Информационная система закупки строительных материалов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Самарский государственный архитектурно-строительный университет»

Факультет информационных систем и технологий

Кафедра прикладной математики и вычислительной техники

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к дипломному проекту на тему:

Информационная система закупки строительных материалов

СТУДЕНТКИ ГИП-109

Куликовой Алины Алиевны

Самара 2014 г.

РЕФЕРАТ

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА, СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ, ПОИСК, ХАРАКТЕРИСТИКИ, ОПТОВЫЕ ЗАКУПКИ.

Объектом проектирования является автоматизированная система закупки строительных материалов.

Цель работы - создание автоматизированной информационной системы закупок строительных материалов для строительной организации с целью экономии трудовых и материальных ресурсов.

Разработано информационное и программное обеспечение системы по методологии UML.

Предложен эффективный алгоритм поиска строительных материалов по выбранным критериям, позволяющий за максимально короткое время найти необходимый товар среди всех предложений о продаже.

Выполнено технико-экономическое обоснование проекта, рассмотрены вопросы безопасности жизнедеятельности при функционировании системы.

Система внедрена в строительную организацию, акт о внедрении прилагается.

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность данной темы заключается в том, что эффективное ведение строительного бизнеса, на современном этапе развития технологий проектирования, управления, инженерно-технического обеспечения, эксплуатации невозможно без широкого применения различных аспектов информационных технологий.

Строительство относится к той области человеческой жизнедеятельности, в которой применяется огромное количество различных материалов. При этом данные товары должны обязательно отвечать самым строгим нормам и требованиям в сфере надежности, прочности, долговечности и экологической безопасности.

Для того чтобы организовать непрерывный и эффективный процесс, следует приобретать требуемое количество материала заранее. Сегодня строительные компании, ведущие крупномасштабные мероприятия по сооружению зданий различного назначения, нуждаются также в наиболее выгодном приобретении товаров. В данном случае выгоднее покупать стройматериалы оптом. При этом их стоимость будет ниже, к тому же фирмы, реализующие продукцию, предложат клиентам и его оперативную доставку на требуемую площадку.

С развитием современных информационных технологий претерпели значительные изменения и методы покупки требуемого материала. Речь идет о том, что сейчас вполне реально без особого труда купить, например, цемент в мешках или навалом, воспользовавшись ресурсами всемирной паутины. В каталогах виртуальных сайтов представлены разные марки данного вещества, каждая из которых является наиболее актуальной при проведении определенных видов работ. Кроме того, на порталах есть масса интересной и полезной информации, которая обязательно заинтересует потребителей. К тому же здесь перед совершением приобретения можно предварительно узнать сведения о стоимости, доставке и т.д.

В данном дипломном проекте реализована информационная система закупки стройматериалов. Пользователи, физические и юридические лица, могут выбирать и закупать стройматериалы оптом, без посредников без особых временных затрат.

Принцип работы заключается в следующем: пользователь заходит под своим логином, выбирает необходимый товар из различных категорий товаров; критерии, то есть нужные свойства товара, например, цену. Система ищет товар, обладающий необходимыми свойствами, и выдает пользователю список фирм-производителей, или заводов-изготовителей данного товара. При желании пользователь может кликнуть по фирме-производителю, чтобы посмотреть информацию о ней. Если пользователя удовлетворил поиск, он посылает запрос к фирме-производителю.

1. СИСТЕМОТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Описание и системный анализ предметной области

Стройматериалы сегодня можно купить в сети интернет. Эта разновидность современной торговли позволяет экономить и время, и деньги.

В последние годы все большее число покупателей отдает предпочтение именно виртуальному способу закупки строительных материалов. Поскольку у метода есть свои преимущества и достоинства. Среди них нужно выделить следующие:

- функционирование предоставления услуг в круглосуточном режиме;

- возможность совершать процессы, не выходя из офиса;

- наиболее доступная стоимость цемента, так как интернет - магазинам не нужно арендовать площади под магазины, нанимать в штат сотрудников и т.д.;

- возможность совершать оплату за приобретаемый товар более удобным способом (банковский перевод, система электронных денег, кредитная карта) и др.

Оценив все положительные моменты, клиентами он-лайн заведений становятся различные категории покупателей. Это обычные граждане, занимающиеся возведением или ремонтом коттеджей собственными силами, крупные, средние и мелкие строительные фирмы. В каждом конкретно взятом случае к клиентам обязательно используется индивидуальный подход. При этом не имеет значения, покупается товар большими оптовыми партиями или делаются заявки на приобретение материалов в розницу.

Затраты на приобретение строительных материалов, например на пескоцемент, не так просты, как кажется. Они складываются из нескольких составляющих. Во-первых, это стоимость продукции. Конечно, оптовая закупка позволяет значительно снизить затраты за счет единовременной оплаты партии товара. Этот способ применяют для крупных или долгосрочных проектов, когда заранее известно, что объем итоговых затрат будет значителен.

Во-вторых, оптовая закупка потребует определенных сил, взаимодействий и времени. Часто что-то может пойти не так, как планировалось. Малейший сбой приводит к простоям и дополнительным затратам.

В-третьих, доставка и хранение продукции могут потребовать дополнительных ресурсов. Приобретенные оптом товары требуют хранения. Некоторые из них могут испортиться при ненадлежащих условиях. Это дополнительные потери и расходы.

Затраты при оптовых покупках можно сократить, приобретая их в сети интернет. Если определить в качестве поставщика надежный интернет-магазин, можно получить удобный и простой инструмент для осуществления закупок.

Интернет магазины позволяют приобретать дешевые стройматериалы оптом, без лишних затрат. Процесс покупки представляет собой выбор товара из каталога в сети и заполнение заявки на сайте. Интерфейс сайтов по продаже строительных изделий рассчитан на простоту использования. Даже человек, который впервые оказался на сайте сможет быстро сориентироваться и оформить заказ. Удобная система поиска дает возможность отыскивать самые подходящие предложения с помощью разнообразных фильтров. Например, можно выбирать товар по цене, производителю, стране и другим показателям.

