Внедрение платформы разработки и исполнения приложений "Radix Ware"

1.1 Обоснование необходимости внедрения специального ПО

Кафедра является основной учебно-научной структурной единицей института (факультета) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Магнитогорский государственный университет им. Носова", осуществляющей учебную, методическую и научно-исследовательскую деятельность, внеучебную и воспитательную работу со студентами и слушателями, а также подготовку и переподготовку научно-педагогических кадров и профориентационную работу среди молодёжи.

Основные задачи:

-Реализация учебного процесса по очной, очно-заочной (вечерней) и заочной формам обучения по закреплённым за кафедрой дисциплинам в соответствии с утверждёнными учебным планом и программами дисциплин.

-Создание условий для удовлетворения потребностей личности в интеллектуальном, культурном и нравственном развитии в процессе образовательно-научной деятельности.

-Организация и проведение фундаментальных, поисковых и прикладных научных исследований и иных научно-технических, опытноконструкторских работ по профилю кафедры и работ по проблемам высшего профессионального образования.

- Подготовка, переподготовка и повышение квалификации по основным программам профессионального обучения и дополнительным образовательным программам.

В процессе обучения по основным дисциплинам студентов кафедры прикладной информатики преподавателям кафедры не хватает специальных инструментальных средств, которые позволили бы студентам освоить полученные знания на практике. Существуют небольшие решения, такие как серия программных средств ErWin, но они уже морально устарели. Нужно найти и внедрить программные средства, которые покрывают следующие пункты:

Поддержка полного цикла разработки ПО

Поддержка различных диаграмм (UML, workflow, и т.д.)

Поддержка модельно-ориентированного подхода разработки ПО

Возможность генерации схем данных

Возможность генерации кода

Возможность генерации отчетов

radix ware framework программирование

1.2 Анализ рынка платформ разработки ПО NET Framework

NET Framework -- программная платформа, выпущенная компанией Microsoft в 2002 году. Основой платформы является общеязыковая среда исполнения Common Language Runtime (CLR), которая подходит для разных языков программирования. Функциональные возможности CLR доступны в любых языках программирования, использующих эту среду.

Платформа .NET Framework -- это технология, которая поддерживает создание и выполнение нового поколения приложений и веб-служб XML. При разработке платформы .NET Framework учитывались следующие цели:

Обеспечение согласованной объектно-ориентированной среды программирования для локального сохранения и выполнения объектного кода, для локального выполнения кода, распределенного в Интернете, либо для удаленного выполнения.

Обеспечение среды выполнения кода, минимизирующей конфликты при развертывании программного обеспечения и управлении версиями.

Обеспечение среды выполнения кода, гарантирующей безопасное выполнение кода, включая код, созданный неизвестным или не полностью доверенным сторонним изготовителем.

Обеспечение среды выполнения кода, исключающей проблемы с производительностью сред выполнения сценариев или интерпретируемого кода.

Обеспечение единых принципов работы разработчиков для разных типов приложений, таких как приложения Windows и вебприложения.

Разработка взаимодействия на основе промышленных стандартов, которое обеспечит интеграцию кода платформы NET Framework с любым другим кодом.

Основной средой разработки для данной платформы является Microsoft Visual Studio. Microsoft Visual Studio включает в себя интегрированную среду разработки программного обеспечения и ряд других инструментальных средств. Данные средства позволяют разрабатывать как консольные приложения, так и приложения с графическим интерфейсом, в том числе с поддержкой технологии Windows Forms, а также веб-сайты, веб-приложения, веб-службы как в родном, так и в управляемом кодах для всех платформ, поддерживаемых Windows, Windows Mobile, Windows CE, .NET Framework, Xbox, Windows Phone .NET Compact Framework и Silverlight. Большое внимание уделено моделированию бизнес процессов и проектированию баз данных. Среда позволяет строить ER диаграммы и на основе их генерировать PL/SQL код для СУБД Oracle, Microsoft SQL Server, MySQL и для многих других. Для моделирования бизнес процессов есть диаграммы UML, из которых можно генерировать коды классов для языков С++/С#. Функционал данной среды разработки можно легко расширить, установив так называемые

NuGet пакеты.

