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

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 приложения типа клиент-сервер. Delphi следует использовать для создания масштабируемых приложений для рабочих групп, для разработки средств доступа к различным БД, для создания аналитических систем, для создания одиночных и групповых приложений, критичных по времени выполнения.

Все три средства - JAM, Oracle Power Object и Delphi - пригодны для создания быстрых прототипов, и их использование в таком качестве может иметь определенные достоинства.

5. ВЫВОДЫ ПО ВЫБОРУ ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ, ЯЗЫКА ПРОГРАММИРОВАНИЯ И БАЗЫ

ДАННЫХ

Первоочередной задачей является выбор варианты построения информационных приложений с использованием СУБД. Из рассмотренных вариантов системы с архитектурой клиент-сервер наиболее эффективная и дешевая для больших баз данных и множества пользователей, которым нужен доступ к
«свежим» данным. В масштабе предприятия вычисления клиент/сервер — представляют собой ни что иное, как распределение обработки в многопользовательской базе данных по нескольким компьютерам (ПК и рабочим станциям).

Что же дает вычисление клиент/сервер по сравнению с традиционной однокомпьютерной средой (с одной большой ЭВМ)? При корректной реализации системы клиент/сервер получается система управления информацией с намного лучшим отношением «цена/производительность», которую можно наращивать и легко приспосабливать к меняющимся требованиям. Другой причиной выбора технологии клиент/сервер является то обстоятельство, что менеджерам уже более не нужно отслеживать сотни, а то и тысячи программ, нуждающихся в обновлении и перекомпилировании каждый раз при небольшом изменении в базе данных. К плюсам технологии клиент/сервер можно отнести простоту и удобство пользовательских интерфейсов, открытость систем, эффективную среду разработки (особенно при наличии объектно-ориентированных инструментов) и быстроту решений.

На сегодняшний момент только четыре базы являются приемлемыми для надежного хранения больших данных и удобства использования: Oracle,
Informix, Sysbase, Ingres.

Исходя из популярности в России (в ВПК) и на основе проведенного анализа по литературе в частности [2],[3],[4] и из опыта работы компаний
«Рос.вооружение», НИИ «Восход», «Инком Банк» была выбрана база данных
Oracle.

Вторая задача это выбор операционной системы. На основании выводов в главе 2.5. и таблицы 2.1 была выбрана Novell Netware 4.11 как основная система для работы базы данных Oracle. Определяющими параметрами при выборе были: надежность и стабильность работы, небольшее требование к ресурсам системы и стоимость, возможность безболезненного переноса на платформу
Windows/NT. Ввиду полномасштабного использования компьютеров типа Pentium и операционной системы Windows 95, а так же удобством разработки, использования проектируемого продукта, работы с отчетными программами, в качестве клиентских приложений была выбрана Windows 95.

На основании главы 4.3.2. и таблицы 4.1, а так же прочитанной литературы [5],[6],[7],[8] и опыта программистов фирм: «Формоза-центр»,
«Инком Банк», «Рос.вооружение» был выбран язык программирования Delphi, как наиболее удобный для работы с клиент/серверными приложениями, а так же в плане перевода локальных баз данных на архитектуру клиент/сервер. Данный язык, как никакой другой, поддерживает основные тенденции(направления) современного языка программирования.

Одно направление - объектно-ориентированный подход, хорошо структурирующий задачу, как таковую, так и ее решение в виде прикладной системы.

Другое направление, возникшее во многом благодаря объектной ориентации, - визуальные средства быстрой разработки приложений (RAD -
Rapid Application Development), основанные на компонентной архитектуре.

Третья тенденция - использование компиляции, а не интерпретации. Это объясняется тем, что скоростные характеристики компилируемых приложений в десятки раз лучше, чем у систем, использующих интерпретатор. При этом повышается легкость отчуждаемости готовых систем, так как отпадает необходимость "таскать за собой" сам интерпретатор (run-time), выполненный обычно в виде динамической библиотеки и занимающий в лучшем случае несколько сотен килобайт (а большинстве случаев - два-три мегабайта).
Отсюда и меньшая ресурсоемкость у скомпилированных систем.

