Технология и средства разработки Java-приложений с использованием XML-описаний экранных форм

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет

«ЛЭТИ» имени В.И. Ульянова (Ленина)

(СПбГЭТУ)

Факультет КТИ

Кафедра МО ЭВМ

Пояснительная записка

К ДИПЛОМНОМУ ПРОЕКТУ

На тему:

Технология и средства разработки Java-приложений с использованием

XML-описаний экранных форм

Студент

Заславский О.А.

Руководитель

к. т. н. Романенко С.А.

Санкт-Петербург 2011 г.

СОДЕРЖАНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ

РЕФЕРАТ

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ РАЗРАБОТКИ JAVA-ПРИЛОЖЕНИЙ С ИНТЕРФЕЙСОМ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ (UI, USER INTERFACE)

.1 Разработка Java-приложений с использованием JDK

.2 Разработка Java-приложений с использованием инструментальных сред программирования

.3 Разработка Java-приложений с использованием средств проектирования пользовательского интерфейса (UI)

.4 Постановка задачи разработки новой технологии создания Java-приложений с интерфейсом пользователя (UI)

2. ТЕХНОЛОГИЯ И АРХИТЕКТУРА СРЕДСТВ РАЗРАБОТКИ JAVA-ПРИЛОЖЕНИЯ НА ОСНОВЕ УНИВЕРСАЛЬНОГО ОПИСАНИЯ ЭКРАННЫХ ФОРМ

.1 Постановка задачи

.2 Архитектура Java-приложения с использованием описаний экранных форм

.3 Разработка формата описания экранных форм

.3.1 Основные разделы XML-документа с описанием экранных форм

.3.2 Схема XML-документа с описанием экранных форм

.3.3 Пример описания экранной формы

.4 Проектирование и реализация ядра Java-приложения

.5 Технология создания и функционирования Java-приложения с использованием XML-описания экранных форм

Выводы

3. РЕДАКТОР XML-ОПИСАНИЙ ЭКРАННЫХ ФОРМ

.1 Функции редактора XML-описания экранных форм

.2 Архитектура редактора XML-описаний экранных форм

.3 Применение редактора XML-описаний экранных форм

4. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

.1 Требования к производственным помещениям

.1.1 Освещение

.1.2 Параметры микроклимата

.1.3 Шум и вибрация

.1.4 Электромагнитное и ионизирующее излучения

.2 Эргономические требования к рабочему месту

.3 Требования к видеодисплейным терминалам и персональным электронно-вычислительным машинам

.4 Режим труда

.5 Требования по пожарной безопасности

.6 Требования к интерфейсу

Вывод

5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

.1 Концепция

.2 Краткое техническое описание проекта

.3 Определение стоимости разработки системы

.3.1 Определение трудоёмкости проведённых работ

.3.2. Определение расходов по статье Материалы80

.3.3 Расходы на служебные командировки80

.3.4 Расходы по статье Услуги сторонних организаций

.3.5 Расчёт основной и дополнительной заработной платы разработчиков и других расходов

.3.6 Отчисление на амортизацию

.3.7 Расчёт полной себестоимости разработки

.4 Оценка экономической эффективности

.5 Технико-эксплуатационные показатели проекта

Вывод

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

ПРИЛОЖЕНИЕ В

ПРИЛОЖЕНИЕ Г

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ

АРМ - автоматизированное рабочее место

БД - база данных

СУБД - система управления базами данных

ПО - программное обеспечение

ЭВМ - электронно-вычислительная машина

НИР - научно-исследовательская работа

JDK - Java Developer’s Kit

UI - User Interface- Graphics User Interface- Standart Generalized Markup Language- eXtensible Markup Language- Document Type Definitions- Structured Query Language- Unified Modeling Language- Multi Document Interface

РЕФЕРАТ

Отчет содержит 140 стр., 5 глав, 33 рисунка, 15 таблиц, 15 источников, 4 приложения.

технология разработки JAVA-приложений, средства разработки JAVA-приложений, XML-описания экранных форм, использование XML-описаний экранных форм

Объектом проектирования является программная реализация ядра Java-приложения с интерфейсом пользователя.

Цель работы - разработка технологии и средств реализации Java-приложения, обеспечивающих сокращение трудоемкости создания и гибкость модификации интерфейса пользователя.

В процессе работы были выполнены:

1. анализ и сравнение существующих технологий построения Java-приложений;

2.       описание требований к новой технологии построения Java-приложений;

.        построение архитектуры Java-приложения, работающего с использованием описаний экранных форм;

.        разработка формата описания экранных форм;

.        проектирование ядра Java-приложения на языке UML;

.        реализация ядра Java-приложения на языке Java;

.        разработка технологии создания Java-приложений с использованием XML-описаний экранных форм;

.        описание требований к редактору экранных форм;

.        проектирование редактора экранных форм на языке UML;

10. реализация редактора экранных форм на языке Java;

11.     внедрение новой технологии в программный комплекс “ПОЭСО ЦИК”.

В результате работы были получены:

1. UML диаграммы (вариантов использования, последовательностей, действий и классов), описывающие в том числе основные процессы взаимодействия ядра Java-приложения - всего 9 штук;

2.       алгоритмы:

- алгоритм перевода относительных координат в абсолютные;

-       алгоритм выполнения клиентского XML-запроса;

-       алгоритм загрузки экранной формы.

3. Модули ядра Java-приложения, написанные на языке Java, объемом 500 Кб;

4.       Редактор экранных форм написанный на языке Java, объемом 2,3 Мб;

.        Описание применения разработанной технологии: назначение, последовательность применения, входные и выходные данные.

.        Описание процесса применения редактора экранных форм.

ВВЕДЕНИЕ

Построение информационной системы является задачей, которую приходится решать на большинстве современных предприятий, независимо от того, какого рода бизнесом они занимаются. Термин "информационная система" относится к классу программных продуктов, облегчающих, или "автоматизирующих" ведение бизнеса.

Информационные системы ориентируются на конечного пользователя. Такие пользователи могут быть очень далеки от мира компьютеров. Для них терминал, персональный компьютер или рабочая станция представляют собой всего лишь орудие их собственной профессиональной деятельности. Поэтому информационная система обязана обладать простым, удобным, легко осваиваемым интерфейсом, который должен предоставить конечному пользователю все необходимые для его работы функции, но в то же время не дать ему возможность выполнять какие-либо лишние действия.

Все подходы к организации информационных систем базируются на общей архитектуре "клиент-сервер". Различие состоит только в том, что делают клиенты и серверы. В настоящее время выделяют две основные группы клиент-сервер приложений:

· приложения с двухуровневой архитектурой (обработка данных происходит на клиентской части клиент-сервер приложения)

·        приложения с трехуровневой архитектурой (обработка данных происходит на серверной части клиент-сервер приложения)

В трехуровневой архитектуре приложений выделяют следующие уровни:

· уровень представления (клиентская часть или клиент)

·        уровень бизнес-логики (серверная часть или сервер)

·        уровень доступа к данным (база данных)

Уровень представления является разновидностью "тонкого" (thin) клиента, который только производит обмен информацией с сервером, отображает данные и принимает ввод от пользователя.

Уровень бизнес-логики выполняет всю основную обработку данных. Данный уровень представляет собой промежуточное звено между Базой Данных и клиентским приложением и может работать как, например, монитор обработки транзакций или брокер объектных запросов.

Уровень доступа к данным представляет собой собственно Базу Данных.

Трехуровневая модель является более гибкой, чем двухуровневая, так как при изменении алгоритмов обработки данных достаточно изменить серверную часть приложения, которая может обслуживать множество клиентских машин.

Конечный пользователь работает с клиентской частью (уровень представления). Клиентская часть в приложении отвечает за диалог пользователя с системой. Уровень бизнес-логики (серверная часть) и уровень доступа к данным являются скрытыми от конечного пользователя.

Так как требования пользователя к интерфейсу приложения постоянно меняются, то уровень представления требует изменений, которые должны быть реализованы в короткие сроки.