Java

Программная платформа Java -- ряд программных продуктов и спецификаций компании Sun Microsystems, ранее независимой компании, а ныне дочерней компании корпорации Oracle, которые совместно предоставляют систему для разработки прикладного программного обеспечения и встраивания её в любое кросс-платформенное программное обеспечение. Java используется в самых разных компьютерных платформах от встраиваемых устройств и мобильных телефонов в нижнем ценовом сегменте, до корпоративных серверов и суперкомпьютеров в высшем ценовом сегменте.

Эта программная платформа не является специфической для какоголибо одного процессора или операционной системы, но механизм выполнения (называемый виртуальной машиной) и компилятор с набором библиотек, которые реализованы для различного аппаратного обеспечения и различных операционных систем, чтобы Java-программы могли работать везде одинаково.

Java Card: Технология, которая позволяет небольшим Javaприложениям (апплетам) надежно работать на смарт-картах и других подобных устройств c малым объёмом памяти.

Java ME: Включает в себя несколько различных наборов библиотек (известных как профили) для устройств с ограниченным объёмом места для хранения, небольшим размером дисплея и батареи. Часто используется для разработки приложений для мобильных устройств, КПК, ресиверов цифрового телевидения и принтеров.

Java SE: для использования на настольных ПК, серверах и другом подобном оборудовании.

Java EE: Java SE плюс API, полезное для многоуровневых (англ.) клиент-серверных бизнес-приложений (англ.).

Программная платформа Java имеет обширный набор сред разработки, поэтому перечислим только основные три:

NetBeans

Eclipse

IntelliJ IDEA

NetBeans

NetBeans IDE -- свободная интегрированная среда разработки приложений (IDE) на языках программирования Java, Python, PHP, JavaScript, C, C++ и ряда других.

Проект NetBeans IDE поддерживается и спонсируется компанией Oracle, однако разработка NetBeans ведётся независимым сообществом разработчиков-энтузиастов (NetBeans Community) и компанией NetBeans Org. Последние версии NetBeans IDE поддерживают рефакторинг, профилирование, выделение синтаксических конструкций цветом, автодополнение набираемых конструкций на лету и множество предопределённых шаблонов кода.

NetBeans IDE поддерживает плагины, позволяя разработчикам расширять возможности среды.

Eclipse

Eclipse -- свободная интегрированная среда разработки модульных кроссплатформенных приложений. Развивается и поддерживается Eclipse

Foundation.

Eclipse служит в первую очередь платформой для разработки расширений, чем он и завоевал популярность: любой разработчик может расширить Eclipse своими модулями. Уже существуют Java Development Tools (JDT), C/C++ Development Tools (CDT), разрабатываемые инженерами QNX совместно с IBM, и средства для языков Ada (GNATbench, Hibachi),

COBOL, FORTRAN, PHP, X10 (X10DT) и пр. от различных разработчиков. Множество расширений дополняет среду Eclipse диспетчерами для работы с базами данных, серверами приложений и др.

IntelliJ IDEA

IntelliJ IDEA -- интегрированная среда разработки программного обеспечения на многих языках программирования, в частности Java,

JavaScript, Python, разработанная компанией JetBrains.

IntelliJ IDEA доступна в двух версиях: Community Edition и Ultimate Edition. Community Edition является полностью свободной версией, доступной под лицензией Apache 2.0. В ней реализована полная поддержка Java SE, Groovy, Scala, а также интеграция с наиболее популярными системами управления версиями. В версии Ultimate Edition реализована поддержка Java EE, UML-диаграмм, подсчёт покрытия кода, а также поддержка других систем управления версиями, языков и фреймворков.

