Описание и выбор инструментального средства для разработки информационной системы

Среди всего многообразия инструментальных средств рассмотрим средства с интегрированной средой разработки, предназначенные для создания клиентской и серверной частей приложения.

Обзор инструментальных средств показал, что возможным для реализации информационной системы являются следующие средства разработки:

– Visual Basic;

– Visual C++;

– Delphi;

– система «1С:Предприятие 8».

Visual Basic представляет собой интегрированную среду разработки фирмы Microsoft. Это среда имеет собственный встроенный язык программирования, инструменты визуального проектирования удобного интерфейса пользователя, редакторы экранных форм и программных модулей, инструменты для отладки приложений.

Среда Visual Basic имеет компоненты быстрой разработки приложений для баз данных, позволяющие частично генерировать программный код. В среду Visual Basic для ускорения создания приложений можно добавлять различные библиотеки, написанные как на Visual Basic, так и на других языках программирования [16].

Visual Basic легко использовать для изучения и использования. Он позволяет разрабатывать не только простые приложения с графическим интерфейсом, но и создавать сложные приложения.

Программирование в Visual Basic представляет собой сочетание визуальных компонентов и контролов, определение атрибутов и действий для компонентов, написание дополнительного кода для расширения функциональных возможностей. Определенные по умолчанию значения и действия для компонентов позволяют создать простую программу без написания кода программистом. Ранние версии имели определенные проблемы с производительностью программ, но с использованием современных компьютеров и компиляцией собственного кода данная проблема стала менее значимой.

Компиляция программ была введена в Visual Basic 5, но при этом исполняемые программы до сих пор требуют наличия определенных библиотек для запуска. Эти библиотеки включены в Windows, начиная с Windows 2000, но для более ранних версий Windows они должны поставляться вместе с программой.

Экранные формы создаются при помощи технологии «перетащи и брось» (drag and drop). Элементы управления просто размещаются на форме (например, поля ввода, кнопки, и т.д.). Элементы управления имеют свои атрибуты и обработчики событий. Многие атрибуты могут быть изменены во время исполнения программы, что позволяет создавать программы, динамически реагирующие на действия пользователя.

Visual Basic может создать исполняемые программы (EXE файлы), элементы управления ActiveX, библиотеки DLL, но, прежде всего, используется для разработки Windows приложений. Диалоговые окна с ограниченными функциональными возможностями могут использоваться для обеспечения подсказок. Элементы управления обеспечивают основные функциональные возможности приложения, а программист может расширить логику программы при помощи обработчиков событий. Например, выпадающий список автоматически отображает список и позволяет пользователю выбрать элемент. Обработчик событий вызывается для исполнения дополнительного кода в зависимости от выбранного элемента.

Visual Basic использует справочную информацию для сбора мусора, имеет большую библиотеку сервисных объектов, объектно-ориентированную разработку. В отличие от многих других языков программирования, Visual Basic не зависим от регистра. Сравнение строк зависит от регистра, но может быть выполнено без учета регистра.

Компилятор Visual Basic поставляется вместе с другими языками Visual Studio (C, C++), но ограничения в интегрированной среде разработки не позволяют создание некоторых видов приложений.

К основным достоинствам Visual Basic относятся:

– высокая скорость создания приложений с графическим интерфейсом для Microsoft Windows;

– простой синтаксис языка обеспечивает низкий порог вхождения;

– возможность компиляции, как в машинный код, так и в аппаратно-независимый исполняемый код (по выбору программиста);

– безопасность типов обеспечивает защита от ошибок, связанных с применением указателей и доступом к памяти. Этот аспект делает Visual Basic приложения более стабильными;

– возможность использования большинства WinAPI функций для расширения функциональных возможностей приложения [17].