Он-лайн торговля малозатратна. Поэтому продавец, делая незначительную наценку, остается в выигрыше. А покупатель получает возможность экономить значительные суммы денег.

У магазина в интернете может и не быть своего склада, но он с успехом использует сторонние площади. Аккуратная круглосуточная доставка поможет избежать простоев и потерь времени и денег.

Время, сэкономленное на поиск товара, простота закупок и стабильно низкие цены делают он-лайн торговлю единственно приемлемой для занятых людей.

1.2 Системный анализ процессов информатизации предметной области (описание аналогов, сводная таблица их сравнения)

Сравнительный анализ существующих систем

1. Компания Unilandпредлагает услуги по ремонту квартир и офисов, отделке помещений и прочие работы, связанные с капитальным ремонтом и реставрацией, установкой и изготовкой окон, натяжных и навесных потолков, закупкой строительных материалов. Отличие от разработанной автором информационной системы состоит в менее глобальном поиске производителей стройматериалов [1].

2. Компания Домус. Строительство и ремонт. Основная специализация - ремонт и отделка коттеджей, квартир, офисов, замена сантехники, работа с вентиляционным коробом, электромонтажные работы, стяжка пола, дизайн интерьера. Отличие от разработанной автром системы заключается в том, что покупатель сам подбирает стройматериалы, а и только, когда ему требуется помощь, он обращается к онлайн-консультанту[2].

3. Компания Domstroim.su. - многопрофильный интернет-ресурс. Основные направления работы компании в сфере оказания услуг: архитектура и дизайн, геодезические работы, экологическая экспертиза, дизайн интерьера, ландшафтный дизайн, перепланировка и проектирование домов, коттеджей и офисов, установка дверей и замков, кровельные работы, услуги по установке лестниц, напольные покрытия, демонтаж полов, отопление и газоснабжение, вывоз мусора. Подбор стройматериалов осуществляется с помощью онлайн-консультанта [3].

В таблице 1.1 представлены аналоги разрабатываемой системы, их сходства и отличия.

Таблица 1.1 - Сводная таблица аналогов

Фирмы / Критерии	Услуги по ремонту	Официа-льные запросы	Автомати-ческая подборка	Ориентир на пользователя	Он-лайнконсульт.
Uniland	+	-	-	-	-
Domus	+	-	-	-	+
Domstroim	+	-	+	-	+
StroyPlus	-	+	+	+	-

Согласно приведенным данным, можно сделать вывод, что система StroyPlus обладает такими важными отличительными критериями, как посылка официальных запросов фирме-производителю и автоматическая подборка фирм по выбранным критериям.

1.3 Обоснование класса проектируемой системы

Разрабатываемая система относится к классу автоматизированных информационно-поисковых систем и имеет клиент-серверную архитектуру.

Информационные системы можно классифицировать по целому ряду различных признаков. В основу рассматриваемой классификации положены наиболее существенные признаки, определяющие функциональные возможности и особенности построения современных систем. В зависимости от объема решаемых задач, используемых технических средств, организации функционирования, информационные системы делятся на ряд групп (классов).

Автоматизированные ИС предполагают участие в процессе обработки информации и человека, и технических средств, причем главная роль в выполнении рутинных операций обработки данных отводится компьютеру. Именно этот класс систем соответствует современному представлению понятия "информационная система".

Информационно-поисковые системы производят ввод, систематизацию, хранение, выдачу информации по запросу пользователя без сложных преобразований данных. (Например, ИС библиотечного обслуживания, резервирования и продажи билетов на транспорте, бронирования мест в гостиницах и пр.)

1.4 Постановка задачи

Цель работы - создание автоматизированной системы, позволяющей юридическим и физическим лицам производить оптовые закупки строительных материалов без посредников. Система, с помощью которой можно производить закупки через Интернет позволит максимально сэкономить время. Покупатель выбирает нужную категорию товаров, система ищет данный товар среди фирм-производителей, выбирает подходящие и выводит список на экран. Покупатель может ознакомиться с информацией об этих фирмах. В итоге система посылает он-лайн запросы к фирмам-производителям.

1.5 Модель анализа разрабатываемой системы в методологии UML

1.5.1 Краткое описание методологии UML

Язык UML представляет собой унифицированный язык визуального моделирования, который разработан для специфицирования (создания спецификации), конструирования, визуализации и документирования компонентов программного обеспечения и бизнес-процессов. Язык UML может быть использован для построения концептуальных и логических моделей сложных систем самого различного целевого назначения [4].

Конструктивное использование языка UML основывается на применении общих принципов объектно-ориентированного проектирования:

- принципе абстрагирования, который предписывает включать в модель только те аспекты проектируемой системы, которые имеют непосредственное отношение к выполнению системой своих функций;

- принципе многомодельности, который представляет собой утверждение о том, что никакая единственная модель не может с достаточной степенью адекватности описывать различные аспекты сложной системы. При этом наиболее общими представлениями сложной системы принято считать статическое (структурное) и динамическое (описание логики процессов) представления;

- принципе иерархического построения моделей сложных систем, который предписывает рассматривать процесс построения модели на разных уровнях абстрагирования или детализации в раках фиксированных представлений.

Представления о модели сложной системы фиксируются на языке UML в виде специальных графических конструкций - диаграмм:

- вариантов использования;

- классов;

- поведения;

- состояний;

- деятельности;

- взаимодействия;

- реализации;

- компонентов;

- развертывания.

