Проектирование автоматизированной информационной системы "Деканат вечернего факультета", подсистемы ведения оперативных данных

Продолжение таблицы 4.2

Имя таблицы	Атрибут	Тип данных	Обязатель-ное поле	Тип ключа
НагрузкаИспы-тания	Группа	int	да	PK/FK
	УчПлИспытаний	int	да	PK/FK
	Преподаватель	int	да	PK/FK
Ведомость	НомерВедомости	int	да	PK
	Группа	int	да	FK
	Преподаватель	int	да	FK
	УчПланИспытаний	int	да	FK
	Семестр	int	да
	ДатаВыдачи	Datetime	да
ВедомостьСту-дент	НомерВедомости	int	да	PK/FK
	Студент	int	да	PK/FK
	Оценка	int	нет	FK
Оценка	КодОценки	int	да	PK
	Оценка	char(10)	да
	Расшифровка	char(15)	да
ЭкзЛист	НомерЭкзЛиста	int	да	PK
	НомерВедомости	int	да	FK
	Студент	int	да	FK
	Оценка	int	да	FK
	ДатаВыдачи	datetime	да

 

Конечная схема физической модели данных представлена на рис. 4.66. 

Рисунок 4.66. Физическая модель данных

 

 

4.3 Выбор и обоснование СУБД

Для разработки базы данных использовалась СУБД  MS SQL Server 2008 R2 Express. Эта система наделена всеми необходимыми возможностями. В частности, система обладает следующими преимуществами:

• обеспечивает высокую надежность и устойчивость к различным сбоям;
• обладает возможностью создания триггеров, что позволяет активно реагировать на запросы пользователей;
• позволяет публиковать хранящуюся в базе данных информацию в глобальной сети;
• обладает развитой системой репликации, позволяющей избегать конфликтов изменений и чтений информации.

Сервер баз данных Microsoft SQL Server в  качестве языка запросов использует версию языка SQL, получившую название Transact-SQL (сокращённо T-SQL). Язык T-SQL является реализацией SQL-92 (стандарт ISO для языка SQL) с множественными расширениями. T-SQL позволяет использовать дополнительный синтаксис для хранимых процедур и обеспечивает поддержку транзакций (взаимодействие базы данных с управляющим приложением).[14]

Для обеспечения доступа  к данным Microsoft SQL Server поддерживает Open Database Connectivity (ODBC) — интерфейс взаимодействия приложений с СУБД. Версия SQL Server 2005 обеспечивает возможность подключения пользователей через веб-сервисы, использующие протокол SOAP. Это позволяет клиентским программам, не предназначенным для Windows, кроссплатформенно соединяться с SQL Server.[4]

Начиная с версии SQL Server 2005, в СУБД встроена поддержка .NET Framework. Благодаря этому хранимые процедуры БД могут быть написаны на любом языке платформы .NET, используя полный набор библиотек, доступных для .NET Framework, включая Common Type System (система обращения с типами данных в Microsoft .NET Framework). Однако, в отличие от других процессов, .NET Framework, будучи базисной системой для SQL Server 2005, выделяет дополнительную память и выстраивает средства управления SQL Server вместо того, чтобы использовать встроенные средства Windows. Это повышает производительность в сравнении с общими алгоритмами Windows, так как алгоритмы распределения ресурсов специально настроены для использования в структурах SQL Server.

Microsoft SQL Server Express является  бесплатно распространяемой версией  SQL Server. Данная версия имеет некоторые технические ограничения. Такие ограничения делают её непригодной для развертывания больших баз данных, но она вполне годится для ведения программных комплексов в масштабах небольшой компании. Содержит полноценную поддержку новых типов данных. Фактически, это полноценный MS SQL Server, включая все его компоненты программирования, поддержку национальных алфавитов и Unicode. Поэтому используется в приложениях, при проектировании или для самостоятельного изучения. Нет никаких препятствий для дальнейшего развёртывания накопленной базы данных на MS SQL Server неэкспрессной версии.

Ограничения Express-версии:

• 1 поддерживаемый процессор (но может быть установлен на любой сервер);
• 1 Гб адресуемой памяти;
• 10 Гб максимальный размер базы.