Для разработки приложений в настоящее время существует множество специальных сред и языков программирования Особенно привлекательным выглядит использование языка программирования Java. Этот язык программирования в настоящее время широко используется и имеет гибкие средства для реализации взаимосвязи клиентской части с базой данных и серверной частью. Но все же основным преимуществом языка программирования Java является то, что он является системно-независимым, т.е. созданные программные продукты могут использоваться в различных операционных системах.

Данный проект посвящен проблеме оптимизации процесса и технологии построения приложений с интерфейсом пользователя на языке программирования Java и внесения в них изменений в короткие сроки.

1.     
АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ РАЗРАБОТКИ JAVA-ПРИЛОЖЕНИЙ С ИНТЕРФЕЙСОМ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ (UI, USER INTERFACE)

В настоящее время существует обширный набор средств для разработки клиент-сервер приложений на языке программирования Java. Условно их можно разбить на несколько основных типов. Эти технологии отличаются подходами к разработке приложений, их отладке и внесению в них изменений. Основными технологиями разработки программных продуктов на языке Java являются:

· разработка Java-приложений с использованием JDK (Java Developer’s Kit);

·        разработка Java-приложений с использованием инструментальных сред программирования;

·        разработка Java-приложений с использованием средств проектирования графического интерфейса пользователя.

1.1 Разработка Java-приложений с использованием JDK

Данная технология представляет собой самый примитивный способ построения приложения с пользовательским интерфейсом. При использовании данной технологии разработчик создает пользовательский интерфейс прямо в коде приложения. Это приводит к сильному увеличению программного кода. В таких приложениях нет разделения представления данных и пользовательского интерфейса.

Схема данной технологии представлена на рис. 1.1.1:

Процесс разработки Java-приложений с интерфейсом пользователя по данной технологии можно разделить на два этапа.

Первым этапом является создание программного кода на языке программирования Java. Программный код может быть создан в простом редакторе (Notepad) или с помощью более мощных и удобных специальных средств. В настоящее время широко используемыми специальными средствами для создания Java-кода являются: JBuilder, Eclipse, Netbeans и др. Использование представленных специальных средств значительно сокращает время разработки Java-приложений.

Рис. 1.1.1

После создания программного кода начинается второй этап создания Java- приложений. Необходимо произвести компиляцию программного кода. При использовании простого редактора при создании Java-кода необходимо воспользоваться Java-компилятором (javac), который входит в состав JDK (Java Developer’s Kit). При использовании специальных средств компиляцию программного кода можно произвести прямо в их оболочке, что представляется более удобным.

При проектировании Java-приложений с интерфейсом пользователя по данной технологии программный код содержит описания пользовательского интерфейса. Разработчик должен в программном коде создавать интерфейс пользователя, используя одну из JDK технологий. В настоящее время в JDK существуют две наиболее распространенные технологии создания пользовательского интерфейса:

· Swing;

·        AWT (Abstract Window Toolkit).

Использовании технологии Swing представляется более привлекательным, так как она является платформо-независимой (Swing полностью реализован на Java). Компоненты пользовательского интерфейса AWT реализованы специфическим для платформы кодом и не являются платформо-независимыми [2, 10].

Для разработки Java-приложения с интерфейсом пользователя разработчик не должен обладать специальными навыками. Основными навыками для разработки Java-приложения по данной технологии являются:

· знание технологии Swing или AWT;

·        знание механизма обработки событий, которые возбуждаются элементами пользовательского интерфейса.

Узким местом данной технологии разработки Java-приложений с интерфейсом пользователя является сложность отладки и внесения изменений в пользовательский интерфейс. Увидеть внешнее представление экранной форме можно только после сборки законченного приложения, не имеющего синтаксических ошибок в коде.

Отладка Java-приложений, созданных по данной технологии, затруднена большим количеством программного кода, не связанного с бизнес-процессами. Очень много места в программном коде занимает описание пользовательского интерфейса, который затрудняет понятие бизнес-логики.

Внесение изменений в пользовательский интерфейс также вызывает затруднения. Так как описание интерфейса пользователя содержится в программном коде, то малейшие изменения пользовательского интерфейса требуют полной перекомпиляции приложения. Это затрудняет один из важнейших этапов жизненного типа программного средства - поддержку. Кроме этого перекомпиляция проекта требует большого количества времени и следовательно увеличивает время разработки Java-приложения.

Описанная в данном разделе технология имеет как достоинства, так и недостатки. Некоторые из них являются существенными.

К достоинствам данной технологии можно отнести:

· отсутствие необходимости в специальных библиотеках для создания пользовательского интерфейса.

К недостаткам данной технологии можно отнести:

· большой объем программного кода, который загроможден описанием интерфейса пользователя;

·        разработчик должен знать технологии создания интерфейса пользователя и обработки событий;

·        большое время разработки приложения;

·        сложность внесения изменений в интерфейс пользователя;

·        сложность повторного использования кода, отвечающего за отображение интерфейса пользователя.

Недостатки данной технологии позволяют сделать вывод, что она не является оптимальной для разработки сложных Java-приложений с интерфейсом пользователя.

1.2 Разработка Java-приложений с использованием инструментальных сред программирования

Программный код пользовательского интерфейса содержится в коде программы, но разработчик не должен программировать его самостоятельно. Разработчик должен только смоделировать пользовательский интерфейс и с помощью инструментальной среды программирования сгенерировать программный код, который также занимает большой объем. В таких приложениях нет разделения представления данных и пользовательского интерфейса.

Схема данной технологии представлена на рис. 1.2.1:

Рис. 1.2.1

Процесс разработки Java-приложений с интерфейсом пользователя по данной технологии можно разделить на три этапа:

Первым этапом является создание программного кода на языке программирования Java. Программный код может быть создан в простом редакторе (Notepad) или с помощью более мощных и удобных специальных средств. Далее разработчик должен перейти ко второму этапу. Во время второго этапа разработчик должен произвести моделирование пользовательского интерфейса Java-приложения. Существующие в настоящее время специальные инструментальные средства позволяют сгенерировать программный код для пользовательского интерфейса. Для этой цели в каждом подобном инструментальном средстве имеется редактор внешнего вида экранных форм (пользовательского интерфейса). В подобных редакторах разработчик в реальном времени моделирует пользовательский интерфейс. На выходе данного этапа мы получаем программный код пользовательского интерфейса.

На третьем этапе данной технологии необходимо соединить полученный на первом и втором этапах программный код и произвести его компиляцию.

Более подробно остановимся на втором этапе, т.е. на этапе генерации программного кода для пользовательского интерфейса. На данном этапе разработчик использует специальные инструментальные средства для создания пользовательского интерфейса (редакторы экранных форм). Эти редакторы подобны графическим редакторам. Отличие лишь в том, что вместо графических примитивов используются компоненты пользовательского интерфейса (кнопки, текстовые поля, панели прокрутки, таблицы и т.д.).

Наборы элементов пользовательского интерфейса, которые разработчик может разместить на экранной форме различаются в различных инструментальных средствах. В основном используются элементы пользовательского интерфейса, созданные на основе Swing технологии, но также есть и инструментальные средства, позволяющие использовать элементы, созданные по технологии AWT.

Основными навыками для разработки Java-приложения по данной технологии являются:

· навыки моделирования пользовательского интерфейса.

Узким местом данной технологии разработки Java-приложений с интерфейсом пользователя является сложность отладки и внесения изменений в пользовательский интерфейс.

Отладка Java-приложений, созданных по данной технологии, затруднена большим количеством программного кода, не связанного с бизнес-процессами. Очень много места в программном коде занимает описание пользовательского интерфейса, который затрудняет понятие бизнес-логики.

Внесение изменений в пользовательский интерфейс также вызывает затруднения. Так как нет разделения описание интерфейса пользователя и программного кода, то малейшие изменения пользовательского интерфейса требуют полной перекомпиляции приложения. Это затрудняет один из важнейших этапов жизненного типа программного средства - поддержку. Кроме этого перекомпиляция проекта требует большого количества времени и следовательно увеличивает время разработки Java-приложения.

