Система управления базой данных объектов гражданской обороны для принятия решений в чрезвычайной ситуации (Диплом)

незначительную нагрузку на ЦП. Каждый новый клиент добавляет вычислительную

мощность к сети.

[pic]

Рисунок 3.1.

Варианты построения файл-серверных приложений.

Объектами разработки в файл-серверном приложении являются компоненты

приложения, определяющие логику диалога PL, а также логику обработки BL и

управления данными DL. Разработанное приложение реализуется либо в виде

законченного загрузочного модуля или в виде специального кода для

интерпретации.

Однако такая архитектура имеет два основных недостатка: некоторые

запросы к БД могут перекачивать всю БД клиенту, загружая сеть и имея

непредсказуемое время реакции, тем самым, создавая значительный сетевой

график, а также возникающая проблема "толстого клиента" - Windows-

интерфейс, коды приложения и СУБД могут перегрузить даже мощный ПК.

Первый недостаток особенно сказывается при организации удаленного

доступа к базам данных на файл-сервере через низкоскоростные каналы связи.

В этом случае система с удаленными рабочими станциями оказывается

практически неработоспособной. В данным случае единственное решение -

удаленное управление файл-серверным приложением в сети (таблица 3.1 и

рисунок 3.1). В локальной сети ставится сервер приложений, совмещенный с

телекоммуникационным сервером (сервер доступа). В многозадачной среде этого

сервера выполняются обычные файл-серверные приложения. Особенность состоит

в том, что диалоговый ввод-вывод поступает через телекоммуникации от

удаленных клиентов. Приложения не должны быть слишком сложными, иначе шансы

перегрузки сервера увеличиваются, или же нужна очень мощная платформа для

сервера приложений. На клиентских узлах работают программы удаленного

управления или эмуляции терминалов, которые передают сигналы от клавиатуры

и мыши серверу приложений, а в ответ получают копии экранов и отображают их

на видеомониторе. Помимо перечисленных недостатков нужно отметить, что

многие "настольные СУБД", как традиционные инструменты файл-серверных

приложений, не отвечают требованиям сохранности данных, в частности не

поддерживают транзакции. Однако СУБД для ПК привлекают простотой

использования и доступностью, поэтому файл-серверные приложения еще будут

использоваться для рабочих групп.

3.3.3.Приложения клиент-сервер

Архитектура клиент-сервер предназначена для разрешения проблем файл-

серверных приложений путем разделения компонентов приложения и размещение

их там, где они будут функционировать более эффективно. Особенностью

архитектуры клиент-сервер является использование выделенных серверов баз

данных, понимающих запросы на языке структурированных запросов SQL и

выполняющих поиск, сортировку и агрегирование информации на месте без

излишней перекачки данных на рабочие станции.

Другая отличительная черта серверов БД - наличие словарьа данных, в

котором записаны структура БД, ограничения целостности данных, форматы и

даже серверные процедуры обработки данных по вызову или по событиям в

программе. Объектами разработки в таких приложениях помимо диалога и логики

обработки являются прежде всего реляционная модель данных и связанный с ней

набор SQL-операторов для типовых запросов для этой БД.

Большинство конфигураций клиент-сервер использует двухзвенную модель,

состоящую из клиента, который обращается к услугам сервера (сх. 3-5 в

таблице 3.1, рисунок 3.2). Для эффективной реализации такой схемы часто

применяют неоднородную сеть. Как минимум, предполагается, что диалоговые

компоненты PS и PL размещаются на клиенте, что позволяет обеспечить

графический интерфейс. Далее возможно разместить компоненты управления

данными DS и FS на сервере, а диалог (PS, PL), логику BL и DL на клиенте -

сх. 3 в таблице 3.1). Типовое определение архитектуры клиент-сервер -

приложение на клиенте, СУБД - на сервере - использует эту схему.

[pic]

Рисунок 3.2.

Варианты построения приложений клиент-сервер.

