Создание информационной системы "Приемная комиссия"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Аннотация

Тема курсовой работы - создание информационной системы «Приёмная комиссия». Для её реализации была использована среда разработки Microsoft Visual Studio Community 2015, язык программирования С# и технология WinForms.

Пояснительная записка к курсовому проекту содержит раскрытие такой темы как «История развития языков ООП», формулировку задания, описание структуры файлов базы данных, блок-схему реализации, техническое описание програмы и инструкцию пользователя. К пояснительной записке прилагается код программы.

Информация курсового проекта изложена в 2 разделах и 1 приложении

В тексте присутствуют 8 рисунков. Общий объём составляет 39 страниц.

При написании курсового проекта были использованы 19 литературных источников.

К пояснительной записке прилагается CD-диск с программной и пояснительной запиской. На диске находятся файлы:

1. Пояснительная записка.docx - текст отчета (в формате WinWord);

2. PriemnaiaKomissia program - каталог с скопилированной программой практического задания.

3. PriemnaiaKomissia project - каталог с проектом программы

4. README.TXT - текстовый файл, содержащий фамилию и номер группы студента, тему теоретической части и задание на практическую часть курсовой работы, а также название и краткое описание остальных файлов.

Для запуска приложения необходимо запустить файл PriemnaiaKomissia.exe.

Содержание

• Вступление
• Раздел 1. История развития языков ООП
• 1.1 Понятие объектно-ориентированного программирования
• 1.2 История объектно-ориентированного программирования
• 1.3 Понятие объектно-ориентированного языка программирования
• 1.4 Истории развития самых популярных объектно-ориентированных языков программирования
• 1.4.1 История развития Basic и Visual Basic
• 1.4.2 История развития С++
• 1.4.3 История развития Java
• 1.4.4 История развития C Sharp
• Раздел 2. Реализация программы в среде разработки
• 2.1 Формулировка задания
• 2.2 Описание структуры используемых файлов базы данных
• 2.3 Блок-схема реализации
• 2.4 Техническое описание программы
• 2.4.1 Используемый язык программирования
• 2.4.2 Используемая среда программирования
• 2.4.3 Системные требования
• 2.5 Реализация программы в среде разработки
• 2.6 Инструкция пользователя
• Вывод
• Список использованной литературы
• Приложение
• Вступление

Дисциплина «Объектно-ориентированное программирование» (ООП) относится к циклу общих математических и естественнонаучных дисциплин.

Предметом изучения дисциплины ООП является фундаментальность и универсальность языка объектно-ориентированного программирования.

Цель работы - систематизация и закрепление теоретических знаний, полученных за время обучения, а также приобретение и закрепление навыков самостоятельной работы. Работа основывается на индивидуальном задании по изучаемой дисциплине и подготавливается к защите в завершающий период теоретического обучения.

Современные требования к специалистам в области информационных технологий предполагают не только глубокое знание теоретических основ и принципов использования информационных технологий. Будущие специалисты должны иметь четкое представление обо всех этапах создания и эксплуатации информационных технологий, уметь осуществлять выбор из широкого арсенала современных средств и методов проектирования и программирования наиболее адекватные поставленной задаче.

Раздел 1. История развития языков ООП

1.1 Понятие объектно-ориентированного программирования

Объемктно-ориентимрованное программимрование (ООП) -- это методология программирования, основанная на представлении программы в виде совокупности объектов, каждый из которых является экземпляром определенного класса, а классы образуют иерархию наследования

Необходимо обратить внимание на следующие важные части этого определения:

1) объектно-ориентированное программирование использует в качестве основных логических конструктивных элементов объекты, а не алгоритмы;

2) каждый объект является экземпляром определенного класса;

3) классы образуют иерархии.

Программа считается объектно-ориентированной, только если выполнены все три указанных требования. В частности, программирование, не использующее наследование, называется не объектно-ориентированным, а программированием с помощью абстрактных типов данных

Основные понятия: абстракция данных, инкапсуляция, наследование, полиморфизм подтипов, класс, объект.[4]

Абстрагирование означает выделение значимой информации и исключение из рассмотрения незначимой. В ООП рассматривают лишь абстракцию данных (нередко называя её просто «абстракцией»), подразумевая набор значимых характеристик объекта, доступный остальной программе.

Инкапсуляция -- свойство системы, позволяющее объединить данные и методы, работающие с ними, в классе. Некоторые языки (например, С++) отождествляют инкапсуляцию с сокрытием, но большинство (Smalltalk, Eiffel, OCaml) различают эти понятия.

Наследование -- свойство системы, позволяющее описать новый класс на основе уже существующего с частично или полностью заимствующейся функциональностью. Класс, от которого производится наследование, называется базовым, родительским или суперклассом. Новый класс -- потомком, наследником, дочерним или производным классом.

Полиморфизм подтипов (в ООП называемый просто «полиморфизмом») -- свойство системы использовать объекты с одинаковым интерфейсом без информации о типе и внутренней структуре объекта. Другой вид полиморфизма -- параметрический -- в ООП называют обобщённым программированием.[5]

Класс является описываемой на языке терминологии исходного кода моделью ещё не существующей сущности (объекта). Фактически он описывает устройство объекта, являясь своего рода чертежом. Говорят, что объект -- это экземпляр класса. При этом в некоторых исполняющих системах класс также может представляться некоторым объектом при выполнении программы посредством динамической идентификации типа данных. Обычно классы разрабатывают таким образом, чтобы их объекты соответствовали объектам предметной области.

Сущность в адресном пространстве вычислительной системы, появляющаяся при создании экземпляра класса (например, после запуска результатов компиляции и связывания исходного кода на выполнение).

1.2 История объектно-ориентированного программирования

объектный ориентированный программирование

ООП возникло в результате развития идеологии процедурного программирования, где данные и подпрограммы (процедуры, функции) их обработки формально не связаны. Для дальнейшего развития объектно-ориентированного программирования часто большое значение имеют понятия события (так называемое событийно-ориентированное программирование) и компонента (компонентное программирование, КОП).