Преимущества UML:

- UML объектно-ориентирован, в результате чего методы описания результатов анализа и проектирования семантически близки к методам программирования на современных объектно-ориентированных языках;

- UML позволяет описать систему практически со всех возможных точек зрения и различные аспекты поведения системы;

- Диаграммы UML сравнительно просты для чтения после достаточно быстрого ознакомления с синтаксисом;

- UML расширяет и позволяет вводить собственные текстовые и графические стереотипы, что способствует его применению не только в сфере программной инженерии;

- UML получил широкое распространение и динамично развивается.

1.5.2 Краткое описание средства разработки проекта StarUML

StarUML - программный инструмент моделирования, который поддерживает UML (Унифицированный язык моделирования). StarUML ориентирован на UML версии 1.4 и поддерживает одиннадцать различных типов диаграмм, принятых в нотации UML 2.0. Он активно поддерживает подход MDA (Модельно-управляемая архитектура), реализуя концепцию профилей [5].

StarUML - это проект с открытым кодом для разработки быстрых, гибких, расширяемых, функциональных и, главное, бесплатно доступных для любого пользователя платформ UML/MDA для 32-разрядных систем Windows. Цель проекта StartUML - в создании универсальной бесплатной платформы для моделирования, которая послужит аналогом для таких коммерческих проектов, как RationalRose, Together и др.

UML - это постоянно расширяющийся стандарт, управлением которого занимается OMG (Группа Управления Объектами). StartUML поддерживает и будет поддерживать самые последние версии UML. Например, новый стандарт UML-UML 2.0, появился совсем недавно и уже поддерживается StartUML.

Простота использования является наиболее важной характеристикой в разработке приложений. Бесплатная платформа StarUML выгодно отличается от своих аналогов, в том числе и коммерческих, поддержкой множества особенностей, таких как быстрый диалог, управление с помощью клавиатуры, обзор диаграмм и многое другое. Кроме того, все эти дополнения понятны даже для неподготовленного пользователя.

1.5.3 Диаграмма вариантов использования

Диаграмма вариантов использования описывает функциональное назначение системы. Проектируемая система представляется в виде множества сущностей или актеров, взаимодействие которых с системой отображается в виде взаимосвязанных вариантов использования.

Диаграмма вариантов использования разрабатываемой системы представлена на рисунке 1.1. Подсистема содержит 2 актанта: фирму-пользователя и администратора. Каждый обладает определенными правами и может войти в систему под своим логином и паролем. Фирма-пользователь имеет возможность подбора фирмы-производителя, их выбор и просмотр. Вариант использования «Подбор фирмы-производителя стройматериалов» имеет два включения: варианты использования «Указание требуемых характеристик стройматериалов» и «Просмотр характеристик фирмы-производителя». Администратор обладает правами вести справочную информацию: добавлять, редактировать и удалять сведения справочников. В системе ведутся справочники пользователей, фирм производителей и стройматериалов.

Также администратор ведет сбор статистики: собирает отчеты о количестве посещений системы фирмами-пользователями и о количестве запросов.



Рисунок 1.1. Диаграмма вариантов использования

Сценарии

Сценарии имеют следующий набор спецификаций:

Вариант использования: - ведение справочника о фирмах-пользователях.

Краткое описание позволяет администратору базы данных вводить,

редактировать и удалять информацию о фирмах-пользователях.

Актант: - администратор.

Предусловия: выполнен вариант использования «Авторизация». На экране

главная форма приложения, настроенного на права администратора с пунктом меню «Организации».

Основной поток событий:

1. Администратор БД левой кнопкой мыши выбирает пункт «Организации».

2. Система выводит на экран форму со списком зарегистрированных фирм-пользователей. Названия фирм находятся в алфавитном порядке по возрастанию. Также на форме имеются кнопки «Добавить организацию», «Удалить организацию», «Редактировать».

3. Администратор БД щелкает кнопку «Добавить организацию».

А1. Удаление организации.

А2. Редактирование организации.

4. Система выводит на экран форму добавления новой фирмы. На форме имеются поля «Название организации», «Дата регистрации», «ИНН». Также имеются кнопки «ОК», «Отмена».

5. Администратор щелкает левой кнопкой по полю «Название организации» и вводит название. Аналогично вводятся данные по дате регистрации и ИНН. Администратор щелкает кнопку «ОК».

А4: Отмена действий.

6. Система проверяет введенные данные и добавляет организацию в БД. Форма добавления новой организации и форма со списком организаций закрываются. На экране главная форма приложения, настроенная на права Администратора БД. Вариант использования завершается успешно.

А3: Некорректное заполнение полей.

Альтернативы

А1: Удаление организации.

А1.1. Администратор выбирает организацию из списка и щелкает левой кнопкой мыши по кнопке «Удалить организацию».

А1.2. Система выводит информационное сообщение «Подтвердить удаление», с кнопками «Да», «Нет».

А1.3. Администратор щелкает левой кнопкой мыши по кнопке «Да».

А1: Удаление не подтверждается

А1.1. Администратор щелкает левой кнопкой мыши по кнопке «Нет».

А1.2. Система отменяет удаление и повторяет пункт 2 основного потока.

А1.4. Система удаляет выбранную организацию из БД. Повторяется пункт 2 основного потока.

А2: Редактирование организации.

А2.1. Администратор выбирает организацию из списка и щелкает левой кнопкой мыши по кнопке «Редактировать».

А2.2. Система выводит на экран форму с заполненными из БД полями «Название организации», «Дата регистрации», «ИНН» для выбранной организации. Также на форме имеются кнопки «Ок» и «Отмена».

А2.3. Администратор щелкает левой кнопкой мыши по какому-либо из полей и вводит новую запись. Администратор щелкает кнопку «Ок».

А2.4. Система сохраняет изменения. Повторяется пункт 2 основного потока.

А3. Некорректное заполнение полей.

А3.1. Система выводит информационное сообщение «Некорректное заполнение полей» с кнопкой «ОК».

