Проектирование Интернет-библиотеки. Часть 2

1 2

---

2. Программная реализация проекта

2.1. Выбор языка и других программных средств реализации

Поскольку Интернет-библиотека должна быть выполнена в виде web-сайта, для его реализации следует выбрать язык программирования, Web-сервер и провайдера баз данных. Для разработки системы выбран язык Web-программирования PHP. Использование PHP, несомненно, упрощает встраивание средств, придающих веб-страницам динамические свойства. Когда страницам присваивается расширение .php, у них появляется доступ к языку сценариев. Разработчику нужно лишь написать простой код, и на странице появится информация, которая будет выведена в зависимости от текущей даты, времени или любых других данных. За последние шесть лет экосистема РНР претерпела существенные изменения. До выхода РНР 5 разработчики, создавали свои проекты в основном для разового использования, и каждый из этих проектов отличался индивидуальностью; если новому проекту уделялось достаточно внимания, он оказывался лучше предыдущих — но гарантий не было. Несмотря на наличие средств и способов управления качеством и стандартами кода, они все еще были недостаточно развиты и не находили широкого применения. Идея использования РНР в качестве основы для стабильных приложений корпоративного уровня вызывала лишь насмешки, несмотря на тот факт, что он использовался в некоторых наиболее посещаемых веб-сайтах [4]. С выходом РНР 5 разработчики стали уделять больше внимания разработке надежных приемов программирования. Пересмотренная и переработанная объектная модель стала прочной основой для создания объектов, пригодных для многократного использования. Такие программные средства, как PHPUnit, использовали эту объектную модель, чтобы упростить и сделать более надежными подходы к тестированию кода. Это, в свою очередь, привело к более пристальному изучению соответствия качества кода жизненному циклу приложений на РНР. Именно в этой экосистеме начали появляться РНР-фреймворки. Хотя некоторые из них существовали и для РНР 4, в РНР 5 эта идея приобрела популярность, и в результате начали развиваться несколько фреймворков. Их целью было обеспечить пользователей лучшими решениями и предоставить повторяемую и пригодную к многократному использованию структуру для разрабатываемых приложений [5]. Можно без преувеличения сказать, что на сегодняшний день РНР – один из наиболее популярных программирования в мире и миллионы разработчиков веб-приложений выбрали его в качестве своего основного инструмента. Разработчики тоже довольны РНР. В исследовании десяти языков сценариев, проведенном в августе 2009 года компанией Evans Data Corporation, наиболее довольные пользователи были выявлены среди разработчиков на РНР (за ними с небольшим отставанием следуют пользователи Ruby и Python). В частности, РНР занял первые места по таким показателям, как кроссплатформенная совместимость, доступность и качество программных средств и производительность, и вторые — за простоту сопровождения и удобочитаемость кола, расширяемость, простоту использования и безопасность. Для организаций и независимых разработчиков все эти факты означают следующее: использование РНР экономит деньги и время. Разработка приложений на РНР требует меньших денежных затрат, поскольку этот язык можно использовать в различных целях, не выплачивая лицензионные отчисления и не вкладывая средства в дорогостоящее оборудование или программное обеспечение. А вследствие доступности готовых надежных и проверенных элементов управления и расширений, которые разработчики могут использовать для добавления в язык новых функций, использование РНР также уменьшает и время разработки, при этом не принося в жертву качество[6]. Хотя на первый взгляд это и не очевидно, но хваленая простота использования РНР — одновременно и достоинство, и недостаток. Достоинство заключается в том, что в отличие от, скажем, С++ или Java, программы на РНР относительно легко читать и понимать, и данный факт подталкивает начинающих разработчиков к экспериментам и быстрому освоению языка, минуя стадию кропотливого изучения. Недостаток же в том, что присущее РНР отсутствие «строгости» дает этим разработчикам ложное ощущение безопасности и подталкивает их к написанию общедоступных приложений без понимания необходимых стандартов качества, безопасности и возможности повторного использования кода. С учетом всего этого в последние несколько лет в рядах