Выбор метода проектирования АИС

Метод — это последовательный процесс создания моделей, которые описывают вполне определёнными средствами различные стороны разрабатываемой программной системы [36]. Методы важны по нескольким причинам.

Во-первых, они упорядочивают процесс создания сложных программных систем. Во-вторых, они позволяют менеджерам в процессе разработки оценить степень продвижения и риск.

Обычно методы проектирования делятся на три основные группы;

• 1. Метод проектирования сверху вниз;
• 2. Метод потоков данных;
• 3. Объектно-ориентированное проектирование.

Для структурного проектирования характерна алгоритмическая декомпозиция. Следует отметить, что большинство программ написано в соответствии с этим методом.

Тем не менее, структурный подход не позволяет выделить абстракции и обеспечить ограничение доступа к данным; он также не предоставляет достаточных средств для организации параллелизма. Структурный метод не может обеспечить создание предельно сложных систем, и он, как правило, неэффективен в объектных и объектно-ориентированных языках программирования. Поэтому данный метод не использовался для проектирования АИС «Кадровый учет» .

В методе потоков данных программная система рассматривается как преобразователь входных потоков в выходные. Метод потоков данных с успехом применялся при решении ряда сложных задач, в частности, в системах информационного обеспечения, где существуют прямые связи между входными и выходными потоками системы и где не требуется уделять особого внимания быстродействию. Но поскольку одним из основных требований предъявляемых к проектируемой АИС является увеличение скорости автоматизации учета кадров и уменьшение временных затрат на оформление приказов на предприятии, то применение данного метода также нецелесообразно для проектирования АИС.

Объектно-ориентированное проектирование (object-oriented design, OOD) — это подход, в основе которого лежит представление о том, что программную систему нужно проектировать как совокупность взаимодействующих друг с другом объектов, рассматривая каждый объект как экземпляр определённого класса, причём классы образуют иерархию Объектно-ориентированный подход отражает топологию новейших языков высокого уровня, таких как Object Pascal, C++, Smalltalk [37−39] и других. Модели, для проектирования которой используется вышеназванный подход проектирования присущи четыре главных элемента:

• 1. Абстрагирование;
• 2. Инкапсуляция;
• 3. Модульность;
• 4. 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, то есть наблюдение за поведением объекта изнутри.

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

Таким образом, для проектирования АИС используется объектно-ориентированный подход.

Среда разработки оболочки базы данных на Delphi была выбрана по следующим причинам.

Delphi на данный момент широко распространен. Довольно прост в изучении и обеспечивает все необходимые компоненты для работы с BDE, которая была выбрана для написании базы данных. Delphi достаточно широко документирован, при этом в Internet эта документация как правило бесплатна, и имеет большую группу поддержки состоящую из высококвалифицированных программистов.

Пакет Delphi — продолжение линии компиляторов языка Pascal корпорации Borland. Pascal как язык очень прост, а строгий контроль типов данных способствует раннему обнаружению ошибок и позволяет быстро создавать надежные и эффективные программы.

Корпорация Borland постоянно обогащала язык. Когда-то в версию 4.0 были включены средства раздельной трансляции, позже, начиная с версии 5.5, появились объекты, а в состав шестой версии пакета вошла полноценная библиотека классов Turbo Vision, реализующая оконную систему в текстовом режиме работы видеоадаптера. Это был один из первых продуктов, содержавших интегрированную среду разработки программ.

В классе инструментальных средств для начинающих программистов продуктам компании Borland пришлось конкурировать со средой Visual Basic корпорации Microsoft, где вопросы интеграции и удобства работы были решены лучше.

Когда в начале 70-х годов Н. Вирт опубликовал сообщение о Pascal, это был компактный, с небольшим количеством основных понятий и зарезервированных слов язык программирования, нацеленный на обучение студентов.

Язык, на котором предстоит работать пользователю Delphi, отличается от исходного не только наличием множества новых понятий и конструкций, но и идейно: в нем вместо минимизации числа понятий и использования самых простых конструкций (что, безусловно, хорошо для обучения, но не всегда оправдано в практической работе), предпочтение отдается удобству работы профессионального пользователя.

Как язык Turbo Pascal естественно сравнивать с его ближайшими конкурентами — многочисленными вариациями на тему языка Basic (в первую очередь с Visual Basic корпорации Microsoft) и с C++. Turbo Pascal существенно превосходит Basic за счет полноценного объектного подхода, включающего в себя развитые механизмы инкапсуляции, наследование и полиморфизм. Последняя версия языка, применяемая в Delphi, по своим возможностям приближается к C++.

Из основных механизмов, присущих C++, отсутствует только множественное наследование. (Впрочем, этим красивым и мощным механизмом порождения новых классов пользуется лишь небольшая часть программистов, пишущих на С++.).

Плюсы применения языка Pascal очевидны: с одной стороны, в отличие от Visual Basic, основанного на интерпретации промежуточного кода, для него имеется компилятор, генерирующий машинный код, что позволяет получать значительно более быстрые программы. С другой — в отличие от C++ синтаксис языка Pascal способствует построению очень быстрых компиляторов.

Среда программирования представляет собой несколько отдельных окон: меню и инструментальные панели, Object Inspector (в котором можно видеть свойства объекта и связанные с ним события), окна визуального построителя интерфейсов (Visual User Interface Builder), Object Browser (позволяющее изучать иерархию классов и просматривать списки их полей, методов и свойств), окна управления проектом (Project Manager) и редактора [40−42].

