Programinės įrangos paketo naudojimo struktūrinė schema. Programos blokinė schema

Koncepcijoje programos struktūros (programa struktūra) apima visų modulių, įgyvendinančių nepriklausomas programos funkcijas, nuorodų sudėtį ir aprašymą bei įvesties ir išvesties duomenų laikmenų, taip pat duomenų, susijusių su mainais tarp atskirų paprogramių, aprašymą.

Norėdami sukurti dideles ir sudėtingas programas, programuotojas turi įvaldyti specialius metodus, leidžiančius gauti racionalią programos struktūrą, kuri leidžia beveik dvigubai sumažinti programavimo kiekį ir daug kartų sumažinti

Programos modulių pavaldumas atsispindi hierarchijos schemoje. Tačiau pastarasis neatspindi jų iškvietimo tvarkos ar programos veikimo. Hierarchijos diagrama gali atrodyti taip, kaip parodyta Fig. 5. Jį dažniausiai papildo modulių atliekamų funkcijų dekodavimas.

Prieš sudarant hierarchinę schemą, patartina parengti išorines programos specifikacijas ir programos funkcinius aprašymus kartu su duomenų laikmenos kintamųjų aprašymu. Ypatingas dėmesys turėtų būti skiriamas struktūrizuotų duomenų tipų hierarchijai ir jų komentavimui.

Programos skirstymas į paprogrames vykdomas principu nuo bendro iki konkretaus, detalesnio. Funkcinio aprašymo rašymo ir hierarchinės diagramos sudarymo procesas yra kartotinis ir pasirenkamas geriausias variantas yra daugiakriterinis. Išardymas turėtų sudaryti patogią dalių paleidimo tvarką.

Hierarchijos diagramai gali būti suteiktas bet koks topologinis modelis. Fragmentai su vertikaliais skambučiais gali būti konvertuojami į tokio pat lygio skambučius, įvedant papildomą modulį, kuris gali neatlikti jokių programos algoritmo požiūriu naudingų funkcijų. Naujo modulio funkcija gali būti tik stebėjimas, tai yra kitų modulių iškvietimas tam tikra tvarka.

Fragmentai su horizontaliais skambučiais viename lygyje gali būti konvertuojami į vertikalius iškvietimus į skirtingų lygių modulius, įvedant papildomus kintamuosius, kurių nepavyko gauti išskaidžius funkcinį aprašymą į subfunkcijas. Šie papildomi kintamieji paprastai yra sveikieji arba loginiai ir vadinami vėliavėlėmis, semaforais, įvykių raktais. Jų reikšmė dažniausiai apibūdinama fraze: priklausomai nuo tolimesnės veiksmų istorijos, atlikti tokius ir tokius veiksmus.

Projektavimo proceso metu turite atlikti keletą projektavimo iteracijų, kiekvieną kartą generuojant naują hierarchijos schemą, ir palyginti šias hierarchijas pagal pateiktus kriterijus, kad pasirinktumėte geriausią variantą.

Raktas - kintamojo reikšmė, naudojama siekiant patvirtinti teisę pasiekti tam tikrą informaciją ar tvarką.

Vėliava- kintamasis, kurio reikšmė rodo, kad tam tikra techninė ar programinė įranga yra tam tikros būsenos arba tam tikra sąlyga yra tenkinama. Vėliava naudojama sąlyginiam išsišakojimui ir kitiems sprendimų priėmimo procesams įgyvendinti.

Semaforas - duomenų tipas specialus tikslas, kuri yra priemonė kontroliuoti prieigą prie kritinio resurso bendradarbiaujant nuosekliais procesais.

Su semaforu galima atlikti tik dvi operacijas (neskaičiuojant sukūrimo ir atšaukimo): laukimo operacija(klasės) ir signalizacijos veikimas(išsivadavimas). Semaforas priima sveikąjį skaičių, kuris negali būti neigiamas. Laukimo operacija sumažina semaforo reikšmę vienu, kai tai galima padaryti negaunant neigiamos reikšmės, o tai rodo, kad naudojamas laisvas išteklius. Signalizacijos operacija padidina semaforo vertę vienu, kad būtų atlaisvintas išteklius.

