Інтерфейс для роботи з базою даних MySQL

Вступ

інформаційний управління комп’ютер доступ

Виникнення технологій баз даних припадає на початок 60-х років. Їх швидкому розвитку сприяли потреби в обробці інформації, досягнення в суміжних областях інформаційних технологій таких, як операційні системи, мови програмування, технічне забезпечення. Спочатку зароджувалися певні ідеї щодо управління ресурсами даних, формувалися основи методології побудови систем баз даних. Із самого початку було зрозуміло, що цей напрям має самостійне значення і буде відігравати одну з ключових ролей у побудові інформаційних систем різного призначення.

Інформаційні задачі на відміну від обчислювальних мають такі особливості:

— збереження даних складної структури;

— відносно прості алгоритми обробки;

— великі обсяги оброблюваної інформації.

Інформаційна система виконує функції збирання, зберігання, розповсюдження і обробки інформації. Під інформацією розуміють будь-які відомості про будь-яку подію, сутність, процес і т. ін., які є об'єктом певних операцій: передачі, перетворення, зберігання або використання. Дані можна визначити, як інформацію зафіксовану у певній формі, яка придатна для подальшої обробки, зберігання і передачі. Предметна область — область застосування конкретної бази даних.

Інформації відповідає інфологічне представлення, яке розглядає питання пов’язані зі змістом інформації, незалежно від представлення її в пам’яті комп’ютера. Даталогічне представлення розглядає питання представлення даних в пам’яті комп’ютера.

Спочатку для збереження даних застосовувалися файлові системи. Для цих систем були характерні такі особливості:

— структура запису файла даних була відома тільки прикладній програмі, яка з ним працювала, а система управління файлами її не знала; кожна програма, яка працювала з файлом даних, повинна була мати у себе структуру даних, яка відповідала цьому файлу (така ситуація характеризувалась, як залежність програм від даних);

— система управління файлами повинна була забезпечити авторизацію доступу до файлів для різних користувачів, але були відсутні централізовані методи управління доступом до інформації;

— Функції управління інформацією в інформаційних системах виконують системи управління базами даних.

— для організації паралельної роботи користувачів з даними необхідне узгоджене управління, а система управління файлами при цьому працювала надто повільно.

Для подолання цих недоліків практично паралельно почалися роботи над ієрархічними і мережними базами даних (БД) і над відповідними системами управління цими БД — СУБД. В основі цих БД лежали відповідні моделі даних: ієрархічні і мережні (рис. 1.2).

Рисунок 1.2 — відмінність у топології ієрархічної і мережевої моделей.

Ці моделі належать до теоретико-графових моделей. До переваг цих БД можна віднести ефективне використання пам’яті комп’ютера, швидке виконання основних операцій над даними. Недоліками цих БД є таке:

— труднощі при обробці інформації з достатньо складними зв’язками;

— складність розуміння змісту звичайним користувачем, залежність від фізичної реалізації.

На початку 70-х років були сформовані теоретичні основи сучасних технологій БД і остаточно сформувався самостійний напрям інформаційних технологій — наука о базах даних. Головною подією цього періоду стало виникнення реляційних баз даних. В основі реляційної моделі лежить поняття відношення. Реляційна модель є простою і зрозумілою, а її фізичне представлення добре реалізується на комп’ютері. До недоліків реляційних моделей можна віднести складність реалізації ієрархічних і мережних зв’язків.

У 70-х роках почали формуватися підходи в БД, які пов’язані з використанням апарата логіки в якості моделі даних. Ці роботи привели до створення дедуктивних БД. Розвиток цього напряму дозволяє створювати бази знань.

У 80-х роках реляційні БД набули домінуючого положення. Однак уже тоді існувало і постійно розширювалося коло застосувань, для яких ця технологія була неадекватною. Це стосується мультимедійних застосувань, систем, які оперують просторовими даними і т.ін. В середині 80-х років успіхів досягло об'єктно-орієнтоване програмування. Під його впливом і в зв’язку з необхідністю реалізації нетрадиційних застосувань, вимоги яких погано узгоджуються з можливостями реляційних систем, почались роботи з практичної реалізації об'єктно-орієнтованих БД. Логічна структура об'єктно-орієнтованої БД зовні схожа на структуру ієрархічної БД, але вона доповнена об'єктно-орієнтованими механізмами. Об'єктно-орієнтовані БД у порівнянні з реляційними БД мають можливість відображати інформацію о складних взаємозв'язках об'єктів, визначати функції обробки окремих записів. До недоліків об'єктно-орієнтованих моделей належить висока понятійна складність, низька швидкість виконання запитів, незручність обробки даних.

Бажання розробників реляційних БД зберегти лідируючі позиції і підвищити ефективність реляційної моделі, привели до розробки об'єктно-реляційної моделі, на основі якої почали розроблятися об'єктно-реляційні БД. В цих моделях припускається застосування багатозначних полів — полів, які складаються з підзначень. Ці БД дозволяють забезпечити високу наглядність представлення інформації і підвищити ефективність її обробки. До недоліків об'єктно-реляційних моделей можна віднести складність рішення забезпечення цілісності і несуперечливості даних.

На початку 90-х років почало збільшуватися значення інформаційного забезпечення систем підтримки прийняття рішень. Це привело до необхідності створення багатомірних СУБД і на їх основі розробки інформаційних сховищ. Ці системи використовують історичну інформацію, яка представляється в агрегованому вигляді. На основі цієї інформації виконується аналітична обробка, прогнозування даних, а також інтелектуальний аналіз даних.

В цей час також велика увага приділялася розвитку розподілених систем. Успіхи в розробці комп’ютерних мереж стимулювали дослідження в технологіях розподілених БД, були розроблені архітектурні концепції клієнт — сервер.

Одним з найбільших досягнень 90-х років в області інформаційних технологій стало створення відкритої глобальної розподіленої неоднорідної гіпермедійної інформаційної системи, яка використовує комунікаційну мережу Internet. Ця система отримала назву WWW (Web). З самого початку виконувались спроби інтегрувати системи БД у Web. Одним з напрямів роботи є інтеграція структурованих даних БД і слабкоструктурованих даних Web, проводяться роботи зі створення БД на мові XML.

