД. Ключевым этапом создания ИС является этап разработка БД, целями которой становятся:

• Указание данных и связей между ними, нужных для всех основных областей применения рассматриваемой системы и любых групп ее пользователей;
• Проектирование модели данных, способной поддерживать реализацию любых требуемых транзакций, связанных с обработкой информации;
• Создание предварительного варианта проекта, структура которого удовлетворит все основные требования, предъявляемые к скорости работы системы.

Есть два основных подхода к разработке систем БД: нисходящий и восходящий. Восходящий идеален для проектирования простых БД с малым количеством атрибутов. Применение этого подхода затруднено при разработке БД с большим количеством атрибутов, установить среди которых все возможные функциональные зависимости сложно. При разработке сложных систем БД обосновано применение нисходящего подхода, хорошо показавшего себя в концепции модели «сущность-связь». В этом случае работа идет от идентификации сущностей и связей между ними, которые очень важны для данной разработки.

Весь процесс разработки БД имеет три фазы: концептуальное, логическое и физическое проектирование. Любая фаза заключается в создании необходимой модели данных, являющейся источником данных для последующей фазы. Главное значение в этом процессе возложено на концептуальную модель данных, создаваемую на основе параметров, записанных в спецификации пользовательских требований. Концептуальное проектирование БД не связано с такими подробностями ее реализации, как тип используемой целевой СУБД, тип применяемой вычислительной платформы и т.п., но качество концептуальной модели тут уже становится решающим фактором, который позволяет выразить трудозатраты на реализацию системы, ее производительность и последующий успех. Опыт разработки и применения ИС показывает, что ошибки, возникшие на этом этапе, самые трудно выявляемые и трудно устраняемые, так как они встречаются в основном на следующих этапах разработки системы – при разработке или сопровождении.

На этапе логического проектирования концептуальная модель данных переходит в логическую модель, реализуемую на основе выбранной модели хранения данных целевой СУБД. Другими словами, этот этап показывает, какая СУБД будет применяться в качестве целевой — сетевая, иерархическая, реляционная или объектно-ориентированная. Но на этом этапе пропускаются все остальные аспекты исходной СУБД — например, отдельные особенности физической организации хранения данных. Логическая модель, показывающая особенности представления о реализуемой системе сразу нескольких типов пользователей, становится глобальной логической моделью данных. Есть два базовых подхода для разработки глобальной логической модели данных: централизованный и метод интеграции представлений. Если разрабатывается крупная ИС, предпочтительнее и эффективнее применять второй подход, когда глобальная логическая модель данных создается методом слияния отдельных моделей, показывающих представления разных групп пользователей.

На этапе физического проектирования принимаются решения о способах реализации создаваемой БД. Поэтому физическое проектирование сильно связано с конкретной СУБД. Между логическим и физическим проектированием имеется постоянная обратная связь, поскольку все решения, внедренные на этапе физического проектирования для увеличения производительности системы, также влияют на структуру логической модели данных. Главной целью физического проектирования БД можно назвать описание способа физической реализации логического проекта БД.

Диаграмма базы данных приведена на рисунке 2.1.

 

Характеристика каждой таблицы приведена ниже.

Таблица 2.2 Таблица «device» Содержит данные по устройствам измерения.

 

Таблица 2.3 Таблица «device_operation» Содержит данные по работам, которые проводились для устройства измерения.

 

Таблица 2.4 Таблица «device_composition» Содержит данные по драгоценным металлам, которые имеются в устройстве.

 

Таблица 2.5 Таблица «subdivision» Справочник «Отдел».

 

Таблица 2.6 Таблица «executor» Справочник «Исполнители работ».

 

Таблица 2.7 Таблица «mark» Справочник «Производители СИ».

 

Таблица 2.8 Таблица «model» Справочник «Модели СИ».

 

Таблица 2.9 Таблица «unit» Справочник «Единицы измерения».

 

Таблица 2.10 Таблица «type» Справочник «Типы СИ».

 

Таблица 2.11 Таблица «measuring_kind» Справочник «Вид измерений».

 

Таблица 2.12 Таблица «accuracy_class» Справочник «Класс точности».

 

Таблица 2.13 Таблица «category» Справочник «Категория СИ».

 

Таблица 2.14 Таблица «application_area» Справочник «Сфера применения».

 

Таблица 2.15 Таблица «status» Справочник «Статус СИ».

 

Таблица 2.16 Таблица «state» Справочник «Состояние СИ».

 

Таблица 2.17 Таблица «subdivision» Справочник «Подразделение».

 

Таблица 2.18 Таблица «operation_status» Справочник «Статус выполнения работы».