Delphi содержит полноценный текстовый редактор типа Brief, назначения клавиш в котором соответствуют принятым в Windows стандартам, а глубина иерархии операций Undo неограниченна.

Как это стало уже обязательным, реализовано цветовое выделение различных лексических элементов программы. Процесс построения приложения достаточно прост.

Нужно выбрать форму (в понятие формы входят обычные, диалоговые, родительские и дочерние окна MDI), задать ее свойства и включить в нее необходимые компоненты (видимые и, если понадобится, неотображаемые): меню, инструментальные панели, строку состояния и т. п., задать их свойства и далее написать (с помощью редактора исходного кода) обработчики событий. Object Browser Окна типа Object Browser стали неотъемлемой частью систем программирования на объектно-ориентированных языках. Работа с ними становится возможной сразу после того, как вы скомпилировали приложение.

Projeсt Manager — это отдельное окно, где перечисляются модули и формы, составляющие проект.

При каждом модуле указывается маршрут к каталогу, в котором находится исходный текст. Жирным шрифтом выделяются измененные, но еще не сохраненные части проекта.

В верхней части окна имеется набор кнопок: добавить, удалить, показать исходный текст, показать форму, задать опции и синхронизировать содержимое окна с текстом файла проекта, т. е. с головной программой на языке Pascal.

Опции, включая режимы компиляции, задаются для всего проекта в целом. В этом отношении традиционные make-файлы, используемые в компиляторах языка C, значительно более гибки.

Visual Component Library (VCL) Богатство палитры объектов для построения пользовательского интерфейса — один из ключевых факторов при выборе инструмента визуального программирования. При этом для пользователя имеет значение как число элементов, включенных непосредственно в среду, так и доступность элементов соответствующего формата на рынке.

Установка Delphi проста и не требует дополнительной подготовки. В Delphi можно быстро создавать профессионально выглядящий оконный интерфейс для любых приложений, написанных на любом языке; интерфейс удовлетворяет всем требованиям.

Windows и автоматически настраивается на ту систему, которая установлена на компьютере пользователя, поскольку использует многие функции, процедуры, библиотеки Windows. А также, создавать законченные приложения для Windows самой различной направленности, от чисто вычислительных и логических, до графических и мультимедиа. 43].

На этапе разработки концепции ИС рассматривались варианты использования готовых программ сторонних производителей, но они были отвергнуты ввиду либо дороговизны приобретения, либо по недостаткам функциональных возможностей и специфики предприятия, а также невозможностью их модернизации или изменения.

Были изучены особенности разнообразных средств разработки, в результате которых для разработки программного комплекса были выбраны BDE и Delphi.

BDE широко популярен, и по нему есть много доступной документации. Как в Интернете, так и в книжных магазинах, в чем можно убедиться посмотрев список источников. BDE идет в поставке, на одном компакт-диске с Delphi. Легко устанавливается, и не требует дополнительной настройки. То есть, сразу после установки BDE готов к работе.

BDE служит посредником между приложением и базами данных. Он предоставляет пользователю единый интерфейс для работы, развязывающий пользователя от конкретной реализации базы данных.

Благодаря этому не надо менять приложение при смене реализации базы данных. Приложение Delphi обращается к базе данных через BDE. В этом случае общение с базами данных соответствует схеме, приведенной на рисунке 3. [44].

Приложение Delphi, когда ему нужно связаться с базой данных, обращается к BDE и сообщает обычно псевдоним базы данных и необходимую таблицу в ней. BDE реализован в виде динамически присоединяемых библиотек DLL (файлы IDAPI01. DLL, IDAPI32. DLL). Они, как и любые библиотеки, снабжены API (Application Program Interface — интерфейсом прикладных программ), названным IDAPI (Integrated Database Application Program Interface). Это список процедур и функций для работы с базами данных, которым и пользуются приложения.

BDE по псевдониму находит подходящий для указанной базы данных драйвер. Драйвер — это вспомогательная программа, которая понимает, как общаться с базами данных определенного типа. Если в BDE имеется собственный драйвер соответствующей СУБД, то BDE связывается через него с базой данных и с нужной таблицей в ней, обрабатывает запрос пользователя и возвращает в приложение результаты обработки. BDE поддерживает естественный доступ к таким базам данных, как Microsoft Access, FoxPro, Paradox и dBase.

Рисунок 3. Схема связи приложения Delphi с базами данных.

Если собственного драйвера нужной СУБД в BDE нет, то используется драйвер ODBC. ODBC (Open Database Connectivity) — DLL, аналогичная по функциям BDE, но разработанная фирмой Microsoft. Она хранится в файле ODBC.DLL. Поскольку Microsoft включила поддержку ODBC в свои офисные продукты и для ODBC созданы драйверы практически к любым СУБД, фирма Borland включила в BDE драйвер, позволяющий использовать ODBC. Правда, работа через ODBC осуществляется несколько медленнее, чем через собственные драйверы СУБД, включенные в BDE, но благодаря связи с ODBC масштабируемость Delphi существенно увеличилась и сейчас из Delphi можно работать с любой сколько-нибудь значительной СУБД [45].

BDE поддерживает SQL — стандартизованный язык запросов, позволяющий обмениваться данными с SQL-серверами, такими, как Sybase, Microsoft SQL, Oracle, Interbase. Эта возможность используется особенно широко при работе на платформе клиент/сервер.

Другой важный момент — скорость разработки. Она до сих пор остается самой высокой по сравнению с другими наборами компонент (даже с IBObjects). А скорость разработки — это в первую очередь более низкая стоимость разработки системы [46].