Программирование в среде Windows

Размещено на http://www.allbest.ru/

Программирование в среде Windows

Введение

Современное общество называют информационным, так как информация образует важнейший элемент его жизнедеятельности. Информатизация, как процесс перехода к информационному обществу, коснулась всех сфер человеческой жизни. Новые информационные технологии открывают следующую страницу в развитии науки и жизни научного общества в целом.

Электронная почта, компьютерные конференции обеспечивают возможность тесного контакта ученых, интенсивного обсуждения интересующих проблем. Информатизация научных исследований - это реализация комплекса мер, направленных на обеспечение полного и своевременного получения достоверных знаний об объектах исследований.

Информатизация образования является ключевым условием подготовки специалистов, способных ориентироваться в окружающем мире. В сфере этой деятельности претерпевают смысловой наполнение базовые задачи образования. Информация образования - процесс, в котором политические, социально-экономические, технологические и правовые механизмы тесно связаны на основе широкого применения ЭВМ, средств, систем коллективной и личной связи.

Деятельность отдельных людей, групп, коллективов и организаций сейчас все в большей степени начинает зависеть от их информированности и способности эффективно использовать имеющуюся информацию. Прежде чем предпринять какие-то действия, необходимо провести большую работу по сбору и переработке информации, ее осмыслению и анализу. Отыскание рациональных решений в любой сфере требует обработки больших объемов информации, что подчас невозможно без привлечения специальных технических средств.

Возрастание объема информации особенно стало заметно в середине XX в. Лавинообразный поток информации хлынул на человека, не давая ему возможности воспринять эту информацию в полной мере. В ежедневно появляющемся новом потоке информации ориентироваться становилось все труднее. Подчас выгоднее было создавать новый материальный или интеллектуальный продукт, нежели вести розыск аналога, сделанного ранее. Образование больших потоков информации обусловливается:

· чрезвычайно быстрым ростом числа документов, отчетов, диссертаций, докладов, в которых излагаются результаты научных исследований и опытно-конструкторских работ;

· постоянно увеличивающимся числом периодических изданий по разным областям человеческой деятельности;

· появлением разнообразных данных (метеорологических, геофизических, медицинских, экономических), записываемых обычно на магнитных лентах и поэтому не попадающих в сферу действия системы коммуникации.

Глобальная проблема, которая актуальна для всех людей, охарактеризована еще три десятилетия назад как "шок перед будущем". Его суть в том, что скорость изменений, происходящих в различных областях человеческой жизни, столь велика, что личность и культура утрачивают способность их ассимилировать. Человек не поспевает за изменением, которое принудительно навязывается ему извне, и вместе с тем все больше сознает его неспособность что-либо изменить.

Исследовательский раздел

Анализ предметной области

Использование вычислительной техники (ВТ) обычно связывают с двумя направлениями: первое - для выполнения трудоемких численных расчетов, которые почти невозможно выполнить вручную, второе - для обработки больших объемов информации. Первое направление в начале развития ВТ было, по существу, единственным. Характерной особенностью этого направления является наличие сложных алгоритмов обработки, которые применяются к простым по структуре данным, объем которых сравнительно невелик. Второе направление по времени появилось позже, что объясняется техническими трудностями и несовершенством носителей данных: медлительностью одних и малой емкостью других. Эти ограничения не являлись слишком существенными для чисто численных расчетов, но препятствовали реализации задач обработки и хранения больших объемов данных. Возросшие возможности компьютеров по хранению информации в конце шестидесятых годов двадцатого века привели к развитию технологий информационных систем, где требуется быстрый доступ к большому объему информации. вычислительный алгоритм расчет

Автоматизированные информационные системы (АИС) - программно-аппаратные комплексы, обеспечивающие надежное хранение информации в памяти ЭВМ, выполнение специфических для решаемой задачи преобразований информации и вычислений и удобный для пользователя интерфейс.

Активное создание и внедрение АИС началось в то время, когда человечество подошло к ситуации, в которой потоки информации возросли настолько, что все населяющие Землю люди, уже не могли справиться с ее обработкой.