PHP-сообщества происходила напряженная и плодотворная работа по переходу от программирования в стиле «можно все» к более стандартизированному подходу, ориентированному на использование фреймворков. Этот подход не только упрощает первоначальную подготовку при написании PHP-приложения с нуля, но и позволяет создавать более ясный, последовательный и безопасный код. Таким образом, качестве языка программирования выбран РНР – легкий в освоении язык для быстрой разработки малых и средних Web-приложений. Он позволяет быстро разработать многомодульную программу, в которой каждый модуль отвечает за свою конечную функциональность. HTML, CSS и JavaScript – три кита, на которых держится разработка современных web-приложений. HTML – язык разметки web-страниц – предназначен для текстового описания страницы: её элементов, их состава, свойств и расположение. CSS – Cascade StyleSheet (каскадная таблица стилей) является вспомогательным средством для HTML и предназначен для описания стилей отображения элементов на web-странице. Вообще говоря, средств HTML и CSS достаточно для того, чтобы полностью описать вид web-страницы. Однако в тех случаях, когда ставится задача «вдохнуть в web-страницу жизнь», запрограммировать её так, чтобы она реагировала на действия пользователя, средств языка разметки оказывается совершенно недостаточно, даже если дополнить его стилями. Проблема именно в недостаточной интерактивности HTML и CSS. В CSS существует набор приемов, позволяющих управлять стилями в специфических ситуациях, например при наведении указателя мыши на ссылки, но возможности программиста все равно крайне ограничены. Псевдоклассы CSS, такие как hover, link, active и некоторые другие, позволяют изменять стили отдельных участков web-страницы при определенных условиях, однако их недостаточно для создания сколь-нибудь сложных сценариев. А уж для создания анимации и других эффектов, которые часто можно встретить на web-страницах, таблицы стилей и вовсе не предназначены изначально. Благодаря JavaScript программист может перехватит все происходящие на странице события, например щелчки пользователя на кнопках, изменение размеров окна обозревателя или ввод данных в текстовое поле [7]. А так как JavaScript — это язык написания сценариев, можно написать код, отвечающий на действия пользователя, например, выполнением вычислений, динамической заменой изображения или проверкой данных. Поэтому ещё одной используемой технологией является язык программирования JavaScript. JavaScript – это язык Всемирной паутины. Первоначально он представлял собой средство манипулирования отдельными типами элементов веб-страниц (такими как изображения и поля форм), но с тех пор этот язык значительно вырос. В настоящее время помимо создания клиентских сценариев, выполняемых браузером, JavaScript можно использовать для разработки программ под широкий спектр разнообразных платформ. На этом языке можно писать серверные сценарии (используя .NET или Node.js), обычные приложения (способные работать в любых операционных системах) и расширения для приложений (например, для Firefox или Opera), приложения для мобильных устройств и сценарии командной строки для UNIX-подобных операционных систем. Динамичность языка JavaScript, вообще говоря, позволяет программировать на нём в том стиле, в котором программист чувствует себя наиболее комфортно. Однако наиболее правильный подход – научиться как можно более полно использовать возможности JavaScript и его особенности для создания оптимальных и кроссплатформенных решений. В течение следующего десятилетия росла мощность компьютеров и продолжалось развитие Интернета. Прежде всего, и компьютеры, и Интернет стали намного быстрее. Резкое увеличение быстродействия микропроцессоров, удешевление памяти и появление оптоволоконных каналов открыли новую эру развития Интернета. С расширением доступности высокоскоростных соединений начали «тяжелеть» веб-страницы за счет встраивания в них больших объемов информации и мультимедиа. Всемирная паутина превратилась из множества слабо связанных друг с другом документов в единое целое с различными интерфейсами и дизайнами. Изменилось все, кроме JavaScript. Инструмент, прежде использовавшийся как средство, позволяющее уменьшить число обращений к серверу, стал применяться все шире. Там, где раньше использовались десятки строк кода на JavaScript, стали применяться сценарии, насчитывающие сотни, а порой и тысячи строк. Появление