У даний час в багатьох комп’ютерних компаніях здійснюються роботи зі створення цифрових бібліотек — інформаційних систем, які призначені для зберігання, пошуку, обробки, аналізу і розповсюдження інформаційних ресурсів різної природи — структурованих і слабкоструктурованих даних, мультимедійної інформації, повнотекстових документів. Для створення таких систем використовуються Web-технології, розробляються методи інтеграції неоднорідних ресурсів, розпізнавання і пошуку інформаційних ресурсів.

Компоненти банків даних Банк даних — це система спеціальним чином організованих даних (баз даних), програмних, мовних, технічних, організаційно-методичних засобів призначених для підтримки інформаційної моделі предметної області з метою забезпечення інформаційних потреб користувачів.

База даних — пойменована сукупність взаємозв'язаних даних, які знаходяться під управлінням СУБД. В БД зберігаються дані, логічно пов’язані між собою. До головних властивостей БД належать такі:

— цілісність означає, що в будь-який момент часу відомості в БД повинні бути несуперечливі;

— безпека означає, що виконується захист даних від санкціонованого і несанкціонованого доступу;

— відновленість означає можливість відновлення БД після збоїв роботи системи.

Система управління базами даних (СУБД) — сукупність мовних і програмних засобів, які призначені для створення, ведення і сумісного використання БД багатьма користувачами.

До головних функцій СУБД належать такі:

— управління даними у зовнішній пам’яті і буферами оперативної пам’яті;

— управління транзакціми і паралельним доступом;

— відновлення БД;

— підтримка мов БД;

— контроль доступу до даних;

— підтримка цілісності даних;

— підтримка незалежності даних;

— підтримка обміну даними.

Склад БД містить не тільки дані, що зберігаються, але і опис БД. Опис БД належить до метаінформації, тобто інформації про інформацію. Опис БД часто називають схемою. Централізоване сховище метаінформації називається словником даних.

Словник даних (каталог даних) — використовується для централізованого накопичення і опису ресурсів даних. Словник даних відповідає за визначення всіх елементів даних:

— імена, типи і розміри елементів даних;

— імена зв’язків;

— обмеження даних по підтримці цілісності;

— схеми БД (зовнішня, концептуальна і внутрішня), а також відображення між ними;

— імена користувачів і їх права доступу до даних;

— статистична інформація.

Програмні засоби БД включають в свій склад ядро СУБД, транслятори, утіліти, прикладні програми.

Мовні засоби поділяються на мови опису даних (МОД) і мови маніпулювання даними (ММД). МОД призначені для опису схеми БД або її частини. З її допомогою виконується опис типів даних, їх структур і зв’язків між собою. Відповідно до отриманого опису СУБД знаходить в програмі необхідні дані, перетворює їх і передає в прикладну програму. ММД виконує функції вибірки з БД даних за певними умовами, зміну даних, додавання даних, вилучення даних і т.ін.

Адміністратор даних — людина, яка відповідає за управління даними (планування БД, розробку і супроводження стандартів, прикладних алгоритмів і ділових процедур), а також за концептуальне і логічне проектування БД.

Адміністратор БД — людина, яка відповідає за фізичну реалізацію БД (фізичне проектування і втілення проекту), за забезпечення безпеки і цілісності даних, за супроводження операційної системи, а також за забезпечення максимальної продуктивності застосувань і користувачів.

Адміністратор даних і адміністратор БД виконують функції: управління структурою БД, управління паралельною обробкою, розподіл прав і обов’язків при обробці, забезпечення безпеки БД, відновлення БД, управління СУБД, підтримка репозиторія даних.

Адміністрування даними і БД передбачає управління інформаційними ресурсами, проектування БД, управління реалізацією застосувань, підтримку цілісності даних, захист даних, спостереження за поточною продуктивністю системи, а також реорганізацію БД при необхідності.

Переваги і недоліки застосування СУБД.

Переваги:

— контроль за надлишковістю даних;

— несуперечливість даних;

— спільне використання даних;

— підтримка цілісності даних;

— підвищена безпека;

— застосування стандартів;

— підвищення ефективності з ростом масштабів системи;

— покращення показників виробництва;

— спрощення супроводження системи за рахунок незалежності від даних;

— покращене паралельне управління;

— розвинуті служби резервного копіювання та відновлення;

Недоліки:

— складність;

— розмір;

— вартість СУБД;

— додаткові затрати на апаратне забезпечення;

— затрати на оновлення;

— продуктивність праці;

— серйозні наслідки при виході системи з ладу.

Компоненти системи баз даних.

Компонентами системи баз даних є БД, СУБД і прикладні програми, з якими працюють як розробники, так і користувачі.

В СУБД входять такі компоненти: ядро СУБД, підсистема засобів проектування і підсистема засобів обробки.

Ядро СУБД — містить сукупність базових механізмів СУБД, які використовуються при будь-яких варіантах конфігурації системи. Ядро СУБД виконує функцію посередника між підсистемами засобів проектування і обробки і даними. Сучасні БД у більшості представляють користувачу дані у вигляді таблиць. Ядро СУБД отримує запити від інших компонентів в термінах таблиць, стовпців, рядків і перетворює ці запити в команди операційної системи, які виконують запис і читання з фізичних носіїв інформації.

Крім того, ядро СУБД задіяне в управлінні транзакціями, блокуваннях, резервному копіюванні і відновленні. В ядро СУБД входять менеджери буферів, даних, транзакцій, журналів.

Менеджер буферів — призначений для рішення задач ефективної буферізації оперативної пам’яті.

Менеджер даних — призначений для управління зовнішньою пам’ятью, забезпечення створення структур для даних, що зберігаються і допоміжних структур (індекси і т.ін.).

Менеджер транзакцій — підтримує механізми фіксації і відкату транзакцій, пов’язаний з менеджером буферів оперативної пам’яті і забезпечує зберігання всієї інформації, яка потрібна після збоїв системи.

Менеджер журналів — забезпечує реєстрацію відомостей про виконання транзакцій, про працюючих користувачів, про виконання застосування, про доступи до різних структур даних і т.ін.

Підсистема засобів проектування являє собою набір інструментів, які спрощують проектування і реалізацію баз даних і їх застосувань. Як правило, цей набір містить засоби для створення таблиць, форм, запитів й звітів. В СУБД є також мови програмування і інтерфейси до них.