А3.2. Администратор просматривает сообщение и щелкает кнопку «Ок».

А3.3. Система ставит курсор в некорректно заполненное поле. Повторяется пункт 4 основного потока.

А4. Отмена действий.

А4.1. Администратор щелкает правой кнопкой мыши по кнопке «Отмена».

А4.2. Система выдает на экран главную форму с названиями организаций. Повторяется пункт 2 основного потока.

Вариант использования - ведение справочника материалов.

Краткое описание позволяет администратору вводить, редактировать и удалять информацию о материалах.

Актант - администратор.

Предусловия - выполнен вариант использования «Авторизация». На экране главная форма приложения, настроенного на права администратора с пунктом меню «Стройматериалы».

Основной поток событий:

1. Администратор левой кнопкой мыши выбирает пункт «Стройматериалы».

2. Система выводит на экран форму со списком стройматериалов. Названия стройматериалов находятся в алфавитном порядке по возрастанию. Также на форме имеются кнопки «Добавить», «Удалить», «Редактировать».

3. Администратор щелкает кнопку «Добавить».

А1. Удаление записи.

А2. Редактирование записи.

4. Система выводит на экран форму добавления нового стройматериала. На форме имеется поле «Название». Также имеются кнопки «ОК», «Отмена».

5. Администратор щелкает левой кнопкой по полю «Название» и вводит название нового стройматериала. Администратор щелкает кнопку «ОК».

А4: Отмена действий.

6. Система проверяет введенные данные и добавляет стройматериал в БД. Форма добавления новой записи и форма со списком стройматериалов закрываются. На экране главная форма приложения, настроенная на права Администратора. Вариант использования завершается успешно.

А3: Некорректное заполнение полей.

Альтернативы

А1: Удаление стройматериала.

А1.1. Администратор выбирает стройматериал из списка и щелкает левой кнопкой мыши по кнопке «Удалить».

А1.2. Система выводит информационное сообщение

«Подтвердить удаление», с кнопками «Да», «Нет».

А1.3. Администратор щелкает левой кнопкой мыши по кнопке «Да».

А1: Удаление не подтверждается.

А1.1. Администратор щелкает левой кнопкой

мыши по кнопке «Нет».

А1.2. Система отменяет удаление и повторяет пункт 2 основного потока.

А1.4. Система удаляет выбранную запись из БД. Повторяется пункт 2 основного потока.

А2. Некорректное заполнение полей.

А2.1. Система выводит информационное сообщение «Некорректное заполнение полей» с кнопкой «ОК».

А2.2. Администратор просматривает сообщение и щелкает кнопку «Ок».

А2.3. Система ставит курсор в некорректно заполненное поле. Повторяется пункт 4 основного потока.

А3: Отмена действий.

А3.1. Администратор щелкает правой кнопкой мыши по кнопке «Отмена».

А3.2. Система выдает на экран главную форму с со списком стройматериалов. Повторяется пункт 2 основного потока.

1.6 Диаграммы классов (ClassDiagram)

1.6.1 Диаграмма сущностных классов

Диаграммы классов используются при моделировании проектируемых систем наиболее часто. Они являются одной из форм статического описания системы с точки зрения ее проектирования, показывая ее структуру. Диаграмма классов не отображает динамическое поведение объектов изображенных на ней классов. На диаграммах классов показываются классы, интерфейсы и отношения между ними.

В данной диаграмме (рисунок 1.2) отображается представление БД в виде классов сущностей.

Рисунок 1.2 - Диаграмма сущностных классов

Классом называется именованное описание совокупности объектов с общими атрибутами, операциями, связями и семантикой. Графически класс изображается в виде прямоугольника. У каждого класса должно быть имя (текстовая строка), уникально отличающее его от всех других классов.

Атрибутом класса называется именованное свойство класса, описывающее множество значений, которые могут принимать экземпляры этого свойства. Класс может иметь любое число атрибутов (в частности, не иметь ни одного атрибута). Свойство, выражаемое атрибутом, является свойством моделируемой сущности, общим для всех объектов данного класса. Так что атрибут является абстракцией состояния объекта. Любой атрибут любого объекта класса должен иметь некоторое значение.

На данной диаграмме представлено 7 классов сущностей: справочник стройматериалов, справочник фирм-пользователей, справочник фирм-производителей, характеристики, запросы, пользователь, роли.

1.6.2 Диаграмма граничных классов

Граничные классы (Boundary) - служат посредниками при взаимодействии внешних объектов с системой. Как правило, для каждой пары «действующее лицо - вариант использования» определяется один граничный класс. Типы граничных классов: пользовательский интерфейс (обмен информацией с пользователем, без деталей интерфейса: кнопок, списков, окон), системный интерфейс и аппаратный интерфейс (используемые протоколы, без деталей их реализации).

Граничные классы добавляются на диаграмму последовательности действий для того, чтобы показать взаимодействие с пользователем или другой системой. На стадии анализа назначение граничных классов на диаграмме заключается в описании требований к интерфейсу, но не в описании реализации интерфейса.

Реальные сообщения, поступающие от актанта к граничному классу, и информация об их последовательности зависят от структуры приложения и определяются на стадии проектирования. Они могут изменяться, по мере того, как в систему добавляется информация о способах реализации.

На данной диаграмме (рисунок 1.3) отображены все страницы проекта.

Рисунок 1.3 - Диаграмма граничных классов

1.6.3 Диаграмма классов управления

Управляющие классы (Control) - обеспечивают координацию поведения объектов в системе. Они могут отсутствовать в некоторых вариантах использования, ограничивающихся простыми манипуляциями с хранимыми данными. Как правило, для каждого варианта использования определяется один управляющий класс.

На рисунке 1.4 представлена диаграмма классов управления разработанной системы.

