Программирование комплекса «Библиотека»

Оглавление

Введение 3

1. Постановка задачи 6

2. История развития СУБД 8

2.1. Типы и структуры данных 8

2.1.1. Основные типы данных. 8

2.1.2. Обобщенные структуры или модели данных. 9

2.1.3. Методы доступа к данным. 10

2.2. Классификация моделей баз данных 11

2.2.1. Иерархическая модель данных. 11

2.2.2. Сетевая модель данных 12

2.2.3. Реляционная модель данных 15

2.2.4. Постреляционные СУБД. 19

3. Практическая реализация 23

3.1. Пояснения к техническому заданию. 23

3.2. Интерфейс ПК «Библиотека» 24

3.3. Описание программного кода 34

3.3.1 Описание класса Form1. 34

4. Экономическое обоснование 55

5. Инструкция по технике безопасности при работе на компьютере 67

Введение

Уже давно не секрет, что на предприятиях используются программные продукты, изготовленные на заказ по индивидуальным требованиям, или составленные самими сотрудниками предприятия. На любом предприятии есть процессы, которые можно автоматизировать благодаря таким приложениям, будь то база данных сотрудников с их контактными данными, или же сложное программное обеспечение, созданное для специальных больших агрегатов или конвейерных лент.

В этой работе рассматривается автоматизация процесса учета книг, периодики и статей в библиотеке Негосударственного образовательного учреждения «ОНУТЦ ОАО «Газпром» (Отраслевой научно-исследовательский учебно-тренажерный центр ОАО «Газпром»).

Объектом исследования является библиотека НОУ «ОНУТЦ ОАО «Газпром». Это учреждение является отраслевой образовательной организацией, но помимо этого занимается разработкой компьютерных обучающих систем для подготовки специалистов и руководителей обществ и организаций компании ОАО «Газпром».

Предмет исследования

Целью данной дипломной работы является создание программного комплекса «Библиотека» (далее ПК «Библиотека») для ведения учета литературы находящийся в библиотеке, а также сотрудников имеющих на руках какие либо материалы из нее.

Задачи исследования: (задачи исследования вытекают из глав твоей дипломной работы, перечисли их по пунктам).

ПК «Библиотека» состоит из двух модулей:

• Библиотекарь - представляет собой приложение Windows,  в котором и происходит заполнение базы данных информацией о литературе и сотрудниках.
• Читатель – этот модуль предназначен для обеспечения сотрудников ОНУТЦ доступа к базе данных книг библиотеки. Модуль читателя представляет собой веб-интерфейс.

Актуальность выбранной темы подчеркивается тем обстоятельством, что ПК «Библиотека» будет использоваться в НОУ ОНУТЦ как полноценный программный комплекс. Также правильным решением являлось использование собственных ресурсов предприятия и собственного штата сотрудников. Это экономически выгодно, а также существенной и весомой частью является сопровождение данного продукта, которое при использовании собственных ресурсов никуда не отсеивается (в отличие от покупного программного обеспечения, в котором сопровождение также необходимо оплачивать отдельно). В качестве преимущества такой модели разработки можно отметить то, что реализация пользовательского интерфейса может быть как и веб-приложением, так и в виде локального приложения. Ко всему выше перечислено можно добавить и тот факт, что и заказчиком и исполнителем является одна и та же структура, это приводит к наименьшему времени передачи инструкций, исправлений и изменений в приложении. Этому способствует индивидуальный подход и согласованная работа.

Проведенный анализ рынка программных продуктов подтвердил рациональность решения руководства ОНУТЦ создать КП «Библиотека» используя свои собственные ресурсы. Использование бесплатной базы данных, в частности Firebird версии 2.1., в качестве основы при написании проекта, является экономически выгодным решением, так как переплачивать лишние деньги за СУБД, которая использовалась бы процентов на 5-6 от ее максимально возможных ресурсов являлось бы, как минимум, не рациональным решением. Ниже приведена приблизительная стоимость, а также названия компаний, которые могли бы предоставить услуги по разработке приблизительно похожего  приложения (Таблица 1).

