Разработка и стандартизация программных средств и информационных технологий

5. Сопровождение и адаптация

ПИ после развертывания на объекте имеет собственную совокупность настроек, с помощью которого можно управлять всеми частями комплекса.

5. Требования к программной документации

3. Требуется документация каждого комплекса системы и описание работы её в целом, а также инструкция по её использованию. 
   Календарный план разработки

1. Общий план разработки

 

Дата	План	Примечание
1.03.2011 – 13.03.2011	Разработка первичной документации.	Организаторская работа. Выбор языка программирования и IDE. Распределение задач между участниками команды
14.03.2011	Утверждение подготовленных документов у заказчика
15.03.2011 – 27.03.2011	Начало разработки	Разработка первичной базы данных и макетов приложений
28.03.2011 – 17.04.2011	Разработка приложений на подготовленный каркас проекта	Внедрение функционала в проект. Внесение изменений в структуру базы данных, при необходимости
18.04.2011	Презентация системы заказчику	При необходимости фиксирование пожеланий и предложений
19.04.2011 – 1.05.2011	Внесение дополнительных изменений в проект
2.05.2011 – 18.05.2011	Тестирование проекта	Проверка всех систем. Эмуляция нагрузки на систему. Проверка стабильности системы в нестандартных ситуациях.
19.05.2011	Завершение проекта	Сдача проекта заказчику

 

 

2. Индивидуальный план разработки

Дата	План	Примечание
15.03.2011	Начало индивидуальной разработки	Подготовка рабочего места: установка требуемых IDE, Фреймворков и СУБД
16.03.2011 – 23.03.2011	Разработка приложения «Регистратор»
16.03.2011	Проектирование интерфейса программы	Создание чернового интерфейса на бумаге и в среде Visio
17.03.2011	Создание бизнес-логики приложения	Выделение основных функций приложения. Подготовка запросов к БД от приложения.
18.03.2011 – 22.03.2011	Кодирование логики и интерфейса
23.03.2011	Тестирование	Тестирование приложения и исправление ошибок
24.03.2011 – 13.04.2011	Разработка приложения «Оператор»
24.03.2011	Проектирование интерфейса программы	Создание чернового интерфейса на бумаге и в среде Visio
25.03.2011 – 28.03.2011	Создание бизнес-логики приложения	Выделение основных функций приложения. Подготовка запросов к БД от приложения.
29.03.2011 – 8.04.2011	Кодирование логики и интерфейса
9.04.2011 – 13.04.2011	Тестирование	Тестирование приложения и исправление ошибок
14.04.2011 – 17.04.2011	Итоговое тестирование	Индивидуальное тестирование приложений

 

4. Документация разработки

1. Технический проект

Рисунок 1. Итоговая техническая схема проекта

 

Программный комплекс состоит из 4х приложений, каждое из которых выполняет собственную задачу. Связь между приложениями осуществляется через базу данных. Для каждого приложения существует свой уровень доступа к базе данных:

1. Управляющее приложение имеет самый большой уровень доступа. Оно может:

• Добавлять или удалять категории обслуживания. Технически она не производит удаление, а только отмечает флагом о том, что категория неактивна.

• Позволяет извлекать статистическую информацию о системе, операторах и клиентах.
• Следит за нарушениями в БД.
• Если оператор отключился от БД некорректно, то ему через одну минуту будет установлено время окончания работы.
• Если время вызова клиента превышает 1 минуту, то оператор некорректно отключился, и этого клиента следует вернуть в очередь.
• Если клиент обслуживается дольше 2 часов, а такого не может быть, то, скорее всего, оператор отключился некорректно, и клиенту следует установить время окончания обслуживания. Если же клиент на самом деле обслуживался так долго, то приложение оператора сможет по окончанию выставить ему корректное время.
• Если клиента трижды вызывали к оператору на обслуживание и все 3 раза вызов был проигнорирован, то его номер удаляется из очереди. Технически ему записывается время окончания обслуживания, а в графу «кем обслужен» флаг – 0, означающий, что обслуживания не было.
• В полночь обновляются все категории обслуживания, и их счетчик сбрасывается в 0.
• Прочие функции по поддержанию БД в актуальном состоянии.
• Имеет доступ ко всем таблицам в базе данных

С программой работает менеджер по обслуживанию.