Рисунок 1.4 - Диаграмма классов управления

1.7 Диаграмма состояний

Каждая диаграмма состояний в UML описывает все возможные состояния одного экземпляра определенного класса и возможные последовательности его переходов из одного состояния в другое, то есть моделирует все изменения состояний объекта, как его реакцию на внешние воздействия.

Диаграммы состояний используются для описания поведения отдельных объектов, но также могут быть применены для спецификации функциональности других компонентов моделей, таких как варианты использования, актеры, подсистемы, операции и методы.

Диаграмма состояний является графом специального вида, который представляет некоторый автомат. Вершинами графа являются возможные состояния автомата, изображаемые соответствующими графическими символами, а дуги обозначают его переходы из состояния в состояние. Диаграммы состояний могут быть вложены друг в друга для более детального представления отдельных элементов модели.

Состояние может содержать только имя или имя и дополнительно список внутренних действий. Список внутренних действий содержит перечень действий или деятельностей, которые выполняются во время нахождения объекта в данном состоянии. Данный список фиксированный. Список основных действий включает следующие значения:

- entry - входное действие;

- exit - выходное действие;

- do - выполняющаяся деятельность ("doactivity") в течение всего времени, пока объект находится в данном состоянии

- defer - событие, обработка которого предписывается в другом состоянии, но после того, как все операции в текущем будут завершены.

На рисунке 1.5 представлена диаграмма состояний проектируемой системы.

Рисунок 1.5 - Диаграмма состояний системы

1.7 Логическая структура базы данных

Логическая структура реляционной базы данных определяется совокупностью логически взаимосвязанных реляционных таблиц. Каждая таблица имеет структуру, определяемую реквизитным составом одного из информационных объектов полученной информационно-логической модели. Логические связи между таблицами соответствуют структурным связям между объектами. На рисунке 1.6 представлена логическая структура базы данных проектируемой системы.

Рисунок 1.6 - Логическая структура базы данных

2. КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Описание архитектуры системы

Информационная система закупки строительных материалов представляет собой web-приложение, состоящее из клиентской части и серверной части, то есть имеет «клиент-серверную» архитектуру.

Клиентская часть представляет собой пользовательский интерфейс, она формирует запросы к серверу и обрабатывает ответы от него.

Серверная часть получает запрос от клиента, выполняет вычисления, после этого формирует веб-страницу и отправляет её клиенту по сети с использованием протокола HTTP.

Архитектура автоматизированной системы - это наиболее абстрактное ее представление, которое включает в себя идеализированные модели компонентов системы, а также модели взаимодействий между компонентами. Элементы архитектуры находятся во взаимосвязи, образуя единую автоматизированную систему и обеспечивая решение поставленной задачи автоматизации на архитектурном уровне. В то же время архитектура оставляет достаточно свободы для выбора конкретных технических решений[10].

Элементами архитектуры являются модели (абстракции) датчиков, устройств ввода-вывода, измерительных преобразователей, ПЛК, компьютеров, интерфейсов, протоколов, промышленных сетей, исполнительных устройств, драйверов, каналов передачи информации[11].

Основным требованием к проектировщику является знание предметной области (принципов функционирования объекта автоматизации) и знание технических характеристик аппаратных и программных средств, используемых для построения системы.

При построении архитектуры должны быть заложены следующие свойства будущей автоматизированной системы:

- слабая связанность элементов архитектуры между собой (т. е. декомпозицию системы на части следует производить так, чтобы поток информации через связи был минимален и через них не замыкались контуры автоматического регулирования);

- тестируемость (возможность установления факта правильного функционирования);

- диагностируемость (возможность нахождения неисправной части системы);

- ремонтопригодность (возможность восстановления работоспособности за минимальное время при экономически оправданной стоимости ремонта);

- надежность (например, путем резервирования);

- простота обслуживания и эксплуатации (минимальные требования к квалификации и дополнительному обучению эксплуатирующего персонала);

- безопасность (соответствие требованиям промышленной безопасности и технике безопасности);

- защищенность системы от вандалов и неквалифицированных пользователей;

- экономичность (экономическая эффективность в процессе функционирования);

- модифицируемость (возможность перенастройки для работы с другими технологическими процессами);

- функциональная расширяемость (возможность ввода в систему дополнительных функциональных возможностей, не предусмотренных в техническом задании);

- наращиваемость (возможность увеличения размера автоматизированной системы при увеличении размера объекта автоматизации);

- открытость;

- возможность переконфигурирования системы для работы с новыми технологическими процессами;

- максимальная длительность жизненного цикла системы без существенного морального старения, достигаемая путем периодического обновления аппаратных и программных компонентов, а также путем выбора долгоживущих промышленных стандартов;

- минимальное время на монтаж и пуско-наладку (развертывание) системы.

На рисунке 2.1 представлена структурная схема информационной системы закупки строительных материалов.

Рисунок 2.1 - Структурная схема системы

2.2 Обоснование выбора средств разработки

2.2.1 Обоснование выбора ОС

Для нормального функционирования системы должна стоять операционная система Windows. Последние 10 лет Windows -- самая популярная операционная система на рынке персональных компьютеров[12]. Системы Windows работают на платформах x86, AMD64, IA-64. В настоящее время MicrosoftWindowsустановлена более чем на 90% всех персональных компьютеров и рабочих станций. В России до начала 2000-х годов почти все персональные компьютеры продавались с предустановленной системой Windows. Операционная система Windows предоставляет удобные механизмы для управления работой приложений, а также предоставляет интуитивно-понятный интерфейс для пользователя.

• 2.2.2 Выбор языка программирования и среды разработки

В качестве языка программирования был выбран язык PHP и среда разработки IDENetBeans[13].

В области программирования для сети Интернет PHP -- один из популярных сценарных языков (наряду с JSP, Perl и языками, используемыми вASP.NET) благодаря своей простоте, скорости выполнения, богатой функциональности, кроссплатформенности и распространению исходных кодов на основе лицензии PHP.