Поскольку эта схема предъявляет наименьшие требования к серверу, она

обладает наилучшей масштабируемостью. Однако сложные приложения, вызывающие

большое взаимодействие с БД, могут жестко загрузить как клиента, так и

сеть. Результаты SQL-запроса должны вернуться клиенту для обработки, потому

что там находится логика принятия решения. Такая схема возлагает

дополнительное бремя администрирования приложений, разбросанных по

различным клиентским узлам.

Можно сократить нагрузку на клиента и сеть, переместив целиком

компонент BL на сервер, при этом вся логика принятия решений оформлена в

виде хранимых процедур и выполняется на сервере БД. Хранимая процедура -

процедура с операторами SQL для доступа к БД, вызываемая по имени с

передачей требуемых параметров и выполняемая на сервере БД. Компиляция

повышает скорость исполнения хранимых процедур и сокращает нагрузку на

сервер. Но, перегрузив хранимые процедуры прикладной логикой, можно

потерять преимущества по производительности. Хранимые процедуры улучшают

целостность приложений и БД, гарантируют актуальность коллективно

используемых операций и вычислений. Улучшается сопровождение таких

процедур, а также безопасность (нет прямого доступа к данным).

Переместив с клиента часть логики приложения на сервер, получим

систему клиент-сервер с разделенной логикой. Часть прикладной логики может

быть реализована на клиенте, а другая часть логики - в виде обработчиков

событий (триггеров) и хранимых процедур на сервере БД. Такая схема при

удачном разделении логики приводит к сбалансированной загрузке клиентов и

сервера, но при этом затрудняется сопровождение приложений.

[pic]

Рисунок 3.3.

Приложения клиент-сервер на основе многотерминальной системы.

На основе многотерминальной системы в качестве сервера приложений

также возможно создание архитектуры клиент-сервер (рисунок 3.3.). В этом

случае в многозадачной среде сервера приложений выполняются программы

пользователей, а клиентские узлы вырождены и представлены терминалами.

4. ВЫБОР ЯЗЫКА ПРОГРАММИРОВАНИЯ

Классификация средств разработки информационных приложений

Среди средств разработки информационных приложений можно выделить

следующие основные группы:

. традиционные системы программирования;

. инструменты для создания файл-серверных приложений;

. средства разработки приложений клиент-сервер;

Рассмотрим кратко отличительные черты и область применения каждой

группы инструментальных средств создания информационных приложений.

4.1.Традиционные системы программирования

Традиционные системы программирования представлены средствами создания

приложений на языках третьего поколения 3GL: C, Pascal, Basic и др. Среди

них по способам подготовки и выполнения программных модулей различают

системы компилирующего и интерпретирующего типа. Инструментальные средства

программирования могут быть представлены набором отдельных утилит (редактор

текстов, компилятор, компоновщик и отладчик) или интегрированной средой

программирования.

Процедурные языки программирования являются традиционными, они лишь

претерпели изменения от неструктурных до структурных языков

программирования. Объектно-ориентированное программирование - сравнительно

новое направление, однако оно в концептуальном плане более привлекательно,

позволяет рассматривать и реализовывать информационные и функциональные

свойства объектов в неразрывной связи.

Свойствами объектно-ориентированных языков, обуславливающими их

преимущества, являются сокрытие деталей реализации объекта (инкапсуляция),

наследование процедурных и информационных частей от объектов-родителей,

полиморфизм как возможность настройки на различные типы данных и др.

Примерами объектно-ориентированных систем программирования являются C++ и

Object Pascal.

Системы программирования 3GL нужны для организации специальных модулей

в информационных приложениях, для создания эффективных по быстродействию

программ обработки данных. Для создания с помощью систем программирования

полноценных информационных приложений необходимо расширить их за счет

использования библиотек диалога и доступа к базам данных, а также

макросредств встроенного языка структурированных запросов Embeded SQL.

Систему программирования Visual Basic можно использовать для создания

простых автономных приложений и компонентов VBX и OCX, для расширения и

интеграции функциональных пакетов (Word, Excel, Access), а также как

средство программирования для расширения систем документооборота и для

создания утилит администрирования.

