Выбор программного обеспечения для разработки информационной системы

В ходе выполнения выпускной квалификационной работы было использовано следующее программное обеспечение:

1. СУБД MS Access

2. Язык программирования Delphi

Microsoft Office Access

Реляционная СУБД корпорации Microsoft. Cистема управления базами данных (СУБД) — специализированная программа (чаще комплекс программ), предназначенная для организации и ведения базы данных. Для создания и управления информационной системой СУБД необходима в той же степени, как для разработки программы на алгоритмическом языке необходим транслятор.

Транслятор – это машинная программа, которая транслирует с одного языка на другой.

Как реляционная СУБД Access обеспечивает доступ ко всем типам данных и позволяет использовать одновременно несколько таблиц базы данных. При этом с помощью Access можно существенно упростить структуру данных, облегчая тем самым выполнение поставленных задач. Таблицу Access можно связать с данными, хранящимися на большой ЭВМ или на сервере. Полученные результаты можно быстро и легко связать и объединить с данными из электронных таблиц Excel.

Основные компоненты MS Access: просмотр таблиц, построитель экранных форм, построитель SQL-запросов, построитель отчётов, выводимых на печать. Все они могут вызывать скрипты на языке VBA. Таким образом, MS Access позволяет разработать СУБД практически «с нуля» или написать оболочку для любой внешней СУБД.

Для работы с базой данных система использует Microsoft Jet database engine - систему управления базами данных, извлекающую и сохраняющую данные в пользовательских и системных задачах. Ядро базы данных Microsoft Jet можно рассматривать как компонент диспетчера данных, с помощью которого строятся остальные системы доступа к данным, такие как Microsoft Access и Microsoft Visual Basic.

Язык написания программных модулей для работы с базой данных - Microsoft Visual Basic for Applications (VBA).

Система Microsoft Access имеет собственные средства для разграничения прав доступа пользователей к базе данных.

Простейшим способом ограничения доступа к базе данных является установка пароля для открытия базы данных (*.mdb). После установки пароля при каждом открытии базы данных будет появляться диалоговое окно, в которое требуется ввести пароль. Этот способ достаточно надежен (Microsoft Access шифрует пароль, поэтому к нему нет доступа при непосредственном чтении файла базы данных), но он действует только при открытии базы данных. После открытия базы все объекты становятся доступными для пользователя (пока не определены другие типы защиты, описанные ниже в этом разделе). Для базы данных, которая совместно используется небольшой группой пользователей или на автономном компьютере, обычно оказывается достаточно установки пароля.

База данных может быть зашифрована. При шифровании базы данных ее файл сжимается и становится недоступным для чтения служебными программами или текстовыми редакторами. Дешифрование базы данных отменяет результаты операции шифрования.

Нельзя использовать установку пароля на базу данных, если предполагается выполнять репликацию базы. Реплицированные базы данных не могут быть синхронизированы, если установлен пароль базы данных.

Защита на уровне пользователей имеет большие возможности по разграничению прав. Этот способ подобен способам, используемым в большинстве сетевых систем.

При запуске Microsoft Access от пользователя требуется идентифицировать себя и ввести пароль. Microsoft Access по умолчанию создает две группы: администраторы (группа Admins) и простые пользователи (группа Users). Допускается определение других групп и пользователей.

Члены группы Admins имеют разрешения на доступ ко всем объектам базы данных. Другим группам и пользователям могут предоставляться разрешения на доступ только к отдельным объектам базы данных. Типовые разрешения на доступ для группы Users могут включать " Чтение данных" и " Обновление данных" для таблиц и запросов, а также " Открытие/запуск" для форм и отчетов.

Существуют 4 основные модели данных – списки (плоские таблицы), реляционные базы данных, иерархические и сетевые структуры.

В течение многих лет преимущественно использовались плоские таблицы (плоские БД) типа списков в Excel. В настоящее время наибольшее распространение при разработке БД получили реляционные модели данных. Реляционная модель данных является совокупностью простейших двумерных таблиц – отношений (англ. relation), т.е. простейшая двумерная таблица определяется как отношение (множество однотипных записей объединенных одной темой).