Взаимодействие объектов происходит посредством сообщений. Результатом дальнейшего развития ООП, по-видимому, будет агентно-ориентированое программирование, где агенты -- независимые части кода на уровне выполнения. Взаимодействие агентов происходит посредством изменения среды, в которой они находятся.

Языковые конструкции, конструктивно не относящиеся непосредственно к объектам, но сопутствующие им для их безопасной (исключительные ситуации, проверки) и эффективной работы, инкапсулируются от них в аспекты (в аспектно-ориентированном программировании). Субъектно-ориентированное программирование расширяет понятие объекта посредством обеспечения более унифицированного и независимого взаимодействия объектов. Может являться переходной стадией между ООП и агентным программированием в части самостоятельного их взаимодействия.[6]

Первым языком программирования, в котором были предложены основные понятия, впоследствии сложившиеся в парадигму, была Симула, но термин «объектная ориентированность» не использовался в контексте использования этого языка. В момент его появления в 1967 году в нём были предложены революционные идеи: объекты, классы, виртуальные методы и др., однако это всё не было воспринято современниками как нечто грандиозное. Фактически, Симула была «Алголом с классами», упрощающим выражение в процедурном программировании многих сложных концепций. Понятие класса в Симуле может быть полностью определено через композицию конструкций Алгола (то есть класс в Симуле -- это нечто сложное, описываемое посредством примитивов).

Взгляд на программирование «под новым углом» (отличным от процедурного) предложили Алан Кэй и Дэн Ингаллс в языке Smalltalk. Здесь понятие класса стало основообразующей идеей для всех остальных конструкций языка (то есть класс в Смолтоке является примитивом, посредством которого описаны более сложные конструкции). Именно он стал первым широко распространённым объектно-ориентированным языком программирования.

В настоящее время количество прикладных языков программирования (список языков), реализующих объектно-ориентированную парадигму, является наибольшим по отношению к другим парадигмам. Наиболее распространённые в промышленности языки (С++, Delphi, C#, Java и др.) воплощают объектную модель Симулы. Примерами языков, опирающихся на модель Смолтока, являются Python, Ruby.[7]

1.3 Понятие объектно-ориентированного языка программирования

Объектно-ориентированный язык программирования (ОО-язык) -- язык, построенный на принципах объектно-ориентированного программирования.

В основе концепции объектно-ориентированного программирования лежит понятие объекта -- некой сущности, которая объединяет в себе поля (данные) и методы (выполняемые объектом действия).

Например, объект человек может иметь поля имя, фамилия и методы есть и спать. Соответственно, в программе можем использовать операторы Человек.Имя:="Иван" и Человек.Есть(пища).

В современных ОО языках используются механизмы:

1. Наследование. Создание нового класса объектов путём добавления новых элементов (методов). Некоторые ОО языки позволяют выполнять множественное наследование, то есть объединять в одном классе возможности нескольких других классов.

2. Инкапсуляция. Сокрытие детали реализации, которое позволяет вносить изменения в части программы безболезненно для других её частей, что существенно упрощает сопровождение и модификацию ПО.

3. Полиморфизм. При полиморфизме некоторые части (методы) родительского класса заменяются новыми, реализующими специфические для данного потомка действия. Таким образом, интерфейс классов остаётся прежним, а реализация методов с одинаковым названием и набором параметров различается. В ООП обычно применяется полиморфизм подтипов (называемый при этом просто «полиморфизмом»), нередко в форме позднего связывания

1.4. Истории развития самых популярных объектно-ориентированных языков программирования