С момента выхода продано существенно больше копий Delphi, чем Visual

Basic. Применение продукта возможно для создания расчетно-аналитических

программ, для разработки DLL, для сопровождения и развития разработок,

выполненных на Turbo и Borland Pascal, а также для быстрого

прототипирования будущих приложений. В ряде случаев решающим для выбора

будут умеренные требования Delphi-приложения к системно-техническому

обеспечению.

С++ применяется для расширения системного программного обеспечения,

для разработки крупных проектов, специальных приложений, создания библиотек

и классов для предметной области, разработки динамических библиотек DLL,

создания программного обеспечения для серверов приложений, разработки ОСХ,

использования совместно с CASE-системами, обеспечения многоплатформенности

и переносимости (по стандарту ANSI).

4.2. Инструменты для создания файл-серверных приложений

Основой разработки файл-серверных приложений для локальных сетей ПК

является инструментальное окружение различных "персональных" СУБД: FoxPro,

Clipper, Paradox, Clarion, Paradox, dBase и т.п. Такие средства, как

правило, реализованы в виде диалоговой интегрированной среды,

предоставляющих три уровня доступа:

. программирование и создание приложений на языке, сочетающем возможности

языка 3GL с некоторыми возможностями языков четвертого поколения 4GL;

. создание и ведение структуры БД и индексов, а также интерактивная

генерация макетного приложения и его компонентов (меню, форм или окон,

отчетов, запросов и программных модулей);

. использование диалоговой среды и генераторов конечными пользователями для

создания, ведения и просмотра БД, а также формирования несложных запросов

и отчетов.

Диалоговые среды поддерживают как текстовой для DOS, так и графический

интерфейс пользователя для Windows. Внедрение графического интерфейса

привело к развитию объектных свойств инструментов, средств визуальной

генерации программ и событийного механизма приложений.

База данных для этих СУБД представляет собой совокупность файлов БД и

индексов, а не единое информационное пространство, что усложняет ее

сопровождение. Ни одна из традиционных СУБД для ПК не имеет средств

ограничения целостности. Среди инструментальных средств СУБД для ПК

преобладают интерпретирующие системы, хотя многие предоставляют и

альтернативную возможность создания загрузочных модулей приложений.

СУБД для ПК MS Access может использоваться для создания масштабируемых

одиночных и групповых информационных приложений и для разработки клиентской

части приложений клиент-сервер, а также как средство автоматизации

делопроизводства в составе MS-Office.

Традиционные инструментальные средства класса xBase (такие как FoxPro,

Clipper, dBase и др.) теряют рынок (число их продаж значительно

сокращается) из-за несоответствия современным требованиям. По мере того,

как предприятия все шире используют СУБД MS Access и новые средства

разработки, такие как Visual Basic и Delphi, популярность среды Xbase

уменьшается. Более того, Microsoft может прекратить поддержку FoxPro, так

как эта СУБД с устаревшим языком и сокращающейся рыночной долей не

вписывается в долговременную стратегию развития средств разработки, которую

Microsoft строит вокруг Visual Basic и Access. Новые "визуальные"

инструменты этого класса (Visual FoxPro, CA-Visual Objects, Visual dBase)

пытаются сохранить и расширить прежний ареал. Они могут быть рекомендованы

для сопровождения и развития прежних xBase-разработок, для создания

масштабируемых одиночных и групповых файл-серверных приложений и для

переноса и адаптации приложений в архитектуру клиент-сервер с

использованием интерфейса ODBC. Но нужно четко осознавать, что при

применении нового инструментария для создания диалога и с переходом на SQL-

операторы от прежних xBase-приложений остается ничтожно мало, а, кроме

того, существенно меняется подход к разработке, и прежние навыки вряд ли

будут востребованы.

