Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

"Уральский государственный технический университет–УПИ"

Факультет "Экономики и менеджмента"

Кафедра "Информационных технологий"
Оценка работы

________________________

Члены комиссии:

________________________

^{(Ф.И.О, подпись)}

________________________

^{(Ф.И.О, подпись)}


РАЗРАБОТКА ДИАГРАММ БАЗЫ ДАННЫХ
КУРСОВАЯ РАБОТА
Пояснительная записка

230201 20060971 20 ПЗ
Руководитель                                                                        Т.В. Литвиненко



Студент гр. 46522-ИСТ                                                        Н.В. Горохов


Н. Тагил

2010

Оглавление

Оглавление. 2

Введение. 3

1. Описание используемых программных средств. 4

1.1.    Microsoft Access. 4

1.2.    Argo UML. 4

3. Создание базы данных. 6

4. Построение диаграмм. 7

4.1 Диаграмма вариантов использования. 7

4.2 Диаграмма классов. 10

4.3 Диаграммы последовательности. 14

5. Заключение. 15

6. Список литературы.. 16

Введение

Целью данной работы является создание базы данных предприятия автоперевозок города для выполнения задачи учета и планировки распределения персонала по маршрутам.

Современное предприятие является достаточно сложным механизмом при регулировании автоперевозками.

В связи с этим планировать маршруты проще программными средствами MS Access  и ArgoUML.

MS Access служит для создания базы данных грузоперевозок, а ArgoUML позволяет создать информационную модель этого предприятия. Модель строится на диаграммах.

1. Описание используемых программных средств

В процессе разработки базы данных использовались следующие программные средства.
1.1. Microsoft Access
Microsoft Access — реляционная СУБД корпорации Microsoft. Имеет широкий спектр функций, включая связанные запросы, сортировку по разным полям, связь с внешними таблицами и базами данных. Благодаря встроенному языку VBA, в самом Access можно писать приложения, работающие с базами данных.
Основные компоненты MS Access:

·        просмотр таблиц;

·        построитель экранных форм;

·        построитель SQL-запросов (язык SQL в MS Access не соответствует стандарту ANSI);

·        построитель отчётов, выводимых на печать.
1.2. Argo UML

В качестве средства описания конечных автоматов было выбрано средство моделирования ArgoUML. В начале проекта синхронизация представления машины на диаграмме и ее программной реализации производилась вручную, что служило источником многочисленных трудно обнаруживаемых ошибок. Для решения этой проблемы нами было создано расширение ArgoUML, автоматически генерирующее код C++, создающий машину состояний по ее спецификации на диаграмме UML.
2. Постановка задачи
Автопредприятие города занимается организацией пассажирских и грузовых перевозок внутри города.

В ведении предприятия находится автотранспорт различного назначения: автобусы, такси, маршрутные такси, прочий легковой транспорт, представленный различными марками.

С течением времени, с одной стороны, транспорт стареет и списывается (возможно, продается), а с другой, - предприятие пополняется новым автотранспортом.

Предприятие имеет штат водителей, закрепленных за автомобилями (за одним автомобилем может быть закреплено более одного водителя). Обслуживающий персонал (техники, сварщики, слесари, сборщики и др.) занимается техническим обслуживанием автомобильной техники

Создать программу учета автотранспорта внутри предприятия с помощью программных средств MS Access  и ArgoUML.

На ArgoUML создать информационную модель предприятия. Модель построить на диаграммах.

Вариантов использования, классов и последовательности.

3. Создание базы данных

Выбор целевого сервера производится посредством меню Database -> Choose Database в режиме физического уровня. Выбирается тип базы данных Access 2000.

Для автоматической генерации схемы базы данных в MS Access необходимо создать пустой проект в Access. Имя системной базы данных можно определить в Access в меню Сервис -> Защита -> Администратор рабочих групп. Генерация происходит при нажатии кнопки Generate в окне, вызванном меню Tools -> Engineer/Schema Generation.


Рис. 3.1. Схема базы данных в MS Access

4. Построение диаграмм

4.1 Диаграмма вариантов использования

Диаграммы вариантов использования описывают взаимоотношения и зависимости между группами вариантов использования и действующих лиц, участвующими в процессе.
Важно понимать, что диаграммы вариантов использования не предназначены для отображения проекта и не могут описывать внутреннее устройство системы. Диаграммы вариантов использования предназначены для упрощения взаимодействия с будущими пользователями системы, с клиентами, и особенно пригодятся для определения необходимых характеристик системы. Другими словами, диаграммы вариантов использования говорят о том, что система должна делать, не указывая сами применяемые методы.





Рис 4.1. Диаграмма вариантов использования

Вариант использования описывает, с точки зрения действующего лица, группу действий в системе, которые приводят к конкретному результату.

Варианты использования являются описаниями типичных взаимодействий между пользователями системы и самой системой. Они отображают внешний интерфейс системы и указывают форму того, что система должна сделать (именно что, а не как).