Второй причиной появления автоматизированных систем явилось противоречие между своевременностью и достоверностью информации. Чтобы выработать управляющее воздействие на объект, надо собрать о нем информацию i0. В момент начала сбора информации t0 объект находится в состоянии s0, но к моменту t1, когда сбор информации закончится, он будет находиться в состоянии s1, и информация i0 уже не будет достоверна.

Для решения данных проблем создавались, и будут создаваться все более новые автоматизированные системы для управлениями данными. Каждая АИС разрабатывается для автоматизации определенного вида деятельности, связанных с хранением и обработкой необходимой информации. Предоставляемые функции АИС пользователю являются дорогостоящими и достаточно сложными для освоения инструментами. Однако зачастую пользователю не требуются все широчайшие возможности таких программ, а лишь необходимо автоматизировать рутинную работу по заполнению различного рода документации.

Постановка задачи

Задачей данной курсовой работы является разработка программного продукта для управления фитнес клубом.

Программный продукт должен вести учет посещаемости клиентов, оплату за сеансы, виды тренировок и так далее.

Выбор программных средств

Lazarus 1.6

Для реализации программной части была выбрана среда программирования Lazarus 1.6.

Lazarus - свободная среда разработки программного обеспечения на языке Object Pascal для компилятора Free Pascal (часто используется сокращение FPC - Free Pascal Compiler, свободно распространяемый компилятор языка программирования Pascal). Интегрированная среда разработки предоставляет возможность кросплатформенной разработки приложений в Delphi-подобном окружении.

Позволяет достаточно несложно переносить Delphi-программы с графическим интерфейсом в различные операционные системы: Linux, FreeBSD, Mac OS X, Microsoft Windows, Android. Начиная с Delphi XE2 в самом Delphi имеется возможность компиляции программ для Mac OS X, с версии XE4 - для iOS, с версии XE5 - для Android.

Рисунок 1.1 - Среда программирования Lazarus

Основан на библиотеке визуальных компонентов Lazarus Component Library (LCL). В настоящее время практически полностью поддерживает виджеты Win32, GTK1, GTK2, Carbon, Qt. В разработке находятся виджеты WinCE.

· Поддерживает преобразование проектов Delphi.

· Реализован основной набор элементов управления.

· Редактор форм и инспектор объектов максимально приближены к Delphi.

· Интерфейс отладки (используется внешний отладчик GDB).

· Простой переход для Delphi программистов благодаря близости LCL к VCL.

· Полностью юникодный (UTF-8) интерфейс и редактор и поэтому отсутствие проблем с портированием кода, содержащего национальные символы.

· Мощный редактор кода, включающий систему подсказок, гипертекстовую навигацию по исходным текстам, автозавершение кода и рефакторинг.

· Форматирование кода "из коробки", используя механизмы Jedi Code Format.

· Поддержка двух стилей ассемблера: Intel и AT&T (поддерживаются со стороны компилятора).

· Поддержка множества типов синтаксиса Pascal: Object Pascal, Turbo Pascal, Mac Pascal, Delphi (поддерживаются со стороны компилятора).

· Имеет собственный формат управления пакетами.

· Авто сборка самого себя (под новую библиотеку виджетов) нажатием одной кнопки.

· Поддерживаемые для компиляции ОС: Linux, Microsoft Windows (Win32, Win64), Mac OS X, FreeBSD, WinCE, OS/2.

Firebird 2.5

В качестве СУБД была выбрана популярная СУБД - Firebird.

Firebird это свободный проект, поддерживаемый многими программистами и специалистами из других областей по всему миру (рисунок 1.2). Его начало было положено 25 июля 2000 года, когда корпорация Inprise Corp (ныне известная как Borland Software Corp) открыла исходные коды своей СУБД Interbase.

Рисунок 1.2 - СУБД Firebird

Firebird полностью бесплатна, она не требует ни регистрации, ни оплаты за поддержку. Исходный код этой системы открыт и любой желающий может разрабатывать на его базе собственные некоммерческие проекты, при условии соблюдения требований лицензии IDPL, по которой распространяется Firebird.

