Методы и средства разработки И. Томский политехнический университет р. В. Ковин, Е. А. Мирошниченко
 Скачать 2.85 Mb.
|
|
10.1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 10.1.1. Проектирование UI в среде Evolus Pencil В качестве базового инструмента студенту предлагается использовать специализированную программу для проектирования интерфейса пользователя Evolus Pencil . Программа является бесплатной и относительно простой. Для выполнения работы студент также может использовать любой другой подобный инструмент по своему усмотрению. По своей сути программа является специализированным векторным редактором и позволяет создавать дизайн-проект пользовательского интерфейса. Проект представляет собой документ, состоящий из произвольного числа страниц. Основное окно программы показано рис. 10.1. Цифрами обозначены: 1 – Меню 2 – Панель инструментов 3 – Панель фигур 4 – Активная страница документ 5 – Панель свойств фигуры 6 – Панель станиц документа 69 Рис. 10.1. Основное окно Evolus Pencil Проект не зависит от целевой платформы. Это позволяет в рамках одного проекта создавать эскизы для разных целевых платформ. При этом каждая страница документа может иметь свои размеры. Сделать это можно в свойствах страницы (рис. 10.2). Рис. 10.2. Доступ к свойствам страницы Общий принцип создания эскиза интерфейса пользователя достаточно прост: из палитры фигур (рис. 10.3) выбирается нужный элемент и перетаскивается н активную страницу . 1 2 3 4 5 6 70 Рис. 10.3. Панель фигур Все дальнейшие манипуляции с фигурами на канве активной страницы выполняются с помощью классических операций: перемещение, изменение размеров, копирование/вставка и т.д. В процессе перемещения фигур или изменении их размеров программа показывает направляющие, позволяющие точно выравнивать фигур относительно друг друга. Графические свойства фигур можно изменять через панель свойств (рис. 10.4). Для этого фигуру или фигуры необходимо предварительно выбрать. 71 Рис. 10.4. Панель свойств Панель фигур разбита на коллекции. Каждая коллекция соответствует определенному набору элементов, подходящих к той или иной платформе. Для управления коллекциями нужно нажать кнопку в нижней части (рис. 10.3). Можно отобразить/скрыть необходимые коллекции или добавить из файла или репозитория (рис. 10.5). Изучите коллекции, расположенные в репозитории. Часть коллекций специально предназначена для отдельных целевых платформ, особенно это касается мобильных платформ (рис. 10.6). 72 Рис. 10.5. Настройки коллекций фигур Рис. 10.6. Проектирование UI мобильного приложения 73 10.2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 10.2.1. Практическое задание В качестве практического задания необходимо в среде Evolus Pencil создать эскизы интерфейса пользователя для системы, создаваемой студентом в рамках индивидуального задания на дисциплину. Эскизы должны создаваться для той платформы, которая соответствует индивидуальному заданию: • настольное приложение для OC Windows; • настольное приложение для OC MacOS; • настольное приложение для OC Linux; • мобильное приложение для OC Android; • мобильное приложение для OC iOS; • веб-приложение; • другие (AR/VR, Smart Watch…). Проектированию подлежат (при наличии): • главное окно; • главное меню; • система навигации; • все диалоговые окна. 10.2.2. Список контрольных вопросов для самопроверки 1. Какие основные этапы проектирования UI? 2. Какие ключевые отличия UI для настольных приложений и веб-приложений? 3. В чем отличие эскиза интерфейса от схемы интерфейса? 4. В чем преимущество специализированных программ для проектирования UI от универсальных векторных редакторов? 10.3. ТРЕБОВАНИЯ К ОТЧЕТУ Отчет должен содержать следующие разделы: 1. Титульный лист, оформленный согласно утвержденному образцу. 2. Цели и задачи выполняемой лабораторной работы. 74 3. Пошаговое описание выполняемых заданий лабораторной работы: 4. Ответы на контрольные вопросы. 5. Заключение. 75 11. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №11. Эскизный проект. Технический проект ЦЕЛЬ РАБОТЫ Изучение и получение навыков создания эскизного и технического проектов. Введение Эскизное проектирование — разработка предварительных проектных решений по системе и её частям. Итоговым документом выполнения работ на данной стадии проектирования является эскизный проект. Эскизный проект — пакет конструкторской документации, создаваемый на стадии разработки системы. Цель создания этих документов — установить принципиальные, конструктивные решения, представить их для ознакомления с принципами работы и устройством разрабатываемой системы. Также этим проектом может рассматриваться несколько вариантов устройства системы. Эскизный проект на автоматизированную систему разрабатывают перед техническим проектом или вместе с ним. Эта документация может и не оформляться в случае, если ею не может быть предоставлено никаких новых данных – её необходимость устанавливается техзаданием. Технический проект — стадия разработки конструкторской документации на изделие или стадия создания автоматизированной системы. В более узком смысле под техническим проектом понимается совокупность технических документов, которые содержат окончательные проектные решения по изделию. 11.1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 11.1.1. Эскизный проект Эскизный проект разрабатывают с целью выявления предварительных технических решений, дающих начальное представление о конструкции системы. При разработке эскизного проекта составляются: • Ведомость эскизного проекта (общая информация по проекту). • Пояснительная записка к эскизному проекту (вводная информация, позволяющая ее потребителю быстро освоить данные по конкретному проекту). 76 • Схема организационной структуры (описание организационной структуры организации, которая будет использовать создаваемую автоматизированную систему в практической работе). • Структурная схема комплекса технических средств (техническая составляющая автоматизированной системы, включающая в себя набор серверов, рабочих станций, схему локальной вычислительной сети и структурированной кабельной системы). • Схема функциональной структуры (описание задач, которые будут использоваться в работе подсистем). • Схема автоматизации (логический процесс создания автоматизированной системы от начала до конца). Выполнение эскизного проектирования не является строго обязательным. Если основные проектные решения определены ранее или достаточно очевидны для конкретной ИС и объекта автоматизации, то эта стадия может быть исключена из общей последовательности работ. 11.1.2. Технический проект Технический проект (ТП) разрабатывают, если это предусмотрено техническим заданием, протоколом рассмотрения технического предложения или эскизного проекта. Технический проект разрабатывают с целью выявления окончательных технических решений, дающих полное представление о конструкции системы, когда это целесообразно сделать до разработки рабочей документации. При необходимости технический проект может предусматривать разработку вариантов отдельных составных частей системы. В этих случаях выбор оптимального варианта осуществляется на основании результатов испытаний опытных образцов системы. При разработке технического проекта выполняют работы, необходимые для обеспечения предъявляемых к системе требований и позволяющие получить полное представление о конструкции разрабатываемой системы, оценить его соответствие требованиям технического задания, технологичность, степень сложности изготовления, удобство эксплуатации, целесообразность и т.п. В соответствии с ГОСТ 34.601-90 определяются следующие этапы формирования ТП: 77 • разработка проектных решений для системы и ее составляющих; • разработка документации на систему и ее составляющие; • формирование документации на поставку изделий для комплектации системы; • разработка заданий на проектирование в смежных частях проекта объекта автоматизации. На первом этапе разрабатываются общие решения по системе и ее частям. Формируются функции персонала и решения по организационной структуре, решения по структуре технических средств, по алгоритмам решения задач и применяемым языкам, по организации и ведению информационной базы, решения по системе классификации и кодированию информации, по ПО. На следующем этапе выполняются разработка, оформление, согласование и утверждение документации. Перечень подлежащих разработке документов определен техническим заданием в разделе «Требования к документированию». На этапе разработки и оформления документации выполняются подготовка и оформление документации на поставку изделий для комплектования системы и формируются технические требования и ТЗ на разработку изделий, не изготовляемых серийно. На последнем этапе формирования ТП осуществляются разработка, оформление, согласование и утверждение заданий на проектирование строительных, электротехнических, санитарно-технических работ и других подготовительных работ, связанных с созданием системы. Перечень документов, создаваемых на стадии «Технический проект», определяется стандартом ГОСТ 34.201-89 11.1.3. Пояснительная записка к техническому проекту Пояснительная записка к техническому проекту — это один из основных документов, входящих в число документации, составляемой на этапе технического проектирования. В пояснительной записке содержатся общие сведения о проектируемой системе, обоснования технических решений, которые были выбраны для ее создания, а также план действий, благодаря которым планируется ввести систему в эксплуатацию. 