Разработка информационной системы накопления, хранения и выборки данных о проектах, выполняемых предприятием и разработчиком web-приложений

Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования

" Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева"

Кафедра информационных и автоматизированных производственных систем КУРСОВАЯ РАБОТА

" Разработка информационной системы накопления, хранения и выборки данных о проектах, выполняемых предприятием и разработчиком web-приложений"

Кемерово

• Техническое задание
• Концепция проекта
• Требования к информационной системе
• Состав запросов к БД
• Исходные отношения
• Связи и отношения между информационными объектами
• Требования к целостности системы
• Даталогическое проектирование
• Система управления базой данных
• Таблицы в составе БД
• Клиентский интерфейс
• Способ подключения к базе данных
• Функциональность приложения
• Алгоритмы работы и архитектура информационной системы
• Механизмы взаимодействия «клиент-сервер»
• Логика на стороне сервера
• Организационное проектирование
• Источники информации

Техническое задание

Концепция проекта

СУБД задач и составляющих их процессов предприятия. Реляционная база содержит данные о сотрудниках и клиентах организации, о текущих и планируемых проектах. Рабочие проекты, привязанные к заказчику, разделяются на задачи (и подзадачи), которые распределяются между специалистами.

В дальнейшем (в рамках производственной практики) развитие в систему планирования производственного процесса. Привязка к каждой задаче срока исполнения. Внедрение возможности визуально наблюдать рабочий процесс и управлять им на диаграмме Ганта.

Клиентская часть разрабатывается для студии web-дизайна «Пятое измерение» (http://5th.ru), наполнение ИБ осуществляется в соответствии с реальными задачами компании.

Базовой технологией приложения является клиент-сервер в среде Microsoft SQL Server 2005 и Visual Studio 2010. Доступ к базе данных осуществляется с клиентского компьютера через специальные интерфейсы.

Требования к информационной системе

Функциональные требования

Выдача списка клиентов с контактными данными, соответствующими им заказами (проектами).

Выдача списка сотрудников с соответствующими им задачами.

Выдача списка проектов со сроками выполнения.

Формирование списка «горящих» проектов, — для которых реальный срок исполнения предположительно превышает установленный.

информационная система база алгоритм По выбранному имени/идентификатору сотрудника/клиента/проекта выдача информации о нём (предусмотрена также возможность редактирования).

Расчёт времени реализации проекта на основании указанных интервалов входящих в него задач.

Прочие требования Простой интерфейс (наличие одновременно не более 7 доступных пользователю управляющих элементов).

Быстродействие. Выполнение запросов пользователя в разумные интервалы времени (максимум порядка десятых секунды).

Совместимость. Возможность запуска на различных платформах с минимальными требованиями к установке и предварительной настройке. Невысокие требования к аппаратной части.

Понятная архитектура проекта. Обеспечение возможности усовершенствования приложения, внедрения дополнительных возможностей, в том числе специалистами, изначально не причастными к проекту.

Безопасность. Элементарное обеспечение сохранности данных; защита от некорректных действий пользователя.

Пользователи ИС — сотрудники предприятия (ориентировочно до 16 человек). С учётом конечной задачи, количество пользователей может составлять несколько десятков человек, что соответствует масштабу малого предприятия. Представление большего количества исполнителей нецелесообразно, в виду значительного усложнения диаграммы проектов и потери её наглядности.

Предполагается разделение пользователей по правам доступа (например, руководитель предприятия, менеджеры — административная группа, рядовые специалисты — пользовательская группа).

Состав запросов к БД

Администраторы могут редактировать (добавлять, изменять, удалять) данные о клиентах, задачах и сотрудниках.

Пользователи получают доступ к этой информации в режиме чтения, редактировать информацию о себе, создавать подзадачи для собственных задач.

В дальнейшем, с внедрением диаграммы производственного процесса, она будет основным средством планирования. Администраторы смогут осуществлять контроль и управление всеми производственными процессами, пользователи получать возможность просматривать общую диаграмму и изменять свою часть задач, таким образом, участвуя в планировании.

