Разработка информационной системы учета оплаты за обучение

 

Но в то же время среда  разработки сохранила простоту и  наглядность процесса создания приложений, основанного на использовании технологий визуального программирования. Компонентный подход позволяет легко и быстро создавать не только интерфейс программ, но и достаточно сложные механизмы  доступа к данным, а также повторять  и тиражировать удачные программные  решения. Delphi позволяет также создавать прикладные программы за рекордно короткое время, поскольку можно оперативно поочередно выполнять и отлаживать свою программу в рамках среды разработки. Оптимизирующий компилятор Delphi прозрачно и быстро преобразует интерфейс и программу на исходном языке в компактную исполняемую программу на машинном языке или в библиотеку динамических связей DLL.

 

В состав поставки Delphi входит множество средств для разработки и эксплуатации приложений, использующих базы данных:

 

машина баз данных Borland Database Engine (BDE), представляющая собой набор dll-библиотек, обеспечивающих низкоуровневый доступ к локальным и клиент / серверным СУБД;

 

драйверы для работы с  удаленными серверами данных SQL Links;

 

утилита для установки  псевдонимов баз данных, параметров и драйверов БД на конкретном компьютере;

 

средство для создания, изменения и просмотра БД Database Desktop, ориентированное на работу с локальными СУБД;

 

универсальная утилита SQL Explorer, позволяющая вести визуальное программирование БД с использованием данных от сервера;

 

средство для трассировки  выполнения SQL-запросов SQL Monitor и другие средства разработки приложений для БД.

 

Все это делает Delphi одним из самых удобных средств программирования.

 

2.3 Анализ СУБД и выбор  БД для создания информационной  модели

 

Базами данных (БД) называют электронные хранилища информации, доступ к которым осуществляется с помощью одного или нескольких компьютеров. Обычно БД создается для  хранения и доступа к данным, содержащим сведения о некоторой предметной области человеческой деятельности или области реального мира. Почти  все продукты, созданные с конца 70-х годов, основаны на подходе, который  называют реляционным. Реляционный  подход представляет собой основную тенденцию сегодняшнего рынка, и  реляционная модель - единственная наиболее существенная разработка в  истории развития БД. Реляционная  БД - это база данных, в которой  данные воспринимаются пользователем  в виде таблиц. [2]

 

Системы управления базами данных (СУБД) - это программные средства, предназначенные для создания, наполнения, обновления и удаления баз данных. [3]

 

В зависимости от расположения различают локальные и распределенные (удаленные) СУБД.

 

Все части локальной СУБД размещаются на компьютере пользователя базы данных. Локальный вариант реально  может обеспечить лишь однопользовательский режим доступа к данным. Этот вариант  на предприятиях практически не встречается, так как в нем чрезвычайно трудно синхронизировать содержимое нескольких копий БД, количество которых (копий) должно равняться количеству одновременно работающих с данными пользователей.

 

До недавнего времени  для организации коллективных БД использовалась, как правило, архитектура  файл-сервер. В файл-серверных БД данные располагаются на сетевом  файл-сервере, который может быть доступен одновременно нескольким пользователям, поэтому к таким БД возможен многопользовательский  режим доступа. Данные в БД хранятся в единственном экземпляре, а каждый клиент в каждый момент времени работает с некоторой локальной копией этих данных, причем управление данными  целиком возлагается на клиентские программы. Именно они должны заботиться о синхронизации локальных копий  данных на каждом клиентском месте  с содержимым основной (и единственной) базы данных. В ходе эксплуатации таких  систем были выявлены общие недостатки файл-серверной архитектуры, которые  состоят в следующем.

 

Вся тяжесть вычислительной работы ложится на компьютер клиента; на рабочую станцию присылаются  не только данные, необходимые конечному  пользователю, но и данные, которые  будут использоваться для выполнения запроса и затем будут отброшены. Объем лишней информации может быть значительно больше, чем объем  информации нужной. В результате возрастает загрузка сети, и увеличиваются требования к аппаратным мощностям пользовательского  компьютера.

 

Поскольку БД представляет собой набор файлов на сетевом  сервере, доступ к таблицам регулируется только сетевой операционной системой, что делает такую БД по сути беззащитной  от случайного или намеренного искажения  хранящейся в ней информации, уничтожения  или хищения.