Kritinis šaltinis Išteklius, kurį vienu metu naudoja ne daugiau kaip vienas procesas. Kai reikia kelių asinchroninių procesų, kad būtų galima koordinuoti jų prieigą prie svarbiausių išteklių, naudojama kontroliuojama prieiga per semaforą.

Šiuo metodu sudėtingos sistemos padalijimas į keletą posistemių vadinamas " skaldyk ir valdyk» (divide et impera), hierarchinis ar funkcinis skaidymas ir pan. Šiuo atveju pagrindiniai principai yra šie:

a) „skaldyk ir valdyk“;

b) Projektavimas iš viršaus į apačią – nuo ​​bendro problemos išdėstymo iki atskirų sub-užduočių ir pan.;

c) hierarchinės tvarkos principas, apimantis sistemos sudedamųjų dalių suskirstymą į hierarchines medžio struktūras, kiekviename lygyje pridedant naujų detalių.

Sudėtingas projektavimo procesas programinė įranga pradėti nuo jo struktūros tobulinimo, t. y. apibrėžimų konstrukciniai komponentai ir ryšius tarp jų. Konstrukcijos tobulinimo rezultatas gali būti pateikiamas struktūrinių ir/ar funkcinių diagramų ir komponentų aprašymų (specifikacijų) pavidalu.

Sukurtos programinės įrangos blokinė schema

Struktūrinis vadinti schemą, atspindinčią kuriamos programinės įrangos dalių sudėtį ir sąveiką. Paprastai tokios schemos kuriamos kiekvienai didelio paketo programai, o programų sąrašas nustatomas išanalizavus techninėje užduotyje nurodytas funkcijas.

Paprasčiausia programinė įranga yra programa, kuri gali apimti tik paprogrames ir išteklių bibliotekas kaip struktūrinius komponentus. Programos blokinės schemos kūrimas paprastai atliekamas žingsnis po žingsnio detalizavimo metodu.

Struktūriniai programinės įrangos sistemos ar komplekso komponentai gali būti programos, posistemės, duomenų bazės, išteklių bibliotekos ir kt.

Taigi programinės įrangos paketo schema parodo valdymo perkėlimą iš dispečerinės programos į atitinkamą programą, kaip parodyta Fig. 4.1. Komplekso programos, kaip taisyklė, yra laisvai sujungtos. Todėl bendram jų darbui organizuoti pasitelkiamas dispečeris.

Ryžiai. 4.1. Programinės įrangos paketo blokinės schemos pavyzdys.

Struktūrinė schema programinės įrangos sistema, kaip taisyklė, rodo posistemių ar kitų struktūrinių komponentų buvimą. Skirtingai nuo komplekso, atskiros programinės įrangos sistemos dalys (posistemės) intensyviai keičiasi duomenimis tarpusavyje ir, galbūt, su pagrindine programa. Programinės įrangos sistemos blokinė schema, kaip taisyklė, to neparodo, kaip matyti iš Fig. 4.2.

Paprastai tai yra kelių lygių hierarchinė valdymo paprogramių sąveikos schema. Įjungta Pradinis etapas diagramoje rodomi du hierarchijos lygiai, t.y bendra struktūra programas. Tačiau tas pats metodas leidžia gauti blokines diagramas su didelė suma lygius.

Žingsnių metodasįgyvendina „iš viršaus į apačią“ metodą ir remiasi pagrindinėmis struktūrinio programavimo struktūromis. Tai apima žingsnis po žingsnio algoritmo kūrimą, kaip parodyta 4.3 pav. Kiekvienas žingsnis šiuo atveju apima funkcijos išskaidymą į subfunkcijas. Taigi pirmajame etape aprašomas uždavinio sprendimas, išryškinant bendrąsias po užduotis. Kitame panašiai aprašomos papildomos užduotys, formuluojant kito lygio elementus. Taigi kiekviename žingsnyje tobulinamos sukurtos programinės įrangos funkcijos. Procesas tęsiasi tol, kol jie pasiekia subužduočių, algoritmų, kurių sprendimai yra akivaizdūs.

Tokiu atveju visų pirma būtina detalizuoti valdymo procesus, operacijų patikslinimą su duomenimis paliekant pabaigai. Taip yra dėl to, kad valdymo procesų prioritetinis detalizavimas labai supaprastina visų hierarchijos lygių komponentų struktūrą ir leidžia neatskirti sprendimų priėmimo proceso nuo jo įgyvendinimo. Nustačius kokios nors alternatyvos pasirinkimo sąlygą, iš karto iškviečiamas ją įgyvendinantis modulis.

