1 1. Описание предметной области
Электронная доска объявлений (новостей) функционально подобна обыкновенной: это сайт, где каждый желающий может вывесить своё объявление или новость, а все посетители сайта — прочитать его. Электронная доска объявлений (новостей), как правило, поделена на несколько тематических разделов, согласно содержанию объявлений (новостей).
Большинство электронных досок — бесплатные. Для размещения своего объявления пользователю нужно лишь ввести в специальной форме его тему, своё имя/псевдоним либо название организации, а также координаты: адрес электронной почты, почтовый адрес, телефон, URL своего сайта и т. п. (набор данных зависит от конкретного ресурса). Как правило, отображаются только имена авторов и темы объявлений, а для просмотра полного текста объявления пользователь должен щёлкнуть по ссылке, ведущей к нему. В некоторых досках объявления могут подавать только зарегистрированные пользователи, в некоторых — все. Сейчас в интернете существует тысячи и даже десятки тысяч досок объявлений. Обычно каждая из них посвящается какому-либо отдельному виду объявлений. Существуют национальные доски объявлений, предназначенных для жителей конкретной местности.
Электронные доски объявлений бывают двух видов: модерируемые (те, у которых есть так называемый модератор — человек, контролирующий работу этой доски) и немодерируемые — работающие автоматически.
Большинство досок объявлений в интернете предполагают размещение объявлений о продаже и покупке товаров и услуг. Но есть и такие сервисы, которые предлагают размещать объявления о передачи различных вещей в дар, а также о поиске новых хозяев для домашних животных, которые передаются в добрые руки безвозмездно. На страницах досок объявлений представлены тысячи бесплатных объявлений о недвижимости, авто, услугах, поиске работы, знакомствах, покупке и продаже оборудования, компьютеров, средств связи и прочему. Доски объявлений позволяет разместить объявление с фотографией и без дополнительной регистрации.
2 Постановка задачи и обзор методов ее решения
Разработаем упрощенную электронную доску объявлений. Исходя из материалов предметной области, центром системы будет пользователь, размещающий объявление. Для начала он должен внести в базу свои данные, а затем добавить новое объявление.
Каждый пользователь будет заноситься в базу данных, и по этим данным станет возможно отследить, какие объявления были им размещены.
Каждое объявление, как правило, относится к какой-либо категории, будь то автомобили, недвижимость, животные и др. При публикации объявления необходимо указать категорию, к которой оно относится, что позволит найти данное объявление при просмотре какой-либо конкретной категории.
В основе IDEF0 методологии лежит понятие блока, который отображает некоторую бизнес-функцию. Четыре стороны блока имеют разную роль: левая сторона имеет значение "входа", правая - "выхода", верхняя - "управления", нижняя - "механизма (рисунок 1).
Рисунок 1 – Функциональная модель
Проанализировав предметную область и требования к задаче, выделим следующие объекты, которые имеют отношение к системе:
- Список пользователей
- Список категорий
- Список объявлений
Составим список всех функций, имеющих отношение к системе:
- Добавление пользователя
- Изменение данных пользователя
- Просмотр профиля пользователя
- Удаление пользователя
- Добавление категории
- Изменение категории
- Удаление категории
- Фильтрация по категориям
- Публикация объявления
- Редактирование объявления
- Удаление объявления
- Просмотр деталей объявления
Основной процесс (а также его декомпозиция) функциональной модели находится в приложении А.
3 Модели представления системы и их описание
Система состоит из двух связанных компонентов: клиента (браузер) и сервера. Вся логика приложения выполняется на сервере и осуществляется по вызову клиента, т.е. клиент создает запрос. Сервер выполняет его и возвращает результат клиенту. Диаграмма состояний клиентской части представлена в приложении В. Диаграммы вариантов использования описывают функциональное назначение системы или то, что система должна делать. Данная диаграмма представлена в приложении Б.
Центральное место в объектно-ориентированном программировании занимает разработка логической модели системы в виде диаграммы классов. Диаграмма классов (class diagram) служит для представления статической структуры модели системы в терминологии классов объектно-ориентированного программирования. Диаграмма классов может отражать, в частности, различные взаимосвязи между отдельными сущностями предметной области, такими как объекты и подсистемы, а также описывать их внутреннюю структуру и типы отношений. Данная диаграмма представлена в приложении Д.
При рассмотрении диаграммы состояния, было отмечено, что хотя эта диаграмма и используются для спецификации динамики поведения систем, время в явном виде в них не присутствует. Временной же аспект поведения может иметь существенное значение при моделировании синхронных процессов, описывающих взаимодействия объектов. Для моделирования взаимодействия объектов во времени в языке UML используются диаграммы последовательности (приложение Г). Полный проект программной системы представляет собой совокупность моделей логического и физического уровней, которые должны быть согласованы между собой. В языке UML для физического представления моделей систем используются диаграммы реализации (implementation diagrams), которые включают в себя диаграмму компонентов (приложение Е) и диаграмму развертывания (приложение Ж).