Пользовательский интерфейс созданный одним инструментальным средством может быть не распознан другим инструментальным средством. Следовательно, в процессе разработки Java-приложения с интерфейсом пользователя затруднен переход к другому инструментальному средству. Java-приложение с интерфейсом пользователя, создаваемое по данной технологии, должно быть создано от начала и до конца одним и тем же инструментальным средством.

Описанная в данном разделе технология имеет как достоинства, так и недостатки. Некоторые из них являются существенными.

К достоинствам данной технологии можно отнести:

· отсутствие необходимости в специальных библиотеках для создания пользовательского интерфейса;

·        отсутствие необходимости программировать пользовательский интерфейс вручную;

·        разработчик не должен знать технологию обработки событий;

·        быстрое внесение изменений в пользовательский интерфейс при условии использовании одного и того же инструментального средства проектирования пользовательского интерфейса

К недостаткам данной технологии можно отнести:

· большой объем программного кода, который загроможден описанием интерфейса пользователя;

·        большое время разработки приложения;

·        сложность внесения изменений в интерфейс пользователя при использовании разных инструментальных средств проектирования пользовательского интерфейса.

Суммируя достоинства и недостатки можно сделать вывод, что данная технология не является оптимальной для создания сложных Java-приложений с интерфейсом пользователя.

1.3 Разработка Java-приложений с использованием средств проектирования пользовательского интерфейса (UI)

При использовании данной технологии описание пользовательского интерфейса содержится в отдельном файле (часто для этих целей используется язык XML). В данной технологии разработчику нет необходимости программировать пользовательский интерфейс в явном виде. Разработчик должен описать пользовательский интерфейс в файле описания формы, который имеет определенную структуру. Во время выполнения Java-приложения происходит обработка описания пользовательского интерфейса специальными средствами. Обычно такие средства объединяются в библиотеки классов и называются “ядром” Java-приложения с интерфейсом пользователя (или “ядром” клиентской части). Во многих подобных средствах есть, как и в инструментальных средствах, редакторы экранных форм. Они помогают разработчику быстро спроектировать интерфейс пользователя [8].

Схема данной технологии представлена на рис. 1.3.1:

Рис. 1.3.1

Процесс разработки Java-приложений с интерфейсом пользователя по данной технологии можно разделить на три этапа:

Первым этапом при использовании данной технологии является создание программного кода на языке программирования Java. Программный код может быть создан в простом редакторе (Notepad) или с помощью более мощных и удобных специальных средств. В настоящее время широко используемыми специальными средствами для создания Java-кода являются: JBuilder, Eclipse, Netbeans и др. Использование представленных специальных средств значительно сокращает время разработки Java-приложений.

Далее разработчик должен перейти ко второму этапу. Во время второго этапа разработчик должен произвести моделирование пользовательского интерфейса Java-приложения. При использовании данной технологии разработчик должен создать файл с описанием экранной формы. Это можно сделать в текстовом редакторе. Некоторые из существующих в настоящее время средств проектирования пользовательского интерфейса имеет в своем составе специальные редакторы для создания описаний экранных форм. Создать файл описания экранной формы с помощью таких редакторов значительно проще и быстрее. Так же для этого не нужно знать структуру файлов описания экранных форм. На выходе данного этапа мы получаем файл с описанием пользовательского интерфейса.

На третьем этапе данной технологии необходимо соединить полученный на этапе программный код и полученные на втором этапе файлы с описанием пользовательского интерфейса и с помощью “ядра” клиентской части произвести его компиляцию. При использовании простого редактора при создании Java-кода необходимо воспользоваться Java-компилятором (javac), который входит в состав JDK (Java Developer’s Kit). При использовании специальных средств компиляцию программного кода можно произвести прямо в их оболочке, что представляется более удобным.

Более подробно остановимся на втором этапе, т.е. на этапе создания файла с описанием пользовательского интерфейса. На данном этапе разработчик может использовать специальные инструментальные средства для создания пользовательского интерфейса (редакторы экранных форм). Эти редакторы подобны графическим редакторам. Отличие лишь в том, что вместо графических примитивов используются компоненты пользовательского интерфейса (кнопки, текстовые поля, панели прокрутки, таблицы и т.д.).

Наборы элементов пользовательского интерфейса, которые разработчик может разместить на экранной форме, различаются в различных подобных средствах проектирования пользовательского интерфейса. В основном используются элементы пользовательского интерфейса, созданные на основе Swing технологии, но также есть и инструментальные средства, позволяющие использовать элементы, созданные по технологии AWT.

Основными навыками для разработки Java-приложения по данной технологии являются:

· навыки моделирования пользовательского интерфейса;

·        знание структуры и формата файла описания пользовательского интерфейса

·        знание формата описания событий, которые возбуждаются элементами пользовательского интерфейса.

Отладка Java-приложений, созданных по данной технологии, значительно проще, так как в программном коде есть разделение на описание бизнес-процессов и интерфейса пользователя.

Внесение изменений в пользовательский интерфейс также не вызывает затруднения. Так как при описании интерфейса содержится в отдельном файле, то при изменениях пользовательского интерфейса не требуется производить полную перекомпиляцию приложения. Это облегчает один из важнейших этапов жизненного типа программного средства - поддержку. Так как перекомпиляция проекта не требуется, то и времени на разработку и отладку Java-приложения требуется меньше.

Пользовательский интерфейс созданный одним средством проектирования может быть не распознан другим подобным средством. Следовательно, в процессе разработки Java-приложения с интерфейсом пользователя затруднен переход к другому средству проектирования интерфейса пользователя. Java-приложение с интерфейсом пользователя создаваемое по данной технологии должно быть создано от начала и до конца одним и тем же инструментальным средством.

Описанная в данном разделе технология имеет как достоинства, так и недостатки. Некоторые из них являются существенными.

К достоинствам данной технологии можно отнести:

· малый объем программного кода Java-приложения, из-за разделения описания пользовательского интерфейса и бизнес-процессов;

·        отсутствие необходимости программировать пользовательский интерфейс вручную;

·        малое время разработки приложения;

·        относительная простота при внесении изменений в пользовательский интерфейс;

·        разработчик не должен знать технологию обработки событий;

·        быстрое внесение изменений в пользовательский интерфейс при условии использовании одного и того же инструментального средства проектирования пользовательского интерфейса.

К недостаткам данной технологии можно отнести:

· необходимость в специальных библиотеках (“ядро” клиентской части);

·        разработчик должен знать технологию обработки событий;

·        разработчик должен знать формат и структуру файла описания пользовательского интерфейса;

·        отсутствие возможностей по расширению “ядра” клиентской части, исходя из требований к Java-приложению.

Суммируя достоинства и недостатки можно сделать вывод, что данная технология может использоваться для создания сложных Java-приложений с интерфейсом пользователя.

На настоящее время уже существуют подобные средства проектирования пользовательского интерфейса, которые позволяют отделять код интерфейса пользователя и сохранять его в XML-формате. Основными интерпретаторами, которые доступны для использования являются: JEasy (Convergent Business and Software Engineering GmbH), SpeedJG (Wsoftware.de) и Beryl XmlGUI_1.0.2 (Free Software Foundation) [12 - 14]. Все эти средства проектирования пользовательского интерфейса по своим функциональным возможностям близки друг к другу. Их сравнение представлено в таблице. 1.3.1:

Таблица 1.3.1

Сравнение существующих технологий

Недостатки существующих средств:

· цена средств проектирования пользовательского интерфейса достаточно высока;

·        данные средства проектирования пользовательского интерфейса не могут быть расширены;

·        данные средства проектирования пользовательского интерфейса сохраняют описание экранной формы в файл большего размера;

·        недостаточная функциональность редакторов экранных форм, создающих описания экранных форм.