Наряду со многими достоинствами Visual Basic имеет следующие недостатки:

– поддержка операционных систем только семейства Windows и Mac OS X;

– отсутствие полноценного механизма наследования реализации объектов. Существующее в языке наследование позволяет наследовать только интерфейсы, но не их реализацию;

– практически все встроенные функции языка реализованы через библиотеку времени исполнения, которая, в свою очередь, производит много «дополнительной» работы по проверке и/или преобразованию типов, что замедляет скорость работы приложений;

– язык сильно привязан к своей среде разработки и к операционной системе Microsoft Windows, являясь исключительно инструментом написания Windows-приложений. Привязка к среде заключается в том, что существует большое количество средств, предназначенных для помощи и удобства программирования: встроенный отладчик, просмотр переменных и структур данных на лету, окно отладки, всплывающие подсказки при наборе текста программы (IntelliSense). Все эти преимущества делают бесполезным и даже невозможным использование Visual Basic вне среды разработки, например, в обычном текстовом редакторе;

– возможность отключить средства слежения за объявленными переменными, возможность неявного преобразования переменных, наличие типа данных «Variant». Это снижает прозрачность программного кода;

– отсутствие указателей, низкоуровневого доступа к памяти, ассемблерных вставок, невозможность экспорта функций в собственных библиотеках, отсутствие стандартных средств разработки консольных приложений [18].

Visual C++ является интегрированной средой разработки, аналогичной Visual Basic, но с многими отличиями.

Visual C++ имеет мощные инструменты разработки разнообразных приложений и позволяет генерировать код для исполнения в среде «чистой» Windows и платформы.NET Framework. Это инструментальное средство включает в себя собственный язык программирования, обозреватель решений, редактор кода и отладчик [19].

Среда.NET Framework – это центральная часть среды разработки Visual C++, как и всех прочих средств разработки.NET корпорации Microsoft. Среда.NET Framework состоит из двух элементов: общеязыковой исполняющей среды (Common Language Runtime – CLR), в которой выполняются программы, и набора библиотек, называемых библиотеками классов.NET Framework.

Библиотека классов.NET Framework обеспечивает функциональную поддержку, которая необходима коду при выполнении под управлением среды CLR, независимо от применяемого языка программирования, поэтому программы.NET, написанные на C++, C# или любом другом языке, поддерживающем среду.NET Framework, используют одни и те же библиотеки.NET.

Существуют два принципиально отличающихся вида приложений C++, которые можно разрабатывать в среде Visual C++. Разработчик может писать приложения, которые выполняются на пользовательском компьютере как «родные» (native). Такие программы пишутся на версии языка C++, определенной стандартом ISO/IEC (International Standards Organization/International Electrotechnical Commision).

Также разработчик может писать программы, выполняющиеся под управлением среды CLR и реализованные с помощью расширенной версии языка C++, которая носит название C++/CLI.

Общеязыковая исполняющая среда (Common Language Runtime – CLR) – это стандартизованная среда выполнения программ, написанных на широком диапазоне высокоуровневых языков, включая Visual Basic, C# и C++.

Спецификации среды CLR в настоящее время встроены в стандарт ЕСМА (European Association for Standardizing Information and Computer Systems – Европейская ассоциация по стандартизации информационных и вычислительных систем) инфраструктуры общего языка (Common Language Infrastructure – CLI) – ECMA-335, а также в аналогичный стандарт ISO — ISO/IEC 23271, поэтому среда CLR представляет собой реализацию этого стандарта.

Инфраструктура CLI представляет собой спецификацию среды виртуальной машины, которая позволяет приложениям, написанным на разнообразных высокоуровневых языках программирования, выполняться в различных системах без изменения и перекомпиляции оригинального исходного кода. Инфраструктура CLI специфицирует стандарт промежуточного языка виртуальной машины, в который компилируется исходный код высокоуровневого языка программирования.

В среде.NET Framework этот промежуточный язык называется промежуточным языком Microsoft (Microsoft Intermediate Language – MSIL). Код этого промежуточного языка в конечном итоге при выполнении программы преобразуется в машинный код с помощью оперативного компилятора (just-in-time — JIT).

Код на промежуточном языке инфраструктуры CLI может функционировать только в среде, для которой существует реализация инфраструктуры CLI.

Инфраструктура CLI определяет также общий набор типов данных, называемый общей системой типов (Common Type System – CTS), который должен использоваться программами, написанными на любом языке, ориентированном на реализацию инфраструктуры CLI.

Система CTS специфицирует применение типов данных в среде CLR и включает в себя набор предопределенных типов. Вы можете также определять собственные типы данных, но их определение должно подчиняться ряду правил, чтобы они были согласованы со спецификацией среды CLR.