Firebird основан на исходном коде InterBase 6.0 который был выпущен как Open Source компанией Borland в августе 2000 года. История Interbase начинается в 1984 году, таким образом, продукт является наследником более чем 20-летнего опыта работы с реляционными базами данных.

Firebird используется в различных промышленных системах (складские и хозяйственные, финансовый и государственный сектора) с 2001 г. Это коммерчески независимый проект C и C++ программистов, технических советников и разработчиков мультиплатформенных систем управления базами данных, основанный на исходном коде, выпущенном корпорацией Borland 25 июля 2000 года в виде свободной версии Interbase 6.0.

Firebird является сервером баз данных. Один сервер Firebird может обрабатывать несколько сотен независимых баз данных, каждую с множеством пользовательских соединений. Он является полностью свободным от лицензионных отчислений даже для коммерческого использования.

Среди недостатков это отсутствие кэша результатов запросов, полнотекстовых индексов.

IBExpert

Для удобства работы с СУБД Firebird использовалась программное обеспечение - IBExpert.

IBExpert - GUI-оболочка, предназначенная для разработки и администрирования баз данных InterBase и Firebird, а также для выбора и изменения данных, хранящихся в базах (рисунок 1.3).

Рисунок 1.3 - Программа IBExpert

Основные достоинства IBExpert разработчики указывают:

· поддержка InterBase версий 4.х, 5.х, 6.х, 7.х, 2007 и 2009; Firebird 1.х, 2.x, 3.x; Yaffil 1.х;

· работа одновременно с несколькими базами данных;

· отдельные редакторы для всех объектов БД с синтаксической подсветкой;

· мощный SQL-редактор с историей запросов и возможностью их фонового выполнения;

· автозавершение кода SQL (название таблиц, полей, и т. п.);

· отладчик хранимых процедур и триггеров;

· поиск в метаданных;

· полное и частичное извлечение данных и метаданных;

· анализатор зависимостей объектов баз данных;

· отчёты по метаданным;

· менеджеры пользователей и пользовательских привилегий;

· экспорт данных в различные форматы.

IBExpert обладает множеством облегчающих работу компонентов: визуальный редактор для всех объектов базы данных, редактор SQL и исполнитель скриптов, отладчик для хранимых процедур и триггеров, построитель области, инструмент для импорта данных из различных источников, собственный скриптовый язык, а также дизайнер баз данных.

Аппаратная среда проектирования

Данная курсовая работа разработана в визуальной среде программирования Lazarus 1.6, работающая на операционной системы Microsoft Windows 7.

Для работы программного продукта необходимы следующие аппаратные и программные средства (минимальные):

а) частота процессора: 500МГц;

б) свободная оперативная память: 256 МБ;

в) свободное место на диске: 200 МБ;

г) устройство вывода информации: монитор;

д) устройство ввода информации: клавиатура, мышь;

е) операционная система: Windows 2000/XP;

ж) привод CD-ROM.

Вывод

На данном этапе был произведен анализ предметной области. На данном этапе была произведена постановка задачи и выбраны инструментальные средства программирования. В качестве реализации программного кода была выбрана среда разработки Lazarus 1.6, а в качестве хранилища банных - Firebird версии 2.5.

Целостность данных

Способность гарантировать корректность извлеченных данных является первым принципом информационной архитектуры и одновременно это - главная проблема, которая возникает в мире баз данных. При отсутствии целостности данных ответ на любой запрос может оказаться некорректным, следовательно, уже нет особого смысла в обеспечении производительности и доступности.

Поскольку данные представляют собой сущности и атрибуты, их целостность обеспечивается целостностью сущностей, домена, а также ссылочной и определяемой пользователем целостностью. Целостность транзакций, то есть порядок записи и извлечения данных.

а) Целостность сущности имеет дело с ее структурой (первичным ключом и атрибутами). Если первичный ключ уникален, а все атрибуты скалярны и полностью зависят от первичного ключа, то целостность сущности обеспечена. В физической схеме целостность сущности поддерживает первичный ключ таблицы. Обеспечение целостности сущности непосредственно связано с нормализацией.