4 Информационная модель системы и ее описание
Все данные располагаются в базе данных, которая в свою очередь состоит из таблиц. В данном проекте использовались 3 таблицы, которые связаны между собой:
- Таблица «user» (состоит из полей ФИО, электронной почты, телефона)
- Таблица «notice» (состоит из полей заголовок, текст объявления, дата размещения)
- Таблица «category» (состоит из полей номер категории, наименования категории)
Итоговая модель представлена в приложении З.
Сущность находится в первой нормальной форме, если все атрибуты являются простыми или атомарными (их нельзя разделить на составные части без потери смысла) и среди атрибутов отсутствуют повторяющиеся группы. Также, не допускается хранить в одном атрибуте разные по смыслу значения.
Для приведения сущности к первой нормальной форме необходимо:
- разделить сложные атрибуты на атомарные;
- для групп повторяющихся атрибутов создать новые сущности;
- установить с новыми сущностями связи типа «один ко многим»;
- атрибуты, хранящие разносмысловую информацию, разделить на односмысловые.
Наша информационная модель соответствует вышеперечисленным требованиям, следовательно, находится в первой нормальной форме.
Сущность находится во второй нормальной форме, если она находится в первой нормальной форме и в ней отсутствуют неключевые атрибуты, функционально зависящие от части первичного ключа. Сущность, имеющая простой первичный ключ (т.е. состоящий из одного атрибута) и находящаяся в первой нормальной форме, автоматически находится и во второй нормальной форме.
Для приведения сущности ко второй нормальной форме необходимо:
- выделить атрибуты, которые функционально зависят только от части первичного ключа;
- поместить их в новую сущность;
- установить с новой сущностью связь типа «один ко многим»;
- повторить указанные выше действия, если это необходимо.
Наша информационная модель соответствует вышеперечисленным требованиям, следовательно, находится во второй нормальной форме.
Сущность находится в третьей нормальной форме, если она находится во второй нормальной форме и отсутствуют функциональные зависимости между ее неключевыми атрибутами.
Другая формулировка. Сущность находится в третьей нормальной форме, если она находится во второй нормальной форме и каждый ее неключевой атрибут нетранзитивно зависит от первичного ключа.
Таким образом, можно сказать, что в третьей нормальной форме каждый неключевой атрибут сущности функционально зависит только от всего первичного ключа и ни от чего другого.
Для приведения сущности к третьей нормальной форме необходимо:
- выделить атрибуты, которые функционально зависят от одного и того же неключевого атрибута;
- поместить их в новую сущность;
- установить с новой сущностью связь типа «один ко многим»;
- повторить указанные выше операции, если это необходимо.
Наша информационная модель соответствует вышеперечисленным требованиям, следовательно, находится в третьей нормальной форме.
5 Обоснование оригинальных решений по использованию технических и программных средств, не включенных в требования.
Для написания курсового проекта использовались 2 фреймворка – Spring и Hibernate.
The Spring Framework — универсальный фреймворк с открытым исходным кодом для Java-платформы.
Центральной частью Spring Framework является Inversion of Control контейнер, который предоставляет средства конфигурирования и управления объектами Java с помощью рефлексии. Контейнер отвечает за управление жизненным циклом объекта: создание объектов, вызов методов инициализации и конфигурирование объектов путем связывания их между собой.
Объекты, создаваемые контейнером, называются управляемыми объектами или бинами (beans). Обычно конфигурирование контейнера осуществляется путем загрузки XML файлов, содержащих определение бинов и предоставляющих информацию необходимую для создания бинов.
Объекты могут быть получены либо с помощью Поиска зависимости, либо Внедрения зависимости. Поиск зависимости — шаблон проектирования, когда вызывающий объект запрашивает у объекта-контейнера экземпляр объекта с определенным именем или определенного типа. Внедрение зависимости — шаблон проектирования, когда контейнер передает экземпляры объектов по их имени другим объектам либо с помощью конструктора, либо свойства, либо фабричного метода.
Spring Framework обладает следующими отличительными особенностями:
- Простота и мощь: в то время как простота использования является одной из основных особенностей Spring Framework, достигнута была она без малейшей потери предоставляемых возможностей. Хорошим примером является Spring JDBC: в то время как предоставлена возможность выполнять запросы к базе данных вообще без использования JDBC API, существует возможность обратиться к любой функции этого интерфейса без потери преимущества в виде автоматической обработки ошибок. Существует возможность даже использовать без потерь расширения, присущие только одной конкретной базе данных — особенность, которую тяжело выполнить без Spring Framework.
- Гибкость: вместо использования монолитного подхода, Spring содержит несколько модулей, которые независимы друг от друга. Благодаря этому возможно использование этого фреймворка только в тех частях реализуемой системы, где это принесет наибольшую пользу, и он может быть внедрен шаг за шагом, а не разом, как это бывает в случае серверов приложений.