От термина relation (отношение) происходит название реляционная модель данных. В реляционных БД используется несколько двумерных таблиц, в которых строки называются записями, а столбцы полями, между записями которых устанавливаются связи. Этот способ организации данных позволяет данные (записи) в одной таблице связывать с данными (записями) в других таблицах через уникальные идентификаторы (ключи) или ключевые поля.

Виды логической связи.

Связь устанавливается между двумя общими полями (столбцами) двух таблиц. Существуют связи с отношением «один-к-одному», «один-ко-многим» и «многие-ко-многим».

Отношения, которые могут существовать между записями двух таблиц:

- один – к - одному, каждой записи из одной таблицы соответствует одна запись в другой таблице;

- один – ко - многим, каждой записи из одной таблицы соответствует несколько записей другой таблице;

- многие – к - одному, множеству записей из одной таблице соответствует одна запись в другой таблице;

- многие – ко - многим, множеству записей из одной таблицы соответствует несколько записей в другой таблице.

Тип отношения в создаваемой связи зависит от способа определения связываемых полей:

- Отношение «один-ко-многим» создается в том случае, когда только одно из полей является полем первичного ключа или уникального индекса.

- Отношение «один-к-одному» создается в том случае, когда оба связываемых поля являются ключевыми или имеют уникальные индексы.

- Отношение «многие-ко-многим» фактически является двумя отношениями «один-ко-многим» с третьей таблицей, первичный ключ которой состоит из полей внешнего ключа двух других таблиц.

Ключ – это столбец (может быть несколько столбцов), добавляемый к таблице и позволяющий установить связь с записями в другой таблице. Существуют ключи двух типов: первичные и вторичные или внешние.

Первичный ключ – это одно или несколько полей (столбцов), комбинация значений которых однозначно определяет каждую запись в таблице. Первичный ключ не допускает значений Null и всегда должен иметь уникальный индекс. Первичный ключ используется для связывания таблицы с внешними ключами в других таблицах.

Внешний (вторичный) ключ - это одно или несколько полей (столбцов) в таблице, содержащих ссылку на поле или поля первичного ключа в другой таблице. Внешний ключ определяет способ объединения таблиц.

Из двух логически связанных таблиц одну называют таблицей первичного ключа или главной таблицей, а другую таблицей вторичного (внешнего) ключа или подчиненной таблицей. СУБД позволяют сопоставить родственные записи из обеих таблиц и совместно вывести их в форме, отчете или запросе.

Существует три типа первичных ключей: ключевые поля счетчика (счетчик), простой ключ и составной ключ.

Поле счетчика (Тип данных «Счетчик»). Тип данных поля в базе данных, в котором для каждой добавляемой в таблицу записи в поле автоматически заносится уникальное числовое значение.

Простой ключ. Если поле содержит уникальные значения, такие как коды или инвентарные номера, то это поле можно определить как первичный ключ. В качестве ключа можно определить любое поле, содержащее данные, если это поле не содержит повторяющиеся значения или значения Null.

Составной ключ. В случаях, когда невозможно гарантировать уникальность значений каждого поля, существует возможность создать ключ, состоящий из нескольких полей. Чаще всего такая ситуация возникает для таблицы, используемой для связывания двух таблиц многие - ко - многим.

Если возникают затруднения с выбором подходящего типа первичного ключа, то в качестве ключа целесообразно выбрать поле счетчика.

Программы, которые предназначены для структурирования информации, размещения ее в таблицах и манипулирования данными называются системами управления базами данных (СУБД). Другими словами СУБД предназначены как для создания и ведения базы данных, так и для доступа к данным. В настоящее время насчитывается более 50 типов СУБД для персональных компьютеров. К наиболее распространенным типам СУБД относятся: MS SQL Server, Oracle, Informix, Sybase, DB2, MS Access и т. д.

