Rīgas Tehniskā universitāte

Datorzinātnes un Informācijas tehnoloģijas fakultāte

Praktiskais darbs kursā

Datu bāzes projektēšanas tehnoloģijas

DATU BĀZES PROJEKTĒŠANA AR MICROSOFT VISUAL STUDIO 2010

Izstrādāja: Juris Augškalns

Apl. Nr.: 051RDB287

Uldis Jēgers

Apl. Nr.: 061RDB077

DITF I DMI 2

Pārbaudīja: Prof. Jānis Eiduks

Rīga, 2010

Saturs

Ievads........................................................................................................................4

1. Teorija............................................................................................................. 5

Kas ir CASE rīki?.....................................................................................................5

Microsoft Visual Studio..........................................................................................6

Īss apraksts................................................................................................6

Līdzīgi rīki...................................................................................................7

Microsoft...................................................................................................9

Funkcijas..................................................................................................10

Citi rīki......................................................................................................18

Pieejamās versijas...................................................................................20

Versiju vēsture.........................................................................................21

Minimālie sistēmas parametri, lai strādātu ar Visual Studio 2010..........27

Cena.........................................................................................................28

Instalācija................................................................................................28

2. Konceptuālā modeļa veidošana MS Visual Studio 2010................................36

Konceptuālie modeļi un to notācijas...................................................................36

UML.........................................................................................................37

UML atbalsts Visual Studio 2010.............................................................38

4. Konceptuālā modeļa transformācija fiziskās datu bāzes struktūrās..............49

Klašu ģenerēšana no klašu diagrammas..............................................................49

Klašu ģenerēšana no UML klašu diagrammas......................................................56

Objektu – relāciju sasaiste (ORM)...........................................................................62

Secinājumi...............................................................................................................66

Izmantotā literatūra................................................................................................68

2

3

Ievads

Šī pētnieciskā darba uzdevums ir iepazīties ar CASE rīkiem, to lietošanas

iespējām un lietderību. Vispārīgā nozīmē CASE tehnoloģija ir programmsistēmu

projektēšanas metodoloģija, kā arī instrumentālu līdzekļu salikums, kas ļauj

uzskatāmā formā modelēt priekšmetisko vidi, analizēt izveidoto modeli visos

izstrādes un IS nodrošinājuma etapos, kā arī izstrādāt lietojumprogrammatūras,

atbilstoši lietotāju sniegtās informācijas prasībām.

Darbā tiks apskatīta Microsoft korporācijas izstrādātā programma Visual Studio

2010. Šī programma ir samērā jauna, tā laista klajā 2010 gada 12. aprīlī.

Microsoft Visual Studio 2010 ir universāls, plaša spektra dažādu lietotņu

izstrādes rīks. Visual Studio var izmantot, lai izveidotu dažādas programmas, dažādās

valodās, kā piemēram C++, C#, J# un citās. Izmantojot Visual Studio ir iespējams

izveidot arī Windows Forms lietojumprogrammas, interneta portālus, tīmekļa

lietojumprogrammas.

Šajā darbā tiks izpētītas, kādas iespējas Visual Studio 2010 piedāvātās iespējas,

konkrētāk, tiks apskatīta dažādu diagrammu veidošana un iespējas ģenerēt kodu no

šīm diagrammām.

Darbs ir sadalīts divās daļās, pirmajā daļa sniegta vairāk teorija, aprakstīts kas ir

Visual Studio, kādas iespējas tas piedāvā, uzskaitītas iepriekšējās programmas

versijas. Sīkāk tiek parādīts kā tiek uzstādīta programma un kā ir jāuzsāk darbs.

Savukārt otrajā daļa ir apskatītas vairāk praktiskas lietas, tiek veidotas dažādas

diagrammas un attēlots veidošanas process.

Darbā tiks izmantota Microsoft Visual Studio 2010 Ultimate versija.

4

1. Teorija

Kas ir CASE rīki?

CASE (Computer Aided Software Engineering) termins mūsdienās ir plaši

pielietojams. Agrāk tas tika pielietots attiecībā uz programmnodrošinājuma izstrādes

automatizāciju, savukārt mūsdienās CASE rīks apzīmē informācijas sistēmu (IS)

izstrādes procesu kopumā:

IS izstrāde un nodrošinājums;

Analīze;

prasību formulēšana;

lietišķa programmnodrošinājuma un datu bāžu projektēšana;

koda ģenerēšana;

testēšana;

dokumentēšana;

kvalitātes nodrošināšana;

konfigurācijas;

projekta vadība;

kā arī citi procesi.

Līdz ar to CASE tehnoloģijas veido veselu, atsevišķu IS izstrādes vidi.

Vispārīgā nozīmē CASE tehnoloģija ir programmsistēmu projektēšanas metodoloģija,

kā arī instrumentālu līdzekļu salikums, kas ļauj uzskatāmā formā modelēt

priekšmetisko vidi, analizēt izveidoto modeli visos izstrādes un IS nodrošinājuma

etapos, kā arī izstrādāt lietojumprogrammatūras, atbilstoši lietotāju sniegtās

informācijas prasībām.

Lielāka daļa no eksistējošiem CASE rīkiem, ir bāzēti uz strukturālām vai

objektorientētām analīzes un projektēšanas metodoloģijām, kas izmanto

specifikācijas diagrammu vai teksta veidā, lai aprakstītu ārējās prasības, saites starp

sistēmas modeļiem, sistēmas uzvedības dinamiku un programmlīdzekļu arhitektūru.

CASE produkta galvenās sastāvdaļas ir sekojošas:

5

Metodoloģija (Method Diagrams), kas nosaka vienotu grafisko valodu

un noteikumus strādājot ar to;

Grafiskie redaktori (Graphic Editors), kas palīdz zīmēt diagrammas

(parādījās kopā ar PC un GUI izplatīšanos (tā saucamā „upper case” tehnoloģija));

Ģenerators: pēc modeļa grafiskā priekšstata var noģenerēt izejas kodu

dažādām platformām (tā saucamā „low case” CASE tehnoloģiju daļa);

Repozitorijs: savdabīga datu bāze programmētāju darba rezultātu

glabāšanai.

Dažādi statistiskie mūsdienu pētījumi liecina par CASE rīku izmantošanas

efektivitāti programmlīdzekļu izstrādes procesā. Tomēr eksistē neveiksmju procents,

kurš ir diezgan liels.

Ņemot vērā CASE rīku dabas daudzveidību, būtu kļūdaini veikt apgalvojumus

par reāliem ieguvumiem no to izmantošanu. Var pārskaitīt dažus faktorus, kas

apgrūtina CASE rīka izmantošanas iespējamā efekta noteikšanu:

Plaša CASE rīku kvalitātes un iespēju daudzveidība;

Relatīvi neliela CASE rīku izmantošanas pieredze ;

Detalizētu metriku trūkums;

Plašs priekšmetisko apgabalu diapazons;

Dažāda CASE rīku integrācijas pakāpe dažādos projektos.

Microsoft Visual Studio

Īss apraksts

Microsoft Visual Studio ir integrētā izstrādes vide (IDE) no Microsoft . Tā var tikt

izmantota, lai izstrādātu konsoļu un grafiskos lietotāju interfeisus, kā arī Windows

Forms lietojumprogrammas, interneta portālus, tīmekļa lietojumprogrammas.

Iespējams arī izstrādāt interneta vietnes gan jau ar piedāvātu kodu vai arī kopā ar

paša veidotu kodu uz visām platformām, ko atbalsta Microsoft Windows, Windows

Mobile, Windows CE, . NET Framework un Microsoft Silverlight.

Visual Studio piedāvā kodu redaktoru, kurš atbalsta IntelliSense. Integrētais

atkļūdotājs darbojas gan kā pamata līmeņa(source-level) atkļūdotājs, gan kā mašīnas

6

līmeņa(machine-level) atkļūdotājs. Programmā ir iebūvēti arī citi instrumenti, kā

piemēram formu veidotājs ar kura palīdzību var izstrādāt GUI lietotnes, Web

dizaineris, klašu dizaineris un datubāzu shēmu dizaineris. Programmu ir iespējams

pilnveidot ar dažādiem papildinājumiem (plug-ins) ar kuru palīdzību var uzlabot

programmas darbību vēlamajā sfērā, iespējams pievienot pamata koda rediģēšanas

papildinājumus (tādus kā Subversion vai Visual SourceSafe), iespējams pievienot arī

jaunas rīkjoslas kas paredzētas darbam ar specifiskām programmēšanas valodām vai

arī citām darbībām ar programmu (piemēram darbam serveru klientiem Team

Explorer).

Visual Studio atbalsta dažādas programmēšanas valodas kā, piemēram, C/C++

(arī Visual C++), VB.NET (izmantojot Visual Basic.NET ), C# (arī Visual C# ), un F# (no

Visual Studio 2010). Šo valodu atbalsts ļauj programmas koda redaktoriem un

atkļūdotājiem sekmīgi strādāt ar šīm valodām. Iespējams strādāt arī ar citām

valodām kā, piemēram, M , Python un Ruby uzstādot papildinājumus. Programma arī

atbalsta XML/XSLT , HTML/XHTML , JavaScript un CSS. Ir iespējams izvēlēties īpašās

Visual Studio versijas kuras ir specializētas darbam ar konkrētu valodu: Microsoft

Visual Basic, Visual J#, Visual C# un Visual C++.