Исходные отношения

Информационные объекты БД

Клиент (client) — объект, содержащий информацию о заказчике.

Атрибуты:

id — идентификатор (уникальный, целочисленный обязательный);

name — наименование организации, (строковый);

idManager — идентификатор сотрудника, работающего с этим клиентом (целочисленный);

contactName — имя контактного лица со стороны клиента (строковый);

phone — телефон (строковый);

image — логотип компании или фото клиента (массив байтов данных);

mail — адрес электронной почты (строковый);

skype — скайп (строковый).

Специализация (specialize) — объект, содержащий информацию о роде деятельности.

Атрибуты:

id — идентификатор (уникальный, целочисленный обязательный);

name — название специализации, (строковый).

Пользователь (user) — объект, содержащий информацию о сотруднике.

Атрибуты:

id — идентификатор (уникальный, целочисленный обязательный);

name — имя сотрудника (строковый);

parole — пароль для входа в систему (строковый);

type — тип пользователя, определяющий уровень доступа к системе (строковый);

specialize — идентификатор специализации сотрудника (целочисленный);

color — цвет для отображения задач сотрудника на диаграмме проектов (целочисленный);

image — фото сотрудника или другое идентифицирующее его изображение (массив байтов данных);

mail — адрес электронной почты (строковый);

skype — скайп (строковый).

Проект (project) — объект, содержащий информацию о проекте.

Атрибуты:

id — идентификатор (уникальный, целочисленный обязательный);

name — название проекта, (строковый);

idManager — идентификатор ответственного сотрудника, руководящего проектом (целочисленный);

timeStart — время старта проекта (дата-время);

timeFin — время окончания проекта (дата-время);

timeDeadline — крайний срок сдачи проекта (дата-время);

Задача (task) — объект, содержащий информацию о (под-) задачах, составляющих проект.

Атрибуты:

id — идентификатор (уникальный, целочисленный обязательный);

name — название задачи, (строковый);

type — вид: задача/подзадача (булевый);

specialize — идентификатор специализации, соответствующий типу работ для задачи (целочисленный);

idUser — идентификатор исполнителя задачи (целочисленный);

idPrimeTask — идентификатор основной задачи, для подзадач (целочисленный);

idProject — идентификатор проекта, в рамках которого происходит постановка задачи (целочисленный);

comment — комментарий (строковый);

timeStart — время начала выполнения задачи (дата-время);

time — время в часах для выполнения проекта (целочисленный);

timeFin — время завершения выполнения задачи (дата-время);

fin — завершённость (булевый).

Связи и отношения между информационными объектами

client-project — связь «один ко многим», один клиент может заказывать разные проекты, у каждого проекта только один заказчик.

client-user — связь «многие к одному», с каждым клиентом работает один из менеджеров, каждый менеджер может отвечать за несколько клиентов.

specialize-task — связь «один ко многим», один тип работ может соответствовать различным (под-) задачам, у каждой задачи только один тип работ.

specialize-user — связь «один ко многим», могут быть несколько сотрудников с одной специализацией.

user-task — связь «один ко многим», каждой (под-) задаче назначается один исполнитель, сотрудник может отвечать за множество задач.

user-project — связь «один ко многим», каждому проекту соответствует один менеджер, сотрудник может управлять несколькими проектами.

project-task — связь «один ко многим», в состав проекта включаются задачи, одна задача может соответствовать только одному проекту.

task-task — связь «один ко многим», каждая подзадача соответствует основной задаче, для задач связь не формируется.

Требования к целостности системы

Каждая (под-) задача принадлежит проекту.

Для каждой задачи назначается исполнитель.

Каждому проекту соответствует заказчик и ответственное лицо (руководитель проекта).

ER-диаграмма

Даталогическое проектирование

Система управления базой данных

Подход «тонкого клиента»: через интерфейс запускаются хранимые на сервере процедуры и пользовательские функции. Это позволит сократить объём передаваемых данных, повысить скорость их обработки. Также допускается использование SQL-запросов, в случае, если это способствует упрощению реализации, а также с целью исследования влияния способа работы с данными на скорость выполнения команд и нагрузку на сервер.