Программный продукт Borland Delphi 7

Delphi — это среда объектно-ориентированного программирования, основанная на языке Object Pascal. Используется для разработки и поддержки программного обеспечения. В отличии от своего прародителя, языка Pascal, многофункционален и удобен тем, что имеет визуальный редактор приложения, который позволяет создавать внешний облик будущей программы.

Delphi – это ещё и комбинация нескольких важнейших технологий: высокопроизводительный компилятор в машинный код, объектно-ориентированная модель компонента, визуальное построение приложений из программных прототипов, масштабируемые средства для построения баз данных.

Использование Delphi позволяет создавать как самые простые приложений, на разработку которых требуется 2-3 часа, так и серьезные корпоративные проекты, предназначенных для работы десятков и сотен пользователей. Вследствие чего Delphi предназначен не только для программистов-профессионалов, им также могут пользоваться и учителя, и врачи, и преподаватели ВУЗов, и бизнесмены, все те, кто используют компьютер с чисто прикладной целью, то есть для того, чтобы быстро решить какие-то свои задачи, не привлекая для этого программистов со стороны.

Обзор компонентов Borland Delphi 7.

Простейшей и, пожалуй, наиболее часто используемой кнопкой является кнопка Button, расположенная на странице библиотеки " Standard".

Основное с точки зрения внешнего вида свойство кнопки — Caption (надпись). В надписях кнопок можно предусматривать использование клавиш ускоренного доступа, выделяя для этого один из символов надписи. Перед символом, который должен соответствовать клавише ускоренного доступа, ставится символ амперсанта «&». Этот символ не появляется в надписи, а следующий за ним символ оказывается подчеркнутым. Тогда пользователь может вместо щелчка на кнопке нажать в любой момент клавишу Alt совместно с клавишей выделенного символа.

Например, если в вашем приложении имеется кнопка выполнения какой-то операции, вы можете задать ее свойство Caption равным «" & Выполнить"». На кнопке эта надпись будет иметь вид «" Выполнить"». И если пользователь нажмет клавиши Alt-В, то это будет эквивалентно щелчку на кнопке.

Основное событие любой кнопки — OnClick, возникающее при щелчке на ней. Именно в обработчике этого события записываются операторы, которые должны выполняться при щелчке пользователя на кнопке. Помимо этого есть еще ряд событий, связанных с различными манипуляциями клавишами и кнопками мыши.

Свойство Cancel, если его установить в true, определяет, что нажатие пользователем клавиши Esc будет эквивалентно нажатию на данную кнопку. Это свойство целесообразно задавать равным true для кнопок «" Отменить"» в различных диалоговых окнах, чтобы можно было выйти из диалога, нажав на эту кнопку или нажав клавишу Esc.

Свойство Default, если его установить в true, определяет, что нажатие пользователем клавиши ввода Enter будет эквивалентно нажатию на данную кнопку, даже если данная кнопка в этот момент не находится в фокусе. Правда, если в момент нажатия Enter в фокусе находится другая кнопка, то все-таки сработает именно кнопка в фокусе.

Еще одно свойство — ModalResult используется в модальных формах, рассмотрение которых выходит за рамки данной книги. В обычных приложениях значение этого свойства должно быть равно mrNone.

Из методов, присущих кнопкам, имеет смысл отметить один — Click. Выполнение этого метода эквивалентно щелчку на кнопке, т.е. вызывает событие кнопки OnClick. Этим можно воспользоваться, чтобы продублировать какими-то другими действиями пользователя щелчок на кнопке.

Пусть, например, вы хотите, чтобы при нажатии пользователем клавиши с символом «С» или «с» в любой момент работы с приложением выполнялись операции, предусмотренные в обработчике события OnClick кнопки Button1. Поскольку неизвестно, какой компонент будет находиться в фокусе в момент этого события, надо перехватить его на уровне формы. Такой перехват осуществляется, если установить свойство формы KeyPreview в true. Тогда в обработчике события формы OnKeyPress можно написать оператор

if (key='C' or key='c') then Button1.Click;

Если пользователь ввел символ «С» или «с», то в результате будет выполнен обработчик щелчка кнопки Button1.