Internet Explorer 4 и динамического HTML (возможности изменять некоторые аспекты страниц без их перезагрузки) давало уверенность, что объем программного кода на языке JavaScript в страницах со временем будет только расти. Последним крупным шагом в развитии браузеров было появление объектной модели документа (Document Object Model, DOM), унифицированного подхода к реализации динамического HTML, выполненной в InternetExplorer 5, Netscape 6 и Opera. Реализации этой модели близко соответствовали третьей версии стандарта ЕСМА-262. С появлением браузеров, поддерживающих DOM и (более или менее) одну и ту же версию JavaScript, родилась платформа для веб-приложений. Несмотря на огромный скачок в развитии и обобщенный API, используемый при создании сценариев на языке JavaScript, сами реализации JavaScript, выполняющие эти сценарии, практически не развивались. В результате язык JavaScript вынуждает разработчика взять на себя заботу об оптимизации, которую обычно выполняют компиляторы в других языках программирования. Первое существенное увеличение производительности интерпретаторы JavaScript получили в 2008 году. Компания Google представила свой, совершенно новый браузер Chrome. Он стал первым браузером, оснащенным оптимизированным интерпретатором JavaScript под кодовым названием V8. Интерпретатор JavaScript V8 включает механизм компиляции во время выполнения (Just-In-Time, JIT), который преобразует программный код на языке JavaScript в машинный код и выполняет его. Это обеспечило чрезвычайно высокую скорость выполнения программного кода JavaScript. Другие производители браузеров последовали этому примеру и реализовали собственные оптимизированные версии интерпретаторов JavaScript. Браузер Safari 4 был оснащен JIT-интерпретатором JavaScript под названием Squirrel Fish Extreme (иногда его также называют Nitro),a Firefox — интерпретатором TraceMonkey, оптимизирующим часто выполняемые фрагменты программного кода. Все эти новейшие интерпретаторы JavaScript выполняют на этапе компиляции оптимизацию, где только возможно. В настоящий момент тенденции развития языка JavaScript ведут к появлению новых интерпретирующих механизмов, отвечающих современным требованиям: способность обрабатывать значительные объёмы программного кода и высокое быстродействие. MySQL — это очень популярная и к тому же бесплатная система управления базами данных (СУБД), разработанная компанией MySQL АВ. СУБД MySQL является легким и быстрым провайдером баз данных, рассчитанным в первую очередь на работу с интернет-сайтами нижнего и среднего уровня. Отсутствие таких технических возможностей, как блокировка отдельных строк таблицы (исправлено в движке InnoDB) с лихвой компенсируется скоростью работы провайдера – выборка из 10 миллионов строк выполняется менее чем за 1 секунду, а ядро СУБД в случае использования той структуры базы данных, которая приводится в настоящей работе, способно без заметного падения быстродействия обрабатывать запросы более чем от 100 клиентов одновременно. Наряду с комплектом серверного программного обеспечения, который состоит из PHP, MySQL и JavaScript, в динамической Интертет-технологии фигурирует еще один немаловажный объект веб-сервер. Наилучший выбор – это web-сервер Apache. Выше было немного сказано о том, что входит в круг задач веб-сервера: он играет главную роль в обмене данные между клиентом и сервером по интернет-протоколу HTTP, однако в реальности объём его задач более масштабен [8]. К примеру, веб-сервер Apache занимается обслуживанием не только веб-страниц — он работает с большим спектром файлов, начиная с рисунков, фотографий и Flash-роликов и заканчивая музыкальными файлами, файлами RSS-лент (Really Simple Syndication — простое распространение по подписи) и т. д. Для выполнения указанных задач каждый элемент, найденный на веб-странице веб-клиентом, также передаётся через сервер, который затем и осуществляет передачу. Apache поддерживает также обширный арсенал собственных модулей. В дополнение к модулям РНР наиболее важными для вас как для веб-программиста будут модули, занимающиеся обеспечением безопасности. В качестве других примеров могут послужить модуль Rewrite, позволяющий веб-серверу обрабатывать широкий диапазон типов URL-адресов и перезаписывать их в соответствии с его внутренними требованиями, и модуль Proxy, который можно использовать для обслуживания часто запрашиваемых страниц из кэша, для того чтобы снизить нагрузку на сервер.