б) Целостность домена. В терминах реляционной теории доменом называют множество возможных значений атрибута, будь то целочисленных, битовых или текстовых. Понятие целостности домена подразумевает, что в атрибуте содержатся только допустимые данные. Допустимость нахождения в атрибуте пустых значений также входит в понятие целостности домена. В физической схеме основой поддержания целостности домена являются тип данных и допустимость пустых значений.

в) Ссылочная целостность. Понятие ссылочной целостности, прежде всего, связано с целостностью домена внешних ключей. Целостность домена подразумевает, что если некоторый атрибут имеет значение, значит, оно должно входить в домен. В случае внешних ключей доменом является список значений связанного первичного ключа.

Допустимость пустых значений в столбце - это отдельный вопрос, не связанный со ссылочной целостностью. Внешний ключ, в принципе, вполне может содержать пустые значения.

Некоторые методы поддержания ссылочной целостности реализуются на уровне физической схемы. В физической схеме может поддерживаться декларативная ссылочная целостность (DRI), и к таблице может быть прикреплен триггер.

г) Пользователем целостность. Некоторые требования целостности данных не могут быть обеспечены ограничениями или триггерами. Неполные, ошибочные или недостоверные данные могут успешно пройти все проверки и попасть в базу данных. Например, заказ без единой товарной строки считается некорректным, но ни один автоматический метод не сможет запретить ему попасть в базу. Запросы SQL могут выявить незаполненные заказы и помочь в других менее важных вопросах поддержания целостности данных, в том числе в следующих:

· поиск некорректных данных;

· поиск неполных данных;

· поиск сомнительных данных;

· поиск несогласованных данных.

д) Целостность транзакций. Транзакцией называется единый логический блок работы, например вставка 100 строк, обновление 1000 строк или выполнение логической цепочки обновлений. Качество продукта базы данных зависит от того, насколько его возможности выполнения транзакций соответствуют принципам атомарности, целостности и изолированности. Большая часть архитектуры SQL Server основана именно на этих свойствах.

· Свойство атомарности подразумевает, что транзакция должна либо выполниться вся, либо не выполниться в целом. В конце транзакции она должна быть либо подтверждена, либо отменена. Если частично выполненная транзакция записывается на диск, то свойство атомарности нарушается.

· Транзакция должна поддерживать целостность базы данных. Это значит, что транзакция начинает выполняться, когда база данных находится в целостном состоянии, при этом база должна остаться в целостном состоянии и после завершения транзакции. Целостность означает, что каждая строка и значение должны соответствовать моделируемой реальной ситуации, а все ограничения должны выполняться.

· Каждая транзакция должна быть изолирована, то есть отделена от эффекта выполнения других транзакций. Независимо от того, что выполняет другая транзакция, первая должна иметь возможность продолжать работать с тем же набором данных, с которым начала. Изоляция является своеобразным забором между двумя транзакциями. Доказательством наличия изоляции является возможность многократно повторить последовательный набор транзакций над одним и тем же набором данных и каждый раз получить один и тот же результат.

Узким местом целостности транзакций является конкуренция - попытка множества пользователей одновременно извлечь или модифицировать одни и те же данные. Вопрос изоляции реже встает в маленьких базах данных, однако в производственной среде с тысячами пользователей целостность данных или производительность сильно пострадает.

Архитектура SQL Server поддерживает все свойства целостности транзакций. Это значит, что разработчику нужно понимать их, чтобы при создании баз данных взять на вооружение все возможности SQL Server, а администратору баз данных это поможет реализовать хороший план восстановления. Если объединить возможности SQL Server, аппаратного и программного обеспечения, модели базы данных, планов восстановления и обслуживания базы данных. Когда разработчик и администратор сотрудничают, чтобы правильно организовать эти компоненты, база данных работает отлично, а целостность транзакций высокая.

Потерянные обновления. Потерянные обновления происходят, когда два пользователя редактируют одну и ту же строку, завершают свою работу и сохраняют данные. При этом обновления, которые были выполнены и сохранены первыми, заменяются обновлениями, сохраненными вторыми.

Так как потерянные обновления происходят только в том случае, когда два пользователя одновременно модифицируют одну и ту же строку, эта проблема может не возникать месяцами.