Для работы с ADO на вкладке компонентов ADO есть шесть компонентов: TADOConnection, TADOCommand, TADODataSet, TADOTable, TADOQuery, TADOStoredProc.

TADOConnection аналогичен компоненту BDE TDatabase и используется для указания базы данных и работы транзакциями.

TADOTable – таблица доступная через ADO.

TADOQuery – запрос к базе данных. Это может быть как запрос, в результате которого возвращаются данные и базы (например, SELECT), так и запрос не возвращающий данных (например, INSERT).

TADOStoredProc – вызов хранимой процедуры. В отличие от BDE и InterBase хранимые процедуры в ADO могут возвращать набор данных, по этому компонент данного типа является потомком от TDataSet и может выступать источником данных в компонентах типа TDataSource.

TADOCommand и TADODataSet являются наиболее общими компонентами для работы с ADO, но и наиболее сложными в работе. Оба компонента позволяют выполнять команды на языке провайдера данных (так в ADO называется драйвер базы данных).

Разница между ними в том, что команда, исполняемая через TADODataSet, должна возвращать набор данных и этот компонент позволяет работать с ними средствами Delphi (например, привязать компонент типа TDataSource). А компонент TADOCommand позволяет исполнять команды не возвращающие набор данных, но не имеет штатных средств Delphi для последующего использования возвращенного набора данных.

Очевидно, что все компоненты должны связываться с базой данных. Делается это двумя способами либо через компонент TADOConnection либо прямым указанием базы данных в остальных компонентах. К TADOConnection остальные компоненты привязываются с помощью свойства Connection, к базе данных напрямую через свойство ConnectionString.

База данных может быть указана двумя способами через файл линка к данным (файл в формате Microsoft Data Link, расширение UDL), либо прямым заданием параметров соединения. Значение свойства всех ConnectionString этих компонент могут быть введены напрямую в текстовой форме, но куда проще вызвать редактор свойства нажав на кнопку «…» в конце поля ввода.

При выборе «Use data link file» и нажатии на кнопку «Browse…» появляется стандартный диалог выбора файла. Этот файл можно создать в любом окне explorer-а (в этом окне открытия файла, в самом explorer, на desktop и т.д.) вызвав контекстное меню и выбрав пункт «New/Microsoft Data Link». Потом вызовите локальное меню для созданного файла и выберите в нем пункт «Open». После этого появится property sheet описанный чуть ниже. Эти же вкладки содержит и property sheet, вызываемый через пункт «Property» локального меню UDL файла, но в нем еще есть вкладки относящиеся к самому файлу.

Использование файлов Microsoft Data Link упрощает поддержку приложений, так как возможно использовать средства Windows для настройки приложения.

При выборе в редакторе свойства «Use connection string» и нажатии на кнопку «Build…» появляется такой же property sheet, как и при выборе «Open» для Microsoft Data Link файла.

В этом окне выбирается тип базы данных, местоположение базы и параметры соединения.

На первой странице выбирается тип базы данных или Provider, в терминах ADO.

Базы MS Access доступны как через «Microsoft Jet OLE DB Provider», так и через «Microsoft OLE DB Provider for ODBC».

Следующая страница зависит от выбранного типа базы, однако для всех типов есть кнопка «Test connection» позволяющая проверить правильность и полноту параметров. Checkbox «Blank password» подавляет диалог ввода идентификатора и пароля пользователя при установлении соединения, если поле пароля пустое.

Checkbox «Allow saving password» сохраняет пароль в строке параметров соединения. Если он не отмечен, то введенный пароль будет использоваться только при выполнении тестового соединения. Радиокнопка «Use data source name» позволяет ввести предустановленный алиас ODBC, а через «Use connection string» вводится как алиасы так и тип ODBC драйвера и параметры соединения.

Параметры идентификации пользователя аналогичны выше описанным.

На странице «Advanced» расположены дополнительные параметры, с помощью которых устанавливается уровень доступа к файлу базы данных, таймаут сетевого соединения (то есть время через которое связь будет считаться потерянной, если сервер не отвечает) и уровень глубины проверки секретности соединения.