При выборе СУБД рассматривались две альтернативы – Microsoft Access 2007 и Microsoft SQL Server 2008 R2 Express. Система Microsoft Access 2007 не позволяет реализовывать технологию распределенных баз данных, поэтому применение данной системы невозможно.

4.4 Выбор и обоснование языка программирования

Для написания клиентского приложения выбор был сделан в пользу Microsoft Visual C#. При выборе среды программирования были рассмотрены три альтернативы: Microsoft Visual C#, Delphi 7 и C++ Builder 6.0. Прежде всего необходимо отметить, что Delphi использует язык Object Pascal, который уступает по своей функциональности и гибкости языку C# и С++. Поэтому выбирать нужно между Microsoft Visual C# и С++ Builder. 

Опираясь на мощный фундамент, который составляют унаследованные  характеристики,  C#  содержит ряд важных новшеств, поднимающих искусство  программирования  на   новую ступень. Например, в состав элементов языка C# включены такие  понятия,  как делегаты (представители), индексаторы,  добавлен синтаксис, поддерживающий атрибуты; упрощено создание  компонентов за счёт  исключения  проблем, связанных с COM;  язык  C#  предлагает  средства динамического обнаружения ошибок, обеспечения безопасности и управляемого выполнения  программ. Таким образом, C# сочетает первозданную мощь C++  с  типовой  безопасностью  Java, которая  обеспечивается  наличием  механизма контроля типов и корректным использованием шаблонных классов. C# является изначально   компонентно-ориентированным языком.

Переняв многое от своих предшественников — языков C++, Java, Delphi, Модула и Smalltalk — С#, опираясь на практику их использования, исключает некоторые модели, зарекомендовавшие себя как проблематичные при разработке программных систем, например, C# не поддерживает множественное наследование классов (в отличие от C++).

4.5 Разработка информационного обеспечения системы

При построения системы использовалась двухзвенная архитектура клиент-сервер, которая предполагает разделение приложения на серверную и клиентскую части. Серверная часть включает в себя базу данных и отвечает за управление данными, администрирование, обеспечение защиты и разделение информации. Клиентская часть, включающая в себя персональные программы, обеспечивает графический интерфейс для работы с БД и размещается на компьютерах пользователей.

Достоинствами клиент-серверной архитектуры являются:

• эффективность работы приложения за счет использования мощности сервера;
• малая загрузка сети;
• обеспечение хорошего контроля целостности данных;
• большие возможности администрирования базы данных.

К недостаткам данной архитектуры можно отнести сильную загруженность сервера.

4.5.1 Проектирование серверной части

При использовании двухзвенной архитектуры практически все задачи обработки данных возлагаются на сервер. В роли сервера в системе будет выступать СУБД MS SQL Server 2008 R2 Express. На данной системе будет обслуживаться разработанная база данных. Пользователи, посредством клиентского приложения, отправляют на сервер запросы или вызывают хранимые на сервере процедуры. В ответ сервер выполняет необходимые операции с данными и отправляет результаты своей работы клиентам.

Рассмотрим хранимую процедуру  добавления приказа «dbo.AddPrikaz». СУБД получает от клиентского приложения список значений параметров, соответствующих полям таблицы «Приказ», происходит добавление данных в таблицу.

USE [E:\BASE\DEANSQL.MDF]

GO

SET ANSI_NULLS ON

GO

SET QUOTED_IDENTIFIER ON

GO

ALTER PROCEDURE [dbo].[AddPrikaz]

( @nprikaz int,

 @data datetime,

 @tipprikaz int,

 @osnovaniye int,

 @status int,

 @forma int,

 @osnova int,

 @kurs int,

 @gruppa int )

AS

INSERT INTO Приказ (НомерПриказа, ДатаПриказа,  ТипПриказа, Основание, Статус, ФормаОбучения,  ОсноваОбучения, Курс, Группа)

VALUES (@nprikaz, @data, @tipprikaz, @osnovaniye, @status, @forma, @osnova, @kurs , @gruppa)     

RETURN

4.5.2 Проектирование клиентской части

Среда Microsoft Visual Studio предоставляет разработчику удобный инструментарий для проектирования приложений и доступа к базам данных.