Инструментальное средство MS Access хорошо зарекомендовало себя в

разработке файл-серверных приложений с возможностью масштабирования, так

как оно имеет удобные средства визуального конструирования, отладки и

возможности использования как Access Basic, так и SQL. Интерфейс ODBC

открывает широкие возможности интероперабельности с различными СУБД. В 1995

г. на долю MS Access пришлось 57% рынка настольных баз данных, а FoxPro и

dBase - 9% и 2%, соответственно

4.3. Средства разработки приложений клиент-сервер

Группу инструментальных средств для создания информационных приложений

с архитектурой клиент-сервер можно разделить на следующие подгруппы:

. среды разработки приложений для серверов баз данных, независимые от СУБД

инструменты для создания приложений клиент-сервер;

. средства поддержки распределенных информационных приложений.

4.3.1. Среды разработки приложений для серверов баз данных

Среды разработки приложений для серверов БД представляют собой системы

программирования четвертого поколения 4GL или инструментальные средства

быстрой разработки приложений RAD (Rapid Application Development).

Особенностями этой подгруппы средств являются: реализация удаленного

доступа к СУБД по двухзвенной схеме клиент-сервер; связь клиентских

приложений с серверами БД с помощью непроцедурного языка структурированных

запросов SQL (кроме серверов Btrieve); обеспечение целостности БД, включая

целостность транзакций; поддержка хранимых процедур на серверах БД;

реализация клиентских и серверных триггеров-процедур; генерация элементов

диалогового интерфейса и отчетов.

В качестве примера можно назвать инструменты Informix/4GL,

Oracle*Forms и др. Сейчас новые среды разработки SQL-серверов БД (Informix

NewEra и Oracle Power Objects) развиваются в сторону независимых от СУБД

инструментов. Независимые инструментальные средства, ориентированные на

многие платформы СУБД, представлены в виде средств быстрой разработки

приложений RAD. Для таких средств создания приложений клиент-сервер

характерны: возможность распределения приложения на клиентах и/или

серверах; создание приложений для разных серверов БД; поддержка

спецификации ODBC для доступа к различным серверам БД, включая СУБД для ПК;

связь с мониторами транзакций для организации трехзвенной архитектуры

приложений клиент-сервер; объектно-ориентированное программирование

приложений; визуальный характер генерации приложения; ведение репозитария

объектов и их свойств, что облегчает интеграцию со средствами автоматизации

проектирования программ CASE; управление проектами и версиями приложений;

интеграция приложения с электронной почтой и средствами офисной

автоматизации.

Известными примерами независимых инструментальных средств разработки

являются: ErWin, SQLWindows, PowerBuilder, JAM и Uniface.

4.3.2. Средства поддержки распределенных информационных приложений

Средства поддержки распределенных приложений относятся к категории

промежуточного программного обеспечения middleware для организации серверов

приложений. Сюда входят разнообразные библиотеки и наборы инструментальных

средств: интерфейсы доступа к базам данных ODBC и IDAPI; шлюзы для систем

управления базами данных; протоколы и команды мониторов обработки

транзакций; почтовые интерфейсы MAPI, VIM, MHS, X.400 и EDI; средства

обмена сообщениями MOM; протоколы связывания и включения объектов OLE и

динамического обмена данными DDE; протоколы удаленного вызова процедур RPC

и именованных конвейеров Named Pipes, средства коммуникационного ввода-

вывода BSD Sockets и WinSock.

Инструментальные наборы для разработки приложений клиент-сервер

необходимо выбирать, исходя из следующих критериев (см. таблицу 4.1):

наличие объектно-ориентированной инфраструктуры, возможности распределения

приложений между клиентом и сервером, обеспечена ли поддержка мониторов

транзакций, доступность CASE-репозитария, возможность переноса приложений и

контроль версий. При этом следует выяснить, насколько опыт разработчиков

предприятия соответствует требованиям продукта, важна ли переносимость

приложений на другие аппаратные платформы и базы данных, какая степень

интеграции приложений устроит заказчика и нужно ли будет в дальнейшем

подключать к приложению дополнительных пользователей, функции и данные.