1.4 Постановка задачи разработки новой технологии создания Java-приложений с интерфейсом пользователя (UI)

Составим обобщающую таблицу по представленным в данном разделе технологиям разработки Java-приложения с интерфейсом пользователя. Составленная таблица представлена на рис. 1.4.1:

Таблица 1.4.1

Сравнение существующих технологий

Суммируя достоинства и недостатки рассмотренных трех технологий (разработка Java-приложений с использованием JDK (Java Developer’s Kit), разработка Java-приложений с использованием инструментальных сред программирования, разработка Java-приложений с использованием средств проектирования UI (User Interface)) можно сделать следующие выводы:

· для разработки и поддержки сложных Java-приложений предпочтительной является технология разработки Java-приложений с использованием средств проектирования UI (User Interface);

·        при использовании готовых средств проектирования UI нет возможности по расширению их функциональности;

·        использование готовых средств проектирования UI не позволяет использовать возможности данной технологии в полной мере;

·        необходимо разработать свою среду Java-приложений с интерфейсом пользователя.

Разрабатываемая среда разработки Java-приложений с интерфейсом пользователя должна отвечать следующим требованиям:

· разделение описания пользовательского интерфейса и бизнес-процессов;

·        использование файлов с описанием экранных форм

·        отсутствие необходимости программировать пользовательский интерфейс вручную;

·        относительная простота при внесении изменений в пользовательский интерфейс;

·        разработчик не должен знать технологию обработки событий;

·        расширяемость набора используемых элементов пользовательского интерфейса, их событий и обработчиков;

·        повторное использование ядра Java-приложения с набором стандартных обработчиков.

2.     
ТЕХНОЛОГИЯ И АРХИТЕКТУРА СРЕДСТВ РАЗРАБОТКИ JAVA-ПРИЛОЖЕНИЯ НА ОСНОВЕ УНИВЕРСАЛЬНОГО ОПИСАНИЯ ЭКРАННЫХ ФОРМ

В данном разделе будет описана технология и архитектура разработки Java-приложений на основе универсального описания экранных форм. Основные положения были кратко описаны ранее, теперь же новая технология будет рассмотрена подробно.

2.1 Постановка задачи

Цель данной работы - разработка технологии и средств реализации Java-приложения, обеспечивающих сокращение трудоемкости создания и гибкость модификации интерфейса пользователя.

Основными задачами, которые должны быть решены во время выполнения работы, являются:

· построение общей архитектуры Java-приложения с использованием описаний экранных форм;

·        разработка формата описания экранных форм;

·        проектирование и реализация ядра Java-приложения;

·        разработка технологии создания Java-приложений с использованием описаний экранных форм;

·        разработка редактора экранных форм.

.2 Архитектура Java-приложения с использованием описаний экранных форм

Основой разрабатываемой технологии построения Java-приложения является использование документа в качестве описания экранной формы. В этом случае архитектура клиентского Java-приложения может быть представлена в общем виде следующим образом (рис. 2.2.1):

Рис. 2.2.1

Описание экранной формы представляет собой файл определенного формата, в котором содержится информация о моделях данных, элементах управления и обработчиках событий элементов управления.

Классы специальных Java-обработчиков представляют собой Java-классы, в которых реализована функциональность, возложенная на обработчики событий элементов управления.

Сервер приложения в трехуровневой архитектуре приложения является связующим звеном между клиентской частью и источником данных (БД).

Центральным звеном в данной архитектуре является интерпретатор описания экранных форм, который, получая в качестве входных данных описание экранной формы и классы специальных Java-обработчиков, в процессе функционирования приложения создает интерфейсные формы, с которыми работает конечный пользователь. Также этот интерпретатор осуществляет обмен данными с сервером приложений.

Интерпретатор должен включать в свой состав следующие модули:

· загрузчик описаний экранных форм;

·        набор классов стандартных Java-обработчиков;

·        менеджер экранных форм экранными формами;

·        модуль обмена с сервером.

Архитектура интерпретатора описаний экранных форм в общем виде представлена на рис. 2.2.2.

Рис. 2.2.2

Загрузчик описаний экранных форм предназначен для поиска, анализа и загрузки в память Java-приложения описания экранных форм.

Стандартные обработчики событий представляют собой набор обработчиков для простейших событий, которые требуют частой обработки.

Модуль обмена с сервером отвечает за запрос данных и получения ответа с сервера.

Основным модулем интерпретатора описания экранных форм является менеджер экранных форм. Менеджер экранных форм предназначен для построения и управления экранными формами.

2.3 Разработка формата описания экранных форм

Существующие на данный момент и широко использующиеся в проектировании и разработке информационных систем инструментальные средства (Oracle Developer, BPWin, Rational Rose, JBuilder, Visual C++) в значительной мере удовлетворяют основным функциональным требованиям, предъявляемым к инструментам разработки клиентских приложений. Однако существует ряд требований, которые не могут быть реализованы с помощью указанных средств, к таким требованиям относятся:

· изменение внешнего представления пользовательского интерфейса клиентского приложения без перекомпиляции исходного кода;

·        реализация универсального формата для обмена данными между компонентами распределенного приложения;

·        реализация использования документа в некотором формате в качестве промежуточного формата данных в трехзвенных системах;

·        возможность представления результатов запроса к СУБД в некотором универсальном текстовом формате таким образом, что звено СУБД, как таковое, станет “прозрачным” для приложения.

Подобные рода требования можно реализовать с помощью SGML-производного языка разметки документов XML, позволяющего структурировать информацию разного типа, используя для этого произвольный набор инструкций.

Другим не менее важным критерием выбора языка разметки XML в качестве основы для разработки формата описания экранных форм является большое количество реализованных программных средств для связи XML и Java. В настоящее время существует большое количество парсеров для XML, которые полностью реализованы на Java, а значит являющихся кросс-платформенными.

Теперь необходимо рассмотреть структуру разделов XML-документа с описаниями экранных форм.

2.3.1 Основные разделы XML-документа с описанием экранных форм

XML-документ с описанием экранных форм должен состоять из трех основных разделов, этими разделами являются:

· модели данных и запросы к серверу (model);

·        элементы управления (view);

·        события и обработчики (controller).

XML-документ с описанием экранных форм имеет структуру показанную на рис. 2.3.1.1

Рис. 2.3.1.1

Все описанные в XML-документе объекты должны иметь атрибут наименование (name). Значение этого атрибута должно быть уникально внутри одного XML-документа. По этому значению из XML-документа можно достать любой необходимый разработчику объект.

Первым разделом в описании экранной формы является раздел с моделями данных и запросами к серверу. В этом разделе необходимо описать запросы серверу приложения и модели элементов управления.

Все описания элементов этого раздела содержатся внутри пары тегов <model> … </model>.

Модели для работы с элементами управления должны описывать взаимосвязь между данными и элементами управления. Должны быть реализованы следующие типы моделей:

· модели для хранения данных;

·        модели для работы с элементом управления “таблица”;

·        модели для работы с другими элементами управления (“текстовое поле”, “выпадающий список”, “календарь”, “флажок”).

Модели для хранения данных предназначены для хранения полученных от сервера приложений или сформированных самим приложением данных в XML-формате. Эти модели описываются с помощью пары тегов <xmldata> … </xmldata>.

Существует два типа моделей для работы с элементом управления “таблица”, этими моделями являются:

· модель для построения внешнего вида таблицы (набор и параметры столбцов);

·        модель для взаимосвязи с моделью данных.

Модель для построения внешнего вида таблицы описывается внутри пары тегов <xmltablecolumnmodel> … </xmltablecolumnmodel>. В описании этой модели содержится набор описаний столбцов. Описание столбца таблицы содержится внутри пары тегов <column> … </column>. Внутри этих тегов описываются основные параметры столбцов таблицы (ширина - width, редактируемость - editable, тип представления данных - type и т.д.).

Модель для взаимосвязи с моделью данных описывается внутри пары тегов <xmltablemodel> … </xmltablemodel>. В описании данной модели содержится ссылка на модель данных (datamodel) и на модель внешнего вида таблицы (columnmodel).

Модель для работы с элементом управления “дерево” описывается внутри пары тегов <xmltreemodel> … </xmltreemodel>. Основным атрибутом описания данной модели является ссылка на модель данных (datamodel).