1.4.1 История развития Basic и Visual Basic

Язык программирования Basic был создан в 1964 году двумя профессорами из Dartmouth College - Джоном Кенеми и Томасом Куртцом для обучения студентов навыкам программирования. Язык получился настолько простым и понятным, что через некоторое время его начали применять и в других учебных заведениях. В 1975 году, с приходом первых микрокомпьютеров, эстафету Basic приняли Билл Гейтс и Пол Аллен, основатели Microsoft. Именно они создали новую версию Basic для первых компьютеров "Альтаир" (MITS Altairs), способную работать в 4КБ оперативной памяти. Со временем именно эта версия и превратилась в один из самых популярных языков программирования в мире. На пути к вершине славы у Basic было множество трудностей, которые он всегда с честью преодолевал, и когда появились первые персональные компьютеры IBM PC, именно он стал стандартом в программировании, но уже в виде GW-Basic. Потом был Turbo Basic, QuickBasic, Basic PDS, но всегда при разработке новой версии языка сохранялась совместимость с прежними версиями и программа, написанная для практически первого Basic, вполне (с незначительными изменениями) могла бы работать и в последующих версиях этого языка. Но наступили новые времена, и в начале 90-х появляется операционная система Microsoft Windows с новым графическим интерфейсом пользователя (GUI). Жизнь программистов превратилась в ад. Чтобы создать простую программу, приходилось писать несколько страниц кода: создавать меню и окна, менять шрифты, очищать память, "рисовать" кнопки и т.д. Однако преимущества нового интерфейса были настолько неоспоримы, что уже третья версия этой операционной системы стала фактическим стандартом для персонального компьютера. В это время в недрах Microsoft велось несколько параллельных проектов по созданию нового языка программирования для Windows. И в 1991 году под лозунгом "теперь и начинающие программисты могут легко создавать приложения для Windows" появилась первая версия нового инструментального средства Microsoft Visual Basic. В тот момент Microsoft достаточно скромно оценивала возможности этой системы, ориентируя ее, прежде всего, на категорию начинающих и непрофессиональных программистов. Основной задачей тогда было выпустить на рынок простой и удобный инструмент разработки в тогда еще довольно новой среде Windows, программирование в которой представляло проблему и для опытных специалистов. Система программирования, созданная разработчиками Visual Basic, позволяла "отстраниться" от сложнейшей внутренней структуры Windows и создавать программы из "кубиков", как в детском конструкторе. Меню, окна, списки, кнопки, поля ввода текста и другие элементы интерфейса Windows добавлялись в программу с помощью простейших операций drag&drop. Свою первую программу VB-программисты создавали уже через несколько минут после начала изучения этого языка! Более того, Visual Basic позволял разработчикам создавать новые объекты-"кубики", которые также могли использоваться в программах наравне со стандартными. И хотя многие С-программисты тихо посмеивались над попытками Microsoft сделать простой и понятный инструмент разработки Windows-программ, Visual Basic начал свое победное шествие по миру, и ничто не могло остановить этот процесс. Последние барьеры упали в 1994 году с выпуском Visual Basic for Applications. Именно в это время, после включения VBA в состав Microsoft Office, Basic начинает превращаться в один из основных стандартов программирования для Windows. Для фирмы Microsoft язык Basic имеет особое значение, в свое время разработка варианта Basic для компьютера Altair 8800 положила начало трудовому программистскому пути ее основателей, Билла Гейтса и Пола Аллена. Поэтому в свое время - в 1989 году, когда пришла пора распределить основные направления создания сред разработки на различных языках программирования между различными фирмами, Microsoft оставила за собой QuickBasic - среду разработки программ на Basic'е, отказавшись, к примеру, от дальнейшей работы над языком программирования Pascal, оставив его фирме Borland, которая, в свою очередь, остановила работы над своей версией Basic'а (впоследствии Pascal стал языком Delphi). Первоначально задумывавшийся как игрушка, Visual Basic от Microsoft невероятно быстро завоевал программистский мир. Его популярность обусловлена двумя причинами: относительной простотой и продуктивностью. Программы на VB работают медленнее своих аналогов на C/C++, но все же они достаточно быстры для многих деловых целей и требуют гораздо меньше времени на разработку. Формы были той самой сберегающей усилия абстракцией, которую предложил VB программистам Windows. IDE VB позволила разрабатывать окна графически, перетаскивая элементы управления, такие как кнопки и списки, с панели инструментов в форму. Получив удовлетворительный внешний вид формы, можно было переходить к кодовой части и писать обработчики событий для каждого элемента управления формы. Разработка приложения в VB, таким образом, состояла из создания нескольких форм, которые общались друг с другом и, возможно, обращались к базе данных за необходимой информацией. В результате форма оказалась окном, которое предлагало использовать оконные методы гораздо более удобным способом. VB уменьшил число ошибок путем удаления некоторых скрытых элементов синтаксиса C/C++. Кроме специальных случаев, выражения ограничивались одной строкой кода, а переменные должны были объявляться и инициализироваться в отдельных строках кода. Операторы присваивания и сравнения использовали один и тот же символ, однако грамматика VB требовала, чтобы эти операторы применялись таким образом, чтобы их намерения были четко обозначены. Возможно, самым важным было то, что отсутствовали указатели -- требование Билла Гейтса, начиная с первых версий Microsoft BASIC. Хотя указатели полезны, так как разрешают прямой доступ к памяти по любому адресу, их использование сопряжено с ошибками в том случае, если они применяются неаккуратно. Требование грамматической простоты BASIC восходит к тому факту, что первоначально он был создан как язык для обучения: "Beginner's All-purpose Symbolic Instructional Code" (Многоцелевой символьный командный код для начинающих). VB версии 6 -- это уже мощный язык, который можно использовать для создания распределенных приложений с применением компонентов СОМ и Microsoft Transaction Server. Microsoft предложила трехуровневый подход для архитектур "клиент-сервер", в котором "тонкие" пользовательские интерфейсы взаимодействовали с удаленными компонентами VB для получения данных из базы данных или с другой машины. При помощи VBScript и VBA (VB для приложений) можно писать сценарии для web-браузеров и автоматизировать приложения Microsoft Office. Более того, VB6 можно использовать для создания элементов управления Active-X, работающих вместе с Internet Explorer, хотя это делается крайне редко, поскольку требуется, чтобы на машине клиента, работающего в Интернете, была установлена библиотека времени исполнения DLL VB. Начиная с VB5, программы VB компилировались в машинный код, но они были основаны на применении DLL, предоставляющей повсеместно используемые функции и реализующей объектные возможности VB. Интересно то, что компилятор VB для трансляции использует многопроходный режим, а в конечном счете полагается на компилятор Microsoft C++ для получения выходного машинного кода после компиляции в промежуточный язык. В этом свойстве VB -- использование библиотеки времени исполнения и внутреннего интерфейса C++ -- видны зародыши .NET.[19]

1.4.2 История развития С++

Язык возник в начале 1980-х годов, когда сотрудник фирмы Bell Labs Бьёрн Страуструп придумал ряд усовершенствований к языку C под собственные нужды. [4] Когда в конце 1970-х годов Страуструп начал работать в Bell Labs над задачами теории очередей (в приложении к моделированию телефонных вызовов), он обнаружил, что попытки применения существующих в то время языков моделирования оказываются неэффективными, а применение высокоэффективных машинных языков слишком сложно из-за их ограниченной выразительности. Так, язык Симула имеет такие возможности, которые были бы очень полезны для разработки большого программного обеспечения, но работает слишком медленно, а язык BCPL достаточно быстр, но слишком близок к языкам низкого уровня и не подходит для разработки большого программного обеспечения.[2]

Вспомнив опыт своей диссертации, Страуструп решил дополнить язык C (преемник BCPL) возможностями, имеющимися в языке Симула. Язык C, будучи базовым языком системы UNIX, на которой работали компьютеры Bell, является быстрым, многофункциональным и переносимым. Страуструп добавил к нему возможность работы с классами и объектами. В результате практические задачи моделирования оказались доступными для решения как с точки зрения времени разработки (благодаря использованию Симула-подобных классов), так и с точки зрения времени вычислений (благодаря быстродействию C). В первую очередь в C были добавлены классы (с инкапсуляцией), наследование классов, строгая проверка типов, inline-функции и аргументы по умолчанию. Ранние версии языка, первоначально именовавшегося «C with classes» («Си с классами»), стали доступны с 1980 года.

