Мобильное приложение "Напоминалка"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (МГТУ им. Н.Э. Баумана)

Факультет - Информатика и системы управления

Кафедра - Компьютерные системы и сети

КУРСОВАЯ РАБОТА

на тему: Мобильное приложение “Напоминалка”

по дисциплине: Технологии разработки программных систем

Студент: А.А. Лапутько

Руководитель: Е.К. Пугачев

Москва, 2015

Аннотация

В данной расчётно-пояснительной записке рассмотрены основные этапы разработки мобильного приложения «Напоминалка», а именно: анализ технического задания, выбор технологии, среды разработки и языка; разработка структуры программного продукта; создание интерфейса пользователя; описание реализации программного продукта; описание стратегии и методов тестирования.

Приложение А является техническим заданием на данный проект.

Приложение Б - руководство пользователя программы «Напоминалка».

Реферат

Записка 31 с., 3 ч., 14 рис., 6 табл., 4 источника, 2 прил.

ЗАДАЧА, ТЕКУЩИЕ, ВЫПОЛНЕННЫЕ, ФРАГМЕНТ, ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ

Объектом разработки является приложение, помогающая пользователю записывать те или иные задачи, которые должен выполнить в определенное время и в определенный день, а также напомнить ему об этом.

Цель работы - программа оказания помощи пользователю, в которой реализованы следующие возможности:

· Создание задач с напоминаниями в определенное время и день;

· Отмечать задачи как выполненные;

· Снимать отметку выполнения задач;

· Разделение записей по текущим и выполненным;

· Поиск задач среди текущих и выполненных;

В результате разработки был спроектировано и реализовано приложение «Напоминалка».

Пользователями приложения могут быть школьники, студенты и занятые люди, имеющие плотный график дня и задач, которые должны выполнить.

Содержание

Введение

1. Анализ требований и уточнение спецификаций

1.1 Исследование предметной области

1.2 Выбор технологии, языка и среды разработки

1.3 Построение диаграммы вариантов использования

2. Проектирование структуры и компонентов программного продукта

2.1 Разработка классов

2.2 Разработка алгоритмов

2.5 Разработка интерфейса программы

2.5.1 Выбор типа интерфейса и формы диалога

2.5.2 Разработка форм

2.5.3 Построение графа состояния интерфейса

2.6 Разработка структурной схемы программного продукта

3. Тестирование

3.1 Выбор стратегии тестирования

3.2 Разработка тестов методом «черного ящика»

3.3 Оценочное тестирование

Заключение

Литература

Введение

В жизни люди часто сталкиваются с такой проблемой, как забывают выполнить ту или иную задачу в определенный момент времени. Приложение «Напоминалка» поможет пользователю не забыть. Данная продукт актуален, так как пользователю больше не нужно вспоминать, что он должен был или будет сделать, теперь он может заранее записать ту задачу в приложение и “Напоминалка” уведомит его о выполнении той или иной задачи.

На данный момент имеется большое количество аналогов, но работающие в онлайн режиме. Большинство из них не предназначено для хранения промежуточный файлов, в некоторых нет возможности задания размеров матрицы. К тому же, данная программа имеет понятный и удобный для пользователя интерфейс.

1. Анализ требований и уточнение спецификаций

1.1 Исследование предметной области

Матрица -- математический объект, записываемый в виде прямоугольной таблицы элементов кольца или поля, которая представляет собой совокупность строк и столбцов, на пересечении которых находятся её элементы. Количество строк и столбцов матрицы задают размер матрицы. Хотя исторически рассматривались, например, треугольные матрицы, в настоящее время говорят исключительно о матрицах прямоугольной формы, так как они являются наиболее удобными и общими.

Матрицы широко применяются в математике для компактной записи систем линейных алгебраических или дифференциальных уравнений. В этом случае количество строк матрицы соответствует числу уравнений, а количество столбцов -- количеству неизвестных. В результате решение систем линейных уравнений сводится к операциям над матрицами.