К моделям для работы с другими элементами управления относятся:

· модель для работы с элементом управления “текстовое поле”;

·        модель для работы с элементом управления “выпадающий список”;

·        модель для работы с элементом управления “календарь”;

·        модель для работы с элементом управления “флажок”;

В моделях данного типа может быть задан объект типа “валидатор”. Этот объект описывается внутри пары тегов <validator> … </validator> и предназначен для проверки правильности заполнения элемента управления данными. Основными атрибутами “валидатора” являются: тип представления данных (type), длина данных (length), наличие данных (notnull).

Модель для работы с элементом управления “текстовое поле” описывается внутри пары тегов <xmltextfieldmodel> … </xmltextfieldmodel>. Основными атрибутами описания данной модели являются ссылка на модель данных (datamodel) и путь (path), по которому выбирается значение из модели данных.

Модель для работы с элементом управления “выпадающий список” описывается внутри пары тегов <xmlcomboboxmodel> … </xmlcomboboxmodel>. Основными атрибутами описания данной модели являются ссылка на модель данных (datamodel) и путь (path), по которому выбирается список значений из модели данных.

Модель для работы с элементом управления “календарь” описывается внутри пары тегов <xmldateboxmodel> … </xmldateboxmodel>. Основными атрибутами описания данной модели являются ссылка на модель данных (datamodel), путь (path), по которому выбирается значение из модели данных, и формат представления даты (dateformat).

Модель для работы с элементом управления “флажок” описывается внутри пары тегов <xmlcheckboxmodel> … </xmlcheckboxmodel>. Основными атрибутами описания данной модели являются ссылка на модель данных (datamodel) и путь (path), по которому выбирается значение из модели данных.

Клиентские запросы также описываются в данном разделе. Клиентские запросы предназначены для связи между экранной формой и серверным приложением и необходимы для сообщения серверу, что серверу необходимо сделать. Результатом выполнения запроса является последовательность объектов. Объект может состоять из одного или нескольких компонентов. Каждый компонент имеет уникальное имя. Клиентский запрос описывается внутри пары тегов <request> … </request>.

Запрос состоит из заголовка запроса, списка фильтров отбора данных, списка возвращаемых компонент и списка источников данных.

Заголовок запроса - задает параметры общие для всего выполняемого запроса и имеет следующие атрибуты:

· операция (opeartion) - тип операции над данными, может быть одним из стандартных действий над данными (insert, update, delete, remove, select, list) или одним из специальных запросов, выполнение которых требует наличия соответствующего модуля на сервере;

·        объект (object)- модуль, который будет выполнять данный запрос;

·        номер (from) объекта в последовательности, начиная с которого данные будут загружены в экранную форму;

·        количество (to) объектов, которые будут загружены в экранную форму.

Список фильтров отбора данных - задает ограничения на выбираемые объекты, каждый из элементов которого имеет следующие атрибуты:

· имя компонента (name);

·        условие отбора (равно - e, неравно - ne, больше/больше или равно - l/le, меньше/меньше или равно - s/se, содержится - in, не содержится - nin, по образцу - like, не по образцу - nlike);

·        значение компонента - значение атрибута по заданному условию отбора.

Список возвращаемых компонент - задает список компонент, которые необходимо вернуть клиенту. Каждый из элементов списка имеет следующие атрибуты:

· имя компонента (name);

·        синоним имени компонента (alias);

·        функция (func), накладываемая на компонент, может быть одной из функций языка SQL группирующих результат: min, max, count, sum и др.;

·        порядок применения сортировки (order) к возвращаемому компоненту, а также тип сортировки по данному компоненту (по убыванию/по возрастанию - +/-).

Список источников данных - задает список источников данных, с которыми работает запрос. Каждый из элементов списка имеет следующие атрибуты:

· имя объекта базы данных (name);

·        схема базы данных (schema), в которой находится данный источник данных;

·        связь между объектами базы данных (relation или currentrelation/parentrelation).

В состав ответа входят - заголовок ответа, список возвращаемых объектов или сообщение об ошибке.

В заголовке ответа должны присутствовать атрибуты, характеризующие запрос, на который сервер посылает данный ответ:

· тип операции (operation) над данными, которая выполнялась по запросу;

·        модуль (object), который обрабатывал запрос.

В списке возвращаемых объектов передаются выбранные объекты, каждый объект состоит из списка выбранных компонент, характеризующихся именем и значением.

В сообщении об ошибке должны присутствовать атрибуты:

· тип ошибки (type);

·        класс, в котором произошла ошибка (class);

·        функция, в которой произошла ошибка (function);

·        сообщение ошибки (message).

Рис. 2.3.1.2

Вторым разделом в описании экранной формы является раздел с элементами управления. В этом разделе необходимо описать внешний вид экранной формы с элементами управления.

Все описания элементов этого раздела содержатся внутри пары тегов <view> … </view>.

Многие описанные в XML-документе элементы управления имеют атрибут границы (bounds), размер (size) или положение (location). Значение этих атрибутов могут задаваться также формулами и могут быть как в абсолютных значениях, так и в относительных. Относительные значения координат могут ссылаться на размеры и координаты других элементов управления, описанных в этом XML-документе с описанием экранной формы. Относительные значения довольно удобны, так как при их использование изменение размеров одного элемента управления (например, “панели”) влечет за собой циклическое изменение размеров всех других элементов управления, которые ссылаются на него.

На рис. 2.3.1.2 представлена диаграмма действий преобразования выражения с использованием относительных значений в абсолютные значения.

Элементы управления экранной формы представляют собой элементы для отображения и управления данными и характеризуются определенным набором параметров. Элементами управления являются:

· “панель” (jpanel), предназначенный для расположения на нем графических компонентов; параметры - координаты расположения на экране и размер (bounds);

·        “кнопка” (jbutton), предназначенный для активации какого-либо действия; параметры - координаты расположения на экране и размер (bounds), шрифт (font), цвет (background), изображение (icon);

·        “текстовое поле” (jtextfield), предназначенный для ввода и редактирования текста; параметры - координаты расположения на экране и размер (bounds), шрифт (font), цвет (background), доступность для редактирования (editable), модель (model);

·        “пароль” (jpasswordfield), предназначенный для ввода и редактирования паролей; параметры - координаты расположения на экране и размер (bounds), шрифт (font), цвет (background), доступность для редактирования (editable), модель (model);

·        “текстовая область” (jtextarea), предназначенный для ввода и редактирования форматированного текста; параметры - координаты расположения на экране и размер (bounds), шрифт (font), цвет (background), доступность для редактирования (editable), модель (model);

·        “текстовая метка” (jlabel), предназначенный для отображения текста на экране монитора; параметры - координаты расположения на экране и размер (bounds), шрифт (font), цвет (background);

·        “календарь” (jdatebox), предназначенный для ввода календарных дат; параметры - координаты расположения на экране и размер (bounds), шрифт (font), доступность для редактирования (editable), модель (model);

·        “счетчик” (jspinner), предназначенный для выбора значения из последовательного списка; параметры - координаты расположения на экране и размер (bounds), шрифт (font), доступность для редактирования (editable);

·        “выпадающий список” (jcombobox), предназначенный для выбора данных из списка; параметры - координаты расположения на экране и размер (bounds), шрифт (font), доступность для редактирования (editable), модель (model);

·        “флажок” (jcheckbox), предназначенный для выбора того или иного условия; параметры - координаты расположения на экране и размер (bounds), шрифт (font), доступность для редактирования (editable), модель (model);

·        “панель с закладками” (jtabbedpane), предназначенный для отображения части нескольких дочерних элементов управления на разных именованных закладках; параметры - координаты расположения на экране и размер (bounds), набор дочерних элементов управления (могут быть использованы любые доступные элементы управления);

·        “таблица” (jtable), предназначенный отображения данных в виде таблицы; параметры - шрифт (font), модель (model);

·        “панель прокрутки” (jscrollpane), предназначенный для отображения части дочернего элемента управления; параметры - координаты расположения на экране и размер (bounds), модель (model);