Microsoft piedāvā "Express" izdevumos Visual Studio 2010 sastāvdaļas Visual

Basic, Visual C#, Visual C++ un Visual Web Developer bez maksas. Visual Studio 2010,

2008 un 2005 Professional versijas, kā arī Visual Studio 2005 valodu īpašās versijas

(Visual Basic, C++, C#, J#) ir pieejams bez maksas studentiem, lejupielādei, izmantojot

Microsoft DreamSpark.

Visual Studio 2010 pašlaik ir pieejams pārdošanā un tā 90 dienu izmēģinājuma

versiju ir iespējams lejupielādēt bez maksas.

Līdzīgi rīki

Power Designer 12 - PowerDesigner ir Microsoft sadarbības uzņēmuma

Sybase ražots modelēšanas instruments. PowerDesigner darbojas ar Microsoft

Windows kā standarta pieteikums, un strādā Eclipse kā papildinājums.

PowerDesigner atbalsta uz modeļiem bāzētu arhitektūru.

7

ERwin - CASE rīks CA ERwin, ko izstrādājusi kompānija Computer Associates

jeb vienkārši CA, apvieno Windows bāzēto grafisko lietotāja interfeisu ar ER

diagrammas rīkiem un vairākām novatoriskām iespējām. Šīs iespējas ļauj viegli

izveidot un uzturēt relāciju datubāzi un loģiskos un fiziskos modeļus, kas apraksta to.

„CA ERwin” ir risinājums, kas palīdz izveidot vizuālu DB modeli kādas organizācijas

vajadzībām.

Toad Data Modeler - daudzfunkcionāls datu bāžu un lietojumprogrammu

izstrādes rīks, kas vienā integrētā vidē apvieno gan objektorientētās, gan

konceptuālās fizisko datu modelēšanas iespējas. Intuitīvi saprotams lietotāja

interfeiss un populāro datu bāzes vadības sistēmu (DBVS) atbalsts padara Toad Data

Modeler par unikālu risinājumu tam, lai paātrinātu sarežģītu informācijas sistēmas

datu bāzi, kā arī lietojumprogrammu izstrādi un analīzi. Ir iespējama ātra ER-

diagrammu izveide dažādām datubāzes sistēmām(MS SQL, Oracle, Sybase), kā arī

datu plūsmas diagrammu izveide. Izstrādātājs Quest Software.

DB Visual ARCHITECT (DB-VA) - ir viegli izmantojams vizuāls datu bāzu un

UML klašu diagrammu veidošanas rīks. DB-VA ir radīts uz Visual Paradigm pamata.

DB-VA strādā ar Oracle 8i, 9.i, 10g un 11g datubāzēm. DB-VA var parādīt atšķirību

starp divām datu bāzēm vizuāli, izmantoto funkciju sauc vizuālo diff. DB-VA rada

Java,. NET, pārziemot un NHibernate mappingus.

IBM InfoSphere Data Architect - InfoSphere rīks ir sarežģītā izstrādes vide

datu modelēšanai, datu masīvu (data assets) sasaistei un integrēšanai, kā arī datu

bāžu lietojumu izstrādei. Produkts ir uzbūvēts Eclipse vidē, kas ir atvērtā koda

platforma lietojumu izstrādes rīku radīšanai.

Oracle SQL Developer Data Modeler - Oracle SQL Developer ir IDE rīks

darbam ar SQL Oracle datu bāzēm. Oracle Corporation piedāvā šo produktu bez

maksas, tas izmanto Java Development Kit.

Microsoft

Microsoft korporācija ir daudznacionāla datoru tehnoloģiju izstrādātāja, kas

attīsta, ražo, kā arī atbalsta plašu programmatūras klāstu. Galvenā mītne atrodas

Redmondā, Vašingtonā, ASV. Ienesīgākie produkti ir Microsoft Windows

8

operētājsistēmas un Microsoft Office programmatūras pakotne. 2009 gada trešajā

ceturksnī, Microsoft tika novērtēti kā trešā lielākā kompānija pasaulē uzreiz pēc

PetroChina un ExxonMobil. Tas ir arī viena no lielākajām tehnoloģiju korporācijām

pasaulē.

Uzņēmums tika dibināts 1975 gada 4 aprīlī, tas tika radīts lai attīstītu un pārdotu

BASIC 8800 Altair mikrodatorus. Dibinātāji ir Pauls Allens un Bills Gates. Microsoft

sāka dominēt mājas datoru operētājsistēmu tirgū ar MS-DOS 1980 gadu vidū, kam

sekoja Windows operētājsistēmu līnija. Microsoft aktīvi darbojas arī citos tirgos,

piemēram, MSNBC kabeļtelevīzija un MSN interneta portāls. Microsoft izstrādā arī

datoru peles un klaviatūras, kā arī mājas izklaides produktus kā spēļu konsoles Xbox,

Xbox 360, Zune un MSN TV.

Visā savā vēsturē uzņēmums ir bijis kritiķu mērķis, tā monopola

uzņēmējdarbības prakses dēļ un pret konkurenci vērstās stratēģijas dēļ.

Attēls 1. Microsoft logo

Funkcijas

Koda redaktors (Code editor)

Visual Studio, tāpat kā jebkura cita IDE programma, ietver koda redaktoru,

kas atbalsta sintakses izcelšanu un koda pabeigšanu izmantojot IntelliSense tai skaitā

9

ne tikai mainīgos, funkcijas un metodes, bet arī valodas konstrukcijas, piemēram,

ciklus un vaicājumus . IntelliSense atbalsta iekļautās valodas, kā arī XML un CSS un

JavaScript ,kuras izmanto veidojot tīmekļa vietnes un tīmekļa lietojumprogrammas.

AutoComplete ieteikumi tiek parādīti uznirstošajos logos, kas tiek attēlots noteiktu

laiku un tas ir caurspīdīgs, lai tas netraucētu redzēt pašu rakstīto kodu.

Visual Studio koda redaktors atbalsta arī grāmatzīmju ievietošanu kodā lai

nodrošinātu ātrāku navigāciju un vajadzīgās vietas atrašanu. Tāpat arī ir iespējams

samazināt koda daļas tās paslēpjot.

Visual Studio raksturīga iezīme ir fona kompilēšana (background compilation),

šī funkcija nodrošina to ka laikā kad kods tiek rakstīts Visual Studio automātiski

lietotājam nemanot nokompilē un ziņo par sintakses un kompilācijas kļūdām.

Brīdinājumi tiek pasvītroti ar zaļu līniju. Fona kompilators neģenerē izpildāmu kodu

(executable), jo tam nepieciešams savādāks kompilators.

Attēls 2. Visual Studio Code Editor

Atkļūdotājs (Debuger)

10

Visual Studio atkļūdotājs darbojas gan kā pamata(source-level debugger)

līmeņa atkļūdotājs, gan arī kā mašīnu(machine-level debugger) līmeņa atkļūdotājs.

Atkļūdotāju var izmantot jebkurā valodā kuru atbalsta Visual Studio. To ir iespējams

pieslēgt jau strādājošam procesam tādā veidā novērojot un atkļūdojot šo procesu. Ja

šī procesa pirmkods ir pieejams tad atkļūdotājs to attēlo tiešā laikā, parādot kura

koda daļā konkrētajā brīdī tiek izpildīta. Visual Studio atkļūdotājs var izveidot arī

atmiņas izgāztuves(memory dumps), kā arī vēlāk tās ielādēt lai atkļūdotu. Atkļūdotājs

var tikt uzstādīts tā, lai tas automātiski uzsāktu darbību brīdī, kad kāda programma,

kas darbojas ārpus Visual Studio vides, negaidīti pārtrauc savu darbību kādas kļūdas

dēļ.

Atkļūdotājs ļauj noteikt pārtraukuma punktus (breakpoints), kas ļauj izpilde uz

laiku tikt apturētai noteiktā stāvoklī un vērotājus (watches), kas pārrauga mainīgo

lielumu vērtības to izpildes gaitā. Pārtraukuma punkti var būt veidoti ar

nosacījumiem, kuru izpildes gadījumā tiek iedarbināti pārtraukumi.

Attēls 3. Visual Studio Debugger

Designer

11

Visual Studio ietver vairākus vizuālos dizainerus, kurus iespējams izmantot

dažādu lietotņu izstrādē. Šie instrumenti ir šādi:

Windows Forms Designer

Windows Formu dizaineri izmanto, lai veidotu grafiskās lietotāju saskarnes

(GUI) lietotnes. Tas ietver UI paleti, kurā ir dažādas vadības pogas un citādas

kontroles ierīces, kuras iespējams iezīmēt un ievilkt (drag and drop) vajadzīgajā

formas vietā. Dizaineris ģenerē vai nu C#, vai arī VB.NET kodu.

Attēls 4. Windows Forms Designer

12

WPF Designer

WPF dizainers, ar segvārdu Sidra, tika ieviests ar Visual Studio 2008. Tāpat kā

Windows Forms dizaineris tas atbalsta „iezīmē un ievelc” (drag and drop)

tehnoloģiju.