Funkcinė diagrama arba duomenų schema (GOST 19. 701-90) - programinės įrangos komponentų sąveikos diagrama su informacijos srautų aprašymu, srautų duomenų sudėtimi ir naudojamų failų bei įrenginių nuoroda. Šioms schemoms pavaizduoti naudojami specialūs standarte nustatyti pavadinimai.

Funkcinės diagramos yra informatyvesnės nei struktūrinės. Ant pav. 4.4 palyginimui yra programinės įrangos sistemų ir sistemų funkcinės diagramos.

b)

Ryžiai. 4.4. Funkcinių schemų pavyzdžiai: a – programų rinkinys, b – programinė sistema.

Turi būti aprašyti visi struktūrinių ir funkcinių schemų komponentai. Taikant struktūrinį metodą, tarpprogramavimo sąsajos specifikacijos turi būti ypač kruopščiai parengtos, nes nuo jų priklauso brangiausios klaidos.

Struktūriniam projektavimui naudojami trys pagrindiniai modelių tipai (schemos):

1) SADT (Structured Analysis and Design Technique – metodas). struktūrinė analizė ir dizainas) – modeliai ir atitinkamos funkcinės schemos;

2) DFD (Data Flow Diagrams) - duomenų srautų diagramos;

3) ERD (Entity-Relationship Diagrams) – „esybės-ryšių“ diagramos.

Funkcinis SADT modelis atvaizduoja objekto funkcinę struktūrą, t.y. jo atliekami veiksmai ir šių veiksmų ryšiai.

Pagrindinis modelio komponentas yra diagrama . Jame visos funkcijos ir sąsajos pateikiamos atitinkamai blokų ir lankų pavidalu. Lanko sujungimo taškas su bloku nustato sąsajos tipą. Valdymo informacijaįtrauktas į bloką aukščiau. įvestis apdorojama informacija rodoma su paliko bloko pusėje ir rezultatas(išėjimas) – su teisingai. Mechanizmas(asmuo arba automatizuota sistema), kuris atlieka operaciją, vaizduojamas lanku, įtrauktu į bloką iš apačios(4.5 pav.).

SADT modelio konstravimas prasideda nuo visos sistemos atvaizdavimo paprasčiausio komponento pavidalu – vieno bloko ir lankų, vaizduojančių sąsają su funkcijomis už sistemos ribų. Tada šis blokas detalizuojamas kitoje diagramoje, naudojant kelis blokus, sujungtus sąsajos lankais. Naujieji blokai apibrėžia pagrindines pradinės funkcijos subfunkcijas, kurias savo ruožtu galima išgręžti ir pan. (žr. 4.6 pav.).

Ryžiai. 4.6

Duomenų srauto diagramos(DFD) yra pagrindinės projektuojamos sistemos funkcinių reikalavimų modeliavimo priemonės. Jų pagalba šie reikalavimai pateikiami duomenų srautais sujungtų funkcinių komponentų (procesų) hierarchijų forma. Pagrindinis šio vaizdavimo tikslas – parodyti, kaip kiekvienas procesas savo įvestis paverčia išvestimis, ir atskleisti šių procesų ryšius.

Pagrindiniai duomenų srauto diagramų komponentai yra šie:

a) išorės subjektai;

b) sistemos ir posistemės;

c) procesai;

d) duomenų saugojimo įrenginiai;

e) duomenų srautas.

išorinis subjektas reiškia materialų objektą arba asmenį, kuris yra informacijos šaltinis arba gavėjas. Jis pavaizduotas kaip trimatis stačiakampis su užrašu, kaip parodyta 4.7 pav.

Posistemis(žr. 4.8 pav.) arba procesas(4.9 pav.) pavaizduotos stačiakampiu suapvalintais kraštais. Jį sudaro trys laukai:

a) Skaičiai;

c) Fizinis įgyvendinimas.

Posistemis ir procesas skiriasi pavadinimu. Pirmajame yra posistemio pavadinimas, o antrajame yra veiksmažodis, apibrėžiantis, ką daro procesas.