Підсистема обробки здійснює обробку компонентів застосування, які створені за допомогою засобів проектування.

Застосування БД складається з форм, запитів, звітів, меню і прикладних програм. Форми, запити і звіти можна створювати за допомогою засобів, що постачаються у комплекті з СУБД. Прикладні програми повинні бути написані або на вхідній мові СУБД, або на одній зі стандартних мов, а потім за допомогою СУБД з'єднані з БД.

1. Постановка задачі

Метою дипломного проекту по розробці та супроводженню програмного продукту є написання та налагодження програми «Інтерфейс для роботи з реляційною базою данних MySQL», яка призначена для роботи з СУБД MySQL.

MySQL — это система управления реляционными базами данных. В реляционной базе данных данные хранятся не все скопом, а в отдельных таблицах, благодаря чему достигается выигрыш в скорости и гибкости. Таблицы связываются между собой при помощи отношений, благодаря чему обеспечивается возможность объединять при выполнении запроса данные из нескольких таблиц. SQL как часть системы MySQL можно охарактеризовать как язык структурированных запросов плюс наиболее распространенный стандартный язык, используемый для доступа к базам данных.

Програма буде розроблена на замовлення лабораторії «Сучасних інформаційних технологій» Харківського патентно-комп'ютерного коледжу.

Програма повинна виконувати такі функції:

— відправлення запиту (SQL) до серверу бази данних;

— обробка прийнятого результату у вигляді структури MYSQL_RES.

SQL (англ. Structured Query Language) — универсальный компьютерный язык, применяемый для создания, модификации и управления данными в реляционных базах данных. SQL основывается на исчислении кортежей.

В якості вхідної інформації є SQL запит до бази данних. Форма вхідного документа приведена в Додатку Б.

Вихідною інформацією задачі є результат SQL запиту від сервера бази данних. Форма вихідного документа приведена в Додатку В.

Програма повинна бути розроблена на мові програмування С++ з використанням Win32Api, та коректно працювати під керівництвом операційної системи Windows XP на ЕОМ типа IВМ. Проектування програмного продукту повинно бути реалізовано за допомогою UML діаграм.

Програмний інтерфейс — система уніфікованих зв’язків, призначених для обміну інформацією між компонентами обчислювальної системи. Програмний інтерфейс задає набір необхідних процедур, їх параметрів і способів звернення.

Програма повинна мати зручний, дружній, ергономічний інтерфейс користувача, а саме: відобразити інформацію настільки зручно, наскільки це можливо для людського сприйняття, розробити вивід інформації на екрані таким способом, щоб увага людини приділялась найбільш важливим даним.

Програма повинна виконуватись за потребою користувача.

2. Алгоритм розв’язання задачі

2.1 Текстуальний опис алгоритму

Програма буде складатися з двох базових частин: інтерфейсної частини та частини обробки даних.

Інтерфейсна частина додатку буде реалізована на базі наступних форм:

— DLG_MAIN — головна форма програми;

— IDD_REFERENCES — форма конфігурації програми;

— IDD_SEND_Q — форма відправлення запросу до сервера бази даних;

— IDD_RESULT — форма з результуючими данними;

— CREATE_TABLE — форма створення нової таблиці;

— IDD_EDIT — форма редагування, та додавання даних;

— IDR_MENU1 — головне меню программи.

Форма (DLG_MAIN) буде містити наступні елементи керування:

— ListViewControlорієнтований шар для відображення даних і CRUD-операцій над базами даних;

— Menu — система меню для форми.

Форма (IDD_REFERENCES) буде містити наступні елементи керування:

— Edit Control — елемент управління, який можна використовувати для відображення або редагування неформатованого тексту;

— Button — елемент керування Windows «Кнопка».

Форма (CREATE_TABLE) буде містити наступні елементи керування:

— Edit Control — елемент управління, який можна використовувати для відображення або редагування неформатованого тексту;

— ComboBox — елемент керування, призначений для вибору значення, з списком, який можна відображати і приховувати натисканням;

— Button — елемент керування Windows «Кнопка».

Форма (ADD_FIELD) буде містити наступні елементи керування:

— CheckBox — це елементи форми, в яких користувач може поставити або навпаки прибрати позначку;

— Edit Control — елемент управління, який можна використовувати для відображення або редагування неформатованого тексту;

— ComboBox — елемент керування, призначений для вибору значення, з списком, який можна відображати і приховувати натисканням;

— Button — елемент керування Windows «Кнопка».

Програма забезпечить виклик наступних обробників подій:

— DialogCreateT — обробник подій для діалогу CREATE_TABLE;

— DialogAddField — обробник подій для діалогу ADD_FIELD;

— DlgRefer — обробник подій для діалогу IDD_REFERENCES;

— SendProc — обробник подій для діалогу IDD_RESULT;

— DlgSendProc — обробник подій для діалогу IDD_SEND_Q;

— DialogProc — обробник подій для діалогу DLG_MAIN;

— DialogProcEdit — обробник подій для діалогу IDD_EDIT.

Частина обробки реалізована на базі наступних класів:

— Config — клас для збереження та зчитування ынформацыъ дл яналаштування програми.

2.2 UML діаграми

Рисунок 2.1 — Діаграма класів Рисунок 2.1 — Діаграма взаємодії

3. Реалізація алгоритму на ЕОМ

3.1 Стислий опис ЕОМ

Персональний комп’ютер — це комбінована система, що складається з пристроїв і інтерфейсів. Персональний комп’ютер вміщує велику кількість елементарних вузлів, що у своїй сукупності дають складну систему, функціональні можливості якої дозволяють нам підняти на новий рівень обробку даних.

Персональні комп’ютери складаються з трьох частин:

— системного блоку;

— клавіатури, що дозволяє вводити символи в комп’ютер;

— монітора — для зображення текстової і графічної інформації.

Системний блок містить усі головні вузли машини: електронні схеми, блок живлення, накопичувачі для гнучких магнітних дисків, накопичувач на жорсткому магнітному диску, накопичувачі оптичних дисків.

До системного блоку комп’ютера можна підключати різні пристрої вводу-виводу інформації, розширюючи тим самим його функціональні можливості.