Популярность в области построения веб-сайтов определяется наличием большого набора встроенных средств для разработки веб-приложений^[8]. Основные из них:

- автоматическое извлечение POST и GET-параметров, а также переменных окружения веб-сервера в предопределённые массивы;

- взаимодействие с большим количеством различных систем управления базами данных (MySQL, MySQLi, SQLite, PostgreSQL, Oracle (OCI8),Oracle, Microsoft SQL Server, Sybase, ODBC, mSQL, IBM DB2, Cloudscape и ApacheDerby, Informix, Ovrimos SQL, LotusNotes, DB++, DBM, dBase,DBX, FrontBase, FilePro, Ingres II, SESAM, Firebird / InterBase, Интерфейс PDO);

- автоматизированная отправка HTTP-заголовков;

- работа с HTTP-авторизацией;

- работа с cookies и сессиями;

- работа с локальными и удалёнными файлами, сокетами;

- обработка файлов, загружаемых на сервер;

- работа с XForms.

В настоящее время PHP используется сотнями тысяч разработчиков. Согласно рейтингу корпорации TIOBE, базирующемся на данных поисковых систем, в июне 2013 года PHP находился на 5 месте среди языков программирования. К крупнейшим сайтам, использующим PHP, относятся Facebook, Wikipedia и др.

Входит в LAMP -- распространённый набор программного обеспечения для создания и хостинга веб-сайтов (Linux, Apache, MySQL, PHP).

Основные достоинства РНР: бесплатен; постоянно совершенствуется; работает на UNIX и Windows платформах; допускает работу с большинством СУБД; имеет широкий набор функций (более 3 тыс.); допускает объектно-ориентированное программирование; способен использовать протоколы HTTP, FTP, SNMP, NNTP, POPS. Позволяет выполнять все операции, что и перечисленные его конкуренты, и даже работать с файлами графики. Можно также запускать PHP-скрипты как интерпретируемые файлы и компилировать исполняемые приложения (в том числе с поддержкой графического интерфейса GTK).

2.2.3 Обоснование выбора СУБД

В качестве СУБД была выбрана свободная реляционная система управления базами данныхMySQL. Разработку и поддержку MySQL осуществляет корпорация Oracle, получившая права на торговую марку вместе с поглощённой SunMicrosystems, которая ранее приобрела шведскую компанию MySQL AB. Продукт распространяется как под GNU GeneralPublicLicense, так и под собственной коммерческой лицензией. Помимо этого, разработчики создают функциональность по заказу лицензионных пользователей. Именно благодаря такому заказу почти в самых ранних версиях появился механизм репликации.

MySQL является решением для малых и средних приложений[14]. Входит в состав серверов WAMP, AppServ, LAMPи в портативные сборки серверов Денвер, XAMPP. Обычно MySQL используется в качестве сервера, к которому обращаются локальные или удалённые клиенты, однако в дистрибутив входит библиотека внутреннего сервера, позволяющая включать MySQL в автономные программы.

Исторически СУБД MySQL разрабатывалась для web-сайтов и обеспечивала быструю индексацию данных в хранилищах и оптимизацию последовательного доступа к данным (система хранения ISAM). Впоследствии были добавлены:

- кэш запросов -- увеличивает производительность;

- MySQLCluster -- позволяет масштабировать БД более чем на один физический сервер.

Таким образом, MySQL показывает высокую производительность, когда:

- большое количество мелких запросов;

- большинство операций в базе данных -- это операции чтения.

Целевая аудитория MySQL -- разработчики новых приложений, MySQL «конкурирует» с отсутствием базы данных, а не с коммерческими продуктами.

Основные преимущества:

- производительность в задачах «своей весовой категории»;

- низкие совокупные затраты (платить нужно только при потребности в поддержке);

- простота внедрения (за 15 минут можно скачать и запустить систему);

- MySQL включает API для большого количества языков программирования (Delphi, C, C++, Эйфель, Java, Лисп, Perl, PHP, Python, Ruby, Smalltalk, Tcl, библиотеки для языков платформы.NET);

- поддержка MySQL присутствует на большинстве хостингов в Рунете;

- кроссплатформенность (UNIX системы и среда MicrosoftWindows);

- открытая и модульная разработка;

- гибкая политика лицензирования.

2.3 Разработка физической структуры БД

Физическая модель БД определяет способ размещения данных на носителях (устройствах внешней памяти), а также способ и средства организации эффективного доступа к ним. Поскольку СУБД функционирует в составе и под управлением операционной системы, то организация хранения данных и доступа к ним зависит от принципов и методов управления данными операционной системы[15].

К вопросам организации данных относятся:

- выбор типа записи - единицы обмена в операциях ввода-вывода;

- выбор способа размещения записей в файле и, возможно, метода оптимизации размещения;

- выбор способа адресации и метода доступа к записям.

Стадия физического проектирования БД в общем случае включает:

- выбор способа организации БД;

- разработку спецификации внутренней схемы;

- описание отображения концептуальной схемы во внутреннюю.

В отличие от ранних СУБД, многие современные системы не предоставляют разработчику какого-либо выбора на этой стадии. Реально к вопросам проектирования физической модели можно отнести:

- выбор схемы размещения данных (разделение по файлам или тип RAID-массива);

- определение числа и типа индексов (например, кластеризованный или некластеризованный в случае MS SQL Server).

Способ хранения БД определяется механизмами СУБД автоматически по умолчанию на основе спецификаций концептуальной схемы БД, и внутренняя схема в явном виде в таких системах не используется. Внешние схемы БД обычно конструируются на стадии разработки приложений.

В качестве СУБДдля разработки базы данных информационной системы закупки строительных материалов использовался MSSQLServer 2008 R2, выбор которого обоснован в п.2.2.3. На рисунке 2.2 представлена физическая структура базы данных проектируемой системы. На таблице 2.1 приведено соответствие имен сущностей логической структуры и таблиц физической структуры БД.

