Проектирование пользовательского интерфейса

Пользовательский интерфейс это совокупность программных и аппаратных средств, обеспечивающих взаимодействие пользователя с компьютером. Основу такого взаимодействия составляют диалоги. Под диалогом в данном случае понимают регламентированный обмен информацией между человеком и компьютером, осуществляемый в реальном масштабе времени и направленный на совместное решение конкретной задачи: обмен информацией и координация действий. Каждый диалог состоит из отдельных процессов ввода-вывода, которые физически обеспечивают связь пользователя и компьютера. Обмен информацией осуществляется передачей сообщений и управляющих сигналов.

По аналогии с процедурным и объектным подходом к программированию различают процедурно-ориентированный и объектно-ориентированный подходы к разработке интерфейсов.

Процедурно-ориентированные интерфейсы используют традиционную модель взаимодействия с пользователем, основанную на понятиях «процедура» и «операция». В рамках этой модели программное обеспечение предоставляет пользователю возможность выполнения некоторых действий, для которых пользователь определяет соответствующие данные и следствием выполнения которых является получение желаемых результатов.

Объектно-ориентированные интерфейсы используют несколько иную модель взаимодействия с пользователем, ориентированную на манипулирование объектами предметной области.[12] В рамках этой модели пользователю предоставляется возможность напрямую взаимодействовать с каждым объектом и инициировать выполнение операций, в процессе которых взаимодействуют несколько объектов. Задача пользователя формулируется как целенаправленное изменение некоторого объекта, имеющего внутреннюю структуру, определенное содержание и внешнее символьное или графическое представление.

Примеры прототипов диалоговых окон для каждого модуля представлены в Приложении Б.

Проектирование баз данных

Основная задача проектирования заключается в том, чтобы превратить модели анализа в документы детализированного проектирования, на основе которых реализуется система.

Основу проектирования БД составляют представления конечных пользователей конкретной организации - концептуальные требования к системе [26, 27]. Именно конечный пользователь в своей работе принимает решения с учетом получаемой в результате доступа к базе данных информации. От оперативности и качества этой информации будет зависеть эффективность работы организации. Данные, помещаемые в базу данных, также предоставляет конечный пользователь.

База данных (БД) - это совокупность структурированных и взаимосвязанных данных и методов, обеспечивающих добавление выборку и отображение данных.

База данных - это единое, большое хранилище данных, которое однократно определяется, а затем используется одновременно многими пользователями из разных подразделений.

Проектирование базы данных - процесс создания проекта базы данных, предназначенной для поддержки функционирования предприятия и способствующей достижению его целей.

Основными целями проектирования базы данных являются:

представление данных и связей между ними, необходимых для всех основных областей применения данного приложения и любых существующих групп его пользователей;

создание модели данных, способной поддерживать выполнение любых требуемых транзакций обработки данных;

разработка предварительного варианта проекта, структура которого позволяет удовлетворить все основные требования, предъявляемые к производительности системы - например, ко времени реакции системы.

Применение моделирования данных в процессе проектирования баз данных состоит в углублении понимания значения (семантики) данных и упрощении процедур обсуждения требований к данным. При создании модели данных (это интегрированный набор понятий для описания данных, связей между ними и ограничений, накладываемых на данные в некоторой организации) обязательно потребуется получить ответы на определенные вопросы об отдельных сущностях, связях и атрибутах. Моделирование данных упрощает, понимание смыла элементов данных, поэтому построение модели необходимо для того, чтобы гарантировать понимание таких аспектов данных, как:

вид данных с точки зрения каждого пользователя;

природа данных самих по себе, независимо от их физического представления;

использование данных в пределах области применения приложения.

Процесс проектирования базы данных состоит трех основных фаз:

концептуального проектирования;

логического проектирования;

физического проектирования.

Первая фаза процесса проектирования базы данных называется концептуальным проектированием базы данных. Она заключается в создании концептуальной модели данных для анализируемой части предприятия. Эта модель данных создается на основе информации, записанной в спецификациях требований пользователей. Концептуальное проектирование базы данных абсолютно не зависит от таких подробностей ее реализации, как тип выбранной целевой системы управления базой данных (СУБД), набор создаваемых прикладных программ, используемые языки программирования, тип выбранной вычислительной платформы, а также от любых других особенностей физической реализации. При разработке концептуальная модель данных постоянно подвергается тестированию и проверке на соответствие требованиям пользователей. Созданная концептуальная модель данных предприятия является источником информации для фазы логического проектирования базы данных.

Концептуальная модель данных представляет собой набор ее сущностей и связей (отношений), другими словами, это доменная модель, которая содержит только сущности системы и взаимосвязи между ними.[1]

Сущность (entity) - это отдельный тип объекта (сотрудник, место или вещь, понятие или событие) организации, который должен быть представлен в базе данных. Отношением называется связь между элементами. (relationship). Иначе связь - это то, что объединяет несколько сущностей. На рисунке 2.5 изображена концептуальная модель данных разрабатываемой АИС.

Рисунок 2.5 - Концептуальная модель данных

Вторая фаза проектирования базы данных называется логическим проектированием БД. Ее цель состоит в создании логической модели данных для исследуемой части предприятия. Концептуальная модель данных, созданная на предыдущем этапе, уточняется и преобразуется в логическую модель данных. Логическая модель данных учитывает особенности выбранной модели организации данных в целевой СУБД (например, предполагается использование некоторой реляционной СУБД). Однако на этом этапе игнорируются все остальные аспекты выбранной СУБД - например, любые особенности физической организации ее структур хранения данных и построения индексов.

Если концептуальная модель данных не зависит от любых физических аспектов реализации, то логическая модель данных создается на основе выбранной модели организации данных целевой СУБД.