Таблица 4.1. Инструментальные наборы для разработки приложений клиент-

сервер

|Продукт/ко|Объектно-ори|Распредел|Поддержка |CASE-р|Перенос |

|мпания |ен- |ение |мониторов |епо- |приложений|

| |тированная |приложени|транзакций |зитари|и контроль|

| |инфраструкту|й между | |й |версий |

| |ра |клиентом | | | |

| | |и | | | |

| | |сервером | | | |

|JAM |нет |да |да |нет |нет |

|компании | | | | | |

|JYACC | | | | | |

|New Era |да |нет |нет |да |да |

|компаниии | | | | | |

|Informix | | | | | |

|Developer |нет |да |да |да |да |

|2000 | | | | | |

|компании | | | | | |

|Oracle | | | | | |

|Power |да |нет |да |да |да |

|Builder | | | | | |

|Delphi |да |нет |да |да |да |

|компании | | | | | |

|Borland | | | | | |

|MS-Access |нет |нет |нет |нет |нет |

|компании | | | | | |

|Microsoft | | | | | |

|Oracle |да |нет |нет |нет |да |

|Power | | | | | |

|Object | | | | | |

|компании | | | | | |

|Oracle | | | | | |

Кроме того, развитие современных программных средств приводит к

расширению их функциональных возможностей, в результате чего программные

обеспечения разных типов конкурируют друг с другом. Так, продукт Borland

C++ Builder превращающий компилятор Borland Visual C++ в полноценную среду

разработки приложений в архитектуре клиент-сервер. Предлагаемый продукт

дополняет C++ визуальными "дизайнерами", интуитивными "мастерами" и

средствами доступа к объектно-ориентированным данным, сохраняя знакомое

окружение Visual C++.

Мощное средство Oracle Forms из набора Developer/2000 предназначено для

создания приложений баз данных в среде клиент/сервер, которые могут быть

перенесены на платформы с различными графическими и символьными

пользовательскими интерфейсами. Oracle Forms является частью

Developer/2000, который поддерживает разработку приложений во время всего

жизненного цикла. Приложения, созданные с помощью Developer/2000, полностью

масштабируемы и применимы на любом уровне: от систем поддержки принятия

решений для небольших рабочих групп до проектов с большим объемом

транзакций, которые поддерживают сотни пользователей. Приложения, созданные

с помощью Developer/2000, оптимизированы с целью использования всех

преимуществ сервера Oracle7, поэтому они должны быть основными средствами

при разработке приложений в среде Oracle7.

Инструментальная среда NewEra для СУБД Informix обладает всеми

свойствами для эффективной разработки приложений в этой среде.

Дополнительные преимущества - возможность интеграции с программами на С и

многоплатформенность - делают ее пригодной не только при разработке

приложений для СУБД Informix, но и для других систем. Следует заметить, что

вопрос интероперабельности Informix-Oracle решен неудовлетворительно.

Uniface поддерживает интерфейс практически со всеми известными

программно-аппаратными платформами, протоколами, СУБД и мониторами

транзакций. Это средство необходимо использовать при разработке и

сопровождении типовых комплексов приложений с высокой тиражируемостью.

Платой за универсализм является высокая стоимость продукта.

Анализ и апробация возможностей MS Access показал, что это

инструментальное средство хорошо зарекомендовало себя как в разработке файл-

серверных приложений, так и для разработки клиентской части приложений в

архитектуре клиент/сервер, наличие поддержки языка SQL и интерфейса ODBC

открывает доступ к SQL-серверам БД. Имеется средство для миграции

приложений MS Access в среду MS SQL Server. К достоинствам Access следует

отнести и пониженные требования к ресурсам. К сожалению, последние версии

пакета ориентированы лишь на офисную автоматизацию и не содержат runtime-

компонент для создания законченного информационного приложения.

Средство JAM имеет недостаточную разрядность и может быть использовано

только в приложениях, не требующих высокой точности, например для создания

аналитических систем. Но его отличает многоплатформенность и поддержка

мониторов транзакций.

Пакет Oracle Power Object предназначен для разработчиков, впервые

приступающих к разработке приложений клиент-сервер и переходящих от таких

систем, как FoxPro или Clipper, и наиболее пригоден для создания прототипов

больших систем.

Система Delphi чрезвычайно удобна для разработки приложений локальных

баз данных, которые при необходимости могут быть конвертированы в

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10