При работе с базами данных необходимо установить соединение между сервером и клиентом. Для этого в среде разработки предусмотрено добавление источника данных с указанием параметров подключения.[21]

Рассмотрим основы технологии доступа  к информации базы данных через компоненты MS Visual Studio.

Адаптеры таблиц (TableAdapters). Обеспечивают связь между приложением и базой данных. Точнее говоря, адаптер таблиц подключается к базе данных, выполняет запросы или хранимые процедуры и либо возвращает новую заполненную таблицу данных, либо заполняет существующую DataTable возвращаемыми данными. Адаптеры таблиц также используются для отправки обновленных данных из приложения обратно в базу данных. [19]

Адаптеры таблиц могут содержать несколько запросов для заполнения связанных таблиц. Пользователь может определить столько запросов для TableAdapter, сколько требуется для приложения. При этом каждый запрос возвращает данные, которые соответствуют той же схеме, что и связанная таблица данных. Это позволяет загружать данные, которые удовлетворяют различным критериям. Например, если приложение содержит таблицу студентов, то можно создать запрос, заполняющий таблицу студентов-выпускников, и другой запрос, отбирающий всех студентов, учащихся в одной группе.

Строка “this.приказTableAdapter.Fill(this.deanSQLDataSet16.Приказ)” заполняет таблицу ПриказTableAdapter, связанную с адаптером, результатами выполнения команды SELECT, заданной в адаптере.

Адаптеры таблиц создаются  конструктором наборов данных внутри строго типизированных наборов данных. Можно создавать адаптеры таблиц во время создания нового набора данных в мастере конфигурации источников данных.

Набор данных (DataSet). Класс DataSet представляет собой резидентную упрощенную реляционную базу данных, не соединенную прямо ни с какой другой базой данных (кэш данных в памяти). Некоторые из его свойств описывают таблицы (Tables) и отношения (Relations) между ними в наборе данных. Класс DataSet может содержать адаптеры таблиц, запросы, таблицы данных и отношения.

Например, для получения списочного состава группы, в обработчике  события «SelectedIndexChanged» элемента «ComboBox» (содержит список номеров групп, при выборе возвращает значение КодГруппы) ввдем следующие строки:

DataSet2TableAdapters.SelectGruppaDetailTableAdapter sgdta = new Dekanat. DataSet2TableAdapters.SelectGruppaDetailTableAdapter();

DataSet2TableAdapters.SelectGruppaDetailDataTable sgddt = sgdta.GetData((int?)KodGruppa).

Для отображения табличных данных используется элемент управления DataGridView, свзянный с источником данных. Источник данных устанавливается в свойствах элемента.

Так же для отображения значений отдельных полей таблиц могут использоваться элементы «TextBox», «ComboBox» и другие с привязкой к источникам данных.

4.5.3 Проектирование пользовательского интерфейса

Графический интерфейс пользователя является средой для работы пользователя с данными, поэтому его разработка является одним из важнейших моментов написания хорошего программного обеспечения. В настоящее время основные элементы интерфейса унифицированы и подчиняются общему стилю операционной системы.

Основными принципами являются:

1. Пользовательские команды (пользователь должен быть инициатором всех операций, пользователь всегда должен иметь возможность вмешаться в автоматический процесс, быстрое реагирование приложения на команды пользователя);
2. Наглядность (образное представление операций, манипулирование объектами в среде приложения);
3. Единообразие (единообразие методов работы, единообразие внутри приложения, единообразие метафор);
4. Терпимость к пользователю (обратимость или исправимость всех действий);
5. Эстетика (приятный внешний вид, системная палитра цветов);
6. Простота (легкость освоения и применения);
7. Проектирование с ориентацией на данные (выбор объекта действий обеспечивает доступ к средствам управления объектом, изменения объекта);
8. Проектирование с ориентацией на документы (концепция блока данных как документа, а не как файла).