В процессе разработки логическая модель данных постоянно тестируется и проверяется на соответствие требованиям пользователей. Построенная логическая модель данных является источником информации для этапа физического проектирования и обеспечивает разработчика физической базы данных средствами нахождения компромиссов, необходимых для достижения поставленных целей, что очень важно для эффективного проектирования.

Логическая модель данных представляет собой набор ее сущностей, связей и атрибутов, т.е. уточняется доменная модель - выделяются вновь классы, уточняются взаимоотношения между классами, для каждого класса определяются его атрибуты. Приложение В.

Атрибутом (attribute) называется свойство, которое описывает некоторую характеристику описываемого объекта.[20] Класс (объект) может, иметь любое число атрибутов или не иметь их вовсе.

На основе полученной концептуальной модели и данных разработана логическая модель данных проектируемой подсистемы (рис. 2.6).

Рисунок 2.6 ? Логическая модель данных

Физическое проектирование базы данных - процесс создания описания конкретной реализации базы данных, размещаемой во вторичной памяти. Предусматривает описание структуры хранения данных и методов доступа, предназначенных для осуществления наиболее эффективного доступа к информации.

Физическое проектирование является третьей фазой процесса создания проекта базы данных, при выполнении которой проектировщик принимает решения о способах реализации разрабатываемой базы данных.

Во время предыдущей фазы проектирования была определена логическая структура базы данных (т.е. набор ее сущностей, связей и атрибутов). Хотя эта структура не зависит от конкретной целевой СУБД, она создавалась с учетом выбранной модели хранения данных, например реляционной. Однако, приступая к физическому проектированию базы данных, прежде всего, необходимо выбрать конкретную целевую СУБД. Поэтому физическое проектирование неразрывно связано с конкретной СУБД.

На основе логической модели данных составляется физическая модель данных. Физический уровень модели данных, в отличие от логического уровня, зависит от конкретной СУБД, фактически являясь отображением системного каталога. В физическом уровне модели содержится информация о всех объектах базы данных. Поскольку стандартов на объекты базы данных не существует, физический уровень модели зависит от конкретной реализации СУБД. Исходя из выше сказанного, составляется физическая модель базы данных системы.

На рисунке 2.7 изображена физическая модель данных, реализованная в MS SQL Server 2005 при помощи инструмента SQL Server Management Studio, входящий в пакет инструментов MS SQL Server 2005.

Рисунок 2.7 - Физическая модель данных

В качестве базы данных была выбрана СУБД Microsoft SQL Server 2005. Данный выбор был обусловлен наличием у этой версии СУБД развитых средств службы уведомлений и службы отчетности. Данные средства необходимы для реализации полного соответствия работы системы голосования и принципа осуществления данного бизнес-процесса руководящего аппарата частно-государственного партнерства «Форсайт центр». Кроме того, в настоящее время наиболее широко используемой является версия MS SQL Server 2005. В состав Microsoft SQL Server 2005 входят простые утилиты администрирования (Enterprise Manager), сервисы преобразования данных (Data Transformation Services), облегчающие перенос данных в SQL Server из других типов СУБД, поддержка распределенных запросов и транзакций, OLAP-сервер и утилиты для создания хранилищ данных (в том числе данных из других серверных СУБД).

Из особенностей так же можно выделить:

масштабируемость и надежность. SQL Server 2005 обеспечивает практически неограниченный рост объемов данных за счет увеличения надежности и масштабируемости системы, используя все преимущества мультипроцессорной обработки данных. SQL Server 2005 Enterprise Edition обеспечивает параллельность обработки данных;[30]

высокая скорость построения решений. SQL Server 2005 уменьшает время создания, развертывания и выхода на рынок современных приложений для задач бизнеса, электронной коммерции, использует встроенный отладчик T-SQL. Совершенствует и ускоряет процесс поиска данных, упрощает управление, позволяет использовать создаваемые пользователем функции в других приложениях.

Обоснование выбора платформы информационной системы

При разработке автоматизированной информационной системы анализа и учета были определены следующие программные продукты:

высокоуровневый язык программирования MS Visual C# 2008;

MS SQL Server 2005;

Rational Rose Enterprise Edition 2007;

ERWin Data Modeler 7.3.

Для разрабатываемой информационной системы выбрана платформа Microsoft Visual Studio 2008. В качестве языка реализации приложения выбран C#.

Платформа.NET является полностью независимой от используемых языков программирования. Можно использовать несколько.NET-совместимых языков программирования даже в рамках одного проекта.

Основные возможности.NET следующие:

полные возможности взаимодействия с существующим кодом;

полное и абсолютное межъязыковое взаимодействие, межъязыковая обработка исключений и межъязыковая отладка;

общая среда выполнения для любых приложений.NET, вне зависимости от того, на каких языках они были созданы. Один из важных моментов при этом - то, что для всех языков используется один и тот же набор встроенных типов данных;

библиотека базовых классов, которая обеспечивает сокрытие всех сложностей, связанных с непосредственным использованием вызовов API, предлагает целостную объектную модель для всех языков программирования, поддерживающих.NET;

отсутствует сложность СОМ;

действительное упрощение процесса развертывания приложения.

В.NET нет необходимости регистрировать двойные типы в системном реестре..NET позволяет разным версиям одного и того же модуля DLL мирно сосуществовать на одном компьютере.

Проектирование модулей (объектно-ориентированные модели)

Процесс проектирования начинается с того, что модель анализа и выбранная архитектура принимается в качестве основной входной информации. Далее, в процессе проектирования используются нефункциональные требования к системе и ограничения, налагаемые на архитектуру, в результате чего модель анализа трансформируется в новую форму - модель проектирования, которая затем может быть напрямую реализована в виде программного кода.

Страницы: 1, 2, 3, 4