 

Бизнес-правила в системах файл-сервер реализуются в программе  клиента, что в принципе не исключает  проектирование противоречащих бизнес-правил в различных программах. Смысловая  целостность информации при этом может нарушаться.

 

Недостаточно развитый аппарат  транзакций локальных СУБД служит потенциальным  источником ошибок как при одновременном  внесении изменений в одну и ту же запись, так и при реализации отката результатов серии объединенных по смыслу в единое целое операций над БД, когда некоторые из них  завершились успешно, а некоторые - нет. Это может нарушать ссылочную  и смысловую целостность БД.

 

Перечисленных недостатков  во многом лишены СУБД, построенные  по архитектуре клиент-сервер.

 

В архитектуре клиент-сервер между клиентом и БД появляется важное промежуточное звено - сервер БД (специальная  программа, управляющая базой данных)

 

Клиент формирует запрос к серверу на языке запросов SQL (Structured Query Language - структурированный язык запросов), являющийся промышленным стандартом для реляционных БД. SQL-сервер обеспечивает интерпретацию запроса, его выполнение, формирование результата и выдачу этого результата клиенту. При этом ресурсы клиентского компьютера не участвуют в физическом выполнении запроса: клиентский компьютер лишь отсылает запрос к серверной БД и получает результат, после чего интерпретирует его необходимым образом и предоставляет пользователю. Так как клиентскому компьютеру посылается результат выполнения запроса, по сети передаются только те данные, которые в действительности нужны клиенту. В итоге снижается нагрузка на сеть. Кроме того, SQL-сервер, если это возможно, оптимизирует полученный запрос таким образом, чтобы он был выполнен за минимально возможное время. Все это повышает быстродействие системы и снижает время ожидания результата запроса.

 

При выполнении запросов сервером существенно повышается степень  безопасности данных, поскольку правила  целостности данных определяются на сервере и являются едиными для  всех приложений, использующих эту  БД. В результате исключается возможность  определения противоречивых правил поддержания целостности. Мощный аппарат транзакций, поддерживаемый SQL-серверами, блокирует одновременное изменение одних и тех е данных различными пользователями и предоставляет возможность откатов к первоначальным значениям при внесении в БД изменений, закончившихся аварийно.

 

Данные в серверной  БД обычно физически хранятся на диске  в виде одного большого файла, что  в сочетании с назначаемыми каждому  пользователю паролями и привилегиями существенно повышает защиту данных от намеренной порчи и хищений.

 

По вышеназванным причинам при разработке базы данных в дипломном  проекте была выбрана архитектура  клиент-сервер.

 

В архитектуре клиент-сервер используются промышленные серверы  данных типа Oracle, MS SQL Server, Informix, Sybase, InterBase и ряд других [5]. Серверы Oracle, Informix, Sybase управляют базами данных объемом десятки и сотни гигабайт. Для управления меньшими корпоративными базами данных MS SQL Server и InterBase. Каждый тип сервера работает на собственном диалекте языка, который более или менее соответствует стандарту ANSI 92. Серверы Oracle и InterBase имеют некоторые дополнения. А диалекты серверов Sybase и MS SQL отличаются от стандарта довольно сильно. [4]

 

Oracle была первой коммерческой реляционной СУБД, поддерживающей ставший ныне индустриальным стандартом язык SQL; ее первая версия появилась в 1970 году. Ранние версии этой СУБД были предназначены для мэйнфреймов, а в качестве рабочих мест использовались терминалы. Однако со временем появились версии Oracle, предназначенные для использования в архитектуре клиент-сервер (первой такой версией была Oracle 5, выпущенная в 1985 году). Первоначально версии Oracle были предназначены для различных серверных платформ. Первые версии этого сервера для персональных компьютеров появились в середине 90-х годов. Oracle была первой компанией, создавшей СУБД, использовавшую предоставляемыми некоторыми серверными платформами средства параллельных вычислений. На сегодняшний день последней версией этого сервера является версия Oracle 8i, отличительными свойствами которой являются:

 

наличие объектных расширений и соответствующих типов данных;

 

наличие функций аналитической  обработки данных;

 

возможность создания таблиц, содержащих агрегатные данные;

 

поддержка хранения мультимедиа-данных;

 

дополнительные возможности  обеспечения безопасности данных, например, шифрование данных;

 

возможность создания систем, устойчивых к сбоям и ряд других.