Attēls 5. WPF Designer

Web designer/development

Visual Studio arī ietver web-lapu redaktoru, kas ļauj tīmekļa lapu veidot, tās

autoram iezīmējot un ievelkot vajadzīgo saturu attiecīgajā vietā. Tas tiek izmantots,

izstrādājot ASP.NET lietotnes, kā arī atbalsta HTML, CSS un JavaScript. Tiek izmantots

code-behind modelis lai sasaistītos ar ASP.NET kodu. Kopš Visual Studio 2008

izmantotais Web dizaineris ir savienots ar Microsoft Expression Web programmu.

13

Attēls 6. Visual Studio Web Designer in code editor view

14

Class designer

Klašu dizaineris tiek izmantots, lai pārvaldītu un rediģētu klases (ieskaitot to

elementus un viņu piekļuvi), izmantojot UML modelēšanu. Klašu dizaineris var

ģenerēt C# un VB.NET kodu klases un metodes. Tas var arī ģenerēt klašu diagrammu

no ar rokām veidotām klasēm.

Attēls 2. Visual Studio Class Designer

15

Data designer

Datu dizaineri var izmantot, lai grafiski rediģētu datubāzes shēmas , tai skaitā

rakstītas, tabulas primārās un ārējās atslēgas un ierobežojumus. To var arī izmantot,

lai rediģētu vaicājumus grafiskā veidā.

Attēls 3. Visual Studio Data Designer

T-SQL editor

Visual Studio 2010 versijā, atšķirībā no iepriekšējām, ir pieejams SQL

redaktors, ar ko ir iespējams konstruēt un rediģēt – viennozīmīgi ērtāk strādāt ar SQL

skriptiem, jo agrākajās versijās šādas iespējas nebija, tādēļ strādāt ar SQL kodu nācās

ar citiem rīkiem.

16

Attēls 4. Visual Studio 2010 SQL redaktors

Citi rīki

Open Tabs Browser

Atvērto ciļņu pārlūku izmanto, lai pārvaldītu visas atvērtās cilnes un pārslēgtos

starp tām. To izmantot var izmantojot CTRL+TAB .

Properties Editor

Rekvizīti redaktors tiek izmantots, lai rediģētu GUI īpašības iekš Visual Studio.

Tajā tiek parādītas visas pieejamās īpašības (gan tikai lasāmās, gan arī tās, kuras var

iestatīt) attiecībā uz visiem objektiem, ieskaitot klases , veidlapas, Web lapas utt.

17

Attēls 5. Open Tab Browser un Properties Editor

Solution Explorer - tiek izmantots kā koda, failu un citu resursu kopums, kas

tiek izmantots, lai izveidotu lietotni. Faili ir sakārtoti hierarhiskā secībā, kas tos

atspoguļo organizētā sistēmā parādot nepieciešamākos, neatspoguļojot organizāciju

failu sistēmas līmenī. Solution Explorer izmanto, lai pārvaldītu un pārlūkotu

risinājuma failus.

Team Explorer - izmanto, lai integrētu iespējas ko piedāvā Team Foundation

Serveris - pirmkoda kontroles (source control) sistēma. Papildus programmas koda

kontrolei tas sniedz arī iespēju apskatīt un pārvaldīt individuālā darba rezultātus.

Data Explorer - izmanto, lai pārvaldītu datu bāzes, kas darbojas Microsoft

SQL Serverī. Tas ļauj izveidot un labot datubāzes tabulas. To var arī izmantot, lai

radītu vaicājumus un saglabātas procedūras , arī tās var tikt veidotas vai nu

izmantojot T-SQL , vai arī izmantojot SQL CLR. Ir pieejams arī atkļūdotājs un

IntelliSense atbalsts.

Server Explorer - šis rīks tiek izmantots, lai pārvaldītu datu bāzu

savienojumus ar pieejamiem datoriem. To izmanto arī, lai pārlūkotu darbojošos

Windows servisu procesus un sekotu līdz veiktspējai.

18

Pieejamās versijas

Microsoft Visual Studio ir pieejams sekojošās komplektācijās:

Visual Studio Express – šai versijai ir vairāku nelielu, patstāvīgu IDE sistēmu

kopums, kuras tiek piedāvātas kā nepilni izdevumi lietošanai bez maksas. Šajā versijā

tiek iekļauts tikai nelielas daudzums no rīkiem kuri tiek iekļauti pilnajā programmas

versijā, piemērām, šajā versijā netiek iekļautas tādas iespējas, kā, piemēram,

attālinātu datubāzu atbalsts izmantojot Data Designer, Class Designer kā arī netiek

piedāvāta iespēja programmu pilnveidot ar papildinājumiem. Express versijai nav

pieejams arī x64 bitu kompilators. Microsoft izstrādājot Express versiju paredzējis to

galvenokārt studentu vajadzībām. Šī versija neizmanto pilno MSDN bibliotēku, bet

gan MSDN Express bibliotēku.

Pieejamas šādu valodu Express versijas:

1. Visual Basic Express,

2. Visual C++ Express,

3. Visual C# Express,

4. Visual Web Developer Express.

Visual Studio Standard - nodrošina pieeju visiem pieejamajiem produktiem

un atbalsta pilno MSDN bibliotēku. Tā atbalsta arī XML un XSLT rediģēšanu, tomēr tā

neietver tādus instrumentus kā, piemēram Server Explorer vai arī integrāciju ar

Microsoft SQL Server. Šī versija var tikt pilnveidota tai pievienojot paplašinājumus.

Visual Studio 2010 vairs netiek izstrādāta Standart versija, tā aizstāta ar Professional

versiju.

Visual Studio Professional - ietver tos pašus instrumentus, kurus Visual

Studio Standard un tiem ir pieejamas papildus funkcijas, piemērām Microsoft SQL

Serveru integrācija un attālinātais atkļūdotājs (Remote debugger), kad atkļūdotājs

darbojas uz cita attālināta servera.

Visual Studio Team System - šī versija piedāvā virkni programmatūras

izstrādes, sadarbības un atskaišu rīkus, kā arī papildus funkcijas, kuras piedāvā Visual

Studio Professional. Tiek piedāvātas dažādas lomu specifikācijas:

19

1. Team Explorer (pamata TFS klients),

2. Architecture Edition,

3. Database Edition,

4. Development Edition,

5. Test Edition.

Tabula 1. Versijām pieejamās iespējas

Versiju vēsture

Visual Studio 97 - Microsoft kā pirmo klajā laida Visual Studio 1997, tajā

apvienojot kopā dažādus instrumentus pirmo reizi. Visual Studio 97 bija pieejams

divās versijās, Profesional un Enterprise. Tajā bija iekļauts Visual Basic 5.0 un Visual

C++ 5.0, galvenokārt paredzētas Windows programmēšanai, Visual J++ 1.1 paredzēts

Java un Windows programmēšanai un Visual FoxPro 5.0 paredzēts datubāzu

veidošanai, it īpaši xBase programmēšanai. Visual Studio 97 bija Microsoft pirmais

mēģinājums izveidot programmatūras izstrādes vidi kura atbalsta vairākas

programmēšanas valodas. Visual C++, Visual J++, InterDev un MSDN bibloteka visi

lietoja vienu un to pašu vidi - Developer Studio. Visual Basic un Visual FoxPro lietoja

atsevišķās vidēs.

20

Attēls 6. Microsoft Visual Studio 97

Visual Studio 6.0 (1998) - Nākamā versija bija Visual Studio 6.0, kas tika

izdota 1998.gada jūnijā, un tā bija radīta, lai darbotos Windows 9x platformā. Šī

versija bija pamatā Microsoft sistēmu izstrādei turpmākos četrus gadus. Pēdējā

Visual Studio 6.0 versijā tika iekļauta uz COM bāzēta Visual Basic versija. Visual

Studio 6.0 bija pieejams divās versijās: Profesional un Enterprise. Enterprise versijai

bija pieejamas papildus funkcijas, kuras nebija Profesional versijā, tai skaitā:

1. Application Performance Explorer,

2. Automation Manager,

3. Microsoft Visual Modeler,

4. RemAuto Connection Manager,

5. Visual Studio Analyzer.

Attēls 7. Visual Studio 6.0

21

Microsoft Visual Studio .NET (2002) - Microsoft 2002 gadā laida klajā Visual

Studio. NET, kas zināms ar segvārdu Rainier. Lielākā pārmaiņa bija iepazīstināšana ar

koda radīšanu izmantojot .NET Framework. Programmas kas radītas izmantojot .NET

Framework netiek kompilētas līdz mašīnu valodas līmenim(kā to dara piemērām C+

+), bet gan uz Microsoft Intermediate Language(MSIL). Kad MSIL lietotne tiek

izpildīta, tā izpildes laikā tiek kompilēta par mašīnas līmeņa valodu, tādā veidā

nodrošinot koda izpildi dažādās platformās. Šādas MSIL programmas ir iespējams

lietot Linux un Mac OS X vidēs. Visual Studio .NET 200 bija pieejams četrās versijās:

Academic, Profesional, Enterprise Developer un Enterprise Architect. Microsoft

iepazīstināja plašāku sabiedrību ar C#, jaunu programmēšanas valodu kas mērķēja

uz .NET. Kā arī iepazīstināja ar J++ turpinājumu J#. Visual J# lieto Java sintaksi, bet

atšķirībā no J++, J# programmas var strādāt tikai ar .NET Framework.