Ryžiai. 4.8. VMI – Valstybinė mokesčių inspekcija

Duomenų saugykla yra abstraktus informacijos saugojimo įrenginys. Jis pavaizduotas taip, kaip parodyta fig. 4.10. Jo žymėjimas prasideda raide D.

Duomenų srautas diagramoje pavaizduota linija, kuri baigiasi rodykle, rodančia srauto kryptį. Kiekvienas duomenų srautas turi pavadinimą, atspindintį jo turinį.

Duomenų srauto diagramos pavyzdys parodytas fig. 4.11.

Sudėtingesnė duomenų srauto diagrama parodyta fig. 4.12.

ER diagramos bus aptartos vėliau.

Kurso projekte, be funkcinės diagramos, būtina pateikti sudėtingiausių funkcijų (pavyzdžiui, rūšiavimo ir paieškos) algoritmus.

Įvertinus techninius reikalavimus programinei įrangai, atsiranda galimybė išgryninti jos struktūrą, t.y. konstrukcinių komponentų ir jungčių tarp jų apibrėžimas. Sukūrus konstrukciją, bus gauta funkcinė schema ir komponentų aprašymas.

Programinės įrangos struktūros kūrimas

Programinės įrangos struktūra gali būti pavaizduota kaip blokinė diagrama su komponentų aprašymu.

Blokinė diagrama atspindi kuriamos programinės įrangos dalių sudėtį ir sąveiką.

Sistemą sudaro trys tarpusavyje sujungti programinės įrangos moduliai:

asmeninės sąskaitos modulis;

Tvarkaraščio rodymo modulis skirtas gauti iš vartotojo informaciją apie pageidaujamą tvarkaraštį ir ją rodyti arba spausdinti.

Pilna suprojektuotos programinės įrangos blokinė schema parodyta 2.1 pav.

2.1 pav. Programinės įrangos blokinė schema

Išsamus kiekvieno modulio nagrinėjimas leidžia mums jį pateikti kaip šiuos elementus:

„Įvesti užklausos parametrus“ – leidžia nurodyti užklausos duomenis.

„Puslapio rodymas tvarkaraštyje“ – puslapio su prašomais duomenimis formavimas ekrane.

„Elektroninių dokumentų formavimas“ – bylų su prašomais duomenimis formavimas.

„Tvarkaraščio siuntimas“ – duomenų su pakeitimais siuntimas, kai atliekami pakeitimai.

Funkcinės diagramos kūrimas

Funkcinė diagrama arba duomenų diagrama (GOST 19.701-90) - programinės įrangos komponentų sąveikos diagrama su informacijos srautų aprašymu, srautų duomenų sudėtimi ir naudojamų failų bei įrenginių nuoroda. Funkcinėms diagramoms pavaizduoti naudojami specialūs standarte nustatyti žymėjimai.

Funkcinės diagramos yra informatyvesnės nei struktūrinės. Turi būti aprašyti visi struktūrinių ir funkcinių schemų komponentai. Taikant struktūrinį metodą, tarpprograminių sąsajų specifikacijos yra ypač kruopščiai parengtos, nes brangiausių klaidų skaičius priklauso nuo jų aprašymo kokybės. Brangiausios yra klaidos, rastos sudėtingo testavimo metu, nes jas pašalinus gali prireikti rimtų jau derintų tekstų pakeitimų.

Taigi jis taip pat suskirstytas į tris programos modulius:

grafiko rodymo modulis;

asmeninės sąskaitos modulis;

Programinės įrangos funkcinė schema bendras vaizdas parodyta 2.2 pav.

2.2 pav. – Programinės įrangos funkcinė schema

Informacija, kuria veiks informacinė sistema, yra sutvarkyta į duomenų bazę, sukurtą naudojant MySQL priemones (16 pav.).

16 pav. Duomenų bazės schema sukurta naudojant MySQL

Skaičiavimų formalizavimas (skaičiavimo algoritmai ir problemų sprendimas)

Norint gauti išvesties dokumentaciją, įvesties duomenys konvertuojami pagal tam tikrą algoritmą.