Разрабатывая C с классами, Страуструп написал программу cfront[en] -- транслятор, перерабатывающий исходный код C с классами в исходный код простого C. Это позволило работать над новым языком и использовать его на практике, применяя уже имеющуюся в UNIX инфраструктуру для разработки на C. Новый язык, неожиданно для автора, приобрёл большую популярность среди коллег и вскоре Страуструп уже не мог лично поддерживать его, отвечая на тысячи вопросов.[1]

К 1983 году в язык были добавлены новые возможности, такие как виртуальные функции, перегрузка функций и операторов, ссылки, константы, пользовательский контроль над управлением свободной памятью, улучшенная проверка типов и новый стиль комментариев (//). Получившийся язык уже перестал быть просто дополненной версией классического C и был переименован из C с классами в «C++». Его первый коммерческий выпуск состоялся в октябре 1985 года.

До начала официальной стандартизации язык развивался в основном силами Страуструпа в ответ на запросы программистского сообщества. Функцию стандартных описаний языка выполняли написанные Страуструпом печатные работы по C++ (описание языка, справочное руководство и так далее). Лишь в 1998 году был ратифицирован международный стандарт языка C++: ISO/IEC 14882:1998 «Standard for the C++ Programming Language»; после принятия технических исправлений к стандарту в 2003 году -- следующая версия этого стандарта -- ISO/IEC 14882:2003.[3]

1.4.3 История развития Java

Сегодня технология Java предоставляет средства для превращения статических Web-страниц в интерактивные динамические документы и для создания распределенных не зависящих от платформы приложений. Первоначально же язык Java корпорации Sun предназначался для устройств бытовой электроники, и в некоторых из них еще может использоваться его ранний вариант, известный под названием Oak. Однако настоящей стартовой площадкой для стремительного взлета Java стала сеть Internet.

Некоторые полагают, что для успеха любого дела прежде всего необходимо продумать и четко поставить задачу. Однако, совершенно очевидно, что в случае с языком программирования Java компании Sun Microsystems задача оказалась решенной до того, как ее сформулировали.

Создатель Java Джеймс Гослинг считает, что генезис этой технологии можно проследить с начала 1991 года, когда для изучения перспектив на рынке бытовой электроники в компании Sun была создана небольшая группа инженеров. В то время сеть World Wide Web существовала только в проектах.

"Группе была поставлена задача создать распределенную систему, которую можно было бы в качестве современной программной технологии продавать производителям бытовой электроники," - вспоминает Гослинг.

Гослинг, которому сейчас 40 с небольшим лет, перешел в Sun в 1984 г. из исследовательского отдела IBM. Его первая работа - интересный технически, но не имевший коммерческого успеха оконный интерфейс NeWS. Он также написал GOSMACS - первую реализацию текстового редактора EMACS на языке С.

Эта деятельность в области бытовой электроники (которая потом стала называться проектом "Green") показала Гослингу и его коллегам, как важны для потребителя такие показатели, как надежность, стоимость, соответствие стандартам и простота. Если пользователи рабочих станций заинтересованы в большой мощности и терпимы к высоким ценам, необходимости длительного обучения и наличию различных ошибок, то рядовым потребителям нужны дешевые, относительно простые и надежные устройства.

Чтобы успешно конкурировать на рынке бытовой электроники, компании должны рассматривать процессоры как обычный товар, который в любой момент можно заменить более дешевым, а также обеспечивать обратную совместимость и соблюдать стандарты, установившиеся на устройства длительного пользования типа тостеров и телевизоров.

Чтобы не связывать разработку с конкретной платформой, Гослинг начал с расширения компилятора С++. Со временем, однако, он понял, что один С++, как его ни расширяй, не сможет удовлетворить все потребности. Поэтому в середине 1991 года был задуман язык Oak. (Впоследствии при поиске торговой марки его название было заменено на Java). "В конце концов, язык - это средство, а не самоцель, - поясняет Гослинг. - Мы не собирались зацикливаться на С++, а хотели разработать систему, которая позволяла бы создавать большую распределенную разнородную сеть из бытовых электронных устройств, способных взаимодействовать между собой".

В конце 1992 года, предприняв, по выражению тогдашнего инженера проекта Патрика Нотона, "огромные усилия по доработке Oak и других компонентов", коллектив проекта "Green" выпустил "*7" - устройство типа PDA, названное Гослингом "ручным пультом дистанционного управления".

"За полтора года мы сделали столько же, сколько иные большие коллективы в Sun делали за три года, - с гордостью отмечает Нотон. - Операционную систему GreenOS, язык, инструментарий, пользовательский интерфейс, новую аппаратную платформу, три заказных микросхемы... и каждый этап был связан с риском, т.к. мы использовали совершенно новые технологии".

30-летний Нотон до прихода в команду Green возглавлял проект Sun по разработке пользовательской среды Open Window.

Малогабаритность устройства *7 выгодно подчеркивала компактность и эффективность кода, являвшегося ядром технологии. Этот продукт широко демонстрировался в Sun и произвел впечатление на таких важных персон, как Скотт Макнили и Билл Джой, однако его дальнейшая судьба оставалось неясной.

Пока коллектив работал над Oak и *7, два его члена - специалист по оборудованию и технологии Эд Фрэнк и специалист по планированию бизнеса Майк Шеридан - подготовили примерную деловую и технологическую программу, которой могла бы воспользоваться какая-либо сторонняя компания типа Dolby Labs, чтобы создать и лицензировать технологию, и поместила бы логотип Sun на бытовую электронику вместе со своим. Ко времени появления демонстрационной модели *7 были готовы несколько версий этой программы. Однако в начале 1993 года, когда в Sun анализировались возможности применения Java, коллектив проекта Green, преобразованный к этому моменту в компанию FirstPerson, узнал об объявленном компанией Time-Warner конкурсе на разработку операционной системы для телевизионных приставок и технологии "видео по запросу". "Это было то, что надо", - вспоминает Гослинг.