·        “расширенная таблица” (advancedtable), предназначенный отображения данных в виде расширенной таблицы (добавляется навигатор, итоговая строка и т.д.); параметры - шрифт (font), модель (model);

·        “расширенная панель прокрутки” (advancedscrollpane), предназначенный для использования совместно с элементом управления типа “расширенная таблица”; параметры - координаты расположения на экране и размер (bounds), модель (model);

·        “дерево” (jtree), предназначенный отображения данных в виде дерева; параметры - шрифт (font), модель (model);

·        “панель с разделителем” (jsplitpane), предназначенный для отображения двух дочерних элементов управления по разные стороны от разделителя; параметры - координаты расположения на экране и размер (bounds), первый элемент управления (могут быть использованы любые доступные элементы управления), второй элемент управления (могут быть использованы любые доступные элементы управления);

Здесь можно отметить одно из достоинств создаваемого интерпретатора XML-описаний экранных форм. Кроме указанных здесь стандартных параметров для каждого элемента управления могут быть использованы и другие параметры. Если у класса, реализующего данный элемент управления есть метод с именем в формате set + <имя_параметра>, то в XML-описании можно использовать параметр с именем <имя_параметра>. Т.е. данный интерпретатор не завязан на зажитые в его коде стандартные параметры и может быть автоматически расширен одновременно с классами элементов управления.

Последним разделом в описании экранной формы является раздел с обработчиками событий. В этом разделе необходимо описать обработчики событий и привязать их к элементам управления.

Все описания элементов этого раздела содержатся внутри пары тегов <controller> … </controller>.

Обработчики событий элементов управления экранной формы предназначены для связи элементов управления с производимыми над ними действиями. Такими событиями являются:

· нажатие элемента управления “кнопка” (buttoncontroller);

·        действия с мышью (нажатие клавиши мыши, перемещение курсора мыши) (mousecontroller);

·        действия с внутренними окнами (открытие, закрытие, активация, деактивация, сворачивание) (internalframecontroller);

·        действия с окнами (открытие, закрытие, активация, деактивация, сворачивание) (windowcontroller);

·        изменение состояния элемента управления (itemcontroller);

·        выбор узла в элементе управления “дерево” (treeselectioncontroller);

·        изменение узла в элементе управления “дерево” (treechangecontroller);

·        раскрытие/сворачивание узла в элементе управления “дерево” (treeexpansioncontroller);

·        выбор строки в элементе управления “таблица” (tableselectioncontroller);

·        изменение строки в элементе управления “таблица” (tablechangecontroller);

·        нажатие мышью на заголовок элемента управления “таблица” (mouseheadercontroller);

·        изменение текста в текстовом элементе управления (textchangecontroller);

·        нажатие клавиши (keycontroller);

·        изменение данных в модели данных (xmldatachangecontroller);

·        запуск приложения (startupcontroller);

·        изменение положения элемента управления “панель прокрутки” (adjustmentcontroller);

·        произвольное событие (actioncontroller);

При описании события указывается связь между элементом управления и сопоставляемым ему событием (object), а также указывается обработчик данного события (handler). Внутри каждого события также могут быть описаны дополнительные параметры. Параметры задаются внутри пары тегов <parameter> … </parameter> и содержат наименование (name) и значение (value). Также внутри каждого события могут вызываться обработчики других событий. Данные вызовы указываются с помощью пары тегов <depends> … </depends>. Внутри этих тегов указывается имя события (name) и тип вызова (type): до (before) или после (after).

2.3.2 Схема XML-документа с описанием экранных форм

Для описания схемы XML-документа используется стандарт DTD (Document Type Definition), разработанный корпорацией W3C (<#"516298.files/image008.gif">

Рис. 2.4.1

· отображение элементов управления (меню клиентского приложения, экранных форм и ее компонент), которое включает в себя загрузку XML-описания экранной формы;

·        отображение данных, хранящихся в БД и запрашиваемых пользователем. Данный вариант использования также включает в себя взаимодействие с сервером;

·        модификация данных дает возможность удаленно добавлять новые записи, редактировать уже существующие записи, удалять записи, хранящиеся в БД.

Модификация данных, в свою очередь, состоит из:

· Ввод данных в экранной форме, реализует ввод или изменение данных через пользовательский интерфейс;

·        Синтаксический и семантический анализ введенных данных, реализованный на стороне “клиента” с помощью специально разработанной XML-структуры (“валидатора”). Такой подход позволяет сбалансировать нагрузку между серверной и клиентской частью и, таким образом, получить определенные выгоды в производительности системы;

·        Сохранение данных в БД, которая осуществляется после нажатия пользователем соответствующей кнопки на экранной форме, реализующей механизм взаимодействия с сервером. Команда на запись данных осуществляется с помощью SQL-запросов, посылаемых на сервер в виде специально разработанной XML-структуры, данная задача включает в себя задачу взаимодействия с сервером.

Взаимодействие с сервером является одной из наиболее важных задач при разработке приложения. Взаимодействие осуществляется по протоколу, выбранному на усмотрение разработчика, и включает в себя загрузку описания формы.

Диаграмма последовательности взаимодействия [3] с сервером показана на рис. 2.4.2.

Реакцией на действия пользователя является вызов обработчика, который, как правило, отправляет запросы к БД. Обработчик, основываясь на действиях пользователя, формирует XML-запрос и отсылает его менеджеру запросов к серверу. Менеджер запросов к серверу преобразует XML-запрос в строковый запрос. Далее менеджер запросов к серверу формирует и отсылает http-заголовок запроса серверу приложения. Сервер приложения обрабатывает запрос и возвращает ответ в строковом формате. Менеджер запросов к серверу преобразует этот ответ к XML-формату. После этого XML-ответ возвращается обработчику и обработчик продолжает свое выполнение.

Рис. 2.4.2

Основным классом клиентской стороны, предназначенным для общения с сервером, является класс ServerManager (менеджер запросов к серверу). Его диаграмму классов [4] можно увидеть на рис. 2.4.3.

Обработчик посылает менеджеру запросов к серверу XML-запрос, который обрабатывается специальными предобработчиками (в нашем случае - это DefaultRequestProcessor реализация интерфейса RequestProcessor). Количество предобработчиков может быть разным (от 0 и больше). Они обрабатывают XML-запрос и передают управление обратно менеджеру запросов к серверу. Далее менеджер запросов к серверу открывает соединение, формирует http-заголовок, преобразует XML-запрос в строку и посылает его на сервер.

Рис. 2.4.3

Сервер обрабатывает запрос и присылает ответ, который преобразуется в XML-ответ и обрабатывается постобработчиками (в нашем случае - это DefaultResultProcessor реализация интерфейса ResultProcessor). Количество такихпостобработчиков может быть разным (от 0 и больше). Они обрабатывают XML-ответ и передают управление обратно менеджеру запросов к серверу. Если во время постобработки выявились ошибки (ServerError) в XML-ответе, то формируется специальное сообщение пользователю об ошибке работы с БД.

На рис. 2.4.4 изображена диаграмма основных классов [4] ядра Java-приложения. В основу ядра Java-приложения входят следующие классы:

· MainApplication - основной (main) класс Java-приложения;

·        MainFrame - главное окно Java-приложения;

·        FormManager - менеджер экранных форм Java-приложения;

·        AbstractContext - контекст событий и экранных форм;

·        BasicForm - экранная форма (реализация интерфейса Form);

·        BasicFragment - фрагмент экранной формы (реализация интерфейса Fragment);

·        BasicFormSourceLoader - загрузчик XML-описаний экранных форм (реализация интерфейса FormSourceLoader);

·        AbstractController - базовый класс событий элеменов управления;

·        HandlerItem - базовый интерфейс всех обработчиков событий

·        ComponentProducer - класс построения элементов управления по XML-описанию экранных форм (реализует интерфейс Producer);

·        ServerManager - менеджер запросов к серверу.

2. На рис. 2.4.5 представлена диаграмма последовательности [1] процесса загрузки XML-описания экранных форм.