Рисунок 2.2 - Физическая структура базы данных

Таблица 2.1 - Соответствие имен на физическом и логическом уровне

На логическом уровне	На физическом уровне
Пользователи	User
Организации	user_company
Посещения	user_visit
Стройматериалы	Materials
Характеристики	material_type
Запросы	Queries

2.4 Описание схем алгоритмов

Схема -- графическое представление определения, анализа или метода решения задачи, в котором используются символы для отображения данных, потока, оборудования и т. д.

Блок-схема -- распространенный тип схем (графических моделей), описывающих алгоритмы или процессы, в которых отдельные шаги изображаются в виде блоков различной формы, соединенных между собой линиями, указывающими направление последовательности.

Порядок выполнения действий задается путем соединения вершин дугами, что позволяет рассматривать блок-схемы не только как наглядную интерпретацию алгоритма, удобную для восприятия человеком, но и как взвешенный ориентированный граф (т. н. граф-схема алгоритма, ГСА). Подобное представление алгоритмов используется при построении систем логического управления, реализующих заданные управляющие алгоритмы, в задачахраспараллеливания вычислений и т. д.

2.4.1 Описание алгоритма регистрации пользователей

Для эффективного использования системы администратору необходимо зарегистрировать пользователей. Алгоритм регистрации новых пользователей представлен на рисунке 2.3.

Рисунок 2.3 - Блок-схема алгоритма регистрации пользователей

2.4.2 Описание алгоритма подбора строительных материалов

Основной задачей разрабатываемой информационной системы является поиск строительных материалов по соответствующим критериям. На рисунке 2.4 представлен алгоритм поиска стройматериалов.

Рисунок 2.4 - Блок-схема алгоритма подбора строительных материалов

2.5 Разработка программного обеспечения

2.5.1 Описание общей структуры ИС

На рисунке 2.5 представлена структурная схема разработанной информационной системы.

Рисунок 2.5 - Структурная схема информационной системы

Функциональная схема информационной системы закупки строительных материалов на рисунке 2.6, в которой отражены основные страницы, разработанной системы.

Рисунок 2.6- Функциональная структура системы

2.5.2 Диаграмма последовательности

Для моделирования взаимодействия объектов в языке UML используются соответствующие диаграммы взаимодействия. Так, взаимодействия объектов можно рассматривать во времени, и тогда для представления временных особенностей передачи и приема сообщений между объектами используется диаграмма последовательности[16].

Диаграмма последовательности (sequencediagram) - это особый вид диаграммы, описывающий взаимодействие объектом классов при реализации определенного варианта использования, определенного сценария или определенной операции.

На диаграмме последовательности изображаются объекты, которые непосредственно участвуют во взаимодействии и не показываются возможные статические ассоциации с другими объектами. Для диаграммы последовательности ключевым моментом является именно динамика взаимодействия объектов во времени.

Линия жизни объекта - пунктирная вертикальная черта, которая относится к своему объекту. На этой линии невозможно вторичное появление этого объекта после его уничтожения и освобождения ресурсов. Ось времени направлена вниз и может снабжаться временными метками.

Фокус управления - период активности объекта, когда объект выполняет какие-либо действия. Объект может быть активен на протяжении всей своей жизни или временами. Пассивное состояние соответствует состоянию ожидания каких-либо сообщений.

Диаграмма последовательности действий была составлена для варианта использования «Добавление новой организации», она представлена на рисунке 2.7

Рисунок 2.7 - Диаграмма последовательности для варианта использования «Добавление новой организации»

• 2.5.3 Диаграмма кооперации

Кооперация - описание общего расположения объектов и связей, которые взаимодействуют для обеспечения некоторого поведения (например такого, как вариант использования или операция)[16].

Кооперация имеет статическую и динамическую части. В статической описываются роли, которые могут играть объекты и их связи в экземпляре данной кооперации. Динамическая состоит из одного или более взаимодействий, характеризующихся потоками сообщений, которыми обмениваются между собой участники коопераций.

Диаграмма кооперации может быть представлена на двух уровнях: уровень спецификаций - только роли классов и роли ассоциаций. Уровень экземпляров или частных примеров - более детально, на уровне объектов и детализации сообщений. Одни и те же объекты могут выполнять разные роли и участвовать в разных кооперациях. Каждая кооперация реализует один вариант использования или одну операцию.

В кооперации уровня примеров определяются свойства, которые должны иметь экземпляры для того, чтобы участвовать в кооперации. Кроме свойств объектов на диаграмме кооперации также указываются ассоциации, которые должны иметь место между объектами кооперации. При этом вовсе не обязательно изображать все свойства или все ассоциации, поскольку на диаграмме кооперации присутствуют только роли классификаторов, но не сами классификаторы. Таким образом, в то время как классификатор требует полного описания всех своих экземпляров, роль классификатора требует описания только тех свойств и ассоциаций, которые необходимы для участия в отдельной кооперации.

Диаграмма кооперации для варианта использования «Авторизация пользователей» представлена на рисунке 2.8.

Рисунок 2.8 - Диаграмма кооперации для варианта использования «Авторизация пользователей

2.5.4 Диаграмма деятельности

При моделировании поведения проектируемой или анализируемой программной системы возникает необходимость не только представить процесс изменения ее состояний, но и детализировать особенности алгоритмической и процедурной реализации выполняемых системой операций. Для этой цели, как правило, используются блок-схемы или структурные схемы алгоритмов. Каждая такая схема акцентирует внимание на последовательности выполнения определенных процедур или элементарных операций, которые в совокупности приводят к получению желаемого результата[16].