78 Этот документ, согласно стандартам и руководящим документам (см. п.п 11.1.4), должен состоять из следующих разделов: 1. Общие положения • Наименование системы • Основания для проведения работ • Наименование организаций – Заказчика и Разработчика • Цели, назначение и область использования системы • Нормативные ссылки • Очередность создания системы 2. Основные технические решения • Решения по структуре системы, подсистем, средствам и способам связи для информационного обмена между компонентами системы • Решения по взаимосвязям системы со смежными системами, обеспечению ее совместимости • Решения по режимам функционирования, диагностированию работы системы • Решения по персоналу и режимам его работы • Сведения об обеспечении заданных в техническом задании потребительских характеристик системы, определяющих ее качество • Состав функций, комплексов задач, реализуемых системой • Состав и размещение комплексов технических средств • Решения по составу информации, объему, способам ее организации, видам машинных носителей, входным и выходным документам и сообщениям, последовательности обработки информации и другим компонентам • Методы и средства разработки 3. Мероприятия по подготовке объекта автоматизации к вводу системы в действие • Мероприятия по подготовке информационной базы • Мероприятия по подготовке персонала • Мероприятия по организации рабочих мест • Мероприятия по изменению объекта автоматизации • Прочие мероприятия Названия разделов и подразделов могут быть изменены на более конкретные. Подразделы являются необязательными и описываются при необходимости. 79 Пояснительная записка, служащая для пояснения и перечисления практически всех работ, произведенных во время технического проектирования, составляется на любую программу или автоматизированную систему управления. 11.1.4. Государственные стандарты для разработки эскизного и технического проектов При разработке эскизного и технических проектов следует руководствоваться следующими государственными стандартами: • ГОСТ 34.201-89. Виды, комплектность и обозначение документов при создании автоматизированных систем. • ГОСТ 2.106-96. Единая система конструкторской документации. Текстовые документы. • ГОСТ 2.119-2013. Единая система конструкторской документации. Эскизный проект. • ГОСТ 34.003-90. Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Термины и определения. • ГОСТ 34.601-90. Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Стадии создания • РД 50-34.698-90 Методические указания. ИТ. Комплекс стандартов и руководящих документов на АС. АС. Требования к содержанию документов. 11.2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 11.2.1. Практическое задание В качестве практического задания необходимо на основе результатов, полученных при выполнении лабораторных работ №1 — №10, оформить документ «Пояснительная записка к техническому проекту», сделав основной упор на разделе «2. Основные технические решения». При составлении документа руководствоваться документом РД 50-34.698-90. 80 11.2.2. Список контрольных вопросов для самопроверки 1. Каковы основные отличия эскизного проекта от технического? 2. В каких случаях эскизный проект может не создаваться? 3. В каких случаях технический проект может не создаваться? 4. Как называется один из основных документов, составляемых на этапе технического проектирования. 11.3. ТРЕБОВАНИЯ К ОТЧЕТУ Отчет должен содержать следующие разделы: 1. Титульный лист, оформленный согласно утвержденному образцу. 2. Цели и задачи выполняемой лабораторной работы. 3. Пошаговое описание выполняемых заданий лабораторной работы: 4. Ответы на контрольные вопросы. 5. Заключение. 81 12. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №12. Разработка клиент-серверной системы на основе ORM ЦЕЛЬ РАБОТЫ Изучение и получение навыков разработки клиент-серверных систем на основе концепции ORM (Object-Relational Mapping). Введение Как правило разработка клиент-серверных приложений предполагает для разработчика различные компетенции для реализации клиентской и серверной частей. Это связано с тем, что серверная часть зачастую должна решать задачи хранения и обработки данных. Для этого применяют реляционные СУБД, требующие особых навыков и умений, например знаний языка SQL. Клиентская часть, как правило, реализуется на языках высокого уровня с применением объектно- ориентированных принципов. Технология ORM позволяет разработчику применять объектно-ориентированные принципы для работы с базами данных, скрывая от разработчика детали реализации взаимодействия с СУБД. В лабораторной работе рассматривается реализация этой технологии от компании Microsoft — ADO.NET Entity Framework. 12.1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 12.1.1. Технология ORM ORM (англ. Object-Relational Mapping, рус. объектно-реляционное отображение, или преобразование) — технология программирования, которая связывает базы данных с концепциями объектно-ориентированных языков программирования, создавая «виртуальную объектную базу данных». Основная задача ORM — обеспечить работу с данными в терминах классов, а не таблиц данных и напротив, преобразовать термины и данные классов в данные, пригодные для хранения в СУБД. Обычно классу объекта соответствует таблица базы данных, а экземпляру этого класса запись в таблице. Связи между экземплярами объектами в реляционной базе данных реализуются с помощью ключей и/или дополнительных таблиц. 82 В общем случае необходимо обеспечить интерфейс работы с CRUD- операциями над данными, избавиться от необходимости писать SQL-код для взаимодействия с СУБД. Использование реляционной базы данных для хранения объектно-ориентированных данных приводит к семантическому разрыву, когда программное обеспечение должно уметь как обрабатывать данные в объектно- ориентированном виде, так и уметь сохранить эти данные в реляционной форме. Очевидно, что это существенно усложняет разработку и повышает требования к квалификации разработчика. Ключевой особенностью ORM является отображение (mapping), которое используется для привязки объекта к его данным в БД. ORM как бы создает «виртуальную» схему базы данных в памяти и позволяет манипулировать данными уже на уровне объектов. Отображение показывает, как объект и его свойства связанны с одной или несколькими таблицами и их полями в базе данных. ORM использует информацию этого отображения для управления процессом преобразования данных между базой и формами объектов, а также для создания SQL- запросов для вставки, обновления и удаления данных в ответ на изменения, которые приложение вносит в эти объекты. ORM позволяет программисту просто создавать объекты и работать с ними как обычно, а они автоматически будут сохраняться в реляционной базе данных. То есть ORM избавляет программиста от написания большого объема кода, часто однообразного и возможно подверженного ошибкам. Применение ORM значительно повышает скорость разработки. Однако часто это приводит к тому, что программы работают медленнее и используют больше памяти, чем программы, написанные «вручную». Для устранения этих проблем большинство современных реализаций ORM позволяют программисту при необходимости самому жёстко задать код SQL- запросов, который будет использоваться при тех или иных операциях. 12.1.2. Entity Framework Entity Framework — это объектно-ориентированная технология доступа к данным, является ORM-решением для .NET Framework от Microsoft. Предоставляет возможность взаимодействия с объектами как посредством LINQ в виде LINQ to Entities, так и с использованием Entity SQL. Entity SQL представляет собой язык, 83 подобный языку SQL, который позволяет выполнять запросы к концептуальным моделям в Entity Framework. Entity Framework поддерживает подходы Database First (База данных как основа) и Code First (Код как основа). Подход Database First дает возможность реконструировать модель по существующей базе данных. Модель хранится в EDMX-файле (расширение .emdx), и её можно просмотреть и изменить в Entity Framework Design. Классы, с которыми программист взаимодействует в приложении, автоматически создаются из файла EDMX. Подход Code First, наоборот, предполагает создание модели базы данных с по существующим классам, соответствующим сущностям предметной области. Для выполнения этой лабораторной работы необходимы следующие среды: • Microsoft Visual Studio 2019 (C#, Entity Framework) • Microsoft SQL Server 2019 (Express или выше) |