3.       При открытии пользователем экранной формы управление передается обработчику открытия экранной формы (OpenFormHandler). Этот обработчик обращается к загрузчику описаний экранной формы (FormSourceLoader) и получает XML-описание экранной формы. Это XML-описание обработчик передает менеджеру экранных форм (FormManager).

.        Он в свою очередь формирует по XML-описанию обработчики событий и саму экранную форму (Fragment). Экранная форма выполняет инициализацию и запрашивает данные (которые должны быть отображены) у менеджера запросов к серверу. По полученным данным от сервера формируется окончательный внешний вид формы. Далее управление передается обработчику открытия экранной формы и он посылает запрос основному окну программы (MainFrame) на отображение экранной формы на экране. После этого управление передается пользователю.

Рис. 2.4.4

Рис. 2.4.5

В момент анализа XML-описания экранной формы происходит построение всех описанных в XML-формате объектов. Этим занимаются “продюсеры” объектов. “Продюсеры” являются отдельными Java-классами и все они отвечают за построение объектов определенной группы (элементы управления, контейнеры элементов управления, обработчики событий и т.д). Все Java-классы “продюсеров” являются производными от класса Producer. Схема классов “продюсеров” представлена на рис. 2.4.6.

Рис. 2.4.6

При построении объектов по XML-описанию экранных форм используются следующие классы “продюсеров”:

· ComponentProducer - “продюсер” для создания стандартных элементов управления (наследует абстрактный класс Producer);

·        CalendarProducer- “продюсер” для создания элементов управления типа “календарь” (наследует класс ComponentProducer);

·        AdvancedComponentProducer- “продюсер” для создания реализованых в ядре Java-приложения элементов управления (наследует класс ComponentProducer);

·        ContainerProducer- “продюсер” для создания стандартных контейнеров элементов управления (наследует абстрактный класс Producer);

·        AdvancedContainerProducer- “продюсер” для создания реализованых в ядре Java-приложения контейнеров элементов управления (наследует класс ContainerProducer);

·        ControllerProducer - “продюсер” для создания обработчиков событий элементов управления (наследует абстрактный класс Producer);

·        FragmentProducer - “продюсер” для создания экранной формы (наследует абстрактный класс Producer);

·        LayoutProducer - “продюсер” для создания менеджеров компоновки элементов управления (наследует абстрактный класс Producer);

·        BorderProducer - “продюсер” для создания границ элементов управления (наследует абстрактный класс Producer);

·        ModelProducer - “продюсер” для создания моделей элементов управления (наследует абстрактный класс Producer);

·        ButtonGroupProducer - “продюсер” для создания групп элементов управления типа “кнопка” (наследует абстрактный класс Producer);

·        ServerProducer - “продюсер” для XML-запросов к серверу приложения (наследует абстрактный класс Producer);

При запуске Java-приложения формируется объект класса ProducerList. Этот объект создает по одному экземпляру “продюсеров” каждого типа и хранит их в виде списка. При анализе XML-описания экранных форм по имени тега выбирается из списка “продюсеров” необходимый и создается объект нужного нам типа. В любой момент при необходимости ввести изменения в формат описания экранных форм достаточно изменить один из существующих “продюсеров” или добавить новый “продюсер”.

2.5 Технология создания и функционирования Java-приложения с использованием XML-описания экранных форм

Структурная схема созданных технологии разработки и архитектуры Java-приложения с использованием XML-описаний экранных форм представлена на рис. 2.5.1:

Рис. 2.5.1

Технология создания Java-приложений с использованием XML-описаний экранных форм можно разбить на два этапа:

· создание Java-классов специальных обработчиков;

·        создание XML-описаний экранных форм;

Два этих этапа могут реализовываться как последовательно, так и параллельно. Созданное по такой технологии Java-приложение может быть собрано и без наличия Java-классов специальных обработчиков. Наличие Java-классов специальных обработчиков влияет только на корректное функционирование Java-приложения.

При проектировании Java-приложения разработчик имеет требования к интерфейсу пользователя и требования к функциональности. На основе требований к интерфейсу пользователя Java-приложения разработчик должен создать набор документов с XML-описаниями экранных форм. Эти документы можно формировать вручную (в простом текстовом редакторе) или с использованием специального редактора экранных форм (в этом случае процесс создания XML-описания экранной формы значительно упрощается). В документе с XML-описанием экранной формы разработчик описывает необходимые разделы (модели данных и запросы к серверу; элементы управления; события и обработчики).

Для обработки стандартных действий пользователя (таких, как добавление строки в элемент управления “таблица”, удаление строки из элемента управления “таблица”, редактирование строки в элементе управления “таблица”, открытие другой экранной формы) разработчик может использовать специальный модуль стандартных обработчиков событий, включенный в “ядро” Java-приложения. Если разработчику необходимо реализовать более сложную логику, то он может создать свой специальный обработчик и подключить его к Java-приложению.

Разработчик не должен реализовывать такие вещи, как связь с сервером, вывод пользовательского интерфейса на экран и т.д. Всем этим занимается ядро клиентского Java-приложения.

Выводы

В данном разделе были получены следующие результаты:

· разработана архитектура Java-приложения с использованием описаний экранных форм;

·        разработан формат документа с описаниями экранных форм;

·        разработано ядро Java-приложения с использованием документов XML-описаний экранных форм;

·        разработана технология создания Java-приложения с использованием XML-описаний экранных форм.

Использование новой технологии значительно сокращает время на разработку и построение экранных форм. В таблице 2.6.1 приведены временные характеристики разработки экранной формы (см. ПРИЛОЖЕНИЕ Б) для различных технологий:

Таблица 2.6.1

Сравнение времени разработки экранных форм

Сравнительный анализ временных параметров для экранной формы (см. ПРИЛОЖЕНИЕ Б) выявляет следующие результаты:

· При использовании JDK (Java Developer’s Kit) на построение данной экранной формы требуется 24 часа. При построение сложного Java-приложения это является недопустимым.

·        При использовании инструментальных сред или инструментальных средств проектирования UI (User Interface) на построение данной экранной формы требуется 16 или 15 часов соответственно. При построение сложного Java-приложения эти показатели являются приемлемыми.

·        При использовании новой технологии на построение данной экранной формы требуется 10 часов. Это лучшие временные показатели. При построение сложного Java-приложения эти показатели являются очень хорошими.

Учитывая тот факт, что очень часто требуется вносить изменения в пользовательский интерфейс, следует признать новую технологию удобным средством для проектирования и реализации сложных Java-приложений с интерфейсом пользователя.

java приложение экранный форма

3.     
РЕДАКТОР XML-ОПИСАНИЙ ЭКРАННЫХ ФОРМ

Одним из важных преимуществ данной технологии является быстрое изменение XML-описания экранной формы. Изменения в XML-описании очень удобно вносить с помощью редактора XML-описаний экранных форм, который был специально разработан и реализован. В этом разделе описывается разработанный редактор XML-описаний экранных форм.

Редактор XML-описаний экранных форм имеет многодокументный интерфейс (MDI - Multi Document Interface), т.е. пользователь может работать сразу с несколькими XML-документами описаний экранных форм. Внешний вид редактора экранных форм показан на рис. 3.1.

Рис. 3.1

3.1 Функции редактора XML-описания экранных форм

Основными задачами редактора XML-описаний экранных форм являются:

· сокращение времени создания XML-документа с описанием экранной формы;

·        сокращение времени редактирования XML-документа с описанием экранной формы.

В состав редактора XML-описаний экранных форм входят следующие модули:

· модуль редактирования XML-запросов (позволяет редактировать пользовательские запросы к серверу приложения);

·        модуль редактирование моделей данных (позволяет редактировать модели данных и модели элементов управления);

·        модуль редактирования “валидаторов” (позволяет устанавливать специальные объекты семантического и синтаксического контроля вводимых данных);

·        модуль редактирования свойств экранной формы (позволяет редактировать свойства экранной формы, такие как размер, заголовок и т.д.);

·        модуль редактирования XML-описания (встроенный текстовый редактор для ручного редактирования XML-описания);

·        модуль редактирования обработчиков (позволяет связывать события элементов управления и обработчики этих событий);

·        модуль визуального редактирования пользовательского интерфейса (позволяет в реальном времени редактировать интерфейс пользователя);

·        модуль редактирования меню (позволяет редактировать пользовательское меню экранной формы).