FirstPerson быстро переориентировалась на рынок ОС для телеприставок и сделала Time-Warner предложение. Однако оно было отвергнуто, по мнению Гослинга и Нотона, чисто по политическим соображениям, хотя ее технология была признана лучшей.

FirstPerson продолжала работать над телеприставками до начала 1994 года, когда ее коллектив пришел к выводу о бесперспективности этого рынка. "Было много совершенно необоснованной рекламы", - поясняет Гослинг. Ряд недавних событий показал, что и сейчас рынок интерактивного ТВ еще не сформировался.

Тогда Нотон сумел доказать необходимость сворачивания работ над телеприставками и концентрации усилий в области онлайновых служб, CD-ROM и платформ для настольных систем. FirstPerson была распущена, и около половины ее сотрудников ушло в компанию Sun Interactive, где они стали заниматься разработкой серверов цифровых видеоданных. Но некоторые из них по-прежнему пытались найти пути применения технологии Java в объединенных в сеть настольных системах.

К середине 1994 года сеть World Wide Web выглядела уже вполне солидно. "Мы поняли, что сможем создать действительно первоклассный браузер, - говорит Гослинг. - Это один из немногих компонентов архитектуры клиент-сервер, который мы могли бы наделить такими необходимыми ему качествами, как независимость от архитектуры, работа в реальном времени, надежность, безопасность, не имеющие такого значения для рабочих станций. Поэтому мы и разработали браузер".

К осени Нотон и его коллега по Sun Джонатан Пэйн закончили писать WebRunner - Web-браузер, написанный на языке Java. Эта первая реализация HotJava проявила Java-технологию в новом свете, и эта демонстрация произвела впечатление на директора подразделения SunLabs Берта Сазерленда и главного технолога Sun Эрика Шмидта.

Гослинг считает браузер таким компонентом, который "создает рынок" для инструментальных средств, серверов и сред разработки. И во всех этих средствах язык Java играет ключевую роль. "До появления Java страница WWW фактически представляла собой листок бумаги. С появлением Java браузер задает структуру и резко расширяет возможности провайдеров содержания".

Гослинг полагает, что технология Java заставит людей переосмыслить роль вычислений клиент-сервер. "В стандартной модели вы имеете определенные базы данных, пишете пакеты клиентского ПО, взаимодействующего с ними, и создаете какой-то интерфейс". В рамках этой модели трудно создавать распределенные системы и осуществлять их модернизацию, особенно если их части имеют разное происхождение, указывает Гослинг.

Имея же такие инструментальные средства как Java и Web, вы получаете исходно организованную систему, подчеркивает он. "Если вы создаете на языке Java клиентскую часть приложения, то его запуск сводится просто к переходу на соответствующую страницу. Инсталляция тривиальна - просто поместите необходимое ПО на Web-сервер. И никаких проблем с переносом, поскольку имеется только одна версия приложения". Многие компании, по словам Гослинга, уже организуют базы данных в виде Web-страниц с использованием интерфейса Common Gateway Interface (CGI) - специфического стандарта для работы внешних программ на сервере HTTP.

1.4.4 История развития C Sharp

Язык C# появился на свет в июне 2000 г., в результате кропотливой работы большой группы разработчиков компании Microsoft, возглавляемойАндерсом Хейлсбергом (Anders Hejlsberg). Этот человек известен как автор одного из первых компилируемых языков программирования для персональных компьютеров IBM -- Turbo Pascal. Наверное, на территории бывшего Советского Союза многие разработчики со стажем, да и просто люди, обучавшиеся в той или иной форме программированию в вузах, испытали на себе очарование и удобство использования этого продукта. Кроме того, во время работы в корпорации Borland Андерс Хейлсберг прославился созданием интегрированной среды Delphi (он руководил этим проектом вплоть до выхода версии 4.0).[9]

Появление языка C# и инициативы .NET отнюдь не случайно пришлось на начало лета 2000 г. Именно к этому моменту компания Microsoft подготовила промышленные версии новых компонентных технологий и решений в области обмена сообщениями и данными, а также создания Internet-приложений (COM+, ASP+, ADO+, SOAP, Biztalk Framework). Несомненно, лучшим способом продвижения этих новинок является создание инструментария для разработчиков с их полноценной поддержкой. В этом и заключается одна из главных задач нового языка C#. Кроме того, Microsoft не могла больше расширять все те же инструменты и языки разработки, делая их все более и более сложными для удовлетворения конфликтующих между собой требований поддержки современного оборудования и обеспечения обратной совместимости с теми продуктами, которые были созданы в начале 1990-х гг. во время первого появления Windows. Наступает момент, когда необходимо начать с чистого листа для того, чтобы создать простой, но имеющий сложную структуру набор языков, сред и средств разработки, которые позволят разработчику легко создавать современные программные продукты.

С# и .NET и являются той самой отправной точкой. Если говорить упрощенно, то .NET представляет собой новую платформу, новый API для программирования в Windows, а С# есть новый язык, созданный с нуля, для работы с этой платформой, а также для извлечения всех выгод из прогресса сред разработки и нашего понимания принципов объектно-ориентированного программирования в течение последних 20 лет.[10]

Необходимо отметить, что обратная совместимость не потеряна. Существующие программы будут выполняться, а платформа .NET была спроектирована таким образом, чтобы она могла работать с имеющимся программным обеспечением. Связь между компонентами в Windows сейчас почти целиком осуществляется при помощи СОМ. С учетом этого .NET обладает способностью создавать оболочки (wrappers) вокруг существующих компонентов СОМ, так что компоненты .NET могут общаться с ними, и создавать оболочки вокруг компонентов .NET, что позволяет им выглядеть как обычные СОМ-компоненты.