RadixWare

Платформа RadixWare предназначена для разработки систем корпоративного уровня. Данная платформа отлично подходит для разработки систем следующих типов:

системы управления транзакциями

системы управления очередями

быстродоступные и отказоустойчивые системы

системы с трехуровневой архитектурой

системы с сервисно-ориентированной архитектурой

системы управления бизнес процессами

Платформа включает себя следующие основные модули:

Среда разработки -- RadixWare Designer

Система поддержки -- RadixWare Manager

Сервер приложений -- RadixWare Server

Сервер веб-приложений -- RadixWare Web Presentation Server

Приложение клиента -- RadixWare Desktop Explorer/ RadixWare

Web Explorer

Среда разработки RadixWare Designer основана на платформе NetBeans.

По модели разрабатываемого приложения среда разработки генерирует код на языке Java, выполняемый на платформе Java SE. В трехзвенной архитектуре этот код выполняется на сервере приложений и на клиенте.

Рабочие места могут быть организованы одним из следующих способов:

С использованием клиентского приложения RadixWare Desktop Explorer. Пользовательский интерфейс клиентского приложения использует библиотеку QtJambi. Для запуска клиентского приложения может использоваться технология Java Web Start. При этом по протоколу HTTP (HTTPS) с сервера загружается и запускается стартовый апплет, который загружает необходимые для работы компоненты. Платформа RadixWare обеспечивает автоматическое обновление компонентов клиентского приложения.

С использованием клиентского приложения RadixWare Web Explorer. При этом для обеспечения доступа к рабочему месту по

протоколу HTTPS (или HTTP) используется приложение

RadixWare Web Presentation Server, а в качестве клиентского приложения используется браузер.

Для обеспечения возможности своевременного обновления версий продукта код приложения хранится в репозитории Subversion.

Система сопровождения RadixWare Manager и клиентское приложение

RadixWare Explorer используют для доступа к репозиторию Subversion purejava библиотеку svnkit, поэтому для их работы не требуется установленного клиента Subversion.

Платформа RadixWare содержит единую среду разработки - RadixWare Designer. Он содержит полный набор средств разработки для каждой из сред

исполнения. RadixWare Designer позволяет создавать, отлаживать, тестировать модель системы во всех средах исполнения.

Для сравнения перечисленных выше платформ были выдвинуты следующие критерии:

Системные требования

Кроссплатформенность

Стоимость

Таблица 1 - Сравнение платформ

Следует отметить, что системные требования платформы RadixWare включают в себя также требования к СУБД Oracle, к серверу приложения RadixWare, к среде разработки RadixWare, к серверу системы контроля версий Subversion.

Для сравнения сред разработки данных платформ были выделены следующие критерии:

Поддержка различных диаграмм (UML, workflow, и т.д.)

Поддержка модельно-ориентированного подхода разработки ПО

Возможность генерации схем данных

Возможность генерации кода

Возможность генерации отчетов

Таблица 2 - Сравнение интегрированных сред разработки платформ

Платформа RadixWare намного опережает других благодаря архитектурной поддержке модельно-ориентированного подхода разработки ПО и возможности генерации полнофункционального кода.

1.3 О платформе RadixWare

Платформа RadixWare реализует парадигму декларативного программирования с применением модельно-ориентированного подхода к разработке ПО (MDD, MDA). Такой подход позволяет создавать исполняемые модели приложений включающие следующие элементы:

Общие типы данных

Структура баз данных

Структура и коды классов приложения

Алгоритмы обработки документооборота

Диалоговые окна

Структуры XML документов и структуры сообщений протокола

Роли пользователей и их права

Отчеты и так далее

Программный код при разработке используется только в составе модели, для определения специфических алгоритмов поведения прикладной системы, т.е. ее бизнес-логики, презентационной логики и логики хранения данных. Среда разработки генерирует Java, SQL и PL/SQL-код из модели продукта.

Объектно-реляционное отображение

Платформа RadixWare предназначена для разработки приложений в рамках трехзвенной архитектуры: сервер СУБД - сервер приложений - клиентские приложения. При этом технология объектно-реляционного отображения (ORM, object relational mapping), используемая средой разработки, позволяет решить следующие задачи:

Синхронизация и контроль согласованности структуры БД (таблиц, связей и т. д.) и кода сервера приложений, использующего эти структуры.