Взаимоблокировки. Взаимоблокировкой называется особая ситуация, когда несколько задач данных.

Каждая из транзакций останавливается в ожидании, пока вторая освободит нужный ей ресурс. В результате ни одна из них не может завершить свою работу. Если извне не поспособствовать одной из них или если одна из транзакций не завершит свою работу, то данная ситуация может продолжаться до бесконечности.

Разработка структуры входных и выходных данных

В качестве базы данных используются Firebird. Поскольку данная СУБД являются реляционной, естественно применяется стандартная схема данных, что делает возможным представление информации на уровне абстракций модели, таким образом схема данных для разных СУБД будет общей.

Разрабатываемая модель находится в 3-й нормальной форме, так как:

а) атрибуты сущностей являются атомарными;

б) каждый не ключевой атрибут функционально полно зависит от первичного ключа;

в) в модели отсутствуют транзитивные зависимости не ключевых атрибутов от ключа.

Классической методикой проектирования БД является создание отдельных таблиц для каждой описываемой моделью данных сущности, затем, в процессе нормализации - выделение отдельных таблиц для хранения атрибутов сущности (таблицы-справочники).

Данная база данных состоит из трех таблиц-справочников:

а) вид услуг (таблица 2.1);

б) тип абонентской платы (таблица 2.2);

в) клиент (таблица 2.3).

В таблице "Вид услуг" содержатся наименование услуг предоставляемых фитнес-центром.

Таблица 2.1 "Вид услуг"

ПОЛЕ	ТИП
ID	Integer
Название	Varchar(20)
Описание	Varchar(20)

В таблице "Тип абонентской платы" находится наименования видов оплаты на определенный срок.

Таблица 2.2 "Тип абонентской платы"

ПОЛЕ	ТИП
ID	Integer
Название	Varchar(20)
Количество дней	Integer

В таблице "Клиент" находится все необходимая информация о клиенте.

Таблица 2.3 "Клиент"

ПОЛЕ	ТИП
ID	Integer
FIO	Varchar(20)
Дата рождения	DATA
Номер паспорта	Varchar(20)

Главная таблица 2.4 содержит информацию об всех клиентах оплативших абонемент и также у кого имеется задолжность.

Таблица 2.4 "Оплата"

ПОЛЕ	ТИП
ID	Integer
ID_KLIENT	Integer
DATA_OPLAT	DATA
ID_ANOTENT	Integer
ID_USLUGA	Integer

Вывод

На данном этапе были рассмотрены подходы к разработке баз данных. По составленной логической схеме базы данных были определены таблицы, с указанием поля и типа данных. Для создания программного продукта была выбрана классическая методика проектирования баз данных, а именно создание отдельных таблиц для каждой описываемой модели данных - сущности, что является третей нормальной формой.

Была разработана база данных, которая состоит из следующих таблиц из таблиц - справочников (вспомогательные таблицы) и основных таблиц.

Программный интерфейс программы

При запуске программы откроется главное окно программы представленное на рисунке 3.1.



Рисунок 3.1 - Главная форма программы

Для внесения нового клиента в базу данных, необходимо в пункте меню нажать на "Добавить клиента", после чего откроется вторая форма (рисунок 3.2) в которую необходимо ввести необходимые данные. После ввода данных нажать на кнопку "Добавить".

Рисунок 3.2 - Форма добавления нового клиента

Для внесения изменений в справочники необходимо выбрать соответствующий пункт в меню, после чего выбрать нужный справочник и внести изменения. Таблицы справочников представлены на рисунках 3.3 и 3.4.



Рисунок 3.3 - Виды услуг

Рисунок 3.4 - Абонентская плата

После того как было произведено внесения нового клиента в базу необходимо произвести оплату (рисунок 3.5). В пункте меню выбираем соответствующею вкладку. Откроется новое окно в которое вводим требуемые данные и нажимаем кнопку "Оплатить".

Рисунок 3.5 - Форма оплаты

Программная реализация БД

При добавлении новой записи создается запрос который вносит данные в две таблицы для дальнейшей работы формирования отчетности по заливным категориям. Код представлен в листинге 3.1.