Авторы C# стремились создать язык, сочетающий простоту и выразительность современных объектно-ориентированных языков (вроде Java) c богатством возможностей и мощью C++. По словам Андерса Хейлсберга, C# позаимствовал большинство своих синтаксических конструкций из C++. В частности, в нем присутствуют такие удобные типы данных, как структуры и перечисления (другой потомок C++ -- Java -- лишен этих элементов, что создает определенные неудобства при программировании). Синтаксические конструкции С# унаследованы не только от C++, но и от Visual Basic. Например, в С#, как и в Visual Basic, используются свойства классов. Как C++, С# позволяет производить перегрузку операторов для созданных вами типов, Java не поддерживает ни ту, ни другую возможность). С# это фактически гибрид разных языков. При этом С#синтаксически не менее (если не более) чист, чем Java, и так же прост, как Visual Basic, но обладает практически той же мощью и гибкостью, что и C++.[11]

Особенности С#:

1. Полная поддержка классов и объектно-ориентированного программирования, включая наследование интерфейсов и реализаций, виртуальных функций и перегрузки операторов.

2. Полный и хорошо определенный набор основных типов.

3. Встроенная поддержка автоматической генерации XML-документации.

4. Автоматическое освобождение динамически распределенной памяти.

5. Возможность отметки классов и методов атрибутами, определяемыми пользователем. Это может быть полезно при документировании и способно воздействовать на процесс компиляции (например, можно пометить методы, которые должны компилироваться только в отладочном режиме).

6. Полный доступ к библиотеке базовых классов .NET, а также легкий доступ к Windows API (если это действительно необходимо).

7. Указатели и прямой доступ к памяти, если они необходимы. Однако язык разработан таким образом, что практически во всех случаях можно обойтись и без этого.

8. Поддержка свойств и событий в стиле VB.

9. Простое изменение ключей компиляции. Позволяет получать исполняемые файлы или библиотеки компонентов .NET, которые могут быть вызваны другим кодом так же, как элементы управления ActiveX (компоненты СОМ).

10. Возможность использования С# для написания динамических web-страниц ASP.NET.

Одной из областей, для которых не предназначен этот язык, являются критичные по времени и высокопроизводительные программы, когда имеет значение, занимать исполнение цикла 1000 или 1050 машинных циклов, и освобождать ресурсы требуется немедленно. C++ остается в этой области наилучшим из языков низкого уровня. В С# отсутствуют некоторые ключевые моменты, необходимые для создания высокопроизводительных приложений, в частности подставляемые функции и деструкторы, выполнение которых гарантируется в определенных точках кода.[15]

Раздел 2. Реализация программы в среде разработки

2.1 Формулировка задания

Зачисление абитуриентов. База абитуриентов: анкетные данные, совокупность оценок на вступительных экзаменах, готовность учиться на договорной основе. Выбор для зачисления заданного количества абитуриентов; формирование для собеседования списка тех, кто набрал предельный проходной балл, но не может платить за образование.

2.2 Описание структуры используемых файлов базы данных

Язык SQL (Structured Query Language - структурированный язык запросов) представляет собой стандартный высокоуровневый язык описания данных и манипулирования ими в системах управления базами данных (СУБД), построенных на основе реляционной модели данных [1].

Язык SQL был разработан фирмой IBM в конце 70-х годов. Первый международный стандарт языка был принят международной стандартизирующей организацией ISO в 1989 г. [2], а новый (более полный) - в 1992 г. [3]. В настоящее время все производители реляционных СУБД поддерживают с различной степенью соответствия стандарт SQL92.

Единственной структурой представления данных (как прикладных, так и системных) в реляционной базе данных (БД) является двумерная таблица. Любая таблица может рассматриваться как одна из форм представления теоретико-множественного понятия отношение (relation), отсюда название модели данных - ?реляционная?.

В реляционной модели данных таблица обладает следующими основными свойствами:

1. идентифицуруется уникальным именем;

2. имеет конечное (как правило, постоянное) ненулевое количество столбцов;

3. имеет конечное (возможно, нулевое) число строк;

4. столбцы таблицы идентифицируются своими уникальными именами и номерами;

5. содержимое всех ячеек столбца принадлежит одному типу данных (т.е. столбцы однородны), содержимым ячейки столбца не может быть таблица;

6. строки таблицы не имеют какой-либо упорядоченности и идентифицируются только своим содержимым (т.е. понятие ?номер строки? не определено);

7. в общем случае ячейки таблицы могут оставаться «пустыми» (т.е. не содержать какого-либо значения), такое их состояние обозначается как NULL.

Необходимо иметь в виду, что видимая пользователям СУБД логическая организация данных (в нашем случае с помощью реляционной модели) может очень слабо коррелироваться с их физической организацией в памяти ЭВМ.

На содержимое таблиц допустимо накладывать ограничения в виде:

1. требования уникальности содержимого каждой ячейки какого-либо столбца и/или совокупности ячеек в строке, относящихся к нескольким столбцам;

2. запрета для какого-либо столбца (столбцов) иметь «пустые» (NULL) ячейки.

Ограничение в виде требования уникальности тесно связано с понятием ключа таблицы. Ключом таблицы называется столбец или комбинация столбцов, содержимое ячеек которого(ых) используется для прямого доступа (?быстрого? определения местоположения) к строкам таблицы. Различают ключи первичный (он может быть только единственным для каждой таблицы) и вторичные. Первичный ключ уникален и однозначно идентифицирует строку таблицы. Столбец строки, определенный в качестве первичного ключа, не может содержать ?пустое? (NULL) значение в какой-либо своей ячейке. Вторичный ключ определяет местоположение, в общем случае, не одной строки таблицы, а нескольких ?подобных? (в любом случае ускоряя доступ к ним, хотя не в такой степени как ключ первичный).

Ключи используются внутренними механизмами СУБД для оптимизации затрат на доступ к строкам таблиц (путем, например, их физического упорядочения по значениям ключей или построения двоичного дерева поиска).

Основными операциями над таблицами являются следующие.