С увеличением сложности системы строгое соблюдение определенной последовательности выполняемых действий приобретает большое значение. Нарушение последовательности операций при ремонте двигателя приводит к его поломке или выходу из строя. Еще более катастрофические последствия могут произойти в случае отклонения от установленной последовательности действий при взлете или посадке авиалайнера, запуске ракеты, регламентных работах на АЭС.

Для моделирования процесса выполнения операций в языке UML используются диаграммы деятельности. Применяемая в них графическая нотация во многом похожа на нотацию диаграммы состояний, поскольку на диаграммах деятельности также присутствуют обозначения состояний и переходов. Отличие заключается в семантике состояний, которые используются для представления деятельности и действий, а также в отсутствии на переходах сигнатуры событий. Каждое состояние на диаграмме деятельности соответствует выполнению некой операции, а переход в следующее состояние происходит только после завершения выполнения этой операции. Диаграмма деятельности представляется в форме графа деятельности, вершинами которого являются состояния действия или деятельности, а дугами - переходы от одного состояния действия к другому.

Диаграммы деятельности - частный случай диаграмм состояний. Они позволяют реализовать в языке UML особенности процедурного и синхронного управления, обусловленного завершением внутренних действий и деятельности. Основным направлением использования диаграмм деятельности является визуализация особенностей реализации операций классов, когда необходимо представить алгоритмы их выполнения. При этом каждое состояние может являться выполнением операции определенного класса либо ее части, позволяя использовать диаграммы деятельности для описания реакций на внутренние события системы.

В контексте языка UML деятельность представляет собой совокупность отдельных вычислений, выполняемых автоматом. При этом отдельные элементарные вычисления могут приводить к результату или действию. На диаграмме деятельности отображается логика или последовательность перехода от одной деятельности к другой, при этом внимание фиксируется на результате деятельности. Сам же результат может привести к изменению состояния системы или возвращению некоторого значения.Диаграмма деятельности предназначена для моделирования поведения систем, хотя время в явном виде отсутствует на этой диаграмме.

Диаграмма деятельности для варианта использования «Вход в систему» представлена на рисунке 2.9.

Рисунок 2.9 - Диаграмма деятельности для варианта использования «Вход в систему»

2.5.5 Диаграмма компонентов

Диаграмма компонентов, в отличие от ранее рассмотренных диаграмм, описывает особенности физического представления системы. Она позволяет определить архитектуру разрабатываемой системы, установив зависимости между программными компонентами, в роли которых может выступать исходный и исполняемый код. Основными графическими элементами диаграммы компонентов являются компоненты, интерфейсы и зависимости между ними[16].

Диаграмма компонентов разрабатывается для следующих целей:

- визуализации общей структуры исходного кода программной системы;

- спецификации исполняемого варианта программной системы;

- обеспечения многократного использования отдельных фрагментов программного кода;

- представления концептуальной и физической схем баз данных.

В разработке диаграмм компонентов участвуют как системные аналитики и архитекторы, так и программисты. Диаграмма компонентов обеспечивает согласованный переход от логического представления к конкретной реализации проекта в форме программного кода. Одни компоненты могут существовать только на этапе компиляции программного кода, другие на этапе его исполнения. Диаграмма компонентов отражает общие зависимости между компонентами, рассматривая последние в качестве классификаторов.

Для представления физических сущностей в языке UML применяется специальный термин - компонент (component). Компонент реализует некоторый набор интерфейсов и служит для общего обозначения элементов физического представления модели. Для графического представления компонента используется специальный символ - прямоугольник со вставленными слева двумя более мелкими прямоугольниками. Внутри большого прямоугольника записывается имя компонента и, при необходимости, некоторая дополнительная информация. Изображение этого символа может незначительно варьироваться в зависимости от характера ассоциируемой с компонентом информации.

Имя компонента подчиняется общим правилам именования элементов модели в языке UML и может состоять из любого числа букв, цифр и некоторых знаков препинания.

Отдельный компонент может быть представлен на уровне типа или на уровне экземпляра. Графическое изображение в обоих случаях одинаковое, но правила записи имени компонента отличаются. Если компонент представляется на уровне типа, то в качестве его имени записывается только имя типа с заглавной буквы. Если же компонент представляется на уровне экземпляра, то в качестве его имени записывается <имя компонента>':'<имя типаХ>. При этом вся строка имени подчеркивается.

В качестве простых имен принято использовать имена исполняемых файлов (с указанием расширения ехе после точки-разделителя), динамических библиотек (расширение dll), Web-страниц (расширение html), текстовых файлов (расширения txt или doc) или файлов справки (hip), файлов баз данных (DB) или файлов с исходными текстами программ (расширения h, cpp для языка C++, расширение java для языка Java), скрипты (pi, asp) и другие.

Поскольку конкретная реализация логического представления модели системы зависит от используемого программного инструментария, то и имена компонентов определяются особенностями синтаксиса соответствующего языка программирования.

В отдельных случаях к простому имени компонента может быть добавлена информация об имени объемлющего пакета и о конкретной версии реализации данного компонента. В этом случае номер версии записывается как помеченное значение в фигурных скобках. В других случаях символ компонента может быть разделен на секции, чтобы явно указать имена реализованных в нем интерфейсов.

Поскольку компонент как элемент физической реализации модели представляет отдельный модуль кода, иногда его комментируют с указанием дополнительных графических символов, иллюстрирующих конкретные особенности его реализации. Эти дополнительные обозначения для примечаний не специфицированы в языке UML, однако их применение упрощает понимание диаграммы компонентов, повышая наглядность физического представления.

Диаграмма компонентов разработанной системы представлена на рисунке 2.10.

Рисунок 2.10 - Диаграмма компонентов системы

2.5.6 Описание интерфейса программы

Интерфейс информационной системы закупки строительных материалов разработан по общепринятому оконному стандарту оформления программных web-приложений компании Microsoft[17]. Интерфейс разработанной системы разделяется на 2 части: администратора и пользователя.

...