Багато пристроїв розташовуються поза системним блоком комп’ютера і з'єднуються з ним через спеціальні гнізда (роз'єми), які знаходяться на задній стіні системного блоку. Такі пристрої називаються зовнішніми. Крім монітору і клавіатури, такими пристроями є:

— принтер — для виводу на друк текстової і графічної інформації;

— різні за конструкти вами маніпулятори;

— джойстик — пристрій для комп’ютерних ігор;

— інші пристрої.

— У системному блоці комп’ютера розташовані усі основні вузли:

— електронні схеми, які керують роботою комп’ютера (мікропроцесор,

— оперативна пам’ять, контролери пристроїв і т.д.);

— блок живлення, який перетворює живлення мережі в постійний струм

— низької напруги, яка подається на електронні схеми комп’ютеру;

— або дисководи для гнучких магнітних дисків, які використовуються для

— читання і запису інформації на гнучкі магнітні диски;

— накопичувач на жорсткому магнітному диску, призначений для

— читання і запису інформації на стаціонарний жорсткий магнітний диск;

— інші пристрої.

Найбільш важливим елементом у комп’ютері є мікропроцесор — інтегральна електронна схема, яка робить усі обчислення та обробку інформації.

Не менш важливим елементом комп’ютеру є оперативна пам’ять. З неї процесор бере програми та дані для оперативної обробки, до неї він записує отриманні результати.

До складу ЕОМ, на якій виконувався проект, входить монітор фірми LG (TFT 931BF) з максимальною розрядністю 16 001 200.

Монітор комп’ютера призначений для виводу на екран текстової і графічної інформації. Монітори бувають кольоровими і монохромними. Вони відрізняються один від одного за принципом дії та поділяються на дві групи: монітори на основі електро-променевої трубки та плоско панельні монітори, виповнені на основі рідких кристалів. В залежності від призначення, монітори оснащуються різноманітними засобами регулювання та можуть працювати в одному з двох режимів: текстовому або графічному.

Клавіатура є основним устроєм введення інформації в комп’ютер. Кожна клавіша клавіатури являє собою кришку для мініатюрного перемикача. Мікропроцесор, що міститься в клавіатурі, відслідковує стан цих перемикачів і при натисненні чи відпусканні кожної клавіші відсилає в комп’ютер відповідні повідомлення, а програма комп’ютера опрацьовує усі ці повідомлення. Клавіатура, яка використовувалась для написання дипломного проекту, має 102 клавіші.

Миша є координаторним пристроєм вводу інформації в комп’ютер. В основному вона має дві або три кнопки керування. До складу ЕОМ, на якій виконувався проект, входить маніпулятор Microsoft 3.0. Intelie.

Дипломний проект друкувався на принтері SUMSUNG SCX-4200.

Фізичний принцип технології, що забезпечує струминний друк, подібний до принципу дії реактивного двигуна й базується на витисканні краплі рідини зі спеціального сопла. Друкована головка, що містить чорнило, має групу дрібних сопів, кожне з яких у діаметрі тонше людського волосся. За кожним соплом на мініатюрному резисторі розташований мікрорезервуар із чорнилом. Коли резистор нагрівається, чорнило скипає і утворює при цьому невеликий пухирець пари. Цей пухирець, що розширюється, виштовхує із сопла на папір дрібні краплі чорнила, так й утвориться крапка. По крапках утвориться малюнок у вигляді символу або графічного зображення.

Пристрій зчитування інформації DVD/RW LG GSA-GH20NS10. Процес зчитування інформації з диска відбувається за рахунок реєстрації зміни інтенсивності відображеного від алюмінієвого покриття випромінювання малопотужного лазеру. Приймач або фотодатчик визначає, відобразився промінь від поверхні або був погашений. Погашення відбувається в тих місцях, де в процесі запису інформації не були нанесені поглиблення. Після зчитування сигнали від фотодатчика поступають до мікропроцесора, де вони перетворюються у двійкові дані.

Материнська плата являє собою головну плату комп’ютера, на якій розміщуються всі головні його елементи, а саме: процесор, мікросхеми кеш-пам'яті другого рівня, слоти для встановлення модулів оперативної пам’яті, слоти для встановлення карт розширення, мікросхема в якій зберігаються програми BIOS, тестування комп’ютера, завантаження операційної системи, драйвери пристроїв, початкові установки, роз'єми для накопичувачів HDD, FDD, CD-ROM, набор мікросхем (Chipset) високого ступеня інтеграції для керування обміном даних між всіма компонентами комп’ютера, акумуляторна батарея для живлення мікросхеми пам’яті CMOS, в якій зберігаються поточні настройки BIOS та електронного таймера (системних часів).

При виконанні дипломного проекту я використовувала машину наступної конфігурації: процесор Intel Dual Core. Материнська плата Gigabyte, оперативна пам’ять 1024 Мбайт, тип пам’яті DDR2, жорсткий диск Samsung 250 Гб HD753LJ 32Mb SATA2, DVD/RW ASUS DRW 1608P2S.

3.2 Стислий опис операційної системи

Операційна система — це комплекс програм, які призначені для керування роботою машини і організації взаємодії користувача з ПК.

Склад та функції ОС дуже залежать від режиму роботи ПК, а також від складу та конфігурації апаратних засобів.

ОС Wіndows є на сьогодні самим популярним програмним продуктом. Практично немає такого комп’ютера, де б вона не використовувалась. Це викликано тим, що Wіndows реалізує вкрай простий і зручний користувальницький інтерфейс, єдиний для всіх.

Зовнішній вигляд і правила роботи з Wіndows відрізняються від DOS або UNIX. Перше, у чому полягає ця відмінність, — відхід від концепції файлу. Якщо в DOS кожній програмі у відповідність ставиться ім'я файлу (яке може бути довжиною тільки 8 символів, а тому дуже неінформативно), то в Wіndows для кожної програми використовується поняття програмного елемента. Програмний елемент — це комбінація невеликої картинки і напису під нею.

Друга принципова відмінність — це єдиний програмний інтерфейс. Усі програми, що працюють під керуванням Wіndows (вони називаються Wіndows-додатками), мають абсолютно однаковий зручний інтерфейс.

Третя відмінність — це многозадачность Wіndows, тобто одночасно можуть виконуватись відразу декілька Wіndows-додатків. В многозадачному режимі можуть бути запущені програми, призначені для роботи в середовищі DOS, але не усі.