Проекция - построение новой таблицы из исходной путем включения в нее избранных столбцов исходной таблицы.

Ограничение - построение новой таблицы из исходной путем включения в нее тех строк исходной таблицы, которые отвечают некоторому критерию в виде логического условия (ограничения).

Объединение - построение новой таблицы из 2-ух или более исходных путем включения в нее всех строк исходных таблиц (при условии, конечно, что они подобны).

Декартово произведение - построение новой таблицы из 2-ух или более исходных путем включения в нее строк, образованных всеми возможными вариантами конкатенации (слияния) строк исходных таблиц. Количество строк новой таблицы определяется как произведение количеств строк всех исходных таблиц.

Пречисленные выше 4 операции создают базис, на основе которого может быть построено большинство (но не все) практически полезных запросов на извлечение информации из реляционной БД.

Набор операций будет полным, если дополнить его операциями пересечения и вычитания. Однако в данном пособии реализация этих операций в языке SQL не рассматривается.

Кроме перечисленных выше в языке SQL реализованы операции модификации содержимого строк таблицы и пополнения таблицы новыми строками (что теоретически может рассматриваться как операция объединения), а также операции управления таблицами.

Рассмотренные выше операции над таблицами реляционной БД обладая функциональной полнотой, будучи реализованы на практике в своем ?чистом? каноническом виде, как правило, крайне неэкономичны (в первую очередь это относится к комбинации операций ограничения и декартового произведения). Разработчики реальных реляционных СУБД прибегают ко всевозможным приемам и ?ухищрениям? для минизации вычислительных затрат (в первую очередь, машинного времени) при выполнении этих операций. Общим способом, нашедшим отражение в языке SQL, повышения эффективности выполнения запросов в реляционных СУБД являются импользование ключей индексов.

Индексом называется скрытая от пользователя вспомогательная управляющая структура, обеспечивающая прямой (или ?квази?-прямой) метод доступа к строкам таблицы, позволяющий исключить последовательный просмотр всех строк таблицы для обнаружения отвечающих некоторому критерию поиска. Индексы неявным образом (скрытно от пользователя) автоматически создаются для всех ключей таблицы.

2.3 Блок-схема реализации

Алгоритм работы программного продукта описан на рисунке 2.2



Рисунок 2.1 Алгоритм работы программы

К обработке команд пользователя относятся подалгоритмы, работающие с базой данных. Алгоритм добавления проверяет заполненность всех полей, после чего добавляет запись об абитуриенте в базу данных либо показывает пользователю сообщение, что нужно заполнить все поля. Алгоритм обновления записи проверяет выбрана ли запись для обновления. Если нет, то выводится соответствующее сообщение. Если да, то идёт проверка заполненности всех полей. Если все поля заполнены, то запись обновляется в базе, в противном случае также выводится сообщение. Алгоритм удаления записи проверяет выбрана ли запись для удаления. Если да, то запись удаляется, в противном случае пользователю выводится сообщение об ошибке. Алгоритм очистки очищает текущую информацию из полей. Алгоритм формирования списка абитуриентов для собеседования ищет абитуриентов, которые набрали предельное количество баллов, но не могут не готовы учиться на договорной основе и показывает результаты поиска в новом окне. Если предельный балл не был указан - выведется соответствующее диалоговое окно.

2.4 Техническое описание программы

2.4.1 Используемый язык программирования

Для написания программы был выбран и изучен такой объектно-ориентированный язык программирования как C#. C# -- элегантный, типобезопасный объектно-ориентированный язык, предназначенный для разработки разнообразных безопасных и мощных приложений, выполняемых в среде .NET Framework. С помощью языка C# можно создавать обычные приложения Windows, XML-веб-службы, распределенные компоненты, приложения "клиент-сервер", приложения баз данных и т. д. Visual C# предоставляет развитый редактор кода, конструкторы с удобным пользовательским интерфейсом, встроенный отладчик и множество других средств, упрощающих разработку приложений на базе языка C# и .NET Framework.

Синтаксис C# очень выразителен, но прост в изучении. Все, кто знаком с языками C, C++ или Java с легкостью узнают синтаксис с фигурными скобками, характерный для языка C#. Разработчики, знающие любой из этих языков, как правило, смогут добиться эффективной работы с языком C# за очень короткое время. Синтаксис C# делает проще то, что было сложно в C++, и обеспечивает мощные возможности, такие как типы значений Nullable, перечисления, делегаты, лямбда-выражения и прямой доступ к памяти, чего нет в Java. C# поддерживает универсальные методы и типы, обеспечивая более высокий уровень безопасности и производительности, а также итераторы, позволяющие при реализации коллекций классов определять собственное поведение итерации, которое может легко использоваться в клиентском коде. Выражения LINQ делают строго типизированный запрос очень удобной языковой конструкцией.

Как объектно-ориентированный язык, C# поддерживает понятия инкапсуляции, наследования и полиморфизма. Все переменные и методы, включая метод Main - точку входа приложения - инкапсулируются в определения классов. Класс может наследовать непосредственно из одного родительного класса, но может реализовывать любое число интерфейсов. Для методов, которые переопределяют виртуальные методы в родительском классе, необходимо ключевое слово override, чтобы исключить случайное повторное определение. В языке C# структура похожа на облегченный класс: это тип, распределяемый в стеке, реализующий интерфейсы, но не поддерживающий наследование.

В дополнение к основным описанным объектно-ориентированным принципам, язык C# упрощает разработку компонентов программного обеспечения благодаря нескольким инновационным конструкциям языка, в число которых входят следующие:

· Инкапсулированные сигнатуры методов, называемые делегатами, которые поддерживают типобезопасные уведомления о событиях.

· Свойства, выступающие в роли методов доступа для закрытых переменных-членов.

· Атрибуты с декларативными метаданными о типах во время выполнения.

· Встроенные комментарии XML-документации.

· LINQ, предлагающий встроенные возможности запросов в различных источниках данных.