 

Oracle производит собственные средства разработки клиентских приложений, например, Developer/2000 или Oracle Power Objects, а также предоставляет пользователям возможность создавать клиентские приложения с помощью других средств. [5]

 

Первая версия Microsoft SQL Server предназначалась для платформы OS/2, последующие версии этого сервера баз данных предназначались для платформы Windows NT и со временем были тесно интегрированы с этой операционной системой. На сегодняшний день наиболее широко используемой является выпущенная в 1998 году версия Microsoft SQL Server 7.0. Эта версия предназначена исключительно для платформы Windows NT, в ее состав входят удобные утилиты администрирования, сервисы преобразования данных, поддержка распределенных запросов и транзакций, утилиты для создания хранилищ данных. Клиентские приложения для Microsoft SQL Server можно создавать как с помощью средств разработки Microsoft - Visual Basic, Visual C++ и других, так и с помощью средств разработки других производителей. Для этого поставляются специальные драйверы и библиотеки. [5]

 

Ведущий продукт фирмы  Informix - Informix Dynamic Server, последняя версия которого называется Informix Dynamic Server.2000. Данный продукт поддерживает платформы UNIX и Microsoft SQL Server и обеспечивает эффективную работу как на одно-, так и на многопроцессорных системах. В числе основных характеристик сервера следует отметить следующие:

 

использование для управления дисковым пространством как средств ОС, так и собственных функций, что позволяет добиться более высокой производительности;

 

управление разделением  памяти;

 

поддержка фрагментации таблиц и индексов на нескольких дисках;

 

распараллеливание запросов;

 

зеркалирование данных;

 

двухфазное завершение транзакций и др.

 

Клиентские приложения могут  создаваться с использованием C, C++, Java, Visual Basic, Delphi. Помимо этого существует собственное средство разработки Informix 4GL и Informix Client Software Developer's Kit. [5]

 

Одним из серверных продуктов  фирмы Sybase является продукт под названием Adaptive Server Enterprise. Этот продукт существует для Windows NT и некоторых версий UNIX и предназначен для обслуживания крупных предприятий. Другим продуктом этой фирмы является Adaptive Server Anywhere. Этот сервер предназначен для обслуживания небольших рабочих групп, для применения в портативных компьютерах в качестве персонального сервера с периодическим копированием информации в общую БД. [5]

 

Для реализации архитектуры  клиент / сервер в дипломном проекте  был использован сервер InterBase компании Inprise (прежнее название - Borland). Выбор в пользу именно этого сервера был сделан по следующим причинам.

 

InterBase - «родной» сервер для Delphi и для доступа к нему не нужно устанавливать дополнительных драйверов. Продукция фирмы Inprise (Borland) давно зарекомендовала себя с положительной стороны.

 

InterBase весьма прост в установке и не требует дополнительных усилий по настройке. InterBase относительно прост в администрировании по сравнению с другими SQL-серверами. Установка программного обеспечения клиента также чрезвычайно проста.

 

Сервер InterBase использует ряд уникальных технологий. Например, активное ядро сервера реализует блокировку данных на уровне отдельных записей. Кроме того, сервер не прихотлив и практически не требует администрирования. Этот сервер обладает прекрасными функциональными возможностями [3]. Также InterBase работает практически со стандартным SQL (дополнения и изменения невелики).

 

За работой сервера  внимательно следит утилита InterBase Guardian, ее пиктограмма видна на нижней панели Windows. Эта утилита осуществляет начальный запуск сервера, а также его перезапуск, если по каким-либо причинам сервер «рухнул». Фактически восстановление работоспособности сервера происходит за считанные доли секунды, так что многие пользователи даже, возможно, не заметят сбоя в работе. [3]

 

Кроме того, в вариант  поставки Delphi Enterprise входит InterBase 4.2 для Windows 32, что делает его доступным для большинства пользователей.

 

В Delphi 5 для работы с данными, когда в качестве сервера баз данных задействуется InterBase, поддерживается технология InterBase Express (IBX), с помощью которой компоненты IBX связываются с сервером минуя BDE через программный интерфейс IB DataBase API, который предоставляется клиентской частью IB DataBase. Созданные прикладные системы будут обладать максимально возможной производительностью, способностью работать при минимально доступных ресурсах и смогут использовать специфические возможности этого сервера баз данных: сигнализаторы событий, поля BLOB, средства двухфазного завершения транзакций и т.п.