Четверта особливість Wіndows — це підтримка різноманітних додаткових пристроїв.

П’ята особливість Wіndows — легкість обміну даними між різними додатками. У Wіndows украй легко уставити тільки що намальовану в графічному редакторі картинку в оброблюваний текст.

Шосте — це підтримка TrueType шрифтів. Розглянемо відмінність TrueType шрифтів від звичайних. Звичайні шрифти (растрові) містять поточечне зображення кожного символу, тобто для кожного розміру необхідний свій набір описів. Дуже великі проблеми виникали, якщо шрифтів даного розміру раптом не знаходилося. TrueType шрифти (масштабовані) містять опис контурів символів і правил їхнього малювання, тобто по цьому описі може бути відтворений символ абсолютно будь-якого розміру. І, що дуже важливо, такі шрифти можуть легко спотворюватись, досить при малюванні використовувати необхідні виправлення.

Сьоме — це убудована підтримка мультимедиа, що дозволяє дуже просто реалізувати принципи мультимедиа в Wіndows-додатках.

Коротко перелічимо ще раз плюси Wіndows:

— наочне представлення програмних продуктів і відхід від концепції

— файлу;

— зручний інтерфейс;

— багатофункціональність;

— підтримка роботи з DOS додатками;

— простота підключення і підтримки всіх можливих пристроїв;

— простота обміну даними між додатками;

— підтримка різних шрифтів;

— підтримка мультимедіа.

Операційна система Wіndows ХР зручна для розроблювачів програм. Підтримка пристроїв в Wіndows ХР знімає турботу з розроблювачів програм. Однак дві переваги програмування для Wіndows ХР слід зазначити особливо:

— доступність всієї оперативної пам’яті на відміну від DOS, засоби

— керування оперативною пам’яттю Wіndows ХР забезпечують доступність для програм всієї оперативної пам’яті комп’ютера, що полегшує створення великих програм;

— динамічне підключення бібліотек — Wіndows ХР забезпечує

— автоматичне підключення бібліотек підпрограм під час виконання програми. Формат бібліотек і порядок виклику бібліотечних підпрограм стандартизовані, тому ці бібліотеки можуть бути створені за допомогою різних програмних засобів і навіть написані на різних мовах програмування.

Wіndows ХР — це одна з найкращих операційних систем сьогодення.

3.3 Обґрунтування вибору мови програмування

Програма повинна бути реалізована на основі мови програмування С++. Це пов’язано з тим, що дана мова програмування має ряд переваг, необхідних для створення бібліотек та математичних розрахунків.

Відомо декілька версій C++. У версії 1.0 реалізовані основні механізми об'єктно-орієнтованого програмування, такі як одиночне наслідування і поліморфізм, перевірка типів і перевантаження функцій. У створеній в 1989 році версії 2.0 знайшли віддзеркалення багато додаткових властивостей (наприклад, множинне спадкоємство), що виникли на базі широкого досвіду застосування мови численним співтовариством користувачів. У версії 3.0 (1990) з’явилися шаблони (класи, що параметризуються) і обробка виключень. Комітет ANSI з C++ недавно схвалив пропозиції по введенню просторів імен (що відповідає нашому позначенню категорій класів) і перевірки типів під час виконання.

Основні характеристики C++ [2]:

— абстракції: змінні екземпляра, методи екземпляра, змінні класу, методи класу;

— інкапсуляція змінних, методів;

— модульність, різновиди модулів;

— ієрархії: наслідування, шаблони, класи;

— типізація: сильна типізація, поліморфізм;

— паралельність: багатозадачність;

— збереженість: довго живучі об'єкти.

Абстрагування є одним з основних методів, використовуваних для вирішення складних завдань. Абстракція виділяє істотні характеристики деякого об'єкту, що відрізняють його від всіх інших видів об'єктів і, таким чином, чітко визначає його концептуальні межі з погляду спостерігача. Абстрагування концентрує увагу на зовнішніх особливостях об'єкту і дозволяє відокремити найістотніші особливості поведінки від неістотних. Вибір правильного набору абстракцій для заданої наочної області є головним завданням об'єктно-орієнтованого проектування.

Абстракція і інкапсуляція доповнюють одне одного: абстрагування направлене на спостережувану поведінку об'єкту, а інкапсуляція займається внутрішнім устроєм. Найчастіше інкапсуляція виконується за допомогою утаєння інформації, тобто маскуванням всіх внутрішніх деталей, що не впливають на зовнішню поведінку. Зазвичай ховаються і внутрішня структура об'єкту і реалізація його методів. Інкапсуляція, таким чином, визначає чіткі межі між різними абстракціями.

Інкапсуляція виступає як процес відділення один від одного елементів об'єкту, що визначають його структуру і поведінку; служить для того, щоб ізолювати зобов’язання абстракції від їх реалізації.

Розділення програми на модулі до деякої міри дозволяє зменшити її складність. Правильне розділення програми на модулі є майже таким же складним завданням, як вибір правильного набору абстракцій. Модулі виконують роль фізичних контейнерів, в які поміщаються визначення класів і об'єктів при логічному проектуванні системи. Для невеликих завдань допустимий опис всіх класів і об'єктів в одному модулі. Проте для більшості програм (окрім найтривіальніших) кращим рішенням буде згрупувати в окремий модуль логічно зв’язані класи і об'єкти, залишивши відкритими ті елементи, які абсолютно необхідно бачити іншим модулям.

Ієрархія виступає, як процес впорядкування абстракцій, розташування їх по рівнях. Основними видами ієрархічних структур стосовно складних систем є структура класів (ієрархія «is-a») і структура об'єктів (ієрархія «part of»). Прикладом ієрархії є одиночне наслідування. Іншими словами, наслідування створює таку ієрархію абстракцій, в якій підкласи успадковують будову від одного або декількох батьківських класів.

Типізація являє собою спосіб захиститися від використання об'єктів одного класу замість іншого, або принаймні управляти таким використанням. Типізація примушує виражати абстракції так, щоб мова програмування, використовувана в реалізації, підтримувала дотримання ухвалених проектних рішень. Ідея узгодження типів займає в понятті типізації центральне місце.