- Выбор: эта особенность подчёркивает, что нет ничего в мире универсального, что может быть использовано во всех случаях жизни. Spring Framework не требует от разработчика использовать какой-то специфический продукт или технологию. Например, поддерживается работа с большинством существующих фреймворков работающих с базами данных (JDBC, JPA, Hibernate, JDO, Apache OJB и других). Аналогично в области веб возможно как использование продукта, предложенного самим Spring, так и других широко используемых продуктов: JSF, Struts, Tapestry, WebWork. Spring также предлагает различные подходы к конфигурированию приложений: от использования конфигурационных XML файлов до использования Java аннотаций.
Эти особенности привели в результате к продукту, который не ограничен какой-то одной областью или технологией и может быть легко адаптирован и изменен для различных целей, оставаясь при этом простым для использования.
Hibernate — библиотека для языка программирования Java, предназначенная для решения задач объектно-реляционного проецирования (object-relational mapping — ORM). Она представляет собой свободное программное обеспечение с открытым исходным кодом, распространяемое на условиях GNU Lesser General Public License. Данная библиотека предоставляет лёгкий в использовании каркас (фреймворк) для отображения объектно-ориентированной модели данных в виде традиционных реляционных баз данных.
Целью Hibernate является освобождение разработчика от значительного объёма сравнительно низкоуровнего программирования по обеспечению хранения объектов в реляционной базе данных. Разработчик может использовать Hibernate как в процессе проектирования системы классов и таблиц «с нуля», так и для работы с уже существующей базой данных.
Hibernate не только решает задачу связи классов Java с таблицами базы данных (и типов данных Java с типами данных SQL), но также предоставляет средства для автоматической генерации и обновления набора таблиц, построения запросов и обработки полученных данных и может значительно уменьшить время разработки, которое обычно тратится на ручное написание SQL- и JDBC-кода. Hibernate автоматизирует генерацию SQL-запросов и освобождает разработчика от ручной обработки результирующего набора данных и преобразования объектов, максимально облегчая перенос (портирование) приложения на любые базы данных SQL.
6 Описание алгоритмов реализации бизнес-логики серверной части проектируемой приложения
Для публикации объявления необходимо предварительно внести контактную информацию пользователя. Для этого через форму регистрации указываются ФИО пользователя, его электронная почта, а также телефонный номер. Информация добавляется в базу данных.
Далее заполняется форма публикации объявления. Указывается тема объявления, подробности, категория, к которой следует его отнести. При выполнении данного условия объявление добавляется в базу данных и становится доступным для просмотра.
Для каждого объявления возможен просмотр пользователя, разместившего его, категории. При выборе категории все объявления, относящиеся к ней, автоматически отображаются на экране. Также при выборе конкретного пользователя на экран выводятся все объявления, которые были им опубликованы.
Диаграмма работы бизнес-логики серверной части представлена в приложении И.
7 Руководство пользователя
Для запуска проекта его необходимо развернуть на сервере Tomcat. Для этого поставляемый на диске файл bulletinBoard.war скопировать в папку %TOMCAT_HOME%\webapps и запустить сервер командным файлом startup.bat.
После этих манипуляций сервер развернет проект из архива и зарегистрирует его.
Для корректной программы также необходимо на сервере MySQL создать базу данных bulletinBoard посредством выполнения скрипта bulletinBoardDB.sql.
Для запуска WEB проекта необходимо в адресной строке браузера ввести http://localhost:8080/bulletinBoard, после чего в браузере откроется основной вид программы (рисунок 2).
Рисунок 2 – Окно после запуска программы
8 Результаты тестирования разработанной системы и оценка выполнения задач
Проведем тестирование разработанной системы. Произведем регистрацию пользователя. Для этого открываем список пользователей нажимаем кнопку «Новый Пользователь» (рисунок 3).
Рисунок 3 – Регистрация нового пользователя
Как видно на рисунке 4, пользователь добавлен в базу данных и отображён в списке пользователей.
Рисунок 4 – Обновлённый список пользователей
Просмотрим профиль созданного пользователя (рисунок 5).
Рисунок 5 – Профиль созданного пользователя
Как видно на рисунке, данный пользователь не создал ещё ни одного объявления. Опубликуем объявление, нажав кнопку «Новое Объявление».
Рисунок 6 – Ввод данных нового объявления
Нажимаем кнопку «Сохранить». Объявление добавлено в базу данных, о чём свидетельствует обновившийся профиль пользователя. На рисунке 7 показан результат.
Рисунок 7 – Результат добавления объявления
Просмотрим список всех объявлений. Как видим, новое объявление благополучно отобразилось и в общем списке (рисунок 8)
Рисунок 8 – Обновлённых список объявлений