Курсовая Практическое задание на тему База данных Компьютерный магазин
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-25Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
Министерство образования и науки Российской Федерации
Челябинский юридический колледж
Отделение права и ИТ
Кафедра «Информатики и ВТ»
Курсовая работа
по дисциплине
«Технологии разработки программных продуктов»
Вариант – 50
Практическое задание на тему:
База данных «Компьютерный магазин»
Работа защищена с оценкой: ________________________ «___» _____________ 2009 г | Выполнил:_________________ Студент Сахаров А.Н. «____»________________ 2009г. Проверил:__________________ Преподаватель Соловьёва Л.В. «___» _________________ 2009г. |
Челябинск
2009
АННОТАЦИЯ
Сахаров А.Н. Пояснительная записка к курсовой работе. Вариант – 50 . Практическое задание на тему: БД «Компьютерный магазин». Челябинск: ЧЮК, , 2009, (48 стр.). Библиография литературы наименований;
В работе представлены вопросы:
· Анализ существующих аналогов и обоснование выбора темы
· Этапы создания программного продукта «База данных Компьютерный магазин»
Первая глава содержит информацию о понятии “Оптимизация”
Во второй главе рассмотрены программы, аналогичные разрабатываемой базе данных, проведен их анализ с указанием достоинств и недостатков. Так же рассматриваются все этапы разработки программного продукта с четким указанием, что было сделано на каждом этапе. А также и обоснование выбора темы и формирование технического задания. Вторая глава также содержит руководство пользователя.
СОДЕРЖАНИЕ
Оглавление
ВВЕДЕНИЕ. 3
1 ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОГРАММ.. 3
1.1 НАЗНАЧЕНИЕ И ЦЕЛИ ОПТИМИЗАЦИИ.. 3
1.2 ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ ЯЗЫК.. 3
1.3 БЛОК (ЛИНЕЙНЫЙ УЧАСТОК) 3
1.4 СИЛЬНО СВЯЗНАЯ ОБЛАСТЬ. 3
1.5 СПОСОБЫ ОПТИМИЗАЦИИ.. 3
1.6 РАЗГРУЗКА УЧАСТКОВ ПОВТОРЯЕМОСТИ.. 3
1.7 СДВИГ ИНВАРИАНТНЫХ ОПЕРАТОРОВ.. 3
1.8 ВСТАВКА ПСЕВДОБЛОКА.. 3
2 ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. 3
2.1 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ АНАЛОГОВ.. 3
2.2 ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ТЕМЫ.. 3
2.3 КРАТКИЙ ОБЗОР СРЕДЫ РАЗРАБОТКИ ACCESS. 3
2.4 КРАТКИЙ ОБЗОР СРЕДЫ РАЗРАБОТКИ DELPHI 7. 3
2.5 РУКОВОДСТВО ПО НАПИСАНИЮ ПРОГРАММЫ.. 3
2.6 РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ.. 3
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 3
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.. 3
ВВЕДЕНИЕ
Несмотря на все более широкое распространение языков программирования и интегрированных сред программирования, оптимизация программ остается актуальной темой дискуссий для программистов.
Всегда желательно иметь компилятор, который создает эффективно - работающие объектные программы. Как правило, программа в кодах машины, полученная в результате трансляции, будет занимать больший объем памяти и работать медленнее, чем такая же программа, написанная опытным программистом. Термин "оптимизация" применяется к попыткам сделать выходные программы более "эффективными", т.е. быстрее работающими или более компактными. Таким образом, оптимизацией называется улучшение выходной программы, а часть транслятора, выполняющая эту функцию - оптимизирующей частью транслятора.
Если вы пришли к выводу, что ваша программа работает недостаточно быстро, первое, что надо сделать, - это убедиться, что вы решаете задачу, пользуясь наилучшими алгоритмами и представлениями данных. Замена примитивного или неадекватного алгоритма более подходящим может ускорить выполнение вашей программы на порядок и более.
1 ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОГРАММ
1.1 НАЗНАЧЕНИЕ И ЦЕЛИ ОПТИМИЗАЦИИ
Оптимизирующая часть выполняет следующие действия:
1. Устраняет недостатки программы, вызванные небрежностью или низкой квалификацией программиста. Примером может служить вынесение из цикла операторов, не зависящих от управляющих переменных цикла, что приведет к сокращению времени выполнения программы, поскольку вынесенные операторы будут выполняться только один раз, а не многократно.
2. Устраняет излишние вычисления, неизбежно возникающие в процессе трансляции даже при самом тщательном написании программы на языке высокого уровня. Например, устранение повторного вычисления индексных выражений для элементов массива сокращает время выполнения программы и ее длину.
