Bài tập lớn Kĩ thuật phần mềm - Đề tài Phần mềm quản lý phòng Lab

Một môi trường học tập, làm việc và nghiên cứu khoa học thuận lợi, thân thiện đã được tạo lên, có sức hấp dẫn đối với sinh viên và cán bộ khoa học có trình độ cao. 1.1.2 Cơ sở vật chất và hoạt động nghiên cứu khoa học của Viện Cơ sở vật chất nghiên cứu và đào tạo của Viện Điện tử – Viễn thông được tổ chức thành một hệ thống các phòng thí nghiệm, như ở sơ đồ dưới đây: 6 | P a g e 1.1.3 Giới thiệu về ESRC Lab a. Hướng nghiên cứu của phòng Phòng ESRC Lab (Embedded Systems and Reconfigurable Computing) là 1 trong những phòng thí nghiệm chuyên ngành của Viện Điện Tử Viễn Thông, đây là phòng thí nghiệm chuyên về hệ thống nhúng và tính toán khả cấu hình với những chủ đề trọng điểm là: Hệ nhúng, FPGA, Linux, ARM, MCU, b. Sơ đồ tổ chức và điều hành của phòng ESRC Lab Cơ cấu thành viên của phòng: 11 9 13 ESRC members K51 K52 K53 7 | P a g e Sơ đồ tổ chức và điều hành: 1.2 Báo cáo khả thi 1.2.1 Khả thi về kỹ thuật Phần mềm viết cho phòng lab ESRC được xây dựng trên Hệ quản trị cơ sở dữ liệu và các ngôn ngữ thiết kế giao diện, chúng là những công nghệ tốt và không khó tiếp thu:  Đã biết lập trình C# và hệ quản trị dữ liệu SQL.  Các công cụ trên có thể tìm thấy trên internet. 1.2.2 Khả thi về kinh tế Đây là bài tập lớn bổ trợ cho việc tiếp thu môn học. Vì vậy nhóm không xét đến tính khả thi về kinh tế. 1.2.3 Khả thi về vận hành Phòng lab có dàn máy tính, cấu hình khá cao: - Chip xử lý: Intel Core 2 Duo, 2.26 GHz ~ 2.3GHz - Ram: 2G - Ổ cứng: Samsung 160G. - Hệ điều hành: Window XP SP2, Windows 7 SP1. Mặt khác, phần mềm nhóm định thực hiện giao diện thân thiện với người sử dụng, không đòi cấu hình cao như các phần mêm thực hiện các chức năng mô phỏng đồ họa, đó là lý do nhóm tin rằng các máy tính trên hoàn toàn có khả năng chạy được phần mềm sẽ thiết kế với đầy đủ tính năng 8 | P a g e 1.2.4 Khả thi về kế hoạch làm việc Sau khi đánh giá sơ bộ về yêu cầu đặt ra từ việc quản lý phòng lab ESRC, nhóm đã đặt ra kế hoạch như sau: Công việc Thời gian Bắt đầu Kết thúc Nghiên cứu sơ bộ 1 tuần 25/1/2011 2/2/2011 Phân tích hệ thống 2 tuần 2/2/2011 16/2/2011 Thiết kế hệ thống 3 tuần 16/2/2011 9/3/2011 Phát triển hệ thống 4 tuần 9/3/2011 9/4/2011 Triển khai, đánh giá 1 tháng 9/4/2011 9/5/2011 1.3 Phạm vi của Project 1.3.1 Chức năng Do thời gian có hạn, trong khuôn khổ project, chương trình phòng lab bao gồm:  Xử lý đầu vào: Thông tin thành viên, thông tin đề tài, thông tin nhóm.  Lập báo cáo: Cho biết tiến độ của đề tài do các nhóm và thành viên thực hiện. Đây là chỉ là những chức năng chính mà nhóm lập trình, phù hợp với hoạt động của phòng lab. Báo cáo là một dữ liệu quan trọng để đánh giá khả năng nghiên cứu của phòng lab. 1.3.2 Phần cứng Cấu hình máy tính không cần quá cao với ứng dụng trong khuân khổ project - Máy tính: Bộ vi xử lý Intel Dual Core hoặc cao hơn - Ram 1GB trở lên. - Ổ cứng 80GB trở lên - Các thiết bị ngoại vi kèm theo: Máy in, máy Fax. - Hệ thống máy tính được nối mạng nội bộ công ty với nhau. Cơ sở dữ liệu được sao lưu trên máy chủ. 1.3.3 Phần mềm  Máy tính chạy hệ điều hành WinXP/Vista/Window 7.  