Инкапсуляция логики хранения данных: код сервера приложений оперирует не сущностями БД, а объектами предметной области в рамках языка программирования, что уменьшает сложность разработки.

Разработка всех трех звеньев в одной среде.

Минимизация трафика между сервером приложений и клиентом.

Структура приложения

Приложение, основанное на платформе RadixWare, представляет собой направленный граф слоев. Каждый слой реализует функциональность, специализированную до определенного уровня. Самый нижний слой (платформа RadixWare) реализует базовую функциональность (ORM, разграничение доступа, алгоритмы workflow, отчеты и т.д.), которая может быть использована в системах самого разного назначения. Каждый следующий слой увеличивает степень специализации продукта. Самый верхний слой может быть предназначен только для решения задач конкретного заказчика. Слой может использовать функциональность предыдущих слоев, но не следующих. Каждый слой идентифицируется при помощи URI.

Каждый слой разделяется на сегменты:

Kernel. Сегмент содержит классы ядра системы, реализованные на Java SE без использования RadixWare Designer. Присутствует не во всех слоях.

Database Definition Segment (DDS). Сегмент содержит модель структуры БД продукта.

Application Definition Segment (ADS). Сегмент содержит модель приложения в виде набора дефиниций.

User Definition Segment (UDS). Сегмент содержит дефиниции пользователя, переданные клиентом на сопровождение вендору.

Сегменты, кроме всего прочего, различаются средой исполнения.

Сегмент Kernel исполняется в виртуальной машине Java. Сегмент DDS исполняется на сервере СУБД. Сегмент ADS исполняется в среде Application Runtime Environment (ARTE), входящей в состав RadixWare Server, а также в RadixWare Explorer.

Дефиниции каждого слоя могут использовать дефиниции нижележащего слоя. При этом дефиниции, определенные в верхних слоях, могут переписывать дефиниции нижних слоев. Таким образом, верхний слой может не только добавлять новую функциональность, но и изменять поведение нижележащих слоев.

Каждый из сегментов содержит набор модулей. Модули могут зависеть друг от друга, образуя граф зависимостей. Модульная организация позволяет решать следующие задачи:

Разделение логически независимых частей.

Управление областью видимости: в область видимости каждого модуля входят только те модули, которые указаны в списке зависимостей.

Поддержка создания дистрибутивов: достаточно указать, какие модули необходимо включить в дистрибутив, и зависимые модули будут включены в него автоматически.

Трехзвенная архитектура

Платформа RadixWare предназначена для разработки приложений, использующих трехзвенную архитектуру. Такая архитектура содержит следующие звенья:

Сервер БД (DB Server). БД используется для хранения всех данных приложения. В качестве сервера БД используется Oracle Database.

Может использоваться кластер серверов БД.

Сервер приложений (Application Server). В качестве сервера приложений используется RadixWare Server.

Клиентские приложения. В качестве клиентского приложения используется RadixWare Desktop Explorer/ RadixWare Web Explorer.

Для обеспечения масштабируемости и отказоустойчивости звена сервера приложений это звено может исполняться в виде нескольких серверных инстанций. Обычно каждая инстанция запускается на отдельном узле кластера. При подключении клиента к серверу приложений сервисная инфраструктура автоматически выбирает доступные инстанции и балансирует нагрузку между ними.

В рамках каждой инстанции исполняется определенный администратором системы набор модулей. Модули системы взаимодействуют по протоколу SOAP, поэтому могут взаимодействовать как модули, запущенные в рамках одной инстанции, так и модули разных инстанций. Некоторые из модулей обеспечивают сервис EAS (Explorer Access Service), который используется клиентским приложением для взаимодействия с сервером приложений.

Полный набор средств разработки

Корпоративная система, как правило, состоит из множества разнородных программных компонентов, функционирующих в разных средах исполнения:

в БД на прикладных серверах на рабочих станциях на терминалах и т.д.