Skaičiuojant įrengimo kainą įtempiamos lubos būtina užpildyti formą „Kaina“, kurioje yra 3 laukeliai ir duomenų įvedimas: lubų plotis, lubų ilgis, medžiagos tekstūra. Užpildžius šiuos laukus, programa iš MySQL duomenų bazės prašo duomenų apie medžiagos kainą su šia sąskaita. Kaina apskaičiuojama lubų dangos plotą padauginus iš medžiagos kainos 1 m 2.

Formoje „Išlaidos“, paspaudus mygtuką „Likučiai“, programos modulis apskaičiuoja sandėlyje likusios medžiagos kiekį. Formoje „Likučiai“ pildant du laukus: medžiagos gavimo data, medžiagos sunaudojimo data, duomenys paimami iš MySQL duomenų bazės su užklausa apie medžiagos gavimo kiekį duotą mėnesį ir suvartojamo kiekio šį mėnesį. Likusi medžiaga apskaičiuojama pagal skirtumą tarp medžiagos gavimo ir sunaudojimo tam tikrą laikotarpį.

Programinės įrangos paketo naudojimo blokinė schema (dialogo medis)

Sistemos meniu – tai pagrindinė dialogo forma taikomosiose duomenų apdorojimo sistemose, kurioje yra komandos, skirtos konkrečioms užduotims atlikti.

Sukurta programa turi intuityvų meniu. Norint dirbti su duomenų bazių lentelėmis, IS modulis „Įmonių valdymas“ susideda iš.

Įvedus duomenis, būtina suteikti vartotojui galimybę atsispausdinti sertifikato formą ir kliento kopiją. ši operacija turi būti atlikta be klaidų. Spausdinti galima dviejų tipų spausdintuvais: smūginiais (matriciniais) ir rašaliniais. Spausdinimo pagalba lazeriniuose spausdintuvuose negalima dėl padidėjusių reikalavimų popieriaus kokybei. Spausdinant žinyną taškiniu spausdintuvu, naudojant anglies popierių, vienu praėjimu galite atspausdinti dvi kopijas (pagalba + kopija). Rašalinis spausdintuvas turi spausdinti kiekvieną kopiją atskirai. Todėl būtina numatyti naudotojo keičiamą kopijų skaičiaus skaitiklį arba specialią spausdintuvo tipo nustatymo funkciją.

2 pav. Sąveikos ir duomenų ryšių schema

Programos funkcinės schemos kūrimas.

Funkcinė programos sudėtis turėtų maksimaliai suteikti kasininkui reikalingų galimybių rinkinį savo darbui atlikti tarnybinės pareigos susiję su duomenų įvedimu, sandorių registravimu ir ataskaitinių dokumentų rengimu. Norėdami tai padaryti, sudarysime apytikslį funkcijų, kurios turėtų būti įdiegtos mūsų sistemoje, sąrašą.

Apytikslis sistemos funkcijų sąrašas.

1) Keitimo sandorio registravimas

Duomenų apie valiutos pirkimą įvedimas

Duomenų apie valiutos pardavimą įvedimas

Valiutos konvertavimo duomenų įvedimas

· Spausdinti kliento nuorodą

2) Peržiūrėkite dokumentus

· Peržiūrėkite dienos dokumentų sąrašą

Peržiūrėkite archyvuotų dokumentų sąrašą

3) Katalogų priežiūra

· Duomenų įvedimas reikšmių kodais

· Duomenų įvedimas pagal dokumentų tipus

Duomenų įvedimas pagal valiutų kodus

Valiutų kursų įvedimas pagal datą

4) Ataskaitų dokumentų generavimas

· Už grynųjų pinigų rublius įsigytų grynųjų užsienio valiutų registro spausdinimas;

· Grynųjų pinigų užsienio valiutos, parduodamos už grynuosius rublius, registro spausdinimas;

· Grynųjų užsienio valiutų keitimo (konvertavimo) registro spausdinimas;

5) Kitos funkcijos

Duomenų įvedimas į įvesties lauką iš katalogo

Skaičių konvertavimas iš skaitmeninio į mažąsias raides (suma žodžiais)

· Žymeklio išvaizdos keitimas

Duomenų išsaugojimas archyvo failuose

Šis sąrašas apima visas skyriuje aprašytas procedūras technologinis procesas OP ir papildyta kai kuriomis funkcijomis, kurių prireiks duomenų įvedimo ir taisymo procese.

Programos blokinės schemos kūrimas.