 

Таблица 2.19 Таблица «operation_type» Справочник «Тип работы».

 

2.3 Системы классификации, применяемые в ИС метролога

 

Для обеспечения эффективного поиска, обработки на ЭВМ и передачи по каналам связи технико-экономических данных, их нужно представить в цифровом виде. С этой целью данные сначала упорядочивают (классифицируют), а затем формализуют (кодируют) с помощью классификатора.

Под классификацией понимается разделение множества объектов на подмножества по их различным и схожим чертам в соответствии с установленными методами. Классификация фиксирует определенные связи между классами объектов. Под объектом можно подразумевать любой предмет, процесс, явление нематериального или материального свойства. Система классификации могут группировать объекты и выделять определенные классы, которые затем характеризуются рядом общих свойств. Поэтому совокупность правил распределения объектов множества на подмножества можно считать системой классификации.

Свойство или характеристика объекта классификации, позволяющее найти его сходство или различие с другими объектами классификации, названо признаком классификации. Множество или подмножество, которое включает в себя часть объектов классификации по одному или нескольким признакам, называется классификационной группировкой.

Классификатор, это ни что иное, как документ, который позволяет осуществлять формализованное описание данных в ИС, имеющей наименования объектов, наименования классификационных группировок, а также их кодовые обозначения.

По сфере действия классификаторов их делят на: международные, общегосударственные, отраслевые и локальные.

Международные классификаторы находятся в составе Системы международных экономических стандартов и служат для передачи данных между компаниями из разных стран мирового сообщества.

Общегосударственные классификаторы распространяют свое влияние внутри страны для организации процессов передачи и обработки данных между экономическими системами государственного уровня.

Отраслевые классификаторы применимы для реализации процедур обработки данных и ее передачи организациями внутри отрасли.

Локальные классификаторы применяются внутри отдельно взятой компании или предприятия.

В системе используется 5 видов кодирования, предназначенные для однозначной идентификации сотрудников, средств измерения, операций, статусов операций. Виды системы кодирования, указаны в Таблице 2.20.

Таблица 2.20 Используемые системы кодирования

 

Рассмотрим более подробно состав каждого классификатора.

Классификатор Тип операции.

Данный классификатор был введён для идентификации типов операций.

1. система кодирования – порядковая
2. количество признаков классификации
3. объекты кодирования: Тип операции
4. структурная формула классификатора

Классификатор оборудования

Данный классификатор вводится для идентификации оборудования, применяемого для производства проверок и калибровок средств измерения.

1. система кодирования – порядковая
2. количество признаков классификации
3. объекты кодирования: оборудование
4. структурная формула классификатора

Классификатор операций

Данный классификатор вводится для идентификации операций, которые производятся при работе со средствами измерений.

1. система кодирования – порядковая,
2. количество признаков классификации
3. объекты кодирования: операции
4. структурная формула классификатора

Классификатор отделов

Данный классификатор вводится для идентификации отделов компании.

1. система кодирования – порядковая
2. количество признаков классификации
3. объекты кодирования: отделы
4. структурная формула классификатора

Классификатор должностей

Данный классификатор вводится для идентификации должностей сотрудников компании.

1. система кодирования – порядковая
2. количество признаков классификации
3. объекты кодирования: должности
4. структурная формула классификатора

Классификатор сотрудника

Данный классификатор вводится для идентификации сотрудников, которые производят операции над средствами измерений и которые сдают средства измерения на калибровку и поверку.

1. система кодирования – порядковая,
2. количество признаков классификации
3. объекты кодирования: сотрудники
4. структурная формула классификатора

Классификатор типов пользователей

Данный классификатор вводится для идентификации типов пользователей, имеющих доступ к системе.

1. система кодирования – порядковая
2. количество признаков классификации
3. объекты кодирования: типы пользователей
4. структурная формула классификатора

Классификатор типов средств измерения

Данный классификатор вводится для идентификации типов средств измерений, калибровка и поверка которых учитывается в системе.

1. система кодирования – порядковая
2. количество признаков классификации
3. объекты кодирования: типы средств измерения
4. структурная формула классификатора

Классификатор средств измерения

Данный классификатор вводится для идентификации средств измерений, калибровка и поверка которых учитывается в системе.

1. система кодирования – порядковая
2. количество признаков классификации
3. объекты кодирования: средства измерения
4. структурная формула классификатора

Классификатор статусов операций

Данный классификатор вводится для идентификации статусов операций, которые производятся над средствами измерений.

1. система кодирования – порядковая
2. количество признаков классификации
3. объекты кодирования: статусы операций
4. структурная формула классификатора

---

Страницы:   1   2   3   4