Выбираем Microsoft SQL Server 2005, исходя из характеристик СУБД:

высокая скорость обработки запросов;

возможность многопользовательского доступа;

стандартизация языка;

совместимость с ОС семейства Windows;

независимость Microsoft SQL Server 2008 от архитектуры компьютера;

поддержка сетевых протоколов;

относительно низкие требования к производительности компьютера;

совместимость с выбранным средством разработки клиента, наличие стандартных интерфейсов взаимодействия.

Таблицы в составе БД

В каждой таблице поле id — уникальный идентификатор с автоинкрементном.

Таблица клиентов

Таблица специализаций (типов работ)

Таблица пользователей

Таблица проектов

Таблица (под-) задач

Клиентский интерфейс

Разрабатывается в среде Microsoft Visual Studio 2008 с поддержкой.net Framework 2.0 для максимизации совместимости с системами семейства Windows начиная с XP.

Способ подключения к базе данных

Доступ к базе данных осуществляется с помощью технологии Active Data Object (ADO).net. Средствами компонента DataSet выполняется подключение к БД и работа с данными. При первом создании подключения формируется строка подключения, которая сохраняется в объекте указанного класса. При помощи мастера конфигурации доступа к данным импортируется структура и компоненты БД.

Работа с данными осуществляется непосредственно над коллекцией таблиц в DataSet, а также при помощи дополнительных объектов класса TableAdapter, формируемых автоматически при разработке. Для вызова хранимых процедур используется компонент QueriesTableAdapter.

Кроме того компоненты BindingSource и TableAdapterManager, также сформированные автоматически выступают в качестве связующих элементов, хотя напрямую не используются.

Функциональность приложения

Вывод информации осуществляется в таблицы DataGridView, ввод информации осуществляется через текстовые поля TextBox, выпадающие списки ComboBox, элементы ввода числовых значений numericUpDown, элементы выбора CheckBox, элементы выбора даты и времени DataTimePiker.

Для экспорта таблицы в формате xlsx используется сервер автоматизации Excel. А именно.net сборка взаимодействия с приложениями Microsoft Office. Применяется объект Microsoft. Office. Interop. Excel.

Состав и реализация форм

Форма авторизации (enter) позволяет ограничить доступ к работе с приложением.

После запуска клиента происходит соединение с базой данных. В форму авторизации добавлены объекты DataSet, BindingSource и TableAdapter для таблицы пользователей. При загрузке формы вызывается метод чтения записей из указанной таблицы:

userTableAdapter. Fill (projects5thBaseDataSet. user);

При этом автоматически происходит вызов стандартного метода доступа к данным DataSet через BindingSource. После заполнения таблицы пользователей можно обращаться к значениям её полей через коллекцию таблиц DataSet:

projects5thBaseDataSet. user. Rows [i] [" name" ]

Для идентификации пользователя осуществляется перебор имен и соответствующих им паролей с целью поиска соответствия введённым данным. В случае успеха определяется тип пользователя, задающий уровень доступа к системе.

В соответствии с выявленным уровнем доступа вызываются публичные методы основной формы с целью скрытия элементов, не соответствующих текущему уровню.

После прохождения авторизации вызывается основная клиентская форма.

Основная (main) форма позволяет осуществлять наблюдение за состоянием проектов, а также вызывать формы, реализующие другие функции.

Рабочая область формы содержит таблицу, привязанную к хранимой процедуре на выборку «горящих» проектов. Из этой таблицы осуществляется экспорт в файл xlsx.

В режиме полного доступа на форме расположены три кнопки, вызывающие формы проектов, клиентов и пользователей соответственно. Приложение имеет многооконный интерфейс, таким образом, единовременно может быть открыто до четырёх окон.

Форма управления проектами (projects) позволяет просматривать данные о проектах, вызывать формы добавления или изменения записи о проекте или составляющей (под-) задаче, а также удалять (под-) задачи и закрывать проекты.