Bộ gõ tiếng Việt: TCVN 5712:1993, nên dùng Unikey 3.5 hoặc Vietkey 2000 trở lên.  Phần mềm khác: Microsoft Office 2010 cho kết xuất báo cáo, viết thư. 9 | P a g e 1.3.4 Nhân lực Đề tài được thực hiện bởi nhóm 5 sinh viên.  Hoàng Hòa Bình  Trần Anh Tuấn  Vũ Mạnh Tưởng  Vũ Quang Trọng  Lưu Quang Trung Với thời gian dự kiến 14 tuần,cùng với sự hợp tác và trách nhiệm của mỗi thành viên, nhóm sẽ hoàn thành đề tài hiệu quả và đúng yêu cầu đưa ra. 10 | P a g e CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ SỬ DỤNG 2.1. Đánh giá Hệ Quản trị Cơ sở Dữ liệu (Database Management System Assessment) HQTCSDL là phần mềm hay hệ thống được thiết kế để quản trị một cơ sở dữ liệu. Cụ thể, các chương trình thuộc loại này hỗ trợ khả năng lưu trữ, sửa chữa, xóa và tìm kiếm thông tin trong một cơ sở dữ liệu (CSDL). Có rất nhiều loại hệ quản trị CSDL khác nhau: từ phần mềm nhỏ chạy trên máy tính cá nhân cho đến những hệ quản trị phức tạp chạy trên một hoặc nhiều siêu máy tính Hiện nay có rất nhiều HQTCSDL, tùy từng yêu cầu cụ thể ta sẽ sử dụng các công cụ khác nhau. Một số Hệ QTCSDL thông dụng hiện nay: - MS Access - Oracle (của hãng Oracle) - FoxPro - SQL Server (của hãng Microsoft) 2.1.1 Microsoft Access Microsoft Access là một Hệ Quản Trị Cơ Sở Dữ Liệu (QTCSDL) tương tác người sử dụng chạy trong môi trường Windows. Microsoft Access cho chúng ta một công cụ hiệu lực và đầy sức mạnh trong công tác tổ chức, tìm kiếm và biểu diễn thông tin. Microsoft Access cho ta các khả năng thao tác dữ liệu, khả năng liên kết và công cụ truy vấn mạnh mẽ giúp quá trình tìm kiếm thông tin nhanh. Người sử dụng có thể chỉ dùng một truy vấn để làm việc với các dạng cơ sở dữ liệu khác nhau. Ngoài ra, có thể thay đổi truy vấn bất kỳ lúc nào và xem nhiều cách hiển thị dữ liệu khác nhau chỉ cần động tác nhấp chuột. Microsoft Access và khả năng kết xuất dữ liệu cho phép người sử dụng thiết kế những biểu mẫu và báo cáo phức tạp đáp ứng đầy đủ các yêu cầu quản lý, có thể vận động dữ liệu và kết hợp các biểu mẫu va báo cáo trong một tài liệu và trình bày kết quả theo dạng thức chuyên nghiệp. Microsoft Access là một công cụ đầy năng lực để nâng cao hiệu suất công việc. Bằng cách dùng các Wizard của MS Access và các lệnh có sẵn (macro) ta có thể dễ dàng tự động hóa công việc mà không cần lập trình. Đối với những nhu cầu quản lý cao, Access đưa ra ngôn ngữ lập trình Access Basic (Visual Basic For application) một ngôn ngữ lập trình mạnh trên CSDL. Microsoft Access được tích hợp sẵn trong bộ Microsoft Office nên có ưu thế hơn các phần mềm khác về giá cả. 11 | P a g e Nhược điểm chính: phần mềm thích hợp khi cài đặt và sử dụng trong mạng nội bộ (LAN), không thích hợp nếu như công ty phải sử