Attēls 8. Visual Studio . NET

Visual Studio .NET 2003 – 2003. gada aprīlī Microsoft laida klajā uzlabotu

Visual Studio versiju un nosauca to par Visual Studio .NET 2003, pirms tam zināmu arī

ar segvārdu Everett. Tajā tika piedāvāta .NET Framework uzlabota versija 1.1 un šī

bija pirmā versija, ar kuru bija iespējams veidot programmas, kas paredzētas

mobilajiem telefoniem izmantojot ASP.NET vai arī .NET Compact Framework. Bija

uzlabota arī C++ kompilatora darbība un dažādās jomās veiktas tā specializācijas. Tika

pievienots Visual C++ rīkjosla, kas atviegloja darbu ar C++ valodu. Visual Studio .NET

2003 iznāca četrās versijās: Academic, Profesional, Enterprise Developer un

Enterprise Architect.

Visual Studio 2005 - ar segvārdu Whidbey tika laists klajā 2005. gada

oktobrī. Microsoft izņēma no nosaukuma .NET, bet tas tik un tā lielākoties bija

paredzēts darbam ar .NET Framework, kas tika atjaunināts līdz 2.0 versijai. Šī ir

pēdējā versija ar kuru ir iespējams strādāt uz Microsoft 200 platformas. Microsoft

2005. gada 14. decembrī laida klajā pirmo servisa pakotni (SP 1), kurā tika ietverti

22

dažādi uzlabojumi, savukārt 2007. gada 3. jūnijā Microsoft laida klajā atjauninājumu,

ar kura palīdzību bija iespējams Visual Studio 2005 lietot Windows Vista

operētājsistēmu. 2005. gada versija bija paredzēta darbam ar .NET Framework 2.0,

ASP.NET 2.0. Tika pievienotas dažādas papildus iespējas, kā arī uzlabots darbs ar

InteliSense. Tajā ir iekļauts lokālais serveris uz, kura iespējams izvietot ASP.NET

lietotnes izstrādes un testēšanas laikā. Kā arī tas atbalsta visas SQL Server 2005

datubāzes. Datubāzu dizaineris tika pilnveidots lai spētu strādāt ar ADO.NET 2.0. Vēl

viena jauna iezīme 2005 gada versijā bija Deployment Designer, kas ļauj lietotnes

pārbaudīt un pilnveidot pirms lietošanas. Tika pievienots 64-bitu atbalsts. Kaut arī

pats izstrādes process ir veicams tikai 32 bitu vidē, VIsual C++ 2005 kompilators

atbalsta x86-64(AMD64 un Intel 64) procesorus, kā arī IA-64(Itanium).

Attēls 9. Microsoft Visual Studio 2005

Visual Studio 2008 un Visual Studio Team System 2008 ar segvārdu Orcas

tika laistas klajā 2007. gada 19. novembrī. Viens no galvenajiem jaunumiem bija .NET

Framework 3.5 ieviešana. 2008 gada 11 augustā Microsoft laida klajā pirmo servisa

pakotni. Visual Studio 2008 galvenokārt ir paredzēts darbam ar Windows Vista un

Office 2007 sistēmām un tīmekļa lietojumprogrammām. Lai atvieglotu vizuālā dizaina

izveidi tika pievienots jauns vizuālais dizaineris un HTML/CSS veidotājs. J# netika

iekļauts. Pamatā VIsual Studio 2008 strādā ar .NET Framework 3.5, bet ir iespējams

iestatīt lai tas strādātu arī ar vecākām .NET Framework versijām. Pievienots arī uz

23

XAML tehnoloģijām bāzēts darbplūsmas dizaineris. LINQ to SQL dizaineris, XSLT

atkļūdotājs, IntelliSense atbalsts JavaScriptam, JavaScript atkļūdotājs.

Attēls 10. Microsoft Visual Designer 2008

Visual Studio 2010 – 2010. gada 12. aprīlī Microsoft laida klajā Visual Studio

2010, kā arī .NET Framework 4. Visual Studio 2010 ir jauns lietotāja interfeiss, kas

izstrādāts lai atvieglotu darbu un būtu vienkāršāks. Jaunākā versija spēj labāk

darboties ar vairākiem uzdevumiem vienlaicīgi, kā arī piedāvā labāku atbalstu

izmantojot vairākus monitorus. Pievienots arī atbalsts vairākām jaunām

programmēšanas valodām F# un M, kā arī Quadrant vizuālo modeļu dizainerim.

Visual Studio 2010 izstrādāts galvenokārt tādēļ, lai strādātu ar Windows 7 lietotnēm,

tas atbalsta IBM DB2 un Oracle datubāzes kopā ar Microsoft SQL Server. Tajā ir

iebūvēts atbalsts Microsoft Silverlight lietotņu izstrādei, tai skaitā interaktīvs

dizaineris. Visual Studio 2010 piedāvā vairākus rīkus, kas paredzēti darba

atvieglošanai, kad paralēli tiek programmētas vairākas lietas. Pieejams arī atkļūdotājs

kas paredzēts tieši paralēlām lietotnēm. Izstrādājot Visual Studio 2010 Microsoft ir

sadarbojies ar Intel lai uzlabotu programmas veiktspēju un Intel ir izstrādājis

paralēlisma atbalstu Paralel Studio kas pieejams kā papildinājums Visual Studio.

Jaunajā versijā, tiklīdz ir ierakstīts kāds simbols, koda redaktors automātiski izgaismo

visas iespējamās iespējas un ļauj izvēlēties nepieciešamo. Tiek piedāvāta arī ātrās

meklēšanas iespēja, lai nekavējoties pārmeklētu visu programmas kodu. Visual

Studio Ultimate 2010 ir tiešais pēctecis Visual Studio 2008 Team System versijai. Šī

24

versija ir veidota, lai pārvaldītu visu lietotnes dzīves ciklu. Tajā ir iekļauti jauni

modelēšanas rīki, tādi kā Architecture Explorer, kas grafiski parāda projektus, klases

un attiecības starp tām. Tiek atbalstītas arī UML aktivitāšu diagrammas, komponenšu

diagrammas, loģisko klašu diagrammas, secību diagrammas un lietošanas gadījumu

diagrammas. Ir uzlabotas arī testēšanas iespējas.

Visual Studio Ultimate 2010 ietver arī 'vēsturisku' atkļūdotāju labotam kodam,

kas tiek saukts par IntelliTrace. Atšķirība no parastā atkļūdotāja, kas ieraksta tikai

pašreiz aktīvo slāni, InteliTrace ieraksta visus notikumus kā piemēram funkciju

izsaukumus, metožu parametrus, notikumus, izņēmumus utt. Tas ļauj kļūdas

gadījumā atklāt vainu. IntelliTrace strādā lēnāk nekā parastais atkļūdotājs un lieto

vairāk atmiņas.

Attēls 11. Visual Studio 2010 Ultimate

25

Minimālie sistēmas parametri, lai strādātu ar Visual Studio 2010

Programmatūras prasības

Visual Studio 2010 Var tikt uzstādīts uz sekojošām sistēmām:

Windows XP (x86) Service Pack 3 -

Windows XP (x64) Service Pack 2

Windows Vista (x86 & x64) Service Pack 2

Windows 7 (x86 & x64)

Windows Server 2003 (x86 & x64) Service Pack 2

Windows Server 2003 R2 (x86 & x64)

Windows Server 2008 (x86 & x64) Service Pack 2

Windows Server 2008 R2 (x64)

Atbalstītās arhitektūras:

32-Bit (x86)

64-Bit (x64)

Aparatūras prasības

Dators ar a 1.6GHz vai jaudīgāku procesoru

1024MB RAM

3GB brīva vieta cietajā diskā

5400 RPM cietā diska ātrums

DirectX 9- atbalstoša videokarte, kas atbalsta 1280 x 1024 vai augstāku

ekrāna izšķirtspēju

DVD-ROM diskdzinis

26

Cena

Tabula 2. Cena un versiju salīdzinājums

Instalācija

Atverot Visual Studio 2010 instalācijas disku, automātiski tiek startēta

'autorun.exe' programma, kuru atverot parādās šāds logs, piedāvājot izvēlēties

vēlamo opciju. Šeit ir jāizvēlas iespēja 'Install Microsoft Visual Studio 2010'.

Attēls 12. Visual Studio 2010 uzstādīšana

27

Tiklīdz esam izvēlējušies iespēju 'Install' parādās šāds logs. Šeit ir iespējams

izķeksēt opciju kura ziņos Microsoft par instalācijas gaitu.

Attēls 13. Instalācijas sākums

28

Tālāk tiek piedāvāts iepazīties ar programmas licenci, kad licence ir izlasīta ir jāatķeksē speciālā lodziņa un jāapstiprina, ka piekrītam licences noteikumiem, savādāk nav iespējams turpināt uzstādīšanu. Tiek paziņotas arī tas, kādas programmas daļas tiks uzstādītas, dotajā gadījumā tiek ziņots, ka uz datora jau ir uzstādītas vairākas programmas, kuras ir nepieciešamas un tiks uzstādīta tikai daļa, kas nav uzstādītas. Parādās brīdinājuma signāls, kas vēsta to ka vēlams pirms uzstādīšanas aizvērt visas pārējās lietotnes. Spiežam 'Next'.