Наличие стандартизованной системы типов для представления данных позволяет компонентам, написанным на разных языках, обрабатывать данные унифицированным способом и обеспечивает возможность интеграции компонентов, написанных на разных языках, в одно приложение.

Безопасность данных и надежность программ в значительной степени расширены средой CLR, отчасти благодаря тому, что динамическое выделение и освобождение памяти полностью автоматизированы, а отчасти потому, что код программ MSIL полностью верифицируется перед выполнением программы.

Среда CLR – это только одна из реализаций спецификации инфраструктуры CLI, которая функционирует на компьютере под управлением операционной системы Microsoft Windows.

Для ускорения процесса разработки приложений в среде Visual C++ имеются шаблоны и конструкторы для некоторых типов проектов. Например, при разработке пользовательского интерфейса для приложения универсальной платформы Windows в среде имеется визуальная область конструктора и панель элементов для каждого вида приложения.

В среде Visual C++ имеется редактор кода, который выполняет несколько функций, называемых Intellisense. Среда обладает средствами компиляции, компоновки, тестирования и отладки приложений [20].

Visual C++ имеет интегрированную среду разработки (Integrated Development Environment – IDE), которая проста и интуитивно понятна во всех своих операциях и обладает широкими возможностями.

К преимуществам Visual C++ относятся:

– возможность создания многофункциональных приложений для различных платформ под управлением операционных систем Windows, Macintosh;

– ускоренное проектирование баз данных за счет применения Visual Database Tools;

– возможность эффективных и компактных 16-, 32- и 64-разрядных приложений;

– проектирование СОМ-компонентов, включая их визуальное редактирование и языково-независимый просмотр;

– создание серверов, контейнеров и объектов автоматизации, а также элементов управления ActiveX при помощи библиотеки Microsoft Foundation Classes (MFC) и мастеров.

Недостатки Visual C++ имеет следующие:

– разработка программ в данной среде является низкоуровневой, в которой с учётом особенностей языка программирования C++ необходимо делать подробное описание;

– возможности как явного, так и неявного описания типов приводят к ухудшению читаемости и прозрачности программного кода;

– необходимость постоянного сложного описания классов;

– среда предполагает избыточность программного кода, которая заключается в том, что разные программные коды приводят к одному и тому же результату;

– достаточно высокий уровень сложности синтаксиса языка программирования C++, который допускает множество разночтений и поиск ошибок затрудняется во многих случаях;

– рефлексивное метапрограммирование невозможно, а порождающее на основе шаблонов C++ является трудоёмким и ограниченным по возможностям [19, 20].

Delphi представляет собой интегрированную среду разработки, которая включает в себя встроенный язык программирования Object Pascal, который является расширением объектно-ориентированного языка Pascal. В среду программирования включены инструменты визуального проектирования пользовательского интерфейса, различные конструкторы и инструменты для отладки приложений.

Среда Delphi предназначена для быстрой разработки приложений. В результате разработки приложений получаются небольшие по размерам и быстро исполняемые модули, благодаря которым снижаются требования к клиентским рабочим местам конечных пользователей [21].

Наиболее существенный отрыв Delphi от ближайших аналогов состоит в действительно быстрой разработке приложений, обладающих сложным пользовательским интерфейсом, особенно имеющим сильные взаимосвязи между элементами управления, расположенными в окнах программы.

Delphi предлагает довольно мощный набор компонентов для работы с базами данных. Причем иерархия компонентов для работы с базами данных организована таким образом, что практически неважно, какой именно базой данных пользуется приложение – это может быть и локальная база данных и промышленный сервер, типа Oracle или MS SQL Server.

Существенным преимуществом Delphi в области баз данных является возможность управления базами данных на логическом уровне, соответствующем понятиям самих баз данных, без использования низкоуровневых запросов к драйверам. Такие возможности среды Delphi обусловили ее широкую применяемость при разработке автоматизированных систем управления предприятиями. Однако это не единственная область применения, так как возможности Delphi не ограничиваются вышеперечисленными.