Для каждой из сред исполнения используются свои языки программирования, средства отладки, способы развертывания.

Поддержка полного жизненного цикла продукта

Платформа RadixWare обеспечивает единую технологическую поддержку всех этапов жизненного цикла продукта у его разработчиков:

проектирование

кодирование

отладка

модульное тестирование

интеграционное тестирование

выпуск релизов

формирование дистрибутивов и пакетов обновлений для клиентов

изготовление патчей и т.д.

Кроме того, RadixWare обеспечивает все процессы, связанные с жизненным циклом продукта внутри предприятия, использующего продукт: получение, разворачивание, интегрирование, тестирование, загрузку пакетов обновлений от вендора, а также доработку и расширение продукта.

Поддержка непрерывной эксплуатации

Платформа RadixWare изначально ориентирована на критически важные системы с самым высоким уровнем доступности. Для подобных систем очень важно минимизировать простои.

В архитектуру RadixWare заложена возможность установки обновлений "на лету", то есть без остановки работы системы. Обновления автоматически доставляются на все серверы и рабочие станции и вводятся в эксплуатацию по мере готовности. Во время апгрейда сервер одновременно обслуживает клиентов с различными действующими версиями ПО, причем для каждого из них используется соответствующая версия системы. Конечно, некоторые виды обновлений, затрагивающих ядро системы, нельзя производить без остановки, но и в этом случае перезапуск приложений происходит автоматически и очень быстро, за считанные секунды.

Готовые технологические компоненты

Помимо средств разработки и поддержки жизненного цикла продуктов, платформа включает повторно используемые компоненты, которые могут использоваться для построения корпоративных систем. RadixWare включает, в частности:

компоненты сервис-ориентированной архитектуры (SOA): системные сервисы, каталог сервисов, маршрутизация, безопасность и т.д.

систему разграничения доступа

средства аудита действий пользователей

Workflow Engine для оркестровки бизнес-процессов, в том числе с человеческим участием

поддержку различных каналов персональных коммуникаций

(Email, SMS и т.д.)

планировщик заданий

дизайнер и генератор отчетов

средства описания и поддержки протоколов (как основанных на

XML, так и прочих)

Набор готовых компонентов RadixWare достаточен для решения многих задач, возникающих при построении корпоративных систем. При необходимости он может быть расширен.

Выводы по главе 1

Выяснилось, что кафедра прикладной информатики нуждается в новых инструментальных средствах для обеспечения эффективного учебного процесса по основным предметам кафедры.

Для выбора подходящего ПО был проанализирован рынок платформ, которые покрывают требования кафедры. В ходе анализа было принято решение о внедрении платформы разработки и исполнения приложений «RadixWare», поскольку он наиболее полно удовлетворяет требованиям и является единственной платформой из проанализированных, которая поддерживает полный цикл разработки ПО.

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА ПРОЕКТНЫХ РЕШЕНИЙ ПО ВНЕДРЕНИЮ ПЛАТФОРМЫ «RADIXWARE»

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Многие предприятия внедряют информационные технологии для улучшения своих бизнес-процессов. Сложность внедрения этих технологий зависит от многих факторов: от масштаба предприятия, от типа внедряемого ПО, от зрелости предприятия и т.д. Чтобы уменьшить сложности при внедрении, предприятия пользуются готовыми методологиями, рекомендациями. Пренебрежение рекомендациями и методологиями внедрения в большинстве случаев ведет к краху проекта внедрения.

В ходе курсовой работы была поставлена и проанализирована проблема нехватки специализированного ПО на кафедре прикладной информатики. Путем анализа рынка подходящих ПО, было решено внедрять платформу разработки и исполнения приложений «RadixWare», поскольку именно он наиболее полно удовлетворял требованиям кафедры. Был подробно рассмотрен процесс внедрения ПО по методологии OpenUP.

В конечном итоге было составлено ТЗ на внедрение платформы «RadixWare», был составлен план проекта по методологии OpenUP, была разработана краткая инструкция внедрения платформы «RadixWare» для администраторов.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