1.2 ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ ЯЗЫК
Для повышения эффективности программы можно произвести над ней последовательность преобразований в различные моменты процесса компиляции. Например, можно оперировать с входной программой, со структурами, порождаемыми на стадии синтаксического анализа, с кодом, порождаемым в качестве выхода фазы генерации кода. Однако оптимизировать программу, уже протранслированную в коды машины, трудно по следующим причинам:
во-первых, единицы действия программы в кодах команд слишком мелки, что уже само по себе затрудняет анализ,
во-вторых, при трансляции входной программы в коды машины возможна потеря имеющейся в ней информации. Например, засылка промежуточных результатов в разные рабочие ячейки памяти делает практически невозможной идентификацию одинаковых частей программы;
в-третьих, из-за нестандартности форматов различных элементов языка и рекурсивных конструкций, широко применяемых в текстах программ.
Поэтому, если транслятор производит оптимизацию программы, необходимо делать специальный проход, переводящий программу с исходного языка, на промежуточный.
Строго сформулировать требования, предъявляемые к промежуточному языку, трудно. Однако уже из самого обоснования необходимости промежуточного языка видно, что:
1 операторы языка не должны быть слишком мелкими;
2 символы, идентификаторы и числа должны иметь фиксированный формат;
3 в строении операторов желательно отсутствие рекурсивности;
4 должна сохраняться вся информация, необходимая для оптимизации, которая есть во входном языке;
5 язык должен быть приспособлен к выполнению оптимизирующих преобразований и удобен для последующей трансляции в коды вычислительной машины.
Требования. "4" и "5" показывают, что разработать единый универсальный промежуточный язык для трансляции с любого языка программирования в коды любой вычислительной машины трудно. В качестве промежуточного языка можно использовать польскую запись, триады, синтаксические деревья.
При рассмотрении вопросов оптимизации будем считать, что программа протранслирована с входного на некоторый промежуточный язык, оператор которого имеет следующий общий вид: (mi) код операции аргументы оператора, где mi - указатель оператора, а также идентификатор результата команды при отсутствии его присваивания некоторой переменной.
Необходимо различать переменные, введенные программистом (программные переменные), и переменные, генерируемые в процессе трансляции на промежуточный язык (mi - идентификаторы). Между определением программной переменной и ее использованием в качестве операнда существует следующая зависимость:
- если программная переменная, используемая в области, не определена в ней, то предполагается, что она определена во всех путях, ведущих к области;
- если программная переменная определена и используется в
области, то внутри области существует путь между определением
переменной и каждым ее использованием;
- если программная переменная определена в области, то, вообще говоря, это не значит, что она определена на каждом выходном пути.
1.3 БЛОК
Вопросы оптимизации обычно связаны с топологией программы, т.е. со способом ее построения. Для того, чтобы локализовать процессы оптимизации и не связывать их с конкретным входным языком, они проводятся внутри отдельных участков программы, называемых блоками и сильно связанными областями.
Блок (линейный участок) - выполняемая по порядку последовательность операторов, имеющая единственную точку входа - первый оператор с меткой, на который может быть передано управление, и единственную точку выхода - последний оператор.
Блок моделирует часть программы на промежуточном языке, которая содержит операторы присваивания.
Формально модель линейного участка может быть представлена следующим образом:
Блок B - это тройка вида (P,I,U),где
1. P - список операторов S1,S2,...Sn (n>=0),
2. I - множество входных переменных,
3. U - множество выходных переменных.
Оператор S в программе называется входом в линейный участок, если он либо первый оператор в программе, либо помечен идентификатором, появляющимся в операторе перехода, либо непосредственно следует за условным оператором.
Линейный участок, относящийся к входу в участок S, состоит из S и всех операторов, следующих за ним вплоть до оператора останова, включая его, или вплоть до входа в следующий блок.
1.4 СИЛЬНО СВЯЗНАЯ ОБЛАСТЬ
Для каждого блока B=(P,I,U) можно найти ориентированный ациклический граф , представляющий этот блок. При этом каждый лист графа (концевая вершина) соответствует одной входной переменной в I, а каждая его внутренняя вершина - оператору из P. Граф отражает порядок выполнения операторов программы и дает более наглядное представление, чем линейная последовательность операторов.
Если вершины i и j графа соответствуют участкам i и j программы, то дуга идет из i в j, если:
последний оператор участка i является оператором перехода на метку L, которой помечен первый оператор участка j.
Сильно связанной областью направленного графа называется такое множество его вершин, что для любых двух вершин x и y (x! = y) существует путь из x в y.
Будем рассматривать сильно связанные области Ri, обладающие следующими свойствами:
1. Ri является сильносвязанной областью, состоящей из множества блоков, каждый из которых предшествует сам себе и следует сам за собой внутри этого множества;
2.Ri != Rj;
3. для каждого i<j или пересечение Ri и Rj пусто, или Ri является подобластью Rj (включена в нее).