В данной программе было решено реализовать основные операции над записями, такие как:

· добавление записи;

· редактирование записи;

· добавление записи как выполненные и обратно;

· удаление записи;

· поиск записи по текущим и выполненным.

Для нахождения обратной матрицы было решено использовать метод Гаусса. Метод Гаусса - это метод последовательного исключения переменных, когда с помощью элементарных преобразований система уравнений приводится к равносильной системе треугольного вида, из которой последовательно, начиная с последних (по номеру), находятся все переменные системы. Данный метод обладает следующими достоинствами:

· для матриц ограниченного размера менее трудоёмкий по сравнению с другими методами;

· позволяет однозначно установить, совместна система или нет, и если совместна, найти её решение;

· позволяет найти максимальное число линейно независимых уравнений - ранг матрицы системы;

Так как у аналогов данной программы не было обнаружено функций сохранения и загрузки матриц, было принято решения добавить их в «Матричный калькулятор». Для сохранения файла с матрицей было использовано расширение .matr, чтобы исключить схожесть с другими файлами.

1.2 Выбор технологии, языка и среды разработки

мобильный приложение программный интерфейс

Технологией программирования называют совокупность методов и средств, используемых в процессе разработки программного обеспечения. Для разработки программы было принято решение использовать спиральную схему разработки, так как она обладает следующими преимуществами:

· поэтапная реализация запланированных функций программы;

· возможность уточнения ТЗ в процессе работы;

· возможность в любой итерации добавить недостающий или убрать не нужные функции программы.

Для написания программы необходимо было выбрать язык программирования и среду разработки. Для разработки программы было принято решение использовать объектно-ориентированный подход, так как он позволяет уменьшить количество связей между фрагментами кода, так же добавляя возможности по отдельной компиляции частей кода. Объектный подход позволяет поддерживать модульность программы, что значительно упрощает дальнейшую модификацию и отладку программы. В дополнение к этому, код написанный с использованием объектного подхода прост для восприятия и отладки.

В качестве языка программирования был выбран язык Java. Данный язык обладает следующими качествами:

· поддержка объектного-ориентированного подхода;

· поддержка модульности;

· обеспечение раздельной компиляции;

· обработка исключений;

· легкость в поддержке;

· прост в изучении и использовании.

Для создания данного программного продукта была выбрана среда AndroidStudio, поскольку AndroidStudio - это мощный активно развивающийся кроссплатформенный инструментарий разработки ПО, с удобным меж процессным взаимодействием. Также AndroidStudio комплектуется визуальной средой разработки графического интерфейса «AndroidDesigner», позволяющей создавать диалоги и формы. К тому же AndroidStudio имеет очень хорошую документацию, что удобно для его пользователей. Инструментарий данной среды позволяет с легкостью

· создавать сложные интерфейсы;

· удобно кодировать;

· быстро отлаживать программы.

1.3 Построение диаграммы вариантов использования

При проектировании интерфейса необходимо учесть специфику и предназначение программного продукта. Диаграмма вариантов использования (рисунок 1) позволяет наглядно представить ожидаемое поведение системы и уточнить варианты использования данной программы.



Рисунок 1 - Диаграмма вариантов использования

Поскольку в программе нет администратора и техническое задание не предполагает многопользовательский режим работы, существует только одно действующее лицо для разработки - пользователь. Диаграмма вариантов использования отражает взаимодействие пользователя и программы. Она показывает, что должна делать программа, не указывая каким именно образом. При ее составлении я руководствовался требованиями к программе и итогами анализа возможных сценариев работы.

Сведения о вариантах использования предоставлены в таблице 1.