Название компании	Цена программного комплекса (изготовления)	Сроки изготовления	Цена сопровождения
Альтсофт (AltSoft)	С готовым ТЗ – от 70000 рублей. Без ТЗ – от 80000 рублей. Цена зависит от сложности, уникальности, наличия Web доступа и производительности.	Различные, начиная    от 1.5 месяца, в зависимости от наличия ТЗ, наличия Web доступа и сложности.	На 1 год от 80000 до 300000 р. На 2 года от 150000 до 500000 р.
Астония (Astonia)	Цена зависит от выбранной СУБД, а также от сложности приложения. Приблизительная цена самого дешевого приложения от 90000р.	Зависит от сложности приложения. Начиная от 55 рабочих дней.	Сопровождение отсутствует.
Red Cow	Цена зависит от сложности, уникальности и наличия Web доступа приложения. Минимальная цена – 95000 р.	Сроки зависят от сложности приложения. Минимальные сроки написания 50 календарных дней.	На 1 год – от 60000 р.

Таблица 1

Ниже приведена примерная цена (цены взяты из интернет магазинов) на некоторые виды СУБД. Как было написано выше, с точки зрения рациональности,  покупка лицензионной, мощной СУБД не имеет смысла, так как можно использовать более слабую и бесплатную СУБД, ресурсы которой также не будут использованы на 100%.

Продажа\составление	Название	Производитель	Цена
Продажа	Access 2010 Sngl OLP NL	Microsoft	5 750 руб.
Продажа	Microsoft SQL Server Developer Edition 2008 R2	Microsoft	2 149 руб.
Продажа	Oracle Database Standard Edition	Oracle Corporation	11 500 руб.
Продажа	Oracle Database	Oracle Corporation	194 410 руб.
Продажа	Microsoft Visual FoxPro Professional 9.0	Microsoft	10 572 руб.
Составление на заказ	Астония (Astonia)	Астония (Astonia)	От 6000 руб.

Таблица 2

1. Постановка задачи

В конце прохождения преддипломной практики нам было поручено разработать программу автоматизации учета библиотечного материала, имеющегося в библиотеке НОУ ОНУТЦ ОАО «Газпром».

В библиотеке на сегодняшний момент имеются следующие номенклатурные единицы:

• Книги;
• Журналы;
• Газеты;
• Статьи;
• Отчеты о работе учреждения;
• Сборники локальных нормативных актов (инструкции, положения, правила и т.д.)
• Информация на различных носителях в электронном виде;
• Иные материалы.

К началу разработки программного продукта, администрацией НОУ ОНУТЦ ОАО «Газпром» было разработано техническое задание, включающее в себя следующие основные требования:

1. Наименование разработки: Программный комплекс «Библиотека» (далее - ПК «Библиотека»).
2. ПК «Библиотека» состоит из двух модулей: модуля библиотекаря, модуля читателя. Модуль библиотекаря предназначен для учета книг. Модуль читателя предназначен для обеспечения сотрудников ОНУТЦ доступа к базе данных книг библиотеки.

Также были сформированы уточненные требования к реализации и условиям функционирования программного продукта:

1. В качестве СУБД необходимо использовать Firebird версии 2.1. Модуль библиотекаря должен быть приложением Windows. В качестве средства разработки модуля библиотекаря необходимо использовать C#. Модуль читателя должен иметь веб-интерфейс и являться серверным приложением. В качестве средства разработки для модуля читателя необходимо использовать языки php, html, JavaScript.
2. Требования к функциональным характеристикам:

Оболочка модуля библиотекаря должна содержать:

• редактор карточек литературы, периодики, статей;
• редактор данных читателей;
• журнал выдачи литературы читателям;
• отчетные документы.

Модуль читателя должен содержать:

• функцию поиска литературы;
• страницу последних поступлений в библиотеку;
• журнал выдачи литературы читателям;
• функцию отображения карточки выбранной книги и ее историю выдачи читателям.

3. Для эксплуатации ПК «Библиотека»  необходимо следующее аппаратное и программное обеспечение:

• Библиотекарь и читатель должны иметь IBM PC-совместимый компьютер с тактовой частотой процессора не менее 2000 МГц, содержащий 1 Гбайт оперативной памяти, работающий под управлением операционной системы Windows ME/2000/XP/Vista/7 и имеющий Internet Explorer;
• Модуль читателя должен быть установлен на серверный компьютер с установленными на нем СУБД Firebird версии 2.1 и Apache, работающий под управлением операционной системы Windows Server или Ubuntu.