1.5 СПОСОБЫ ОПТИМИЗАЦИИ
Различают две категории оптимизирующих преобразований:
преобразования исходной программы в ее внутренней форме, которые не зависят от объектного языка (машинно-независимые) и преобразования, осуществляемые на уровне объектной программы
(машинно-ориентированные).
Методы первой категории применимы почти к любому алгебраическому языку - FORTRAN, ALGOL, PL/1 и.т.д.
На практике используется весьма широкий набор машинно-независимых оптимизирующих преобразований, что связано с большим разнообразием неоптимальностей. К ним относятся:
1. - разгрузка участков повторяемости;
2. - упрощение действий;
3. - реализация действий;
4. - чистка программы;
5. - экономия памяти;
6. - сокращение программы.
1.6 РАЗГРУЗКА УЧАСТКОВ ПОВТОРЯЕМОСТИ
Такое название получил способ оптимизации, состоящий в вынесении вычислений из многократно проводимых (исполняемых ) участков программы на участки программы , редко проходимые.
К этому виду преобразований относятся различные чистки зон, тел циклов и тел рекурсивных процедур, когда инвариантные (по результату выполнения) в соответствующих участках повторяемости выражения, линейные компоненты (т. е. гамаки, обязательно исполняемые при каждом прохождении участка повторяемости) выносятся из него и размещаются перед входом в участок повторяемости - чистка вверх,- или когда уничтожающие свои предыдущие результаты линейные компоненты или группы линейных компонент участка повторяемости выносятся из него и размещаются за выходы из участка повторяемости - чистка вниз.
При чистке вверх вынесенные вычисления образуют новый непосредственный обязательный предшественник участка повторяемости, а при чистке вниз - непосредственный обязательный преемник участка повторяемости.
Обычно выносятся только такие выражения и линейные фрагменты программы, которые обязательно исполняются при каждом прохождении разгружаемого участка повторяемости.
В группу разгрузок участков повторяемости также входят и различные преобразования, которые осуществляют перемещение гамака по пути, ведущему к месту использования его результатов.При таком преобразовании в отличие от чисток гамак остается в тех же зонах, циклах и процедурах.
1.7 СДВИГ ИНВАРИАНТНЫХ ОПЕРАТОРОВ
Рассмотрим подробнее преобразование сдвига инвариантных операторов, входящее в группу преобразований по разгрузке участков повторяемости.
Оператор инвариантен и может быть вынесен из блока, если он удовлетворяет следующим условиям:
1. Cдвиг оператора не приводит к тому, что результат сдвигаемого оператора перемещается через оператор, в котором результат используется.
Например, для блока (mi) * A,B .
(mk) := C,(mi), если ни A, ни B не определяются в области, то оператор mi может быть сдвинут вниз, но не может быть поставлен после опе-
ратора mk.
2. Cдвиг оператора не приводит к тому, что между определением переменной и ее использованием в качестве операнда появляется новый оператор, присваивающий этой переменной другое значение. Например, для блока
(mi) := A,1
(mj) := A,10
(mk) := C,A
Если больше никакой оператор после mj не присваивает значение переменной A, то оператор mj может быть сдвинут вниз, но не может быть поставлен после оператора mk, операторами mi, а также вверх, но не выше оператора, использующего значение переменной A, присвоенное оператором mi.
3. сдвиг оператора не нарушает связи между сдвигаемым оператором и оператором, использующим результат сдвигаемого в качестве операнда.
Таким образом, оператор инвариантен в области, если его операнды не зависят от места определения переменных в данной области.
Как уже отмечалось, сдвиг инвариантного оператора из тела цикла сокращает время выполнения программы. Особенность рассматриваемого метода заключается в том, что оператор сдвигается из блока во всех случаях, когда он может быть сдвинут независимо от того, находится он внутри цикла или нет. Ухудшение программы произойти не может.
Необходимо также отметить, что перед сдвигом инвариантных операторов нужно устранить идентичные операторы (об этом речь пойдет позже), так как они могут оказаться препятствием для сдвига операторов.
Рассмотрим условия, достаточные для сдвига операторов
I. Сдвиг оператора, не являющегося оператором присваивания, из области назад (на его входные пути) производится, если операнды оператора не зависят от места определения переменных в области, т.е.:
1. mi - идентификаторы, используемые в качестве аргумента оператора, не определены в блоке ни одним предшествующим оператором;
2. программные переменные оператора не определены в области. Если оба эти условия выполняются, то операнды оператора не зависят от места определения переменных в области.