Рассмотрим механизмы работы с данными на примере этой формы (для форм клиентов и сотрудников, а также для задач используются аналогичные механизмы).

Основная рабочая область формы содержит таблицу DataGridView, формируемую «вручную», в итерационной работе с записями таблицы задач в коллекции таблиц DataSet. Цикл осуществляет заполнение соответствующего столбца в зависимости от типа задачи (задача/подзадача). Кроме того во вложенном цикле производится замена идентификатора сотрудника-руководителя на его имя (используется таблица пользователей в коллекции таблиц DataSet).

Выпадающих список связан с полем имени проекта в DataSet. При изменении значения происходит обновление таблицы (под-) задач DataGridView. Таблица формируется «вручную», в итерационной работе с записями таблицы задач в коллекции таблиц DataSet. Путём выборки значений по идентификатору проекта из коллекции таблиц:

projects5thBaseDataSet. Tables [" task" ]. Rows [i] [" idProject" ]

Цикл осуществляет заполнение соответствующего столбца в зависимости от типа задачи (задача/подзадача). Кроме того во вложенном цикле производится замена идентификатора сотрудника-руководителя на его имя (используется таблица пользователей в коллекции таблиц DataSet).

Сформированные строки добавляются в DataGridView методом add (row).

Справа от ComboBox расположены три кнопки: создание, изменение и удаление (знаки +, —, * соответвственно). Этот интерфейс используется также для работы с записями о клиентах, сотрудниках и задачах.

При нажатии кнопки создания вызывается форма проекта, на которой в текстовом поле и выпадающих списках, связанных с соответствующими столбцами в БД, задаются значения полей нового объекта (а именно наименование, клиент, руководитель и крайний срок). При подтверждении ввода формируется новая строка и добавляется в соответствующую таблицу, путём вызова стандартного метода:

projects5thBaseDataSet. Tables [" project" ]. Rows. Add (row);

this. projectTableAdapter. Update (projects5thBaseDataSet. project);

При нажатии кнопки изменения также вызывается форма проекта. Но предварительно осуществляется её заполнение текущими значениями для изменяемого объекта. Через свойство формы передаётся идентификатор изменяемого объекта (текущий объект в выпадающем списке):

FormProject fp = new FormProject ();

fp. preLoad ();

fp. modId = Convert. ToInt32 (comboBoxProjects. SelectedValue. ToString ());

Предварительно осуществляется инициализация таблиц путём вызова методов TableAdapter. Fill (DataSet. Table) для таблиц проектов, таблиц и клиентов (все эти таблицы участвуют в представлении данных на форме проекта).

При подтверждении сделанных изменений вызывается хранимая процедура обновления записи:

Projects5thBaseDataSetTableAdapters. QueriesTableAdapter qTA = new Projects5thBaseDataSetTableAdapters. QueriesTableAdapter ();

DateTime tS = Convert. ToDateTime (projects5thBaseDataSet. project. Rows [mN] [" timeStart" ]);

DateTime tF = Convert. ToDateTime (projects5thBaseDataSet. project. Rows [mN] [" timeFin" ]);

qTA. project_mod (mId, textBoxName. Text, (int) comboBoxUser. SelectedValue, (int) comboBoxClient. SelectedValue, tS, tF, dateTimePickerDeadline. Value);

Следует заметить, что значения времени начала и окончания выполнения проекта не доступны для редактирования, поскольку их формирование должно происходить на основании входящих в их состав подзадач.

Удаление также осуществляется путём вызова хранимой процедуры удаления записи:

Projects5thBaseDataSetTableAdapters. QueriesTableAdapter qTA = new Projects5thBaseDataSetTableAdapters. QueriesTableAdapter ();

qTA. project_del (Convert. ToInt32 (comboBoxProjects. SelectedValue. ToString ()));

Форма (под-) задачи (task) позволяет создавать запись о новой (под-) задаче и изменять свойства существующих (под-) задач.