Листинг 3.1 - Процедура добавления записи в хранилища

begin

insert into cube_data

(tipoper, numoper, date_, time_, id_klient)

select 1, t1.id, t1.date_, t1.time_, t1.id

from prihod_t2 t2

left join prihod_t1 t1 on t2.id1 = t1.id

where t2.id1 = :id ;

suspend;

end

При внесении нового клиента в БД вызывается запрос описанный в листинге 3.2.

Листинг 3.2 - Процедура списания товара

begin

insert into cube_data

(tipoper, numoper, date_, time_, id_klient)

select 2, t1.id, t1.date_, t1.time_

where t2.id1 = :id ;

suspend;

end

Листинг 3.3 - Тригер таблицы Оплата

begin

/*//////////////////////////////////////

//////////// Inserting ////////////

//////////////////////////////////////*/

if (inserting) then

begin

insert into cube_jrn

(TIPOPER, NUMOPER, DATE_, TIME_)

values

(1, new.id, new.date_, new.time_);

end

/*//////////////////////////////////////

//////////// Updating /////////////

//////////////////////////////////////*/

if (updating) then

begin

delete from cube_jrn

where tipoper = 1 and NUMOPER = old.id ;

insert into cube_jrn

(TIPOPER, NUMOPER, DATE_, TIME_)

values

(1, new.id, new.date_, new.time_);

delete from cube_data

where tipoper = 1 and NUMOPER = old.id ;

delete from tovar_ostatki

where tipoper = 1 and NUMOPER = old.id ;

execute procedure proc_prihod(new.id);

end

/*//////////////////////////////////////

//////////// Deleting /////////////

//////////////////////////////////////*/

if (deleting) then

begin

delete from cube_jrn

where tipoper = 1 and NUMOPER = old.id ;

delete from cube_data

where tipoper = 1 and numoper = old.id ;

delete from tovar_ostatki

where tipoper = 1 and NUMOPER = old.id ;

end

end

Вывод

Во время выполнения курсовой работы был разработан программный продукт, полностью удовлетворяющий поставленным требованиям. Была изучена предметная область, провиден анализ выбранных аппаратных и программных средств, рассмотрены входные и выходные данные. Разработана структурная схема приложения.

Заключение

Курсовая работа является необходимым элементом учебного процесса, так как его основная цель - это создание программного продукта, его тестирование и составление полного комплекта программной и эксплуатационной документации на разработанное приложение, что необходимо студенту, чтобы стать квалифицированным специалистом.

Во время выполнения курсовой работы был разработан программный продукт, полностью удовлетворяющий поставленным требованиям. Была изучена предметная область, провиден анализ выбранных аппаратных и программных средств, рассмотрены входные и выходные данные. Разработана структурная схема приложения.

Программный продукт оснащен легкой и удобной навигацией, обладает понятным интерфейсом и отвечает минимуму требований. Разработан пакет программной документации.

Список используемых источников

1. А.Федоров, Н. Елманов "ADO в Delphi". Пер. с англ.. - СПб.: БХВ - Петербург, 2013. - 816 с.: ил.

2. Бейбер Р.Л. Программное обеспечение без ошибок. Пер. с англ. Под редакцией Правикова Д.И. - М.: Джон Уайли энд Сайз, 2011.

3. В. Фаронов "Система программирования DELPHI". Санкт-Петербург "БХВ-Петербург", 2010.

4. Глушаков С.В. Программирование в среде Windows. Учебный курс.- Ростов н/Д: "Феникс", 2012.

5. Культин Н.А. Основы программирования в Delphi 7 М.: BHV, 2008. 608с.

6. Культин Н.Б. "Основы программирования в Delphi 2006 для Microsoft". 2007.

7. Программирование на языке Delphi 7. Подольский А.П. - М.: "Феникс", 2010.

8. С. Тейксейра, К. Пачеко. Delphi 6. "Руководство разработчика, том 1. Основные методы и технологии программирования". Пер. с англ. - М.: Изд. дом "Вильямс", 2010. - 832 с.: ил. - Парал. тит. англ.

9. Фленов М.Е. Библия Delphi, "БХВ-Петербург", 2010.

Размещено на Allbest.ru

...