Таблица 1 - варианты использования

Название варианта	Просмотр информации о программе
Цель	Ознакомление с информацией о программе
Действующие лица	Пользователь
Краткое описание	Ознакомление с информацией о программе
Тип варианта	Основной
Название варианта	Ввод исходных матриц
Цель	Получение исходных данных матриц
Действующие лица	Пользователь
Краткое описание	Задать размеры матриц, заполнить ячейки. При необходимости сгенерировать случайное заполнение ячеек.
Тип варианта	Основной
Название варианта	Выбор операции с матрицами
Цель	Выбор операции
Действующие лица	Пользователь
Краткое описание	Выбор операции с матрицами для дальнейшей работы с исходными матрицами.
Тип варианта	Основной
Название варианта	Просмотр результата
Цель	Просмотр результирующей матрицы
Действующие лица	Пользователь
Краткое описание	Вывод на окно матрицы, полученной в результате выполнения выбранной операции
Тип варианта	Основной
Название варианта	Сохранение матрицы
Цель	Сохранение матрицы
Действующие лица	Пользователь
Краткое описание	Сохранение исходной матрицы
Тип варианта	Вспомогательный
Название варианта	Загрузка матрицы
Цель	Загрузка матрицы
Действующие лица	Пользователь
Краткое описание	Загрузка заранее сохраненной матрицы
Тип варианта	Вспомогательный

2. Проектирование структуры и компонентов программного продукта

2.1 Разработка классов

В следующей таблице указаны разработанные интерфейсные классы, а также выполняемый ими функционал:

Таблица 2 - Описание классов

Название	Назначение
MainWindow	Главная форма приложения
Form1	Работа с матрицами
Form2	Вывод результата
Form3	Просмотр информации

Для демонстрации статических связей между классами использована диаграмма классов (рисунок 2).



Рисунок 2 - Диаграмма классов

2.2 Разработка алгоритмов

В ходе проектирования программы были разработаны основные алгоритмы:

Рисунок 3 - Схема алгоритма заполнения матрицы случайными числами



Рисунок 4 - Схема алгоритма транспонирования матрицы

Рисунок 5 - Схема алгоритма суммы матриц



Рисунок 6 - Схема алгоритма произведения матриц



Рисунок 7 - Схема алгоритма поиска обратной матрицы



Рисунок 8 - Схема алгоритма поиска определителя матрицы

2.5 Разработка интерфейса программы

2.5.1 Выбор типа интерфейса и формы диалога

При разработке интерфейса пользователя одной из наиболее важных проблем является проблема выбора формы диалога между пользователем и программой. Этой задаче должно быть уделено должное внимание, так как в современном мире именно интерфейс и удобство пользования имеет решающее значение при выборе программного обеспечения.

Для программы “Матричный калькулятор” выберем процедурно-ориентированный подход к разработке интерфейса. Это обусловлено тем, что при этом подходе программа предоставляет пользователю возможность выполнения некоторых действий, для которых пользователь определяет соответствующие данные и следствием которых является получение желаемых результатов. При выборе процедурно - ориентированного подхода к разработке интерфейса следует определить тип интерфейса. В данной программе целесообразно разработать интерфейс со свободной навигацией, так как пользователь должен иметь возможность выполнения всех действий в интерактивном режиме.

В данной программе целесообразно применение табличной формы диалога, предполагающей, что пользователь выбирает ответ из предложенных программой, что поможет избежать большого количества ошибок.

2.5.2 Разработка форм

На рисунке 9 вы можете увидеть главную форму программы. На данной форме пользователь может выбрать операцию, которую необходимо выполнить над матрицами, либо ознакомится с информацией о программе.

Рисунок 9 - Главная форма приложения

После выбора нужной операции, открывается окно для работы с матрицами (рисунок 10), на которой пользователь может задать размеры матрицы, загрузить или сохранить ее.