Delphi является языком программирования широкого назначения и позволяет разработать программный продукт любой сложности для любой области. Даже если какие-либо возможности и не поддерживаются напрямую, то этот недостаток может быть исправлен добавлением соответствующих компонентов в систему. Такой подход касается, например, технологии DirectX, не поддерживаемой Delphi в ее исходной комплектации, но существуют компоненты для использования DirectX, которые легко интегрируются в среду разработки приложений.

В любом случае, подпрограммы, реализованные в других Windows языках программирования, могут быть использованы в Delphi через механизм динамически компонуемых библиотек (от англ. Dynamic Link Library – DLL – Динамически компонуемая библиотека). Заметим, что многие системные библиотеки Windows изначально подключены к Delphi, а вызов функций из них ничем не отличается от использования обычных библиотек Pascal.

С появлением среды разработки Kylix под операционную систему Linux, полностью соответствующую Delphi за исключением некоторых аспектов, связанных с различиями в технологиях, используемых в этих операционных системах, часть приложений, написанных в Delphi, стала переносимой под Linux, что открывает еще более широкие возможности этой среды разработкиприложений.

К основным достоинствам Delphi относятся:

– быстрота разработки приложения (RAD);

– высокая производительность разработанного приложения;

– низкие требования разработанного приложения к ресурсам компьютера;

– наращиваемость за счет встраивания новых компонент и инструментов в среду Delphi;

– возможность разработки новых компонентов и инструментов собственными средствами Delphi;

– удачная проработка иерархии объектов [21, 22].

К недостаткам Delphi относятся:

– большой объём откомпилированных файлов;

– совместное написание и хранение основного кода и описания пользовательского интерфейса в одном модуле;

– при разработке программ среднего и крупного масштаба разработку затрудняется отсутствием инструментов «сбора мусора» и перезагрузка операторов;

– отсутствие полной поддержки Unicode, в том числе и в библиотеке визуальных компонентов;

– отсутствие кроссплатформенности или переносимости на другие платформы.

Система «1С:Предприятие» является современным отечественным программным продуктом, завоевавшим большую популярность среди предприятий и организаций различных сфер деятельности.

Система «1С:Предприятие» собой совокупность программных модулей, предназначенных для разработки и использования решений (конфигураций) по ведению учета и автоматизации хозяйственной деятельности предприятий, и конфигурации или совокупности конфигураций. Она состоит из платформы и прикладных решений, разработанных на её основе [11].

С точки зрения разработчиков информационных систем «1С:Предприятие» представляется собой специализированную объектно-ориентированную систему управления базами данных (СУБД), предназначенную для автоматизации деятельности предприятия и решения разноплановых задач. С помощью этой системы наиболее эффективно получается автоматизировать учетные задачи: кадровый учет, расчет зарплаты, бухгалтерский учет, складской и управленческий учет.

По сравнению со своими предшественниками «1С:Предприятие 8.3» позволяет решать более сложные задачи, обеспечивает высокую масштабируемость и предоставляет разработчику богатый набор инструментов для создания многофункциональных прикладных решений.

В системе «1С:Предприятие» реализованы передовые технологии баз данных, а именно, объектно-ориентированный подход к разработке программ, реализация трехзвенной архитектуры и возможности доступа к системе посредством Web-браузера.

Типовые прикладные решения, созданные фирмой 1С, разрабатывались с учётом современных международных методик управления (MRP II, CRM, SCM, ERP, ERP II и др.) и реальных потребностей предприятий. Типовые конфигурации включают расширенный набор функциональности международных методик, а также опыт успешной автоматизации, накопленный фирмой «1С» и партнерским сообществом [23-25].

Современная технологическая платформа «1С:Предприятие 8» дает широкие возможности по настройке системы на решение любых отраслевых и специализированных задач, адаптации к специфике различных видов учета на конкретном предприятии и интеграции разработанной системы с программными продуктами и аппаратными средствами других производителей.

Система программ «1С:Предприятие 8» предназначена для решения широкого спектра задач автоматизации управления и учета и позволяет построить индивидуальную информационную систему, учитывающую задачи и особенности каждого предприятия. По мере изменения требований бизнеса и законодательства, прикладные решения гибко перенастраиваются на новые условия, позволяют легко увеличивать число пользователей. Прикладные решения «1С:Предприятие 8» отличаются быстрыми темпами внедрения, в том числе поэтапного.