В той час, як об'єктно-орієнтоване програмування засноване на абстракції, інкапсуляції і наслідуванні, паралелізм головну увагу приділяє абстрагуванню і синхронізації процесів.

Для об'єктно-орієнтованої розробки виділяють сім різних видів інструментів.

Перший інструмент — система з графічним інтерфейсом, що підтримує об'єктно-орієнтовану систему позначень. Такий інструмент може бути використаний при аналізі, щоб зафіксувати семантику сценаріїв, на ранніх стадіях розробки, щоб передати стратегічні і тактичні рішення, прийняті при проектуванні, а також для координування дій проектувальників. Подібний інструмент буде корисний впродовж всього життєвого циклу і при супроводі системи.

Другий, важливий для об'єктно-орієнтованої розробки інструмент, — браузер, який показує структуру класів і архітектуру модулів системи. Ієрархія класів може зробитися настільки складною, що важко навіть відшукати всі абстракції, які були введені при проектуванні. При вивченні фрагмента програми розробникові може знадобитися подивитися визначення класу деякого об'єкту. Знайшовши цей клас, йому ймовірно доведеться заглянути в опис якого-небудь з його суперкласів. З цієї причини браузер виявляється дуже важливим інструментом об'єктно-орієнтованого аналізу і проектування.

Третій вид інструментів, який дуже важливий — інкрементний компілятор. Метод еволюційної розробки, який застосовується в об'єктно-орієнтованому програмуванні, потребує компілятора, який міг би компілювати окремі методи і оператори. Для швидкої відладки методи і визначення полів повинні компілюватися інкрементно.

У категорію налагоджувальних засобів включаються такі інструменти, як стресові тестери, що випробовують програми в критичних умовах обмеженості ресурсів, і інструменти для аналізу пам’яті, що розпізнають порушення доступу до пам’яті (запис в недозволені ділянки пам’яті, читання з неініціалізованих ділянок, читання або запис за межами масиву).

Для великих проектів потрібні інструменти управління конфігурацією і контролю версій. Для управління конфігурацією кращими одиницями є категорії класів і підсистеми.

Інший інструмент, який є також важливим для об'єктно-орієнтованої розробки, — це бібліотекар класів. Бібліотека в С++ швидко розростається до таких розмірів, що розробники не можуть відшукати клас, що знадобився. Одна з причин швидкого зростання бібліотеки полягає в тому, що клас може мати декілька реалізацій з різними тимчасовими і просторовими семантиками.

Ще один тип інструменту — генератор графічного інтерфейсу користувача. Для систем, в яких великий об'єм взаємодії з користувачем, краще мати спеціальний інструмент для інтерактивного створення діалогів і вікон, чим програмувати все з нуля. Код, що з генерований такою системою, може бути потім пов’язаний з рештою об'єктно-орієнтованої системи і, якщо необхідно, вручну відкоригований.

Вибір даної мови програмування зумовлений через її переваги:

— велика конкурентоспроможність завдяки передбаченості, скороченню часу на розробку і великої гнучкості продукту;

— завдання, що розробляються, можуть бути настільки складними, що не залишається альтернативних рішень.

Вивчення численних випадків з практики підкріплює ці висновки; особливо часто указується на те, що об'єктний підхід може скоротити час розробки і розмір коду.

3.4 Налагодження та тестування програми

Мало у якій області є стільки можливостей для помилок, як в програмуванні.

Мистецтво локалізації помилок, коли факт їх наявності встановлений, носить назву налагодження. Таким чином, налагодження програми припускає наявність тієї або іншої помилки, в іншому випадку ми маємо справу з тестуванням.

Відомо два основні підходи до налагодження [14]:

— при використанні одного з них, значна частка часу витрачається на те, щоб спробувати уникнути помилок в програмі;

— другий підхід припускає максимальне використання ЕОМ, для виявлення помилок (захисне програмування, інструментальне налагодження).

Термін захисне програмування характеризує такий стиль програмування, при якому помилки, що з’являються, легко виявляються. Необхідність захисного програмування диктується тим, що більшість помилок далеко не завжди позначаються належним чином на роботі програми і може протягом багатьох місяців залишатися не виявленими. Захисне програмування є не що інше, як вбудовування налагоджувальних засобів в програму.

Засоби налагодження, що передбачаються в програмі, називають стопорами помилок. Стопори помилок необхідно вводити в програму на стадії її написання. Ідеальною представляється така ситуація, коли повідомлення, що друкуються засобами налагодження, можуть використовуватися для підтвердження того, що конкретний модуль одержав передбачені вхідні дані, що в ньому правильно виконані всі операції і що він забезпечив видачу правильних результатів. Також необхідно одержати достовірну інформацію про те, що модулю передано управління і передбачені вхідні дані, а також, що з модуля здійснений вихід з передбаченими вихідними даними. Відповідні контрольні дані повинні бути незалежними, тобто їх виключення не повинне приводити до порушення функціонування програми.

Як відомо, не кожна помилка потребує у процесі її знаходження використовувати такі багатофункціональні засобі налагодження. Наприклад семантичні помилки просто неможливо знайти цим способом. Якщо семантичні помилки існують у тексті програмі, то навіть сам запуск налагодженого середовища неможливий. Ці засоби були необхідні при налагодженні складних гілок логічних розгалужень у процедурах підготовки та аналізу даних.

Виявлення помилок є ділом досить важким. Ми приходимо до висновку, що в програму закралася помилка в одній з таких ситуацій[14]:

— відсутня впевненість у тому, що програма почала виконуватися;

— програма почала виконуватися, але відбулася передчасна зупинка із видачею або без її повідомлень про системну помилку;

— програма почала виконуватися, але зациклилася;

— програма видала помилкову інформацію.

— Помилки бувають: відтворені та невідтворені.

— Невідтворені помилки можуть бути викликані:

— невірними діями оператора;

— збоєм у роботі устаткування;

— коливаннями напруги;

— тупиковими ситуаціями в ОС.

Для налагодження програмного продукту можна використати захисне програмування або інструментальне налагодження. Захисне програмування — це методологія створення програм, яка зменшує ймовірність помилок в програмі. Основна ідея полягає в тому, щоб передбачити в програмі якомога більше засобів контролю помилок.