Если потребуется обеспечить взаимодействие с другим программным обеспечением Windows, таким как объекты COM или собственные библиотеки DLL Win32, в языке C# можно использовать процесс, который называется "Interop." Процесс Interop позволяет программам на C# выполнять практически любые действия, которые может выполнять исходное приложение на C++.Язык C# поддерживает даже указатели и понятие "небезопасного" кода для тех случаев, когда прямой доступ к памяти имеет крайне важное значение.

Процесс построения C# по сравнению с C и C++ прост и является более гибким, чем в Java. Нет отдельных файлов заголовка, а методы и типы не требуется объявлять в определенном порядке. В исходном файле C# может быть определено любое число классов, структур, интерфейсов и событий.

2.4.2 Используемая среда программирования

Для работы над программным продуктом была выбрана среда разработки Visual Studio 2015. За последние несколько лет продуктовая линейка Visual Studio была значительно расширена множеством новых возможностей.

Самым главным компонентом является Visual Studio IDE которое используют миллионы разработчиков во всем мире и создают с помощью этого инструмента замечательные приложения. В прошлом году был анонсирован Visual Studio Community - полнофункциональную и бесплатную версии Visual Studio. С ноября прошлого года ее загрузили уже более 5 миллионов раз.

Два года назад был выпущен Visual Studio Online, облачные сервисы организации процессов разработки, позволяющие осуществлять контроль версий, управление задачами, сборку и развертывание проектов. На сегодняшний момент более 3.2 миллионов разработчиков используют Visual Studio Online.

В начале этого года был представлен Visual Studio Code, редактор кода для Mac, Linux и Windows поддерживающий кроссплатформенную разработку для веба и облака. За последние три месяца VS Code загрузили более чем 500 000 раз и более половины всех загрузок было осуществлено с компьютеров Mac и Linux.



Рисунок 2.2 Пример разработки приложения в Visual Studio

2.4.3 Системные требования

Для корректной работы и удобного использования программного продукта требуется:

1. Операционная система Windows XP SP1 или новее;

2. 20МБ Оперативной памяти;

3. 5МБ Дисковой памяти;

4. Устройства ввода - клавиатура, мышь;

5. Устройства вывода - монитор.

2.5 Реализация программы в среде разработки

Реализация программы начинается с метода, который выгружает данные из базы на форму.

private void DisplayData()

{

con.Open();

DataTable dt = new DataTable();

adapt = new SqlDataAdapter("select * from abiturients", con);

adapt.Fill(dt);

dt.Columns[0].ColumnName = "ID";

dt.Columns[1].ColumnName = "Анкетные данные";

dt.Columns[2].ColumnName = "Совокупность оценок";

dt.Columns[3].ColumnName = "Готовность учиться на договорной основе";

dt.Columns[4].ColumnName = "Зачислен";

dataGridView1.DataSource = dt;

con.Close();

}

Он делает запрос в базу, сохраняет полученный ответ в табличном виде и подписывает понятные для пользователя заголовни колонок.

Далее идёт метод, который добавляет информацию в базу.

private void button2_Click(object sender, EventArgs e)

{

if (textBox1.Text != "" && textBox2.Text != "")

{

if (checkBox2.Checked == true && count >= Convert.ToInt32(textBox4.Text))

{

MessageBox.Show("Зачислено максимальное количество студентов");

return;

}

else {

double summBall;

if (!double.TryParse(textBox2.Text, out summBall))

{

MessageBox.Show("В поле оценки можно вводить только цифры");

return;

}

cmd = new SqlCommand("insert into abiturients(anketData,summBall,agreeToPay,taken) values(@anketData,@summBall,@agreeToPay,@taken)", con);

con.Open();

cmd.Parameters.AddWithValue("@anketData", textBox1.Text);

cmd.Parameters.AddWithValue("@summBall", summBall);

cmd.Parameters.AddWithValue("@agreeToPay", Convert.ToBoolean(checkBox1.Checked));

cmd.Parameters.AddWithValue("@taken", Convert.ToBoolean(checkBox2.Checked));

cmd.ExecuteNonQuery();

dr = SelectCount.ExecuteReader();

if (dr.Read()) { count = Convert.ToInt32(dr[0]); }

con.Close();

MessageBox.Show("Абитуриент успешно добавлен");

label8.Text = "Сейчас зачислено: " + count;

DisplayData();

ClearData();

}

}

else

{

MessageBox.Show("Вы заполнили не все поля");

}

}

Он проверяет все ли поля заолнены, правильные ли в них данные и можно ли зачислять абитуриентов. Если все условия выполняются, делается запрос в базу и данные сохраняются.

Метод обновления данных делает аналогичные проверки, после которых перезаписывает информацию, а поля с данными очищаются.

private void button3_Click(object sender, EventArgs e)

{

if (textBox1.Text != "" && textBox2.Text != "")

{

if (checkBox2.Checked == true && count >= Convert.ToInt32(textBox4.Text))

{

MessageBox.Show("Зачислено максимальное количество абитуриентов");

return;

}

else {

double summBall;

if (!double.TryParse(textBox2.Text, out summBall))

{

MessageBox.Show("В поле оценки можно вводить только цифры");

return;

}

cmd = new SqlCommand("update abiturients set anketData=@anketData, summBall=@summBall,agreeToPay=@agreeToPay,taken=@taken where ID=@id", con);

con.Open();

cmd.Parameters.AddWithValue("@id", ID);

cmd.Parameters.AddWithValue("@anketData", textBox1.Text);

cmd.Parameters.AddWithValue("@summBall", summBall);

cmd.Parameters.AddWithValue("@agreeToPay", Convert.ToBoolean(checkBox1.Checked));

cmd.Parameters.AddWithValue("@taken", Convert.ToBoolean(checkBox2.Checked));

cmd.ExecuteNonQuery();

dr = SelectCount.ExecuteReader();

if (dr.Read()) { count = Convert.ToInt32(dr[0]); }

con.Close();

MessageBox.Show("Информация об абитуриенте успешно обновлена");

...