При работе с вариантами использования важно помнить несколько простых правил:

1.     Каждый вариант использования относится как минимум к одному действующему лицу

2.     Каждый вариант использования имеет инициатора

3.     Каждый вариант использования приводит к соответствующему результату (результату с «бизнес-значением»).
Варианты использования также могут взаимодействовать с другими вариантами использования. Три наиболее часто встречающихся типа взаимодействия между вариантами использования приведены ниже:

<<включение>> указывает, что вариант использования встраивается в другой вариант использования;

<<добавление>> указывает, что в определённых ситуациях или в некоторой точке (называемой точкой расширения) вариант использования будет расширен другим;

<<обобщение>> указывает, что вариант использования наследует характеристики «родительского» варианта использования и может переопределить некоторые из них или добавить новые, подобно наследованию в классах.
Действующее лицо является внешним источником (не элементом системы), который взаимодействует с системой через вариант использования. Действующие лица могут быть как реальными людьми (например, пользователями системы), так и другими компьютерными системами или внешними событиями.

Действующие лица представляют не физических людей или системы, а их роли. Эти означает, что когда человек взаимодействует с системой различными способами (предполагая различные роли), он отображается несколькими действующими лицами. Например, человек, работающий в службе поддержки и принимающий от клиентов заказы, будет отображаться в системе как «участник отдела поддержки» и «участник отдела продаж».
Описания вариантов использования являются текстовыми пояснениями варианта использования. Они обычно принимают форму заметки или документа, который каким-то образом прикрепляется к варианту использования и описывает процесс или активность, который имеет место быть в варианте использования.
Описание диаграммы
В предложенной диаграмме для построения использовались следующие объекты: актёр, вариант использования, отношения зависимости, обобщение, расширенная зависимость и ассоциации.

Сущность схемы представляет собой работу с базой данных и доступ к ней.

Оператор – некоторое лицо, актёр имеет возможность работать с базой данных, добавляя и редактируя записи.

Доступ к базе данных так же имеет Водитель, который имеет возможность просматривать текущее распределение автомобилей автопредприятия.

Начальник гаража имеет возможность корректировать распределение водителей по автомобилям, отдавая указания оператору.

Бригадир имеет возможность просматривать и редактировать данные по техническому обслуживанию автотранспорта.

Вариант использования – «Записать водителей на автотранспорт»:

1. Оператор выбирает из текущего распределения наименее загруженных и подходящих по категории водителей.

2. Записывает выбранного водителя на автомобиль или на несколько автомобилей.

3. Согласует данные изменения с начальником гаража.

4. Публикует измененные данные для ознакомления водителей   .

4.2 Диаграмма классов

Диаграммы классов отображают различные классы, из которых состоит система, и их взаимодействие между собой. Диаграммы классов являются «статичными» диаграммами, потому что они отображают классы вместе с их методами и атрибутами, так же как и статические взаимодействия между ними: какие классы «знают» о каких классах или какие классы «являются частью» других классов, но не отображают обмен сообщениями между классами.

Рис 4.2. Диаграмма классов
Класс определяет атрибуты и методы набора объектов. Все объекты класса (называемые экземплярами) имеют одинаковое поведение и одинаковый набор атрибутов (у каждого объекта - собственный набор атрибутов). Иногда вместо класса используется термин «тип», но важно понимать, что эти термины неодинаковы. Термин «Тип» имеет более общий смысл.
В UML классы представлены прямоугольниками с именем класса, которые могут отображать атрибуты и операции класса, помещённые внутри прямоугольника.

Атрибуты отображаются как минимум их названием, но также могут показывать свой тип, начальное значение и другие свойства. Атрибуты также могут отображаться с указанием их

Методы (операции) также отображаются как минимум их названием, но также могут показывать свои параметры и возвращаемый тип.
Ассоциации классов. Могут взаимодействовать друг с другом различными способами:
1. Обобщение

Наследование является основной концепцией объектно-ориентированного программирования, в которой класс «получает» все атрибуты и методы наследуемого класса и может переопределять/модифицировать некоторые из них, имея возможность добавлять собственные атрибуты и методы.

В UML ассоциация обобщения между двумя классами помещает их в иерархию, представляющую концепцию наследования производного класса от базового. В UML обобщения отображаются в виде линии, соединяющей два класса, со стрелочкой у базового класса.
2. Ассоциации

Ассоциации отображают взаимодействия между классами и определяют общую семантику и структуру многих типов «связей» между объектами.

Ассоциации являются механизмом, который позволяет объектам взаимодействовать с друг другом. Они описывают связи между различными классами (связи между объектами называются соединениями объектов или ссылками.

Ассоциации могут иметь роль, которая определяет назначение ассоциации и может быть одно- или двунаправленной, показывая, могут ли взаимодействующие объекты обмениваться сообщениями, или только один объект может отсылать сообщения. Каждый конец ассоциации имеет описание множественности, которое указывает, какое количество объектов на этой стороне ассоциации может взаимодействовать с одним объектом на другой стороне.
3. Объединение

Объединения являются специальным типом ассоциаций, в котором два участвующих класса не равнозначны по статусу, но создают взаимодействие типа «часть-целое». Объединение описывает, как класс, играющий роль целого, создаётся из других классов, играющих роль частей. Для объединений класс, выступающий в роли целого, всегда имеет множественность, равную единице.