Programinės įrangos paketo blokinė schema apibrėžia bendrais terminais ir išvaizda sukurta sistema ir sąveikos su vartotoju principai. Suprojektuotos sistemos schema bus hierarchinė medžio struktūra, aprašanti duomenų įvedimo, apdorojimo ir išvedimo procedūras. Informacijos ir nuorodų klasės programų konstravimas pagal šį principą leidžia gana lengvai modifikuoti visą sistemą ir palengvina programos veikimo principo suvokimą ir supratimą. Norint sudaryti blokinę schemą, būtina nustatyti aukščiau išvardytų duomenų apdorojimo procedūrų hierarchiją ir ryšį. Natūralu nustatyti procedūrų hierarchiją tokia forma, kokia jos buvo aprašytos ankstesniame skyriuje, nes tokia schema atitinka procedūrų „svarbumo“ ir „naudojimo“ schemą. Programos blokinė schema, atsižvelgiant į visa tai, kas išdėstyta aukščiau, parodyta 2 pav.

Programos ekrano sąsajos kūrimas

Esami ekrano sąsajos dizaino metodai

Programos ekrano sąsaja daugiausia lemia vartotojo patogumą ir yra vienas iš svarbių veiksnių, turinčių įtakos jo darbo efektyvumui. Programa, kuri atlieka visas jai priskirtas funkcijas ir turi didelę spartą, gali būti visiškai netinkama darbui dėl nepriimtinos vartotojo sąsajos. Vos prieš kelerius metus buvo teksto rengyklė, kuri puikiai iliustravo šį požiūrį į programinės įrangos kūrimą. Vargu ar kam nors patiks teksto rengyklė, kurioje, norint įterpti simbolį į eilutę, reikia įvesti vienos raidės įterpimo komandos kodą, apdorojamos eilutės numerį (laimei, ne dvejetainį), simbolis, po kurio bus įterptas naujas simbolis ir pats šis simbolis. Žinoma, toks požiūris yra visiškai nepriimtinas.

Praktiškiausios ir patogiausios vartotojui sistemos yra sistemos, turinčios ekrano sąsają, sukurtą iškylančiųjų meniu sistemos pagrindu. Šiuo metu labiausiai paplitusios yra dvi ideologijos (tai reiškia DOS programas), kurios apima ir tam tikrą ekrano langų formą, ir spalvų schemą, ir iššokančiųjų sąrašų atsiradimą. Tai yra „Borland“ įrankių aplinkos ir „Symantec“ „Norton Operating Shell“. Abi ideologijos numato tam tikrą ekrano erdvės padalijimą į sritis ar zonas, skirtas konkretiems informaciniams objektams ir veiksmams. Vartotojo pageidavimu zonos gali būti tam tikru mastu perkonfigūruojamos: keičiami dydžiai ir padėtis ekrane. Duomenų apdorojimo komandos iškviečiamos iš meniu sistemos, nuolat rodomos ekrane (Borland) arba iškviečiamos funkcijos klavišu (Symantec).

Abiem atvejais visos sistemos komandos pagal funkcines charakteristikas yra paskirstytos į grupes ir pagrindiniame meniu yra

tikrieji komandų grupių pavadinimai. Pasirinkęs grupę, vartotojas gauna prieigą prie grupės komandų sąrašo, kuriame taip pat gali būti komandos, sugrupuotos į antrojo lygio grupes ir pan.

Taip sukuriama kelių lygių iššokančiųjų meniu sistema. Tokios ideologijos naudojimas užtikrina patogumą orientuotis sistemoje, kuri turi gana sudėtingą, kelių lygių meniu su daugybe pasirinkimų. Natūralu, kad atrankos sąrašų įdėjimo ir dydžio padidėjimas turėtų turėti pagrįstas ribas, kurios, laimei, yra ribotos monitoriaus ekrano erdvės forma. Daugumoje sistemų taip pat yra galimybė pritaikyti spalvų paletę vartotojo pageidavimu. „Norton“ operacinis apvalkalas siūlo gamų pasirinkimą iš kelių standartinių variantų, „Borland“ sistemose galite sukurti savo spalvų gamą iki smulkmenų. Apytikslis vaizdas kai kurie ekrano objektai parodyti 4,5 pav.

Ekrano sąsajos ideologijos pasirinkimas