dụng ở nhiều địa điểm cách xa nhau. Ngoài ra Access không thể quản lí cơ sở dữ liệu quá lớn và có đông người sử dụng cùng truy cập một lúc. 2.1.2 Oracle Oracle bao gồm một tập hợp hoàn thiện các sản phẩm xây dựng ứng dụng và người dùng cuối được trang bị các giải pháp kỹ thuật thông tin hoàn hảo. Các ứng dụng Oracle tương thích với hầu hết các hệ điều hành từ các máy tính cá nhân đến các hệ thống xử lý song song lớn. Oracle cung cấp một hệ quản trị cơ sở dữ liệu (Database Management System - DBMS) uyển chuyển: Oracle Server để lưu giữ và quản lý các thông tin dùng trong các ứng dụng. Phiên bản Oracle 7 quản lý cơ sở dữ liệu với tất cả các ưu điểm của cấu trúc CSDL quan hệ cộng thêm khả năng lưu giữ và thực thi các đối tượng CSDL như các procedure và các trigger. Oracle Server là một hệ quản trị CSDL điều khiển: - Lưu giữ dữ liệu trên các vùng dữ liệu đã thiết kế - Truy xuất dữ liệu cho các ứng dụng, dùng các kỹ thuật tương đối tối ưu - Bảo mật dữ liệu, cấp quyền khác nhau cho các user - Liên kết và toàn vẹn dữ liệu khi CSDL được phân bố trên mạng Đây là hệ cơ sở dữ liệu mạnh với rất nhiều ưu điểm tính bảo mật cao, tính an toàn dữ liệu cao, dễ dàng bảo trì nâng cấp, cơ chế quyền hạn rõ ràng, ổn định,Bên cạnh đó Oracle dễ cài đặt, dễ triển khai và dễ nâng cấp lên phiên bản mới. Phần mềm này còn tích hợp thêm PL/SQL, là một ngôn ngữ lập trình có cấu trúc - Structure Language. Tạo thuận lợi cho các lập trình viện viết các Trigger, StoreProcedure, Package. 2.1.3 FoxPro Foxpro là hệ quản trị cơ sở dữ liệu dùng để giải quyết các bài toán trong lĩnh vực quản lý. FoxPro được thừa kế và phát triển trên phần mềm DBASE III PLUS và DBASE IV, những sản phẩm nổi tiếng của hãng ASTON-TATE. Khi các công cụ lập trình và các ứng dụng trên môi trường Windowns ngày càng nhiều thì Microsoft cho ra đời các phiên bản FoxPro 2.6, chạy được trên hai môi trường DOS và Windows. Phiên bản cuối cùng của FoxPro (2.6) làm việc trên Mac OS, MS-DOS, Windows và Unix. Visual FoxPro 3.0 là phiên bản "Visual" đầu tiên, có thể chạy trong Mac và Windows, các phiên bản sau chỉ dùng trong Windows. 12 | P a g e Visual FoxPro là sản phẩm của hãng Microsoft, nó kế thừa từ Foxpro for Windows, là một trong những công cụ tiện lợi để giải quyết các bài toán trong lĩnh vực quản lý cho những người chuyên nghiệp và không chuyên nghiệp. Visual FoxPro, ký hiệu vắn tắt là VFP, là một hệ quản trị cơ sở dữ liệu (Database Management System -DBMS) trực quan. Nó không chỉ là một hệ DBMS mà còn là một ngôn ngữ lập trình có triển vọng. Nó có thể được dùng để viết cả các ứng dụng web. Ứng dụng biên-dịch bởi VFP có thể chạy trong Windows mà không cần cài đặt (install), tuy nhiên phải chứa các file thư viện hỗ trợ lúc chạy (run time support library) tùy theo version của VFP và Windows. - Là một hệ biên dịch (compiled), do đó cho phép lập trình viên mềm dẻo trong xử lý mã : chương trình có thể hoạt động với các mã do nó tự sinh ra trong quá trình chạy. - Dễ tách ứng dụng thành nhiều module và do đó có thể dễ dàng nâng cấp sửa đổi. - Visual Foxpro version trước 9 sẽ không hỗ trợ trực tiếp mã Unicode, VFP9 có hỗ trợ trực tiếp mã Unicode tùy theo cài đặt trên Windows version. 