Высокая степень адаптации «1С:Предприятия 8» к условиям конкретного предприятия сочетается со всеми преимуществами современного массового проверенного продукта: централизованным совершенствованием технологий, оперативным внесением изменений, связанных с законодательной базой, мощной методологической и технологической поддержкой известной фирмы [11].

Система «1С:Предприятие 8» представляет собой совокупность механизмов, предназначенных для манипулирования различными типами объектов предметной области. Вместе с конфигурацией система «1С:Предприятие 8» выступает в качестве уже готового к использованию программного продукта, ориентированного на определенные типы предприятий и классы решаемых задач.

Многофункциональность, предметная ориентация и возможность быстрой разработки прикладных решений также являются преимуществами системы «1С:Предприятие 8». Система позволяет достаточно в короткие сроки реализовывать различные приложения.

К достоинствам системы «1С:Предприятие» относятся следующие:

– масштабируемость: способность системы адаптироваться к расширению предъявляемых требований и возрастанию объемов решаемых задач. При этом система позволяет работать как в файловом варианте, так и с использованием технологии «клиент-сервер»;

– многоплатформенность: способность системы работать под управлением различных операционных систем. Основные компоненты системы могут работать как под управлением операционной системы Windows, так и под управлением операционной системы Linux. Кроме этого клиентская часть 1С:Предприятия может быть запущена и на компьютерах с операционными системами OS X и Apple iOS;

– открытость: возможность для интеграции практически с любыми внешними программами и оборудованием на основе общепризнанных открытых стандартов и протоколов передачи данных;

– удобство пользовательского интерфейса: обеспечение комфортной эффективной работы и соответствие современным тенденциям. Функции, необходимые для удобной навигации по прикладному решению, реализованы в нескольких вспомогательных панелях: инструменты, избранное, история и др. Разработчик прикладного решения может задать некоторый стандартный состав и расположение этих панелей в соответствии с назначением и особенностями приложения. Пользователь может самостоятельно конструировать своё рабочее пространство, располагая панели в разных областях экрана. Можно создать минималистичное рабочее место, оставив на экране лишь панель инструментов. При этом все функции навигации по прикладному решению будут доступны с её помощью;

– отказоустойчивость: обеспечение бесперебойной работоспособности системы при работе в клиент-серверном варианте с использованием кластера серверов в случае программных и аппаратных сбоев в кластере серверов предприятия или организации;

– система прав доступа: возможность описания наборов прав, соответствующих должностям пользователей или виду деятельности. Структура прав определяется конкретным прикладным решением. Кроме этого, для объектов, хранящихся в базе данных (справочники, документы, регистры и т.д.) могут быть определены права доступа к отдельным полям и записям. Например, пользователь может оперировать некоторым видам документов (приказы, распоряжения и т.д.) определенных подразделений и не иметь доступа к аналогичным документам других подразделений;

– отчётность: механизмы, предназначенные для формирования экономической и аналитической отчетности, представляют собой комплекс средств, позволяющих формировать не просто печатные формы, а интерактивные документы, тесно интегрированные в прикладное решение. Пользователь может не только распечатать отчет, но и работать с ним практически так же, как с любой экранной формой – изменять параметры отчета, перестраивать его, использовать «расшифровки» – возможность формирования дополнительных отчетов на основе отдельных элементов уже сформированного отчета и т.д. Опытные пользователи, знакомые со структурой используемого прикладного решения, могут применять в своей работе несколько универсальных программных средств, позволяющих формировать любые произвольные отчеты, в зависимости от стоящих перед ними задач;

– система управления базами данных (СУБД): специализированная программа (чаще комплекс программ), предназначенная для организации и ведения базы данных. Платформа «1С» поддерживает работу с пятью СУБД. Одна из них, – файловая СУБД, – разработана фирмой «1С» и является частью платформы. Остальные – это СУБД сторонних поставщиков: Microsoft SQL Server, PostgreSQL, IBM DB2, Oracle Database [11].

Обзор и анализ приведённых инструментальных средств позволил сделать вывод о том, что оптимальным для проектирования информационной системы для учета ремонта и обслуживания оргтехники администрации МОГП г. Соль-Илецка является инструментальное программное средство – система программ «1С:Предприятие 8».