Attēls 14. Licences apstiprināšana

Nākamajā solī piedāvā izvēlēties kā veikt instalāciju: Full vai Custom. Ja

izvēlamies variantu Full tad tiks automātiski uzstādītas visas sistēmas daļas, bet ja

izvēlamies Custom, tad uzstādīšanas laikā tiks piedāvāts izvēlēties, kuras daļas

vēlamies uzstādīt, bet kuras nē. Mēs izvēlēsimies Full iespēju.

Jānorāda arī vēlamā instalācijas direktorija. Pēc pamat iestatījumiem šī

direktorija ir 'c:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 10.0\', un mēs to arī

nemainīsim. Tiek parādīti arī pieejamie cietie diski un brīvā vieta tajos, kas atvieglo

darbu gadījumā ja vēlamies nomainīt instalācijas direktoriju.

Kad viss nepieciešamais izdarīts spiežam 'Install'.

29

Attēls 15.Norādām uzstādīšanas direktoriju

Kad nospiests 'Install' sākās automātiskā uzstādīšana. Atsevišķi tiek parādīts,

kura konkrētā programmas daļa tiek dotajā brīdī uzstādīta, kura jau ir uzstādīta un

kura būs nākošā.

30

Attēls 16. Uzstādīšana

Brīdī kad uzstādīšana beigusies parādās logs, kurā teikts ka viss noritējis

sekmīgi, kā arī tiek doti daži padomi kā uzsākt darbu ar programmu. Spiežam 'Finish':

Attēls 17. Uzstādīšanas beigas

31

Nākošais solis ir pašas programmas atvēršana. Windows 7 operētājsistēmā

programmu mēs varam atrast ejot šādu ceļu Start -> All Programms -> Microsoft

Visual Studio 2010.

Attēls 18. Ceļš, kā atrast uzstādīto programmu

Atverot programmu pirmo reizi lietotājam piedāvā izvēlēties, kādā veidā

specificēt interfeisu. Ir pieejami šādi varianti:

General Development Settings

Project Management Settings

Visual Basic Development Settings

Visual C# Development Settings

Visual C# Development Settings

Visual C++ Development Settings

Visual F# Development Settings

Web Development

Web Development(code only)

Izvēloties kādu no variantiem programma tiek konfigurēta speciāli lai strādātu

ar kādu konkrētu programmēšanas valodu vai arī ar visu kopā. Mēs izvēlēsimies

32

iespēju General Development Settings. Gadījumā ja vēlamies pēc programmas

uzstādīšanas nomainīt izvēlēto specifikāciju, to ir iespējams izdarīt jebkurā laikā

atverot Tools -> Import and Export Settings.

Attēls 19. Specifikācijas izvēle

Atverot programmu parādās šāda sākumlapa, kurā iespējams izvēlēties veidot

jaunu projektu, atvērt jau esošu vai arī pievienoties serverim kurā atrodas komandas

kopējais projekts. Kā arī ir norādītas vairākas saites, kuras apmeklējot var atrast

dažādu noderīgu informāciju, kas atvieglo darbu strādājot ar Visual Studio 2010.

33

Attēls 20. Sākumlapa

34

2. Konceptuālā modeļa veidošana MS Visual Studio 2010

Konceptuālie modeļi un to notācijas

Pirms aprakstīt konceptuālo modeļu tipus, definēsim, kas īsti ir konceptuālais,

loģiskais un fiziskais modelis šajā darba apskatītās tēmas kontekstā:

1. Konceptuālā modelēšana – process, kurā tiek formalizēta modelēšanai nepieciešamā informācija, kā rezultātā tiek iegūts augsta līmeņa modelis datiem, kuri apraksta datu bāzi. Šāds modelis ir domāts, piemēram, augsta līmeņa vadītājiem vai gala lietotājiem;

2. Loģiskā modelēšana – process, kurā tiek veidots datu bāzes modelis saskaņā ar modelēšanas konvencijām, bet neatkarīgi no konkrētās DBVS īpatnībām un fiziskām struktūrām;

3. Fiziskā modelēšana ir fizisku struktūru izveides process (tabulas, skati, indeksi, ierobežojumi), kā arī meta datu apkopošana.

Parasti par datu bāzes konceptuālo modeli uzskata ER (EER) diagrammu

veidošanu, pretstatot to UML objektorientētai modelēšanai. Šajā darbā, tā kā tiek

apskatīta programmēšanas vide Microsoft Visual Studio 2010, kura, savukārt,

nodrošina pilnu atbalstu UML modelēšanai ar dažādiem diagrammu tipiem, kā

konceptuālā modelēšana tiks apskatīta objektorientēta modelēšana, izmantojot UML

notācijas. Rīks Visual Studio nepiedāvā iespēju veidot ER diagrammas to klasiskajā

izpratnē, taču to ir iespējams veikt ar citiem Microsoft rīkiem, kā, piemēram, Visio.

Objektiem ir trīs būtiskas īpašības: stāvoklis (state), uzvedība (behaviour) un

identitāte (identity). Stāvoklis ir atribūti to tipi un vērtības, uzvedība ir tās objekta

īpašības, kas nosaka, kādas darbības objekts var veikt, un kādas var veikt no ārpuses

35

Objektorientēta modelēšana

klase

objekts

asociācija

atribūtu mantošana

uzvedības mantošana

EER modelēšana

realitātes tips

realitātes instance

relācija

atribūtu mantošana

nav

ar doto objektu, un identitāte nozīmē, ka katrs objekts ir unikāli identificējams, pat ja

visas tā atribūtu vērtības ir vienādas ar citu objektu. Citas objektorientētas pieejas

īpašības sīkāk netiks apskatītas, jo tās ir zināmas un to aprakstīšana neietilpst šī darba

mērķos.

UML

UML (Unified Modelling Language) ir aprakstoša standarta valoda

objektorientētai analīzei un modelēšanai. UML notācija definē vairāku veidu

diagrammas sistēmu modelēšanai:

Klašu diagrammas - apraksta un modelē objektu tipus (klases) un attiecības starp tiem – tuvākais UML analogs ER diagrammai;

Sadarbības diagrammas (interaction/collaboration diagrams)- apraksta objektu mijiedarbību;

Pakotņu diagrammas (package diagrams) – modelē klašu grupēšanu augstākos abstrakcijas līmeņos, piemēram, pakotnēs vai moduļos;

Stāvokļu diagrammas (state diagrams) – modelē objektu iespējamos stāvokļus un stāvokļu maiņas konkrētu notikumu iestāšanās gadījumos;

Aktivitāšu diagrammas – modelē uzdevumus, kādi ir jāveic; Secību diagrammas – modelē darbību secību objektiem mijiedarbojoties.

Izmanto objektu klašu metožu noteikšanai; Komponenšu diagrammas – modelē atsevišķu komponenšu mijiedarbību.

Komponente var būt gan atsevišķa klase, gan arī kāds cits elements, atkarībā no konteksta;

Izvietojuma diagrammas (deployment diagrams) – apraksta fiziskās attiecības starp programmatūru un fiziskajām komponentēm (serveriem, tīkla infrastruktūru, utt.).

Kā jau minēts augstāk, UML klašu diagrammas vistuvāk modelē koncepcijas un

to attiecības analoģiski ER vai EER diagrammām, taču tām ir arī būtiskas atšķirības –

tās sniedz vairāk iespēju attiecību definēšanai, kā arī tās nodrošina iespēju modelēt

koncepciju (klašu objektu) uzvedību, modelējot klašu objektu darbību specifikāciju.

Sīkāk UML notācija šajā darbā netiks aprakstīta, jo tas nav darba uzdevums un ir

apgūts jau iepriekš.

36

37

UML atbalsts Visual Studio 2010

Visusal Studio 2010 versijā piedāvā iespēju veidot programmatūras modeļus

UML notācijā. Visual Studio 2010 šim nolūkam ir specifisks projekta tips –

modelēšanas projekts (Modelling Project):

Attēls 21. Modelēšanas projekta izvēle Visual Studio 2010

Kad ir izveidots modelēšanas projekts, tam pievienot diagrammas var tāpat kā

jebkuru citu elementu Visual Basic projektam ar Add -> New item:

38

Attēls 22. Diagrammas pievienošana modelēšanas projektam

Kā redzams attēlā Attēls 22 augstāk, Visual Studio 2010 piedāvā iespēju veidot

sekojošus UML diagrammu veidus:

klašu diagramma secību diagramma lietošanas gadījumu diagramma aktivitāšu diagramma komponenšu diagramma

un papildus minētajiem UML diagrammu veidiem, Visual Studio 2010

modelēšanas projektā iespējams veidot arī šādus – UML valodas nespecificētus

grafiskos modeļus:

slāņu diagramma orientēts grafs.

Klašu diagrammā, lai pievienotu elementus, tie ir jāizvēlas pēc noklusējuma

labajā pusē izvietotajā rīkjoslā un jāievelk darba virsmā. Kā redzams attēlā zemāk,

iespējams diagrammai pievienot gan klases un to relācijas, kā arī specifiskākus

elementus – interfeisus (abstraktas klases), enumeratorus, utt.:

39

Attēls 23. Klases pievienošana un tās elementu definēšana

Kad ir pievienoti elementi diagrammai, tad līdzīgi, kā, piemēram, tādos CASE

rīkos kā Sparx Enterprise Architect, ir pieejams rīks Object Explorer, kur var ērti

pārlūkot visus sadefinētos objektus (skat. Attēls 24).