2.1.4 SQL Server SQL (Structured Query Language - ngôn ngữ truy vấn mang tính cấu trúc) là một loại ngôn ngữ máy tính phổ biến để tạo, sửa, và lấy dữ liệu từ một hệ quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ. Ngôn ngữ này phát triển vượt xa so với mục đích ban đầu là để phục vụ các hệ quản trị cơ sở dữ liệu đối tượng-quan hệ. Nó là một tiêu chuẩn ANSI/ISO. SQL Server là hệ thống quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ (Relational DataBase Management System- RDBMS) sử dụng các lệnh giáo chuyển Transaction-SQL để trao đổi dữ liệu giữa Client Computer và Server Computer. SQL Server có một số đặc tính sau: - Cho phép quản trị một hệ CSDL lớn (lên đến vài tega byte), có tốc độ xử lý dữ liệu nhanh đáp ứng yêu cầu về thời gian. - Cho phép nhiều người cùng khai thác trong một thời điểm đối với một CSDL và toàn bộ quản trị CSDL (lên đến vài chục ngàn user). - Có hệ thống phân quyền bảo mật tương thích với hệ thống bảo mật của công nghệ NT (Network Technology), tích hợp với hệ thống bảo mật của Windows NT hoặc sử dụng hệ thống bảo vệ độc lập của SQL Server. 13 | P a g e - Hỗ trợ trong việc triển khai CSDL phân tán và phát triển ứng dụng trên Internet - Cho phép lập trình kết nối với nhiều ngôn ngữ lập trình khác dùng xây dựng các ứng dụng đặc thù (Visual Basic, C, C++, ASP, ASP.NET, XML,...). - Sử dụng câu lệnh truy vấn dữ liệu Transaction-SQL (Access là SQL, Oracle là PL/SQL). - Tính tương thích cao cũng như chi phí rẻ hơn các phần mềm như Oracle, Visual FoxPro. So sánh giá cả 2 sản phẩm SQL Server và Oracle như trên bảng 2.1 và bảng 2.2 Bảng 2.1 Bảng so sánh giá cả giữa SQL Server và Oracle 9i Standard Edition Số CPU Oracle 9i Standard Edition SQL Server 2000 Standard Edition 1 15 $ 4,999 $ 2 30 $ 9,998 $ 4 60 $ 19,998 $ 8 120 $ 39,992 $ 16 240 $ 79,984 $ 32 480 $ 159,968 $ Bảng 2.2: Bảng so sánh giá cả giữa SQL Server và Oracle các phiên bản khác Số CPU Oracle 9i Enterprise Edition Oracle 9i Enterprise Edition with OALP or data mining Oracle 9i Enterprise Edition with OALP and data mining SQL Server 2000 Enterprise Edition 1 40 $ 60 $ 80 $ 19,999 $ 2 80 $ 120 $ 160 $ 39,998 $ 14 | P a g e 4 160 $ 240 $ 320 $ 79,996 $ 8 320 $ 480 $ 640 $ 159,992 $ 16 640 $ 960 $ 1280 $ 319,984 $ 32 1280 $ 1920 $ 2560 $ 639,968 $ Có khả năng xử lý khá tốt, nhanh các cơ sở dữ liệu tầm trung nên phù hợp với các doanh nghiệp vừa và nhỏ.Access không xử lý tốt lắm các dữ liệu lớn. Ta có thể so sánh 1 vài thông số phụ giữa 2 công cụ Oracle và SQL Server như trên bảng 2.3: Hình 2.3: Bảng so sánh một số thông số khác giữa SQL Server và Oracle Đặc tính SQL Sever 2000 Oracle 9i Database Độ dài