Багато хто плутає налагодження програми з тестуванням, призначеним для перевірки її працездатності. Налагодження має місце, коли програма зі всією очевидністю працює неправильно. Якщо ж програма працює вірно, то вона тестується. Мета тестування полягає в тому, щоб переконатися, що вона вирішує ту задачу, для якої призначена, і видає правильні відповідь за будь-яких умов.

Найбільш важливий принцип, що відноситься до тестування програм, полягає в тому, щоб думати про це на стадії написання програм.

Необхідна повнота тестування:

— повинна бути випробувана кожна гілка алгоритму;

— ті сегменти програм, які інтенсивно взаємодіють один з одним, повинні перевірятися за допомогою такого набору даних, який дозволив би ретельно випробувати цю взаємодією.

В підходах до тестування можливі дві крайнощі.

Перша полягає в тому, щоб глибоко вивчити програму і використовувати її як основу для проведення випробування. При такому підході неможливо перевірити відповідність написаній програмі її специфікації.

Друга має місце, коли до тестування використовується тільки програмна специфікація, а сама програма розглядається як чорний ящик.

Повна перевірка програми проводиться в нормальних, екстремальних і виняткових умовах.

Перевірка в нормальних умовах пропонує тестування на основі даних, які характерні для реальних умов функціонування програми. Ця перевірка повинна показати, що програма видає правильні результати для характерних сукупностей даних.

Перевірка в екстремальних умовах повинна йти відразу за перевіркою в нормальних умовах. Тестові дані цього етапу включають граничні значення області змін вхідних змінних, які повинні сприйматися програмою як правильні дані. Як екстремальні умови слід брати початкові і кінцеві значення з допустимої області зміни змінних. Типовими прикладами таких екстремальних значення є дуже великі числа і дуже малі числа, а також відсутність інформації.

Процес використання екстремальних значень як тестових даних називається граничними випробуваннями. Граничні випробування часто представляють якнайкращі можливості для виявлення помилок. Це означає, що якщо деяка програма працює правильно в граничних умовах, то вона буде нормальна працювати і в іншій будь-якої області. Ще один етап екстремальних умов — це граничні об'єми даних, коли вони складаються з дуже великого або з дуже малого числа записів. Необхідно встановити, що відбудеться з програмою, якщо їй на обробку не поступить жодного елементу даних або тільки один, і чи збереже вона в цих умовах свою працездатність.

Перевірка у виняткових умовах проводиться з використанням даних, значення яких лежать за межами допустимої області ділення. Як працюватиме програма з негативними числами, з масивами, якщо кількість елементів перевищить величину, вказану в описі, що відбудеться, якщо числа будуть дуже великими або дуже малими.

При налагодженні дипломного проекту мною були допущені такі помилки:

— невірно вказаний тип даних;

— синтаксичні помилки при наборі вихідного тексту програми;

— невірно записаний оператор;

— не були закриті деякі цикли;

— невірно виконані звернення до функцій.

— Помилки були виправленні наступними способами:

— з допомогою інтегрованого відладчика;

— з допомогою додавання до функції декількох строк виводу інформації,

— для відстеження помилок у функціях.

Всі помилки були виявлені на етапі налагодження програми і виправлені.

Крім того було проведено тестування програми. Підібрані тестові дані. Проведене тестування підтвердило працездатність даного програмного продукту.

3.5 Інструкція по роботі з програмою

Щоб відкрити програму, треба запустити виконавчий файл програми WinMysql.exe.

Далі з’явиться вікно з версією програми та логотипом команди розробників, та залишиться на екрані доки користувач не натисне на нього:

Рисунок 3.1 — Вікно привітання.

Після натискання на вікно привітання користувач побачить вікно головної програми, у якій він може виконувати дії додавання, редагування, перегляду, видалення, створення таблиць та ін.

Програма складається з двох частин, перша частина це список усіх таблиць у базі даних, друга частина — це меню у вигляді трьох групових кнопок, які грають роль меню:

Рисунок 3.2 — Головне вікно програми.

— «Просмотреть», якщо була виділена таблиця то програма відкриє форму перегляду даних у таблиці (рис. 3.3), в іншому випадку відкриє попередження.

Рисунок 3.3 — Вікно перегляду даних таблиці.

— «Удалить», якщо була виділена таблиця то програма видалить її, в

іншому випадку відкриє попередження.

— «Сервер», викликає вікно (рис. 3.4) з налаштуваннями підключення до серверу бази даних.

Рисунок 3.4 — Вікно налаштування серверу бази даних.

— «База данных», викликає вікно (рис. 3.5) з налаштуваннями бази даних, та можливістю створення своєї бази даних.

Рисунок 3.4 — Вікно налаштування бази даних.

— «Выполнить запрос», викликає вікно (рис. 3.5) яке позволяє виконати любий запит до бази даних.

Рисунок 3.5 — Вікно відправлення запиту до бази даних.

— «О программе», викликає вікно (рис. 3.1) з інформацією о програмному продукті, та розробника програмного продукту.

— «Виход», припиняє виконання програми.

«Вікно перегляду даних таблиці» має чотири керуючі кнопки:

— «Добавить», викликає вікно додавання даних до таблиці.

— «Удалить», видаляє виділену строку із бази даних.

— «Изменить», викликає вікно редагування виделеної строки.

— «Выход», закриває цю форму.

«Вікно налаштування бази даних» має чотири керуючі кнопки:

— «Создать», створює базу даних ім'я якої було введено у поле для тексту.

— «Удалить», видаляє базу даних яка була вибрана у «Комбобоксі».

— «Выбрать», робить вибрану базу даних активною.

— «Выход», закриваю цю форму.

4. Охорона праці

4.1 Загальні питання охорони праці

Найважливіша соціальна задача суспільства — зробити працю людини найбільш творчою. Немаловажне місце в рішенні цієї задачі займає охорона праці, оскільки раціонний підхід до організації та безпеки виробничого процесу визволяє ресурси і підвищує ефективність виробництва.

Охорона праці - система збереження життя і здоров’я працівників у процесі трудової діяльності, яка включає правові, соціально-економічні, організаційно-технічні, санітарно-гігієнічні, лікувально-профілактичні, реабілітаційні та інші заходи.