Отдельно оговорены сроки разработки и пробного внедрения ПК:

• технические требования к ПК Библиотека -  май 2012
• создание макета ПК «Библиотека» -  июнь 2012
• сдача ПК «Библиотека» -  июль 2012

2. История развития СУБД

2.1. Типы и структуры данных

2.1.1. Основные типы данных.

Данные, хранящиеся в памяти ЭВМ представляют собой совокупность нулей и единиц (битов). Биты объединяются в последовательности: байты, слова и т.д. Каждому участку оперативной памяти, который может вместить один байт или слово, присваивается порядковый номер (адрес).

Какой смысл заключен в данных, какими символами они выражены - буквенными или цифровыми, что означает то или иное число - все это определяется программой обработки. Все данные необходимые для решения практических задач подразделяются на несколько типов, причем понятие тип связывается не только с представлением данных в адресном пространстве, но и со способом их обработки.

Любые данные могут быть отнесены к одному из двух типов: основному (простому), форма представления которого определяется архитектурой ЭВМ, или сложному, конструируемому пользователем для решения конкретных задач.

Данные простого типа это - символы, числа и т.п. элементы, дальнейшее дробление которых не имеет смысла. Из элементарных данных формируются структуры (сложные типы) данных.

Некоторые структуры:

• Массив(функция с конечной областью определения) - простая совокупность элементов данных одного типа, средство оперирования группой данных одного типа. Отдельный элемент массива задается индексом. Массив может быть одномерным, двумерным и т.д. Разновидностями одномерных массивов переменной длины являются структуры типа кольцо, стек, очередь и двухсторонняя очередь.
• Запись(декартово произведение) - совокупность элементов данных разного типа. В простейшем случае запись содержит постоянное количество элементов, которые называют полями. Совокупность записей одинаковой структуры называется файлом. (Файлом называют также набор данных во внешней памяти, например, на магнитном диске). Для того, чтобы иметь возможность извлекать из файла отдельные записи, каждой записи присваивают уникальное имя или номер, которое служит ее идентификатором и располагается в отдельном поле. Этот идентификатор называют ключом.

Такие структуры данных как массив или запись занимают в памяти ЭВМ постоянный объем, поэтому их называют статическими структурами. К статическим структурам относится также множество.

Имеется ряд структур, которые могут изменять свою длину - так называемые динамические структуры. К ним относятся дерево, список, ссылка.

Важной структурой, для размещения элементов которой требуется нелинейное адресное пространство является дерево. Существует большое количество структур данных, которые могут быть представлены как деревья. Это, например, классификационные, иерархические, рекурсивные и др. структуры.

Рисунок 1

2.1.2. Обобщенные структуры или модели данных.

Выше мы рассмотрели несколько типов структур, являющихся совокупностями элементов данных: массив, дерево, запись. Более сложный тип данных может включать эти структуры в качестве элементов. Например, элементами записи может быть массив, стек, дерево и т.д.

Существует большое разнообразие сложных типов данных, но исследования, проведенные на большом практическом материале, показали, что среди них можно выделить несколько наиболее общих. Обобщенные структуры называют также моделями данных, т.к. они отражают представление пользователя о данных реального мира.

Любая модель данных должна содержать три компоненты:

• структура данных - описывает точку зрения пользователя на представление данных.
• набор допустимых операций, выполняемых на структуре данных. Модель данных предполагает, как минимум, наличие языка определения данных (ЯОД), описывающего структуру их хранения, и языка манипулирования данными (ЯМД), включающего операции извлечения и модификации данных.
• ограничения целостности - механизм поддержания соответствия данных предметной области на основе формально описанных правил.

В процессе исторического развития в СУБД использовалось следующие модели данных:

• Иерархическая;
• Сетевая;
• Реляционная.

В последнее время все большее значение приобретает объектно-ориентированный подход к представлению данных.

2.1.3. Методы доступа к данным.

Вопросы представления данных тесно связаны с операциями, при помощи которых эти данные обрабатываются. К числу таких операций относятся: выборка, изменение, включение и исключение данных. В основе всех перечисленных операций лежит операция доступа, которую нельзя рассматривать независимо от способа представления.

В задачах поиска предполагается, что все данные хранятся в памяти с определенной идентификацией и, говоря о доступе, имеют в виду прежде всего доступ к данным (называемым ключами), однозначно идентифицирующим связанные с ними совокупности данных.