В UML объединения отображаются в виде линии с ромбом на стороне целого, соединяющей взаимодействующие классы.

Визуальное представление объединения в UML

Композиция

Композиция является ассоциацией, которая представляет очень тесное объединение. Это означает, что Композиция формирует взаимодействия типа «часть-целое», но эти взаимодействия настолько сильные, что части не могут существовать сами по себе. Они существуют только внутри целого, и при уничтожении целого уничтожаются и части.
Описание диаграммы
В предложенной диаграмме для построения использовались следующие объекты: классы, ассоциации, агрегация.

Сущность схемы представляет собой работу с базой данных и доступ к ней. Класс «Автотранспорт» представляет собой возможность получать из базы данных списки автомобилей и обслуживающих их бригад, Сущности «Обслуживание» и «Водитель» занимаются обработкой данных водителей, автомобилей и обслуживающих их бригад. Класс «АвтопредприятиеУправление» необходим для координации работы программы. Он обеспечивает запуск программы, обнаруживает выбор из меню и прочее. Классы со стереотипом “boundary” необходимы для вывода информации пользователю, для просмотра и редактирования информации. Класс «АвтоВодитель» необходим для распределения водителей по автомобилям. Также В конечном результате можно получить полное распределение обслуживающего персонала и водителей по автомобилям с помощью класса вывода данных «Автопредприятие»

 

4.3 Диаграммы последовательности

Диаграммы последовательностей показывают обмен сообщениями (то есть вызовы методов) между различными объектами в специфической, ограниченной по времени, ситуации. Диаграммы последовательностей специально выделяют порядок и времена отсылки сообщений объектам.

В диаграммах последовательностей объекты представляются вертикальными прерывистыми линиями с именем объекта наверху. Временная ось также направлена сверху вниз. Таким образом, сообщения, посылаемые от одного объекта к другому, отображаются стрелками с указанием операции и параметров.

Рис 4.3. Диаграмма последовательности

 для варианта использования «Записать водителя на автотранспорт»
Сообщения могут быть либо синхронными, когда управление передаётся вызываемому объекту вплоть до момента окончания его работы, либо асинхронными, когда управление сразу же возвращается вызывающему объекту. Синхронные сообщения обозначаются вертикальным прямоугольником на стороне вызываемого объекта для отображения передачи управления в программе.
Описание диаграммы

Запись водителей и ремонтных бригад ведется через формы, ведется проверка соответствия условий заданным. Через управляющий элемент можно получить данные по всему автопредприятию и конкретно по водителям или техническому обслуживанию. Также Оператор может посмотреть текущее распределение водителей Автопредприятия. Также оператор распечатывает итоговое распределение водителей автопредприятия для ознакомления водителей.

5. Заключение

При разработке данного курсового проекта была разработана база данных «Автопредприятие», позволяющая планировать и рационально подходить к управлению предприятия в данной сфере. База данных учета функционирования предприятия создана с помощью программных средств MS Access.

В дальнейшем база данных была задействована при построении диаграмм на приложении объектно-ориентированного программирования – ArgoUML. Для более эффективной и удобной работы с базой данных были построены диаграммы вариантов использования, классов и последовательности, позволяющие наглядно отследить построение схемы доступа и в дальнейшем автоматически на основе визуального программирования сгенерировать программный код.

6. Список литературы

1.     Карпова Т. С. Базы данных: модели, разработка, реализация.– СПб, Питер, 2002.

2.     Литвиненко Т.В. Создание базы данных в MS Access: Методические указания по курсу «Информатика».– Нижний Тагил, НТИ ГОУ ВПО «УГТУ-УПИ», 2003.

3.     Литвиненко Т.В. Запросы и отчеты в MS Access: Методические указания по курсу «Информатика».– Нижний Тагил, НТИ ГОУ ВПО «УГТУ-УПИ», 2003.

Дополнительная литература:

4.     Кьоу Дж., Джеанини М. Объектно-ориентированное программирование. Учебный курс- СПб: "Питер", 2005.- 238 с.

5.     Ларман К. Применение UML и шаблонов проектирования - М.: "Вильямс", 2001. - 496 с.

6.     Ларман К. Применение UML и шаблонов проектирования. 2-е издание - М.: "Вильямс", 2002. - 624 с.

7.     Леоненков А.В. Самоучитель UML - СПб.: "БХВ - Петербург", 2001. - 304 с.

8.     Леоненков А.В. Самоучитель UML. 2-е издание - СПб.: "БХВ-Петербург", 2004. - 432 с.

9.     Нейбург Э.Дж., Максимчук Р.А. Проектирование баз данных с помощью UML - М.: "Вильямс", 2002. - 288 с.

10. Рамбо Дж., Якобсон А., Буч Г. UML: специальный справочник - СПб: "Питер", 2001. - 656 с.