Метою наукової організації праці є розробка та впровадження у практику раціональної побудови трудового процесу, науково обґрунтованих режимів праці та відпочинку, при яких забезпечується висока продуктивність праці, і водночас утворюються умови для збереження здоров’я працівників та збільшення періоду їх трудової діяльності.

Сучасне виробництво характеризується дією на працюючу людину цілого комплексу небезпечних та шкідливих виробничих факторів. Особливо це стосується користувачів комп’ютерів, для яких притаманний вплив цілої низки слабо виражених несприятливих виробничих факторів, що належать до сфери виробничого середовища, організації робочих місць, конструктивних особливостей комп’ютера, програмного забезпечення, змісту праці, соціальних аспектів.

Трудова діяльність користувачів комп’ютерів відбувається у певному виробничому середовищі, яке впливає на їх функціональний стан.

Найбільше на здоров’я людини впливають фізичні фактори, такі як: шум, електромагнітні хвилі, освітленість та інші.

4.2 Гігієна праці та виробнича санітарія

Гігієна праці - це комплекс заходів та засобів щодо збереження здоров’я працівників, профілактики несприятливих впливів виробничого середовища та трудового процесу.

Вагомий вплив на працездатність та здоров’я користувачів комп’ютерів здійснює виробниче середовище. Це середовище у виробничих приміщеннях, в основному, визначається мікрокліматом, освітленням, наявністю шкідливих речовин у повітрі, рівнем шуму, випромінювання.

Під виробничим мікрокліматом розуміють стан повітряного середовища виробничого приміщення, який визначається температурою, відносною вологістю, рухом повітря та тепловим випромінюванням нагрітих поверхонь, що у сукупності впливають на тепловий стан людини.

Особливу небезпеку щодо впливу на здоров’я представляє підвищена концентрація озону — високотоксичного подразнюючого газу. Основними джерелами озону на комп’ютеризованих місцях є ВДТ та лазерні принтери. З огляду на це, виключаеться ВДТ у випадку, коли він не використовується, а лазерний принтер розташован на відстані від робочого місця оператора.

Відповідно до ГОСТ 12.1.005−88 вміст озону в повітрі робочої зони не перевищує 0,1 мг/м³; вміст оксидів азоту — 5 мг/ м³; вміст пилу — 4 мг/ м³.

На комп’ютеризованих робочих місцях основними джерелами шуму є вентилятори системного блоку, накопичувачі, принтери ударної дії.

Для зниження рівнів шуму на робочих місцях розміщені друкувальні пристрої ударної дії (матричні, шрифтові принтери тощо) в іншому приміщенні, або огороджені звукоізолюючими екранами.

Під час виконання робіт з ПК у виробничих приміщеннях значення характеристик вібрації на робочих місцях не перевищують допустимих значень, визначених СН 3044−84 та ГОСТ 12.1.012−90.

Також при роботі з комп’ютером важливе значення має забезпечення раціонального освітлення робочих місць. У забезпеченні максимально комфортних умов зорової роботи вагома роль належить оптимізації кількісних та якісних показників освітлення. На робочих місцях забезпечені однакові рівні освітленості екрана, клавіатури та документа. Нормований рівень освітленості на робочому столі в зоні розтушування документа становить 300−500лк.

Штучне освітлення у приміщені з ВДТ здійснено у вигляді загальної системи рівномірного освітлення.

Світильники загального освітлення розташовано у вигляді ліній з боку від робочих місць паралельно лінії зору користувачів.

В якості джерела штучного світла застосовуються люмінесцентні лампи, які краще поєднуються з природним освітленням, аніж лампи розжарювання.

Надійність та ефективність природного та штучного освітлення приміщень з ВДТ залежить від своєчасності та ретельності їх обслуговування. Забруднення скла світових отворів, ламп, світильників може знизити освітленість приміщень в 1,5−2 рази. Тому віконне скло та світильники очищаються не рідше два рази на рік, та своєчасно проводиться зміна ламп, що перегоріли. Параметри, що характеризують санітарно-гігієгічні умови праці приведені у таблиці 4.1.

Таблиця 4.1 — Параметри, характеризуючі санітарно-гігієнічні умови праці.

4.3 Організація робочого простору

Аудиторія, в якій використовується даний програмний продукт, розташована на першому поверсі п’ятиповерхової будівлі. У даному приміщенні знаходяться два комп’ютера.

Кімната має такі розміри:

— довжина — 5 м;

— ширина — 3 м;

— висота — 3 м;

Площа приміщення дорівнює 15 м І.

Так, як для даної аудиторії передбачено два робочих місця, то кімната відповідає санітарним нормам, виходячи з яких, площа повинна бути не менше 6 мІ на одне робоче місце, кабінет має систему опалення, кондиціонування повітря.

Робоче положення комп’ютера:

— відстань між робочими столами не менш 1,2 м. Не допускається перебування другого робочого місця з боку задньої стінки комп’ютера.

— екран відеомонітора знаходитися від очей на оптимальній відстані 600−700мм, але не ближче 500 мм.

— висота робочої поверхні столу регулюється в межах 680−800мм.

— клавіатура розташована на поверхні столу на відстані 100−300мм від краю, зверненого до користувача.

Робоче місце працюючого на комп’ютері обладнано спеціальними меблями: обертовим стільцем зі змінюваною висотою сидіння і кута нахилу спинки.

В даному приміщенні знаходяться два чотирилампових світильника з люмінесцентними лампочками потужністю 20 Вт.

На малюнку 4.1 зображене розміщення робочих місць з ПК.

Рисунок 4.1 — Розміщення робочих місць з ПК

4.4 Електробезпека в приміщеннях з ЕОМ

Під час монтажу та експлуатації ліній електромережі повністю унеможливили виникнення електричного джерела загорання внаслідок котрого замикання та перевантаження проводів, обмежили застосування проводів з легкозаймистою ізоляцією і, за можливості, перейшли та негорючу ізоляцію.

Лінія електромережі для живлення ПЕОМ 220V, периферійних пристроїв ПЕОМ та устаткування для обслуговування, ремонту та налагодження ПЕОМ виконується як окрема групова три провідна мережа, шляхом прокладання фазового, нульового та захисного провідників. Нульовий захисний провідник використовується для заземлення електроприймачів і прокладається від стійки групового розподільчого щита до розеток живлення.