2. Программа «Регистратор». Располагается на терминалах при входе в организацию и выдает порядковые номера клиентам. Имеет доступ на создание записей в таблице «Очередь» и частичное изменение таблицы «Категории» (увеличение счетчика категории на 1). С программой работают клиенты – посетители организации.
3. «Электронное табло». Табло устанавливается в виде дисплеев в комнатах ожидания для клиентов и на него выводится информация о поступивших вызовах. Программа имеет доступ к таблице Очередь, полю «Объявлено на табло». Сразу после вывода сообщения в вызове данному клиенту в это поле прописывается значение 1.
4. Приложение Оператора. Имеет доступ ко всем таблицам БД: таблица «Категории» на уровне чтения, остальные на чтение-запись. Приложение при вызове клиента выбирает того, кто дольше всего ожидает. Как видно из названия, работает с приложением оператор, кассир или другой специалист обслуживания.

 

2. Подготовка к разработке

В начале разработки перед нами стояла задача выбрать средства разработки, язык написания приложений и систему управления базой данных, а также провести разделение по выполняемым задачам.

Мы выделили 2 основных ресурсоемких приложения и базу данных. Также было произведено разделение 2х небольших программ и тестирование комплекса. В итоге вышло по 2 задачи на каждого члена команды.

Теперь предстояло выбрать систему управления базой данных. Мы рассмотрели 3 наиболее известные СУБД Oracle, MS SQL и MySQL.

Во время технического проектирования мы делали ставку на быстродействие и легкость системы, поэтому при выборе СУБД тоже решили придерживаться этой линии. В связи с этим в качестве основной системы управления БД была выбрана MySQL. Её преимущества, по сравнению с другими СУБД:

• Небольшой размер дистрибутива
• Малое потребление оперативной памяти и ресурсов процессора на таблицах менее 10 миллионов записей
• Легкость развертки
• Простота управления (Посредством веб-приложения администрирования СУБД phpMyAdmin)
• Абсолютная бесплатность использования, в том числе для коммерческих нужд.

Для локальной разработки и тестирования использовалась портативная версия MySQL, входящая в состав Денвера – набора для веб-разработки.

Далее мы выбирали интегрированную среду разработки и язык программирования. Здесь вариантов было представлено меньше – либо IDE Delphi и соответственно язык программирования Delphi (или Object Pascal), либо IDE Microsoft Visual Studio и язык программирования C#.

Эти IDE отличаются по некоторым параметрам, рассмотрим их подробнее.

1. Embarcadero Delphi, ранее Borland Delphi и CodeGear Delphi, — интегрированная среда разработки ПО для Microsoft Windows на языке Delphi, созданная первоначально фирмой Borland и на данный момент принадлежащая и разрабатываемая Embarcadero Technologies. Embarcadero Delphi является частью пакета Embarcadero RAD Studio и поставляется в трёх редакциях: Professional, Enterprise и Architect.

Каждая написанная программа на языке Delphi состоит из заголовка программы (program NewApplication;), поля используемых модулей Uses (к примеру, Uses Windows, Messages, SysUtils и т. д.), который может не входить в саму структуру, а также блоков описания и исполнения (начинаются составным оператом begin и заканчиваются end.).

Delphi – объектно-ориентированный язык программирования, и поддерживает инкапсуляцию, наследование и полиморфизм.

2. Microsoft Visual Studio — линейка продуктов компании Майкрософт, включающих интегрированную среду разработки программного обеспечения и ряд других инструментальных средств.