Четвертая тенденция - возможность работы с базами данных универсальными (единообразными) методами. Если мы попытаемся оценить процент систем, которые так или иначе требуют обработки структурированной информации (как для внутрикорпоративного использования, так и для коммерческого или иного распространения), то окажется, что цифра 60- 70% может представлять лишь нижнюю границу. Важным свойством средств обеспечения доступа к базам данных является их масштабируемость, как возможность не только количественного, но и качественного роста системы.
Например, обеспечение перехода от локальных ,в том числе, файл-серверных данных к архитектуре клиент-сервер или тем более к многоуровневой N-tier схеме.

Delphi создавался как продукт, в полной мере реализующий описанные тенденции, с архитектурой, открытой для расширения спектра поддерживаемых стандартов и подходов. Рассмотрим, насколько Delphi удовлетворяет выше перечисленным требованиям.

Delphi использует язык 3-го поколения Object Pascal, обладающий полной реализаций основных признаков объектной ориентации (инкапсуляция, наследование, полиморфизм), поддержкой RTTI-RunTime Type Information и встроенной обработкой исключительных ситуаций (Exception handling).
Компонентная архитектура Delphi является прямым развитием поддерживаемой объектной модели. Все компоненты являются объектными типами (классами), с возможностью неограниченного наследования. Компоненты Delphi поддерживают
PME-модель (Property, Method, Events), позволяющую изменять поведение компонентов без необходимости создания новых классов.

Компоненты Delphi 2.Delphi 2 Client/Server Suite включает систему контроля версий Intersolv PVCS, поддерживает работу со словарем данных
(Data Dictionary) и Репозитарием объектов (Object Repository). Среда визуальной разработки Delphi позволяет единообразно работать как с предопределенными, так и с пользовательскими компонентами, которые разрабатываются на том же языке (Object Pascal), на котором создаются и конечные приложения.

Borland Database Engine (BDE) обеспечивает единообразную работу с локальными данными (Paradox, dBase) и серверами БД (Oracle, Sybase, MS SQL
Server, InterBase и т.д.), за счет применения навигационных методов доступа к серверным СУБД (двунаправленные курсоры, закладки и т.п.) и SQL - к локальным форматам (подмножество Local SQL).

Компилятор Delphi является самым быстрым; имеет общий генератор кода с
Borland C++ (Delphi 2 & BC++ 5). Компилятор Delphi (точнее, Object Pascal) является продолжением линии компиляторов Turbo Pascal / Borland Pascal.

Открытые интерфейсы Delphi - Open Tools API - обеспечивают контроль над средой разработки "из вне" и доступ к информации о проекте.

[pic]

Рисунок 7.1. Borland Database Engine

6. СТРУКТУРА И ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ УПРАВЛЕНИЯ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ И

ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ

6.1. Определение ГО

Гражданская оборона - постоянно действующий орган управления МЧС. Она предназначена для предупреждения возникновения и развития чрезвычайных ситуаций в мирное и в военное время, а также для ликвидации чрезвычайных ситуаций при их возникновении.
Гражданская оборона объединяет:
. городские, окружные и районные органы исполнительной власти и управления экономикой, коммунальным хозяйством; общественные организации, в компетенцию которых входят функции, связанные с безопасностью и защитой населения, предупреждением, реагированием и действиями ЧС;
. организации(объекты), независимо от формы собственности и ведомственной принадлежности.
. силы и средства указанных органов управления, организаций(объектов), используемые в целях координации их деятельности по предупреждению ЧС, защите населения, материальных и культурных ценностей, окружающей среды, ликвидации ЧС.

6.2. Основные задачи ГО

1. Создание и поддержание в готовности систем управления, сил и средств, чрезвычайных резервов финансовых и материальных ресурсов.
2. Организация наблюдения и контроля за состоянием окружающей среды и потенциально опасных объектов, прогнозирование чрезвычайных ситуаций.
3. Разработка и осуществление мер направленных на защиту населения, повышение устойчивости функционирования отраслей экономики и городского хозяйства в чрезвычайных ситуациях.
4. Совершенствование и обеспечение функционирования системы подготовки органов управления, специалистов МЧС, обучение населения действиям в чрезвычайных ситуациях.
5. Оповещения населения о возникновении чрезвычайной ситуации и порядке действий в сложившейся обстановке.
6. Проведение работ по ликвидации чрезвычайных ситуаций, первоочередному жизнеобеспечению населения, в первую очередь пострадавшего.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6