Attēls 24. Rīks Object Explorer

40

Tā, piemēram, vienkārša UML klašu diagramma Visual Studio 2010 izskatās

šādi:

Attēls 25. UML klašu diagramma Visual Studio 2010

Lai izveidotu UML secību diagrammu iepriekš definētajā modelēšanas projektā,

jāizvēlas Add new item -> Sequence Diagram:

Attēls 26. Secību diagrammas pievienošana

41

Secību diagrammas tiek izmantotas objektu mijiedarbību modelēšanai un

aprakstīšanai, ar to palīdzību iespējams projektēšanas fāzē definēt nepieciešamās

metodes un operācijas objektiem. UML secību diagrammas veidošana Visual Studio

2010 iepriekš veidotās klašu diagrammas objektiem Book un Library izskatās šādi:

Attēls 27. Secību diagrammas veidošana

Ļoti ērti ir, ka UML modelēšanas projektā, ja eksistē vismaz viena secību

diagramma, tad objektu dzīves līniju pievienošana tām ir iespējama no klašu

diagrammas, uzklikšķinot ar labo peles pogu uz klases un izvēloties Create Lifeline:

42

Attēls 28. Objekta pievienošana secību diagrammai no klašu diagrammas

Nākamais apskatāmais UML diagrammas veids ir lietošanas gadījumu

diagramma. To izveidot tāpat kā visas pārējās, proti, izvēloties darbību Add -> New

Item:

Attēls 29. Lietošanas gadījumu diagrammas izveide

Tālākās darbības arī ir jau zināmas – kreisajā pusē esošajā rīkjoslā Toolbar ir

pieejami visi elementi, kādus var saturēt attiecīgā diagramma – šajā gadījumā

lietošanas gadījumu diagramma. Elementus var ievilkt arī no iepriekš minētās Object

Explorer izvēlnes. Zemāk dots piemērs ļoti vienkāršai lietošanas gadījumu

diagrammai, kas uzskatāmi parāda šo diagrammu veidošanu Visual Studio 2010:

43

Attēls 30. Lietošanas gadījumu diagramma Visual Studio 2010

Šī darbā gaitā jāsecina, ka rīks Visual Studio 2010 šo diagrammu veidošanas

ziņā ir visai ērts un itin nemaz neatpaliek no citiem rīkiem, ko izmanto šādiem

mērķiem.

Rīkojoties tāpat kā iepriekš, tiek izveidots nākamais apskatāmo diagrammu

veids – aktivitāšu diagramma. Aktivitāšu diagrammas tiek veidotas:

kopējam sistēmā noritošam procesam katram atsevišķam lietošanas gadījumam – lai uzskatāmāk parādītu

iespējamos alternatīvos notikumus atsevišķai klasei atsevišķai klases metodei, ar mērķi parādīt tās detalizētu izpildes algoritmu.

Zemāk parādīta vienkārša UML aktivitāšu diagramma:

44

Attēls 31. Aktivitāšu diagramma Visual Studio 2010

Nākamais UML diagrammas veids, kas tiek apskatīts, ir komponenšu

diagramma. Tā modelē atsevišķu komponenšu mijiedarbību, tādējādi palīdzot labāk

izprast sistēmas darbību. Zemāk dots piemērs komponenšu diagrammai vienkārša

tīmekļa servisa darbības modelim:

Attēls 32. UML komponenšu diagramma Visual Studio 2010

45

Kā redzams, komponenšu diagramma nesatur specifiskas realizācijas detaļas,

bet gan abstraktus komponenšu objektus, tādējādi palīdzot saprast, šajā gadījumā,

piemēram, tīmekļa servisa darbības koncepciju.

Nākamais diagrammas veids – slāņu diagramma dota zemāk:

Attēls 33. Slāņu diagramma Visual Studio 2010

Slāņu diagramma nepieder pie UML diagrammām, kas (kā redzams zemāk

Attēls 34, tas redzams jau izvēloties diagrammas veidu) nozīmē to, ka tā neatbilst

UML notācijai, tomēr ir pieejama Visual Studio 2010 modelēšanas projektā. Ar tās

palīdzību iespējams definēt modelējamās informācijas sistēmas vai lietojuma

atsevišķus slāņus un to mijiedarbību. Augstāk dotajā attēlā attēlota pavisam vispārīga

lietojuma shēma, kas sastāv no 3 slāņiem – datu, prezentācijas (biznesa loģikas) un

attēlošanas jeb lietotāja saskarnes slāņa. Slāņu diagrammai ir pieejama darbība

Validate Architecture Attēls 34– validēt arhitektūru. Kompleksu diagrammu

gadījumos tā ir noderīga, lai pārbaudītu diagrammas semantisko pareizību.

46

Attēls 34. Orientēta grafa izveide Visual Studio 2010 modelēšanas projektā

Kā pēdējā iespējamā diagramma Visual Studio modelēšanas projektos ir

orientēta grafa diagramma. To gan iespējams ģenerēt arī gandrīz jebkurā cita veida

projektā, jo tās galvenais mērķis ir vizualizēt komponentes un to mijiedarbību, un, kā

arī redzams attēlā, tad tā nav viena no UML notācijas diagrammām. Zemāk dots

attēls orientētam grafam, kas veidots ar Visual Studio 2010:

Attēls 35. Orientēta grafa piemērs

Šādus orientētus grafus ir ērti un noderīgi izmantot gadījumos, kad ir projekts,

kas sastāv no daudz un dažādām komponentēm, lai vizualizētu tās un to attiecības.

Tāpēc Visual Studio pamata rīkjoslā ir izvēlne:

47

Attēls 36. Orientētā grafa ģenerēšana pēc parametriem

Ar kuras palīdzību šādu grafu var ģenerēt pēc klases, assembly (kompilēta

mašīnkoda) faila, vai citādi:

Attēls 37. Nestandarta orientētā grafa ģenerēšanas vednis

48

4. Konceptuālā modeļa transformācija fiziskās datu bāzes

struktūrās

Klašu ģenerēšana no klašu diagrammas

Lai projektam pievienotu klašu diagrammu ir jādodas uz izvēlni Project -> Add

New Item, Instaled Templates sadaļā jāatver C# apakš sadaļa, General un jāizvēlas

Class Diagram:

Attēls 38. Klašu diagrammas izveide

Tālāk parādās tukšs logs kurā ir jāveido diagramma. Diagramma tiek veidota

izmantojot piedāvātos rīkus, kas atrodas kreisajā ekrāna pusē zem nosaukuma

Toolbox. Ir pieejami šādi objekti Pointer, Class, Enum, Interface, Abstract Class,

Struct, Delegate, Inheritance, Association un Comment.

49

Attēls 39. Klašu diagrammas veidošanas logs

Diagrammas veidošana ir ļoti vienkārša, nospiediet uz vēlamā objekta un

ievelciet to tukšajā laukumā, atlaidiet to vietā kurā vēlaties to novietot. Lai izveidotu

klasi ievelciet objektu Class tukšajā laukumā un atlaidiet to, parādīsies jauns logs,

kurā būs jānorāda jaunās klases nosaukums, tās piekļuves veids un atrašanās vieta,

kā arī var norādīt jau pastāvoša faila atrašanās vietu.

Attēls 40. Jaunas klases veidošana

50

Lai pievienotu jaunus laukus un funkcijas ir ar labo peles pogu jānoklikšķina uz

klases. Parādīsies izvēlņu logs un tajā ir jāizvēlas attiecīgi Field, ja vēlamies izveidot

jaunu lauku vai arī Method, ja vēlamies izveidot funkciju.

Attēls 41. Lauku un metožu veidošana

51

Izveidotā klase izskatās lūk šādi:

Attēls 42. Izveidotā klase

Izveidotās klases kods izskatās šādi.

Attēls 43. Izveidotās klases kods

52

Izveidoto klasi var labot un veidot trīs dažādos veidos. Iespējams to pārvaldīt ar peli

klikšķinot tieši uz attēla un izvēloties pievienot jaunu atribūtu, nomainīt tā nosaukumu vai

izdzēst to. Otrā iespēja ir izmantot apakšā esošo logu kurā ir norādītas klases detaļas. šajā

logā var nomainīt atribūtu tipu, nosaukumu un citas vērtības.

Attēls 44. Klašu veidošana izmantojot Class Details logu

Trešais un iespējams vissarežģītākais veids ir ar dubultklikšķi uzklikšķinot uz

klases un atverot tās kodu, labot pašu kodu ar roku. Kods tiek atvērts jaunā cilnē un

jūs jebkurā brīdī varat pārslēgties atpakaļ uz cilni kurā atrodas klašu diagramma un

turpināt iesākto darbu. Šis veids ir vispiemērotākais pieredzējušiem lietotājiem.

Rakstot kodu ar roku tiek piedāvāta iebūvētā koda redaktora palīdzība, kas sniedz

padomus jau rakstīšanas laikā. Visual Studio ir izstrādāta ļoti laba funkcija: kodā ar

roku veiktās izmaiņas automātiski tiek attēlotas klašu diagrammā, kā arī diagrammā

veiktās izmaiņas uzreiz attēlojas kodā.