II. Сдвиг оператора присваивания, из области назад (на его
входные пути) производится, если:
1. mi - идентификаторы, используемые в качестве аргумента оператора, не определены в блоке ни одним предшествующим оператором;
2. программные переменные, используемые в качестве операнда оператора не определены в области;
3. блок является артикуляционным, т.е. лежит на пересечении всех входных или всех выходных путей сильно связанной области;
4. не существует другого определения или использования программной переменной на любом пути от входа в область до этого определения.
III. Сдвиг оператора, не являющегося оператором присваивания, из области вперед (на его выходные пути) производится, если:
1. mi - идентификаторы, используемые в качестве аргумента оператора, не переопределяются ни на одном пути между оператором и точкой выхода из области;
2. программные переменные, используемые в качестве аргумента оператора не переопределяются ни на одном пути между оператором и точкой выхода из области;
3. mi - указатель, являющийся результатом действия оператора, не используется на пути между оператором и концом блока.
IV. Сдвиг оператора присваивания, из области назад (на его входные пути) производится, если:
1. mi - идентификаторы, используемые в качестве аргумента оператора, не переопределяются ни на одном пути между оператором и точкой выхода из области;
2. программные переменные, используемые в качестве аргумента оператора не переопределяются ни на одном пути между оператором и точкой выхода из области;
3. блок является артикуляционным пунктом области;
4. не существует другого определения программной переменной ни на одном пути между определением и точкой выхода из области;
5. программная переменная не используется в области.
1.8 ВСТАВКА ПСЕВДОБЛОКА
В процессе оптимизации операторы, сдвигаемые из блоков, собираются в псевдоблок. После оптимизации области Rk операторы псевдоблока должны быть вставлены в программу так, чтобы они выполнялись до (после) выполнения операторов области Ri.
Для того, чтобы операторы псевдоблока выполнялись на всех входных (выходых) путях области Rk, они должны вставляться во все блоки, непосредственно предшествующие (следующие) области либо из псевдоблока должен быть сформирован блок, который будет вставлен на все входные (выходные) пути области Rk.
Вставка операторов в существующие блоки или формирование из псевдоблока фактического блок выполняется по следующему алгоритму (алгоритм рассматривается для операторов, сдвинутых назад на входные пути, для операторов, сдвинутых вперед, алгоритм аналогичен ):
1) операторы вставляются во все блоки, непосредственно предшествующие области, которые имеют только один непосредственно следующий блок. Вставляемые операторы записываются перед оператором перехода.
2) из псевдоблока создается формальный блок, который вставляется на всех входных путях, идущих от непосредственно предшествующих блоков, имеющих несколько преемников.
3) если входной блок программы принадлежит области Rk, то псевдоблок формируется в формальный блок и ставится на неявном пути между внешним и вызывающим оператором и начальным блоком.Это соответствует созданию нового блока.
4).Набор и последовательность оптимизирующих преобразований.
Каждый из способов оптимизации может быть реализован в виде отдельного преобразования. В то же время практика оптимизирующей трансляции показала, что все эти способы оптимивации, не совпадая друг с другом, реализуют во многом совпадающие процессы обработки программы, в основе которых лежит небольшое число более элементарных и фундаментальных преобразований программ.
Поэтому в реальных оптимизирующих трансляторах разнообразные наборы способов оптимизации программ сводятся к применению более простых преобразований в их сочетании друг с другом и с учетом их совокупного влияния на транслируемую программу.
Реально используемые наборы оптимизирующих преобразований не обладают свойством, позволяющим не следить за порядком применения преобразованнй. Обычно существуют ситуации, когда применение одного преобразования закрывает возможности применения другого (в этом случае говорят, что первое преобравование обладает тупиковостью по отношонию ко второму) или, наоборот, приводит к новым возможностям другого преобразования (т.о. обладает повторностью по отношению к нему).
Поэтому важным для имеющегося набора оптимизирующих преобразований (с точки зрения качества получаемой программы) представляется выбор порядка применения преобразований из набора. Нужно стремиться к тому, чтобы в последовательности применения любое преобразование не предшествовало преобразованию, по отношению к которому оно тупиково, но предшествовало преобравованию, по отношению к которому оно повторно.
Можно дать некоторые частные рекомендации по оптимизации циклов и линейных участков.
Оптимизацию циклов можно осуществлять в три прохода, расположенных между проходом обычного анализа, в котором получается внутреннее представление исходной программы, и проходом, генерирующим объектный код:
1) анализ циклов - выявление циклов, подлежащих оптимизации и получение необходимой для оптимизации информации;
2) вынесение за границу циклов инвариантных операций;
3) замена сложных операций.
Свертка или исключение лишних операций на линейных участках осуществляются непосредственно перед или в процессе обработки инвариантных операций.