Рисунок 10 - Форма для работы с матрицами

При нажатии на кнопку «о программе», открывается форма с информацией о программе. (рисунок 11)



Рисунок 11 - Форма с информацией о программе

При нажатии на кнопку «Найти сумму матриц» (кнопка меняет название в зависимости от выбранной операции), открывается форма с результатом. (рисунок 12)

Рисунок 12 - Форма с результатом

2.5.3 Построение графа состояния интерфейса

При проектировании системы были определены основные состояния, а также события, по которым система переходит из одного состояния в другое. На рисунке 13 отдельно представлен граф состояния интерфейса данной программы.

Рисунок 13 - Граф состояний интерфейса администратора

Где: C1 - Запуск программного продукта.

C2 - Выход из программы с помощью стандартной кнопки закрытия окна.

C3 - Открытие окна «О программе» при нажатии соответствующей кнопки.

C4 - Возврат в главное меню при нажатии стандартной кнопки закрытия окна

C5 - Выбор операции «Сумма матриц».

C6 - Выбор операции «Произведение матриц».

C7 - Выбор операции «Транспонирование».

C8 - Выбор операции «Определитель»

C9 - Выбор операции «Обратная матрица».

C10 - Возврат в главное меню при нажатии стандартной кнопки закрытия окна

C11 - Генерация случайных элементов матрицы А.

C12 - Очищение элементов матрицы А.

C13 - Сохранение матрицы А.

С14 - Загрузка матрицы А.

С15 - Генерация случайных элементов матрицы B.

С16 - Очищение элементов матрицы B.

С17 - Сохранение матрицы B.

С18 - Загрузка матрицы B.

С19 - Вывод результата операции.

С20 - Возврат в окно для работы с матрицами при нажатии кнопки «Закрыть».

2.6 Разработка структурной схемы программного продукта

Поскольку было принято решение использовать технологию объектно-ориентированного программирования, в качестве структурной схемы программного продукта выступает диаграмма объектной декомпозиции.

Рисунок 14 - Структурная схема программного обеспечения

Для работы с матрицами достаточно стандартных средств языка С++, поэтому было принято решение не создавать дополнительных классов предметной области.

3. Тестирование

3.1 Выбор стратегии тестирования

Существуют три стратегии тестирования программного продукта: ручное тестирование, структурное тестирование (по методу «белого ящика») и поведенческое тестирование (по методу «черного ящика»).

При выборе стратегии тестирования и разработки тестов важно учитывать специфику программы. Так как разрабатываемый программный продукт не содержит сложных алгоритмов, а корректность его работы зависит от последовательности действий пользователя, в качестве метода тестирования выберем метод черного ящика, а именно метод эквивалентного разбиения. Также было принято решение протестировать базовую функциональность системы методом предположения об ошибке, так как можно быстро проверить самые важные места работы программы, к тому же тестирование будет проводиться человеком, который разработал данную программу и знает наиболее уязвимые места.

3.2 Разработка тестов методом «черного ящика»

При тестировании программы был использован метод «черного ящика», а именно метод эквивалентного разбиения. В итоге для каждых вводимых данных были выделены классы эквивалентности в таблице 3:

Таблица 3 - Результаты выделения классов эквивалентности

Входное условие	Правильные классы эквивалентности	Неправильные классы эквивалентности
Заполнение ячеек матрицы	1) Непустые ячейки, содержащие действительные числа.	1) пустые ячейки 2) все последовательности знаков, не являющиеся действительными числами

После тестирования программы были получены следующие результаты, которые можно увидеть в таблице 4.

Таблица 4 - Результаты тестирования программы методом эквивалентного разбиения

Входное условие	Ожидаемый результат	Реакция программы	Вывод
Все ячейки заполнены действительными числами	При нажатии кнопок «сохранить», «найти решение», выполнить соответствующие действия	При нажатии кнопок «сохранить», «найти решение», выполняются все необходимые функции	Верно
Не все ячейки заполнены	Вывод об ошибке	Вывод об ошибке	Верно
Все ячейки заполнены, но присутствуют знаки, не являющиеся действительными числами	Вывод об ошибке	Вывод об ошибке	Верно

В таблице 5 приведены результаты тестирования по методу черного ящика базовых функций системы.