Attēls 45. Klašu definēšana ar roku

53

Gadījumā ja veidojot klases ir pieļauta kāda gramatiska kļūda vai kāda cita

veida kļūdas, tiek parādīta brīdinājuma zīme pievēršot kļūdai uzmanību.

Izveidotā klašu diagramma izskatās šādi.

Attēls 46. Izveidotā klašu diagramma

Veidojot klašu diagrammas tiek piedāvātas papildus izvēlnes, kuras citkārt

netiek parādītas. Tiek piedāvāts mainīt tuvinājumu, grupēt atribūtus (klases, funkcijas

utt), mainīt atribūtu attēlošanas veidu(rādīt tikai nosaukumu vai arī rādīt nosaukumu

un arī citu informāciju), Layout Diagramm opcija automātiski sakārtos diagrammu

pārskatāmā veidā, Adjust Shapes Width opcija pārveidos klašu platumu tā lai būtu

redzama visa informācija. Tiek piedāvāta arī iespēja eksportēt izveidoto diagrammu.

Jānorāda faila formāts un vieta kurā vēlamies to saglabāt.

Attēls 47. Papildus izvēlnes veidojot klašu diagrammas

54

Attēlā zemāk ir redzama eksportētā klašu diagramma, kas atvērta ar Windows

Photo Viewer programmu. Šī diagramma izskatās savādāk jo tā tikaa pārveidota

izmantojotLayout Diagram un Adjust Shapes Width funkcijas.

Attēls 48. Eksportētā klašu diagramma.

55

Klašu ģenerēšana no UML klašu diagrammas

Lai arī lietotājam ērtā veidā Visual Studio nepiedāvā ģenerēt kodu no UML

diagrammām, to tomēr ir iespējams veikt, izmantojot teksta veidnes (Text

Templates), kas arī šī darba turpinājumā tiks apskatīts. Pirmkārt, jāpievieno

modelēšanas projektam cits projekts, jo pats modelēšanas projekts, kā jau minēts

iepriekš, nevar saturēt nekādus cita veida failus, kā uzskaitītās diagrammas. Kad ir

izveidots jaunais projekts – šajā gadījumā Windows Forms application (lai gan pašas

formas netiks izmantotas), tālāk jāizvēlas Add -> New Item -> Text template:

Attēls 49. Teksta veidnes veidošana

Teksta veidne pēc būtības ir koda fails, kuru saglabājot, ja tas nesatur kļūdas,

kods tiek izpildīts un rezultāts – uzģenerētais teksts – tiek saglabāts turpat, projekta

mapē. Šajā gadījumā teksta veidne saturēs kodu, kas apstrādās visas iepriekš

definētās UML klašu diagrammas klases un katrai klasei uzģenerēs klase definīcijas

kodu. Veidnes kods izskatās šādi:

56

Attēls 50. Teksta veidnes saturs

Saglabājot teksta veidni, kļūdas paziņojumu nav, tātad ir veiksmīgi uzģenerēts

teksta fails – šajā gadījumā ar nosaukumu TextTemplate1.cs:

57

Attēls 51. Uzģenerētās klases

Līdzīgā veidā iespējams izveidot teksta veidni, kas ģenerēs datu bāzes tabulas.

Izveidojam veidni TextTemplate2.tt:

58

Attēls 52. Veidne datu bāzes struktūru ģenerēšanai

Un saglabājot, iegūstam rezultātu:

59

Attēls 53. Uzģenerētais SQL tabulu veidošanai

Protams, mūsu uzģenerētais SQL, tāpat, kā iepriekš redzētās C# klases, šajā

gadījumā ne tuvu nav ideāls un gatavs lietošanai – datu bāzes struktūru – tabulu –

veidošanai, taču ar šo piemēru bija vēlme parādīt, ka paveras ļoti plašas iespējas

koda ģenerēšanai no izveidotajiem UML modeļiem. Kā galveno priekšrocību šajā ziņā

jāmin iespēju, ka Visual Studio 2010 ir iespējams veidot pielāgotus UML profilus – tas

nozīmē, pielāgot UML savām nepieciešamībām. Tā, piemēram, iespējams nodefinēt

UML klašu diagrammas klases atribūtiem īpašību Primary Key, asociācijām,

piemēram, Foreign Key, un tad, ar attiecīgi piešķirtām vērtībām un pareizi sastādītu

klašu diagrammu, iespējams ģenerēt korektu un daudzveidīgu SQL skriptu datu bāzes

struktūru veidošanai. Protams, šādā gadījumā nepieciešamas padziļinātas zināšanas

60

un iemaņas darbā ar Visual Studio, līdz ar to tas nav pārāk ērts piegājiens un citi rīki

šajā ziņā ir ērtāki un vienkāršāki.

61

Objektu – relāciju sasaiste (ORM)

Objektu – relāciju mapping jeb sasaisti .NET vidē iespējams veikt vairākos un

dažādos veidos, jo ir neskaitāmi trešās puses izstrādāti rīki, kuriem katram ir vairāk

vai mazāk savi plusi un savi mīnusi. Tomēr šajā darbā tiks uzskaitīti un nedaudz

apskatītas pāris galvenās un biežāk izmantotās pieejas. Ir trīs biežāk izmantotās ORM

pieejas .NET vidē:

ADO.NET Entity Framework Linq to SQL nHibernate

Eksistē arī citi risinājumi – DataObjects.Net, Subsonic, u.c., taču tie darba

ierobežotā apjoma un resursu dēļ netiks dziļāk aplūkoti.

1. ADO.NET Entity Framweork: šis ir pirmais objektu – realitāšu (entity) ietvars, ko piedāvā Microsoft. Tas sniedz iespēju programmētājiem lietojumos veidot datu pieejas slāni, ar kura palīdzību vaicājumus var konstruēt attiecībā pret konceptuālo lietojuma modeli, nevis datu bāzes relāciju shēmu. Tā rezultātā programmētājs iegūst iespēju nerakstīt kodā SQL – dinamisku vai statisku – bet gan tā vietā datu izgūšanai vērsties uzreiz pa tiešo pie objektiem. Mīnuss šai pieejai ir tāds, ka mainot datubāzes shēmu, ir jāveic ievērojamas izmaiņas datu pieejas slānī. Datu lauku savienošana notiek ar speciāla XML faila palīdzību – EDM (Entity Data Model).

2. Linq to SQL: šis ir jaunāks piegājiens, ko ORM sfērā piedāvā Microsoft. „LINQ” nozīmē Language Integrated Query – vaicājuma integrēšana [programmēšanas] valodā. Linq pēdējās .NET Framwork versijās ir šī ietvara komponente, kura nodrošina .NET valodām vaicājumu konstruēšanas iespējas. Linq sastāv no vairākām daļām, katra no kurām ir domāta vaicājumu veidošanai specifiskām vajadzībām:

Linq to Objects Linq to XML Linq to Datasets Linq to SQL

Linq to SQL sniedz iespēju ar savu notāciju veidot vaicājumus SQL Server (arī

SQL Server Compact) datubāzēm. Praktiski Linq to SQL konvertē Linq vaicājumu uz

SQL vaicājumu, jo datu bāzēm ir savs SQL vaicājumu izpildes dzinis. Taču, tā kā SQL

Server DBVS datus glabā relāciju shēmā, savukārt Linq apstrādā objektus, abām datu

62

reprezentācijām jāveic lauku savienošana (mapping). Visual Studio piedāvā

automatizētu iespēju, veidot sasaites failus, automātiski uzģenerējot nepieciešamās

klases no datubāzes shēmas. Linq to SQL sasaiste izskatās sekojoši:

[Table(Name="Customers")]

public class Customer

{

[Column(IsPrimaryKey = true)]

public int CustID;

[Column]

public string CustName;

}

Kā redzams koda fragmentā augstāk, klase Customer tiek savienota ar tabulas

Customers kolonnām CustId un CustName. Vaicājums Linq to SQL sintaksē izskatās

šādi:

var db = new myLINQ("Data Source=(local);Initial Catalog=HookedOnLINQ");   var q = from c in db.Contact where c.DateOfBirth.AddYears(35) > DateTime.Now orderby c.DateOfBirth descending select c;

 

Un zem šī vaicājuma Linq to SQL ietvars uzģenerē sekojošu SQL skriptu:

SELECT [t0].[ContactId], [t0].[FirstName], [t0].[LastName], [t0].[DateOfBirth],[t0].[Phone], [t0].[Email], [t0].[State]FROM [Contact] AS [t0]WHERE DATEADD(YEAR, @p0, [t0].[DateOfBirth]) > @p1ORDER BY [t0].[DateOfBirth] DESC

Linq to SQL sasaistes failus, kā jau iepriekš minēts, ir samērā viegli izveidot,

izmantojot grafisku redaktoru Visual Studio rīkā – atliek savilkt tabulas no Server

Explorer rīkjoslas, kā rezultātā tiek iegūta vizuāla sasaistes klašu diagramma:

63

Attēls 54. Linq to SQL designer rīka pielietošana mapingu definēšanai

3. nHibernate: šī ir ļoti izplatītā Java ORM „Hibernate” .NET versija – nHibernate ir atvērtā pirmkoda ORM risinājums, kas sniedz ievērojami plašākās ORM iespējas, kā augstāk aplūkotie Microsoft risinājumi. Tomēr tas ir arī krietni komplicētāks un līdz ar to sarežģītāk konfigurējams risinājums.

nHibernate priekšrocības:

savietojamība ar citām DBVS, ne tikai SQL Server (vai SQL Server Lite): Oracle Microsoft Access Firebird PostgreSQL DB2 UDB MySQL

Dabisks programmēšanas modelis – nHibernate nodrošina visas objektorientētas programmēšanas īpašības: mantošanu, polimorfismu, kompozīcijas, kā arī .NET kolekcijas

.NET konvencijas Komplicētu objektu modeļu atbalsts – plašs klāsts ar iespējamajām objektu

un tiem saistītu citu objektu kolekciju sasaistes variācijām Vaicājumu konfigurēšana – gan objektu ievietošana datu bāzē, gan arī to

izgūšana

64

Specifisks SQL – atsevišķos gadījumos, iespējams, nepieciešams manuāli definēt SQL priekš noteiktiem mērķiem. SQL Server gadījumā nHibernate atbalsta arī servera procedūras

Atvērtā pirmkoda risinājums – nHibernate lietošana ir bez maksas, kā arī plaša lietotāju kopiena ar stipru atbalstu un publisku zināšanu bāzi internetā.