2.2 Описание логической модели базы данных

Для хранения данных системы была выбрана база данных с реляционной моделью. В качестве системы управления базами данных (СУБД) выбрана MySQL. Продолжим процесс проектирования модели базы данных, используя диаграммы концептуальной модели, приведенные в разделе 1.4. Согласно классификации, приводимой в книге Т. Конноли [9] в пункте 1.4 была описана концептуальная модель, отображающая логическое представление о данных, не зависящая от типа СУБД. В данном разделе будут уточнены концептуальные модели с учетом особенностей СУБД, т.е. будет описана внутренняя модель данных. Внутренняя модель данных отображает концептуальную схему определенным образом понятным целевой СУБД. Внутренняя модель будет описана набором диаграмм сущность связь с указание типов атрибутов. Сущности на диаграмме дополнены описанием атрибутов с указанием типа данных, помечены ключевые поля таблицы. На рис. 18 приведена диаграмма cущность — связь для внутренней модели данных в нотации близкой к нотации Баркера. Рисунок 18 Внутренняя модель данных Внутренняя модель данных представлена набором из 8 таблиц. Таблица Author содержит информацию об Авторе книги – Имя, Фамилия, Отчество, идентификатор. Таблица Book содержить информацию о книге – название книги, год издания, описание и текст книги, идентификатор книги. Таблица Genre содержит информацию о разделе (жанре) литературы. Таблица Book_author содержит информацию об авторах книги, таблица book_genre содержит информацию о жанрах книги. Табица Reader содержит идентификационную информацию читателя. Таблица Admin содержит идетификационную информацию администратора. Таблица Profile включает информацию о дополнительных сведениях пользователя. Физическая реализация базы данных реализована на основе использования СУБД MySQL.

2.3 Описание реализации программы

Опишем результат реализации программы. При запуске на экране появляется окно входа, показанное на рисунке 19. Рисунок 19 Форма входа Осуществим вход под аккаунтом администратора. На экране появится его меню (см. рис. 20). Рисунок 20 Интерфейс администратора Формы редактирования для таблиц «Книги», «Разделы» и «Читатели» приведены соответственно на рисунках 21, 22, 23. Рисунок 21 Редактирование таблицы книги Рисунок 22 Редактирование таблицы разделы книг Рисунок 23 Редактирование таблицы читатели При входе под аккаунтом пользователя (читателя) предлагается выбрать раздел книг (рис. 24). Рисунок 24 Выбор раздела После выбора раздела предлагается выбрать книгу (рис. 25). Рисунок 25 Выбор книги При выбре книги ан экране появляется все данные, которые к ней относятся (рис. 26). Рисунок 26 Данные о книге

Заключение

В результате выполнения курсовой работы была разработана автоматизированная информационная система «Интернет-библиотека». В процессе создания работы были полностью решены следующие задачи: • Проанализированы требования к проекту и вывести заключение об используемых технологиях; • Описана модель базы данных на логическом и физическом уровнях; • Разработаны модели работы с данными; • Разработаны все подсистемы, включая структуру хранения данных, структуру пользовательских интерфейсов и непосредственную функциональность проекта; В результате работы представлен проект системы, а также работающий прототип.

Список использованных источников

1. Калянов Г.Н. CASE-технологии. Консалтинг в автоматизации бизнес-процессов. – М.: Горячая линия — Телеком, 2002. – 320 с. 2. Дж. Ульман Основы систем баз данных / Пер. с англ. М.Р. Когаловского и В.В. Когутовского – М.: Финансы и статистика, 1983. – 334 с., ил. 3. Вендров А.М. CASE-технологии. Современные методы и средства проектирования информационных систем. – М.: Финансы и статистика, 1998. 4. Флэнаган Д. JavaScript. Подробное руководство, 6-е издание. : Пер. с англ. – СПб.: Символ-Плюс, 2012. – 1080 с., ил. 5. AJAX и PHP. Разработка динамических веб-приложений / К. Дари, Б. Бринзаре, Ф. Черчез-Тоза, М. Бусика — М.: Символ-Плюс, 2009.– 336 с. 6. И. Шапошников PHP 5.1— М.: Питер, 2007. – 192 с. 7. Закас Н. JavaScript. Оптимизация производительности. – Пер. с англ. – СПб.: Символ-Плюс, 2012. – 256 с., ил. 8. Д. Котеров, А. Костарев PHP 5:— М.: БХВ-Петербург, 2008. – 1104 с. 9. Конноли Т., Бегг К., Страчан А. Базы данных. Проектирование, реализация и сопровождение. – М.– С./П.– К., 2000.

---

1 2