Таблица 5 - Тестирование базовой функциональности системы

№	Тесты	Ожидаемый результат	Полученный результат
1	Выбор операций «сумма матриц» или «произведение матриц»	Открытие окна для работы с двумя матрицами	Открытие окна для работы с двумя матрицами
2	Выбор операций «транспонирование», «определитель», «обратная матрица»	Открытие окна для работы с одной матрицей	Открытие окна для работы с одной матрицей
3	Нажатие на кнопку «генерация»	Генерация случайных элементов матрицы	Генерация случайных элементов матрицы
4	Нажатие на кнопку «очистить»	Очищение всех ячеек матрицы	Очищение всех ячеек матрицы
5	Нажатие кнопки «сохранить» и ввод имени файла	Создание текстового документа с расширением .matr	Создание текстового документа с расширением .matr
6	Нажатие кнопки «загрузить» и выбор необходимого файла	Создание матрицы, описанной в файле	Создание матрицы, описанной в файле
7	Попытка загрузки пустого файла	Сообщение об ошибке	Сообщение об ошибке
8	Нажатие на кнопку выполнения операции	Вывод результирующей матрицы	Вывод результирующей матрицы
9	Попытка выполнения операций сложения, транспонирования с матрицами разного размера	Сообщение об ошибке	Сообщение об ошибке
10	Попытка выполнения операции умножения с матрицами не подходящих размеров	Сообщение об ошибке	Сообщение об ошибке
11	Попытка найти определитель и обратную не квадратной матрицы	Сообщение об ошибке	Сообщение об ошибке
12	Закрытие главного окна	Завершение работы программы	Завершение работы программы

В результате тестирования данными методами ошибок выявлено не было.

3.3 Оценочное тестирование

После реализации продукта проведем оценочное тестирование и занесем результаты теста в таблицу 6:

Таблица 6 - Результаты оценочного тестирования

Требование	Результат тестирования
Тестирование удобства использования	Разработанная программа соответствует содержанию технического задания. Все предполагаемые функции были реализованы.
Тестирование удобства эксплуатации	Цвет шрифта стандартный. Текст на всех формах читаемый. Система не имеет звукового сопровождения. При совершении ошибок предусмотрены всплывающие подсказки.
Тестирование конфигурации оборудования	Данная программа была проверена на машине следующей конфигурации: intel core i7, 8Gb ОЗУ, 401Gb свободного пространства на жестком диске.
Тестирование удобства установки	Для правильной работы программы достаточно перенести папку с файлами системы в корень локального диска C.
Тестирование на экранах с различным расширением	При данном тестировании было выявлено, что система не искажает предполагаемый интерфейс программы на экранах различного разрешения.
Тестирование документации	Документация полностью соответствует действительности.
Тестирование процедуры	Все функции работают корректно.
Тестирование удобств обслуживания	Программа корректно, удобно и быстро выполняет все необходимые операции.

Заключение

В итоге была сделана программа с удобным интерфейсом, которая помогает пользователям выполнять основные операции над матрицами, сохранять и загружать их, что ускорит процесс решения различных систем линейных уравнений.

Программа имеет возможность модификации и расширения функционала посредством добавления дополнительных операций, улучшения пользовательского интерфейса.

Литература

1) Иванова Г.С. Технология программирования. М.: Изд-во КНОРУС, 2011.

2) Иванова Г.С., Ничушкина Т. Н., Пугачев Е.К., Самарев Р.С. Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине «ТРПС», 2013.

3) Иванова Г.С. Основы программирования: Учебник для втузов. 4-е изд. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007.

4) Иванова Г.С., Ничушкина Т.Н. Проектирование программного обеспечения. Учебное пособие по выполнению и оформлению курсовых, дипломных и квалификационных работ

Размещено на Allbest.ru

...