Sasaistes fails nHibernate izskatās sekojoši:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?><hibernate-mapping xmlns="urn:nhibernate-mapping-2.2" auto-import="true"> <class name="NHibernatePets.Pet, NHibernatePets" lazy="true"> <id name="id"><generator class="native" /></id> <property name="PetName" column ="PetName"/> <property name="Species" column="Species"/> <!-- We don't have to specify a column name if its the same as the variable name --> <property name="Birthday"/> </class></hibernate-mapping>

Tā kā nHibernate ir atvērtā pirmkoda risinājums, līdz ar to jebkurš to var

papildināt vai radīt papildus rīkus. Tādā veidā ir radies nHibernate atvasinājums

Fluent nHibernate, kas vienkāršo ORM sasaisti – tas nav jāraksta XML formā, bet gan

attiecīgajā .NET valodā, piemēram, C# - ieguvums ir tāds, ka sasaiste kļūst

vienkāršāka, kā arī Visual Studio kompilators palīdz izvairīties no kļūdām. Sasaistes

fails Fluent nHibernate atsevišķai klasei izskatās sekojoši:

namespace Infrastructure.DataAccess.Mappings

{

public class CommentMap : ClassMap<Comment>

{

public CommentMap()

{

Id(x => x.Id);

Map(x => x.Nickname);

Map(x => x.Text);

Map(x => x.CreatedOn).ReadOnly();

Map(x => x.UserId, "UserInfo_AspnetUserId");

Map(x => x.ArticleId, "Article_Id");

Map(x => x.fileId, "File_Id");

}

}

}

65

Secinājumi

Tika veikts praktiskais darbs, kura gaitā tika sīkāk izpētīts integrētās izstrādes

vides (IDE) rīks Microsoft Visual Studio 2010. Šis rīks ir paredzēts, lai palīdzētu

izstrādāt dažādas programmas, formas un lietotnes, izmantojot arī vizuālus izstrādes

rīkus.

Darba gaitā tika apkopota informācija par pašu Microsoft Visual Studio 2010,

par tā izstrādes iespējām, vēsturi un arī par izstrādātāja - kompānijas Microsoft -

vēsturi. Tika secināts, ka Microsoft Visual Studio ir izmantojams ļoti dažādu lietotņu

veidošanā, ir iespējams veidot dažādas interneta aplikācijas, izmantot dažādas

programmēšanas valodas, lai radītu programmas, veidot dažādas diagrammas un

ģenerētu kodu no izveidotajām diagrammām.

Microsoft Visual Studio rīks ir plaši izplatīts visā pasaulē, tas ir pieejams vismaz

desmit dažādās valodās. Tas ir paredzēts darbam ar Windows 7 operētājsistēmu, bet

ar to ir iespējams strādāt arī izmantojot Windows Vista un XP operētājsistēmas.

Microsoft Visual Studio ir iespējams papildināt ar dažādiem paplašinājumiem,

kuri pilnveido programmas veiktspēju. Bet arī bez papildināšanas, programma

piedāvā ļoti daudz iespējas. Ir izveidots lietotājam draudzīgs, viegli pārskatāms un

lietojams interfeiss. Dažādi moduļi, kā piemēram Code Editor palīdz lietotajam

produktīvāk veikt savu darbu, automātiski rakstīšanas laikā piedāvājot dažādus

padomus un gadījumā ja lietotājs ir kļūdījies norādot uz kļūdu.

Programma ir izstrādāta domājot par darba drošību, piemēram, gadījumā ja

programma saskaras ar kādu kļūdu un tiek automātiski aizvērta, bet jūsu veiktais

darbs nav saglabāts, tā automātiski nākošajā reizē kad programma tiks atvērta,

piedāvās jums atgūt zaudēto informāciju.

Darba gaitā tika aplūkota iespēja veikt CASE rīka izmantošanas - informācijas

sistēmas projektēšanas un modelēšanas - uzdevumu ar minēto IDE rīku - Microsoft

Visual Studio 2010. Tieši šajā versijā ir pievienots papildu atbalsts UML diagrammu

veidošanai, kas ir būtisks faktors programmatūras projektēšanai. Darba gaitā tika

gūta pieredze un jaunas zināšanas darbā ar minētās integrētās programmatūras

66

izstrādes vides sastāvdaļām jeb komponentēm, jaunumiem pēdējā versijā un

vispārīgs priekšstats, kā veikt UML diagrammu veidošanu – kas, kā secināts darba

gaitā, ar šo rīku ir diezgan viegli un ērti izdarāms. Tāpat tika aplūkotas iespējas koda

ģenerēšanai no vizuālajiem modeļiem, vizuālo modeļu integrēšana ar šo rīku

veidotos projektos un aplūkotas ORM – objektu relāciju sasaistes (object relational

mapping) – iespējams .NET vidē. Darba gaitā tika secināts, ka rīks Microsoft Visual

Studio 2010 neatbalsta konceptuālo modelēšanu tās klasiskajā izpratnē ar ER vai EER

diagrammām, jo, tā kā tas ir programmatūras izstrādes rīks, un paredzēts

programmatūras izstrādei .NET lietojumu ietvarā (application framework), tas

nodrošina objektorientētu pieeju projektēšanai UML notācijā – vairāku veidu UML

diagrammu veidošanu. Ražotāja – Microsoft – piezīmēs pie šīs, pēdējās Visual Studio

2010 versijas ir minēts, ka Microsoft plāno turpmāk vēl vairāk attīstīt šo UML

projektēšanas komponenti, vairāk uzmanību veltot arī iespējām koda ģenerēšanai,

tādējādi būtiski atvieglojot programmatūras izstrādes gaitu. Darba gaitā tika secināts,

ka pašreizējā versijā šis virziens vēl ir diezgan „zaļš”, tam vēl ir daudz iespēju tikt

papildinātam, kas, ja notiks, tad padarīs Microsoft Visual Studio par pilnvērtīgu CASE

rīku. Iespējams, ka ER un EER diagrammu atbalsts Visual Studio nav iekļauts tādēļ, ka

to nodrošina cits Microsoft rīks – Visio, ar kuru Visual Studio ir diezgan viegli un plaši

integrējams, un kurš, atšķirībā no Visual Studio, arī nodrošina iespēju veidot datu

bāzes fizisko struktūru veidošanas skriptus (SQL) no vizuāliem konceptuālajiem datu

modeļiem. Kopumā pēc darba veikšanas jāsecina un jāatzīst, ka darbs nebija viegls un

bija ļoti laikietilpīgs, taču tas sniedza neatsveramas un ļoti noderīgas zināšanas gan

par CASE rīkiem, gan arī konkrēti par Microsoft Visual Studio 2010, kā arī

atsvaidzināja iepriekš apgūtās zināšanas par programmatūras projektēšanu un UML.

67

Izmantotā literatūra

1. Lekciju materiāli

2. http://community.jboss.org/wiki/NHibernateforNET

3. http://nhforge.org/blogs/nhibernate/archive/2009/04/07/nhibernate-

mapping-lt-property-gt.aspx

4. http://www.fincher.org/tips/Languages/NHibernate.shtml

5. http://msdn.microsoft.com/en-us/library/bb399572.aspx

6. http://msdn.microsoft.com

7. http://www.hookedonlinq.com/LINQtoSql5MinuteOverview.ashx

8. http://www.olegsych.com/2010/01/uml-modeling-and-code-generation-in-

visual-studio-2010/

9. http://weblogs.asp.net/gunnarpeipman/archive/2009/11/04/visual-studio-

2010-uml-modeling-projects.aspx

10. http://blogs.msdn.com/timfis/archive/2010/05/03/generate-from-vs-2010-

ultimate-uml-diagrams-updated-for-rtm.aspx

11.http://msdn.microsoft.com/en-us/library/bb386063.aspx

12.http://www.sdtimes.com/

ORACLE_DATABASE_DEVELOPMENT_COMES_TO_VISUAL_STUDIO_2010/

About_ORACLE_and_QUEST_and_VISUALSTUDIO/33292

13.http://www.microsoft.com/visualstudio/en-us

14.http://msdn.microsoft.com/en-us/library/dd409465.aspx

68