tên cơ sở dữ liệu 128 8 Độ dài tên cột 128 30 Độ dài tên chỉ số 128 30 Độ tài tên bảng 128 30 Độ dài tên được xem 128 30 Độ dài tên thủ tục được lưu 128 30 Độ dài chỉ số 900 749 Số cột tối đa cho mỗi chỉ số 16 32 Số cột tối đa mỗi bảng 1024 1000 Số hàng tối đa 1 bảng 8036 255000 Số truy vấn tối đa 16777216 16777216 Đệ quy Subqueries 40 64 Hằng chuỗi kích thước trong SELECT 16777216 4000 15 | P a g e Hằng chuỗi kích thước trong WHERE 8000 4000 Ngoài ra công cụ SQL server cũng có tính tương thích và hỗ trợ cao với công cụ lập trình mà nhóm sử dụng là C#. Với công cụ SQL server, ta dùng phần mềm SQL Server 2005 của Microsoft với các tính năng khá đầy đủ, tương thích với hệ điều hành tốt 2.2. Đánh giá các công nghệ khác . Để xây dựng hoàn chỉnh phần mềm quản lý, ngoài DBMS ta còn cần công cụ lập trình đủ mạnh, thích hợp để viết phần mềm. Một số lựa chọn có thể cân nhắc:. - C/C++. - Visual Basic - C#. So sánh ưu nhược điểm và đặc điểm từng ngôn ngữ giúp ta có sự lựa chọn tối ưu. 2.2.1 C/C++ Ngôn ngữ lập trình C là một ngôn ngữ mệnh lệnh được phát triển từ đầu thập niên 1970 bởi Ken Thompson và Dennis Ritchie để dùng trong hệ điều hành UNIX. Từ dó, ngôn ngữ này đã lan rộng ra nhiều hệ điều hành khác và trở thành một những ngôn ngữ phổ dụng nhất. C là ngôn ngữ rất có hiệu quả và được ưa chuộng nhất để viết các phần mềm hệ thống, mặc dù nó cũng được dùng cho việc viết các ứng dụng. - Đây là một dạng ngôn ngữ đa mẫu hình tự do có kiểu tĩnh và hỗ trợ lập trình thủ tục, dữ liệu trừu trượng, lập trình hướng đối tượng, và lập trình đa hình. Từ thập niên 1990, C++ đã trở thành một trong những ngôn ngữ thương mại phổ biến nhất. - So với C, C++ tăng cường thêm nhiều tính năng, bao gồm: khai báo như mệnh đề, chuyển kiểu giống như hàm, new/delete, bool, các kiểu tham chiếu, const, các hàm trong dòng (inline), các đối số mặc định, quá tải hàm, vùng tên (namespace), các lớp (bao gồm tất cả các chức năng liên quan tới lớp như kế thừa, hàm thành viên (phương pháp), hàm ảo, lớp trừu tượng, và cấu tử), sự quá tải toán tử, tiêu bản, toán tử ::, xử lí ngoại lệ, và sự nhận dạng kiểu trong thời gian thi hành. - C++ là ngôn ngữ hướng đối tượng, 1 điều mà C không có. - Công cụ soạn thảo của 2 ngôn ngữ này không trực quan tạo điều kiện thuận lợicho người sử dụng. 16 | P a g e 2.2.2 Visual Basic Visual Basic (viết tắt VB) là một ngôn ngữ lập trình hướng sự kiện (event driven) và môi trường phát triển tích hợp (IDE) kết bó được phát triển đầu tiên bởi Alan Cooper dưới tên Dự án Ruby (Project Ruby), và sau đó được Microsoft mua và cải tiến nhiều. Visual Basic đã được thay thế bằng Visual Basic .NET. Phiên bản cũ của Visual Basic bắt nguồn phần lớn từ BASIC và để lập trình viên phát triển các giao diện người dùng đồ họa (GUI) theo mô hình phát triển ứng dụng nhanh (Rapid Application Development, RAD); truy cập các cơ sở dữ liệu dùng DAO (Data Access Objects), RDO (Remote Data Objects),