На странице «All» можно отредактировать все параметры с предыдущих страниц и параметры зависящие от провайдера, но не вошедшие на страницу «Connection». Редактирование осуществляется в виде параметр – значение, причем в текстовой форме, никаких диалогов нет. Помощи то же нет, эти параметры описаны только в документации на провайдер. Ее можно найти в MSDN Data Access Services/Microsoft Data Access Components (MDAC) SDK/Microsoft ActiveX Data Objects (ADO)/Microsoft ADO Programmer's Reference/Using Providers with ADO. В компоненте TADOConnection есть свойства Provider, DefaultDatabase и Mode которые являются альтернативным методом задания частей строки параметров соединения – провайдера, базы данных (например, пути до базы MS Access) и режима совместного использования файлов базы данных. Эти значение этих свойств автоматически включаются в строку соединения, если были заданы до активизации компонента и автоматически выставляются после соединения.

1.6. Методика тестирования программного продукта

Тестирование программного продукта - процесс исследования программного продукта (ПО) с целью получения информации о качестве продукта.

Виды тестирования:

Модульное тестирование (юнит-тестирование) — тестируется минимально возможный для тестирования компонент, например, отдельный класс или функция. Часто модульное тестирование осуществляется разработчиками ПО.

Интеграционное тестирование — тестируются интерфейсы между компонентами, подсистемами. При наличии резерва времени на данной стадии тестирование ведётся итерационно, с постепенным подключением последующих подсистем.

Системное тестирование— тестируется интегрированная система на её соответствие требованиям.

Альфа-тестирование — имитация реальной работы с системой штатными разработчиками, либо реальная работа с системой потенциальными пользователями/заказчиком. Чаще всего альфа-тестирование проводится на ранней стадии разработки продукта, но в некоторых случаях может применяться для законченного продукта в качестве внутреннего приёмочного тестирования.

Иногда альфа-тестирование выполняется под отладчиком или с использованием окружения, которое помогает быстро выявлять найденные ошибки. Обнаруженные ошибки могут быть переданы тестерами для дополнительного исследования в окружении, подобном тому, в котором будет использоваться ПО.

Бета-тестирование — в некоторых случаях выполняется распространение версии с ограничениями (по функциональности или времени работы) для некоторой группы лиц, с тем, чтобы убедиться, что продукт содержит достаточно мало ошибок. Иногда бета-тестирование выполняется для того, чтобы получить обратную связь о продукте от его будущих пользователей.

Часто для свободного/открытого ПО стадия альфа - тестирования, характеризует функциональное наполнение кода, а бета - тестирования — стадию исправления ошибок. При этом, как правило, на каждом этапе разработки промежуточные результаты работы доступны конечным пользователям.

При тестировании белого ящика, разработчик теста имеет доступ к исходному коду программ и может писать код, который связан с библиотеками тестируемого ПО. Это типично для юнит-тестирования, при котором тестируются только отдельные части системы. Оно обеспечивает то, что компоненты конструкции — работоспособны и устойчивы, до определённой степени. При тестировании белого ящика используются метрики покрытия кода или мутационное тестирование.

При тестировании чёрного ящика, тестировщик имеет доступ к ПО только через те же интерфейсы, что и заказчик или пользователь, либо через внешние интерфейсы, позволяющие другому компьютеру либо другому процессу подключиться к системе для тестирования. Например, тестирующий модуль может виртуально нажимать клавиши или кнопки мыши в тестируемой программе с помощью механизма взаимодействия процессов, с уверенностью в том, все ли идёт правильно, что эти события вызывают тот же отклик, что и реальные нажатия клавиш и кнопок мыши. Как правило, тестирование чёрного ящика ведётся с использованием спецификаций или иных документов, описывающих требования к системе. Как правило, в данном виде тестирования критерий покрытия складывается из покрытия структуры входных данных, покрытия требований и покрытия модели (в тестировании на основе моделей).

При тестировании серого ящика разработчик теста имеет доступ к исходному коду, но при непосредственном выполнении тестов доступ к коду, как правило, не требуется.