Работа с таблицей задач аналогична работе с таблицей проектов (панель кнопок +, —, *). Различие лишь в управляющем элементе, из которого извлекается идентификатор изменяемой/удаляемой записи. Для задач — это таблица задач, где значение получается по текущей выделенной строке, тогда как для проектов — это значение выпадающего списка.

Форма заказчиков (clients) позволяет просматривать данные о заказчиках, вызывать форму добавления или изменения записи о заказчике, а также удалять записи о заказчиках. В отличие от формы проектов заполнение таблицы осуществляется автоматически (поскольку не требуется дополнительной обработки данных перед выводом).

Форма заказчика (client) служит для создания записи о новом заказчике и изменения свойств существующих заказчиков.

Форма сотрудников (users) позволяет просматривать данные о сотрудниках, вызывать форму добавления или изменения записи о сотруднике, а также удалять записи о сотрудниках. При формировании таблицы идентификатор специализации сотрудника заменяется её названием (аналогично таблице задач на форме проектов).

Форма сотрудника (user) служит для создания записи о новом сотруднике и изменения свойств существующих сотрудников.

Диаграмма связи форм в клиентском приложении

Алгоритмы работы и архитектура информационной системы

Выборка списка «Горящих проектов»

Происходит поиск по таблице project (проекты) на предмет превышения срока выполнения проекта: timeFin > timeDeadline. Выборка осуществляется только среди незакрытых проектов, содержащих незавершённые задачи: task. fin = 0.

По запросу пользователя — формирование документа с отчётом, содержащим данные из представленной таблицы.

Добавление / изменение / удаление записи о клиенте / пользователе / проекте / задаче

Пользователь инициирует действие и задаёт соответствующие объекту атрибуты (id для удаления и полный набор параметров для добавления / изменения).

Происходит обращение к изменяемой таблице (client, user, project, task) соответственно.

После проведения изменений данные представляемой таблицы обновляются.

Удаление записи о проекте

Пользователь выбирает объект по параметру name (имя), подлежащий удалению.

Происходит каскадное удаление проекта из таблицы projecr по его id и его (под-) задач из таблицы task по их idProject.

После проведения удаления, представленные данные о проектах обновляются.

Механизмы взаимодействия «клиент-сервер»

Для всех таблиц значение поля идентификатора генерируется автоматически, инкриментно.

Информация о времени начала и завершения задачи/подзадачи/проекта должна генерироваться автоматически.

Вся прочая информация вводится пользователем во взаимодействии с клиентским интерфейсом.

Пользователь может добавлять, изменять, удалять записи в таблицах клиентов, пользователей, проектов и задач.

Таблица специализаций задаётся единожды при начальном формировании БД (в дальнейшем планируется введение функции изменения специализаций в дополнительном окне настроек).

Также планируется добавление дополнительной таблицы, разграничивающей уровни доступа пользователей (в текущей реализации возможно изменить уровень доступа пользователя только напрямую в базе данных).

Логика на стороне сервера

Для таблиц client, project, task и user применяются хранимые процедуры для изменения (в качестве параметра передаются значения всех полей) и удаления (в качестве параметра передаётся идентификатор) записей:

client_del — удаление записи из таблицы клиентов;

client_mod — изменение записи в таблице клиентов;

project_del — удаление записи из таблицы проектов;

project_mod — изменение записи в таблице проектов;

task_del — удаление записи из таблицы задач;

task_mod — изменение записи в таблице задач;

user_del — удаление записи из таблицы пользователей;

user_mod — изменение записи в таблице пользователей;

Добавление новых записей и чтение информации организуется стандартными средствами объекта DataSet среды.net.