Visual Studio включает один или несколько компонентов из следующих:

• Visual Basic .NET, а до его появления — Visual Basic
• Visual C++
• Visual C#
• Visual F# (включён в Visual Studio 2010)

Многие варианты поставки также включают: Microsoft SQL Server либо Microsoft SQL Server Express.

Visual Studio построена на архитектуре, поддерживающей возможность использования встраиваемых дополнений (англ. Add-Ins) — плагинов от сторонних разработчиков, что позволяет расширять возможности среды разработки.

Существует несколько редакций MSVS, в наших руках была версия Professional, предоставляемая студентам очных отделений бесплатно по программе Dream Spark.

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

C# относится к семье языков с C-подобным синтаксисом, из них  его синтаксис наиболее близок  к C++ и Java. Язык имеет статическую типизацию, поддерживает полиморфизм, перегрузку операторов (в том числе операторов явного и неявного приведения типа), делегаты, атрибуты, события, свойства, обобщённые типы и методы, итераторы, анонимные функции с поддержкой замыканий, LINQ, исключения, комментарии в формате XML.

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++).

Скомпилированные программы, написанные на языке C#, компилируются не в исполняемый байт-код, как традиционные приложения, а в специальный язык MSIL (промежуточный язык, разработанный фирмой Microsoft для платформы .NET Framework). В свою очередь CLR интерпретирует и исполняет этот код. Такой подход позволяет программе быть многоплатформенной – её возможно запустить на любой системе поддерживающей .Net Framework: семейство ОС Windows, Xbox-360, Windows Phone 7, на ОС Linux в реализации Mono и др.

Выбор языка программирования обуславливался несколькими факторами:

• Простота и легкость достижения цели нашей задачи.
• Мы должны иметь практические навыки по программированию на этом языке.

В итоге мы остановили выбор на Microsoft Visual Studio 2010 и языке C#. Причины выбора:

• Visual Studio 2010 Russian в профессиональной версии в образовательных целях доступна студентам очного отделения множества ВУЗов совершенно бесплатно по программе Dream Spark (в отличии от IDE Delphi, в которой даже отсутствует пробная версия)
• Язык C# прост в изучении и работает на платформе .Net Framework. Он включает огромное количество уже написанных библиотек и функций, практически на все случаи жизни.
• Для платформы .Net существует официальный коннектор – MySQL Connector Net от Oracle, распространяемый бесплатно. Он требуется для простого соединения приложения и СУБД.
• Нам больше нравится язык C#, чем Delphi. На нем намного проще и быстрее проектировать приложения, а также существует огромное количество документации, примеров реализаций и готовых решений.

После того как мы определились со всеми средствами разработки нам пришлось немного корректировать требования к программному окружению, указанному в техническом задании. Для работы нашей системы дополнительно на все компьютеры, на которые она устанавливается, обязательно требуется установить MySQL Connector Net, и дополнительно обязательно обновить установленную .Net Framework до версии 4, так как коннектор требует для работы именно её.

 

3. Программная реализация

Программная реализация приложения «Регистратор».

Рисунок 2. Скриншот приложения «Регистратор»

 

При запуске программы инициализируются возможные категории обслуживания. Они загружаются автоматически из БД. Также включается таймер для показа времени в настоящий момент. Затем программа переходит в режим ожидания (рис. 2).

Программа продолжит работу, когда подойдет пользователь, выберет категорию обслуживания и нажмет кнопку «Выдать!». Это действие запускает механизм регистрации пользователя в очереди. Регистратор извлечет информацию из БД о выбранной категории, узнает последний порядковый номер в этой категории и создаст пользователю уникальный номер в очереди, а затем покажет его на экране. По этому номеру пользователь будет впоследствии вызван на обслуживание при помощи другой программы «Дисплей».

Если пользователь не выбрал категории, но нажал кнопку, то он получит сообщение об ошибке – это исключит создание в базе данных некорректных записей.

 

Программная реализация приложения «Оператор».

Рисунок 3. Скриншот приложения «Оператор» перед началом работы