Пример создания хранимой процедуры на изменение записи о проекте

CREATE PROCEDURE project_mod

@id int,

@name nvarchar (50),

@idManager int,

@idClient int,

@timeStart smalldatetime,

@timeFin smalldatetime,

@timeDeadline smalldatetime

ASUPDATE [Projects5thBase]. [dbo]. [project]

SET [name] = @name

[idManager] = @idManager

[idClient] = @idClient

[timeStart] = @timeStart

[timeFin] = @timeFin

[timeDeadline] = @timeDeadline

WHERE [id] = @id

GO

Для каскадного удаления записи о проекте и входящих в него задач создан триггер

CREATE TRIGGER DelProject ON [Projects5thBase]. [dbo]. [project]

INSTEAD OF DELETE

AS

DELETE FROM task

WHERE idProject IN (SELECT id FROM deleted)

Для формирования таблицы «горящих проектов» создана хранимая процедура

Учитывается состояние задач, входящих в состав проекта. В случае, если все задачи завершены, проект считается закрытым и в выборку не включается.

CREATE PROCEDURE getBurningProjects3

AS

BEGIN

SELECT [name] as Проект, [timeFin] as «Время окончания», [timeDeadline] as «Крайний срок»

FROM [dbo]. [project]

WHERE [timeFin] > [timeDeadline] AND

[dbo]. [project]. [id] IN (SELECT [idProject] FROM [dbo]. [task] WHERE [dbo]. [task]. [fin] = 0)

END

GO

Организационное проектирование

Группы пользователей

Менеджер — пользователь имеет доступ к таблицам клиентов проектов задач и пользователей. В эту группу включается руководящий состав предприятия.

Специалист — пользователь имеет возможность работы с таблицами клиентов проектов и задач, но не может управлять пользовательскими записями. В эту группу входят все сотрудники предприятия, не вошедшие в группу менеджер.

Оснащение информационной системы

Современный сервер под управлением ОС семейства Windows NT.

Минимальные системные требования соответствуют требованиям для запуска Microsoft SQL Server:

процессор Intel (или совместимый) с тактовой частотой от 1 ГГц (рекомендуется от 2 ГГц);

ОЗУ от 512 МБ (рекомендуется от 2 ГБ).

Рабочие станции под управлением ОС Windows XP, Windows Vista, Windows 7, Windows 8.

Минимальные системные требования соответствуют требованиям для установки Windows XP:

процессор Intel (или совместимый) с тактовой частотой от 233 МГц (рекомендуется от менее 300 МГц)

ОЗУ от 64 МБ (рекомендуется от 128 МБ);

видеокарта и монитор, поддерживающие режим Super VGA с разрешением не менее чем 800×600 точек;

клавиатура, мышь.

Сеть со скоростью передачи данных от 10 Мб/с и поддержкой протокола TCP/IP.

Источники информации

Ванеев О.Н. — Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине «Управление данными» для студентов 3 курса специальности 230 201 «Информационные системы и технологии». — Кемерово: КузГТУ, 2009.

Фленов М.Е. — Библия С#.2-е издание — 2011.

Ишкова Э.А. — C# Начала программирования — 2007.

Троелсен.э. — С# и платформа.net. Библиотека программиста — 2006.

Хендерсон К. — Профессиональное руководство по SQL Server: хранимые процедуры, XML HTML — 2005.

Ванеев О.Н. — Управление данными / Методические указания к лабораторным работам по курсу «Управление данными» для студентов специальности 230 201 «Информационные системы и технологии» Часть II — Кемерово: КузГТУ, 2011.

Ванеев О.Н. — Нормализация реляционных отношений / Методические указания к лабораторной работе по курсу «Управление данными» для специальности 71 900. — Кемерово: КузГТУ, 2005.

Евсеева О.Н. — Работа с базами данных на языке C#. Технология ADO.net / Учебное пособие для студентов, обучающихся по специальности 8 080 165. — Ульяновск: УлГТУ, 2009.

Работа с COM сервером Excel http://wladm. narod.ru/C_Sharp/comexcel.html

Microsoft Developer Network http://msdn. microsoft.com

C# и я.

http://csharp-and-i.ru

Киберфорум, подраздел Подразделы: C#.net http://www.cyberforum.ru/csharp-net/

SQL.ru: Работа с данными в таблицах ADO.net http://www.sql.ru/docs/accessingdata/ado/net/7. shtml