Редактор XML-описаний экранных форм может быть настроен с помощью специального конфигурационного файла. Этот файл должен лежать в одной директории с редактором и должен называться config.xml (см. ПРИЛОЖЕНИЕ В). В этом файле содержится:

· набор используемых редактором элементов управления вместе набором изменяемых атрибутов для этого элемента управления;

·        набор используемых моделей;

·        набор отношений для XML-запросов;

·        набор используемых типов обработчиков событий.

Диаграмма вариантов использования редактора XML-описаний экранных форм представлена на рис. 3.1.1.

Рис. 3.1.1

3.2 Архитектура редактора XML-описаний экранных форм

Редактор XML-описаний экранных форм является Java-приложением с многодокументным интерфейсом [2]. При разработке редактора XML-описаний экранных форм был использован объектно-ориентированный подход [5 - 7]. Архитектура редактора XML-описаний экранных форм в общем виде приведена на рис. 3.2.1.

Рис. 3.2.1

Редактор XML-описаний имеет многодокументный интерфейс, т.е. может работать с несколькими экранными формами одновременно. Каждая экранная форма имеет собственный анализатор XML-описания экранных форм. Этот анализатор отвечает за синхронизацию изменений пользователя и XML-документа с описанием экранной формы. Модули обработки XML-описаний экранных форм работают одновременно со всеми загруженными экранными формами (этот процесс синхронизирован).

Основными классами редактора XML-описаний экранных форм являются:

· MainFrame - основное окно редактора XML-описаний экранных форм;

·        InternalFrame - окно экранной формы;

·        XMLFormParser - анализатор XML-описаний экранных форм;

·        Comp - интерфейс, который должны реализовывать все элементы управления, доступные в редакторе XML-описаний экранных форм.

Основное окно редактора XML-описаний экранных форм (MainFrame) содержит ссылки на все открытые окна экранных форм (InternalFrame). Также этот класс содержит ссылки на модули обработки XML-описаний экранных форм, которые вызываются по запросу пользователя для конкретного XML-описаний экранной формы.

Окно экранной формы (InternalFrame) содержит модуль специального анализатора XML-описания экранной формы (XMLFormParser). Этот модуль проводит анализ XML-описания и формирует на экране внешний вид экранной формы.

Все элементы управления, доступные в редакторе XML-описаний экранных форм реализовывают специальный интерфейс (Comp). Этот интерфейс содержит все методы, которые необходимы для получения полной информации по каждому элементу управления.

Классами, реализующими интерфейс Comp являются:

· FEJButton - “кнопка”;

·        FEJCheckBox - “флажок”;

·        FEJComboBox - “выпадающий список”;

·        FEJDateBox - “календарь”;

·        FEJLable - “метка”;

·        FEJPanel - “панель”;

·        FEJScrollpane - “панель прокрутки”;

·        FEJTabbedPane - “панель с закладками”;

·        FEJTable - “таблица”;

·        FEJTextField - “текстовое поле”;

·        FEJTextArea - “текстовая область” и т.д.

Остальные элементы управления являются производными от указанных и задаются с помощью конфигурационного файла (см. ПРИЛОЖЕНИЕ В).

Диаграмма основных классов редактора XML-описаний экранных форм представлена на рис. 3.2.2. На диаграмме представлены не все классы, реализующие интерфейс Comp, а только FEJButton и FEJPanel.

Рис. 3.2.2

3.3 Применение редактора XML-описаний экранных форм

Для начала работы с редактором XML-описаний экранных форм создаем новую или загружаем ранее сохраненное XML-описание экранной формы. Это делается с помощью пунктов меню “Создать” и “Открыть”.

Редактирование пользовательского интерфейса производится в главном окне. Для добавления элемента управления выбираем нужный нам элемент и мышью указываем его положение на экранной форме. Для редактирования элементов управления используется мышь и таблица со свойствами текущего элемента управления (см. рис. 3.3.1).

Рис. 3.3.1

Для редактирования пользовательского меню необходимо выбрать пункт меню “Сервис” - “Редактор меню…”. Для редактирования пользовательского меню откроется диалоговое окно “Редактор меню” (рис. 3.3.2).

Рис. 3.3.2

Пользовательское меню отображено в левой части формы в виде дерева. Параметры меню изменяются с помощью таблицы свойств. В таблице свойств можно изменять id, имя, наличие (доступен пункт меню или нет) и тип (меню, элемент меню или разделитель). Добавлять новые элементы можно выбрав тип элемента в выпадающем списке (меню, элемент меню или разделитель) и нажав кнопку “Добавить” или “Вставить”. Кнопка “Добавить” добавляет элемент на уровень ниже выделенного элемента, а кнопка “Вставить” на тот же уровень что и выделенный элемент. Для удаления элементов предназначена кнопка “Удалить”.

Элементы меню можно перемещать по меню вверх и вниз (кнопки “Вверх” и “Вниз”), а также по иерархии на уровень выше или ниже (кнопки “Влево” и “Вправо”).

Для редактирования клиентских XML-запросов необходимо выбрать пункт меню “Сервис” - “Список запросов…”. Откроется диалоговое окно “Список запросов” (рис. 3.3.3). В этом окне представлены все созданные для этой экранной формы XML-запросы. Для редактирования запросов предназначены кнопки “Создать”, “Редактировать” и “Удалить”.

При создании или при редактировании клиентского XML-запроса откроется специальная форма “Редактор запроса” (рис. 3.3.4).

Рис. 3.3.3

Рис. 3.3.4

Клиентский XML-запрос отображен в левой части формы в виде дерева. Элементы запроса изменяются с помощью таблицы свойств. В таблице свойств можно изменять доступные для запросов параметры. При выборе типа отношения пользователь выбирает из выпадающего списка. Добавлять новые элементы можно выбрав тип элемента в выпадающем списке (item, property или parameter) и нажав кнопку “Добавить” или “Вставить”. Кнопка “Добавить” добавляет элемент на уровень ниже выделенного элемента, а кнопка “Вставить” на тот же уровень что и выделенный элемент. Для удаления элементов предназначена кнопка “Удалить”. Кнопка “XML” предназначена для редактирования запроса вручную в специальном текстовом редакторе.

Элементы запроса можно перемещать вверх и вниз (кнопки “Вверх” и “Вниз”), а также по иерархии на уровень выше или ниже (кнопки “Влево” и “Вправо”).

Для редактирования XML-описания вручную необходимо выбрать пункт меню “Сервис” - “XML представление…”. Откроется диалоговое окно “XML представление” (рис. 3.3.5). В этом окне пользователь может вручную изменять XML-описание экранной формы.

Рис. 3.3.5

Кнопка “Найти” предназначена для поиска текста, кнопка “Развернуть” - для разворачивания формы “XML представление” на полный экран.

Для редактирования моделей данных и их “валидаторов” необходимо выбрать пункт меню “Сервис” - “Редактор моделей…”. Откроется диалоговое окно “Модели данных и валидаторов” (рис. 3.3.6). В этом окне представлены все созданные для этой экранной формы модели данных и их “валидаторы”.

Рис. 3.3.6

В левой части формы в виде дерева отображены все созданные модели. Первым уровнем являются модели верхнего уровня (xmldata), вторым уровнем являются модели производные от моделей первого уровня. Параметры моделей и валидаторов изменяются с помощью таблиц свойств (таблица свойств модели и таблица свойств валидатора). В таблицах свойств можно изменять доступные параметры. Добавлять новые модели данных можно выбрав тип модели в выпадающем списке и нажав кнопку “Добавить”. Для удаления элементов предназначена кнопка “Удалить”.

Модели данных можно перемещать вверх и вниз по дереву иерархии (кнопки “Вверх” и “Вниз”).

Если выделена в дереве моделей модель таблицы (xmltablemodel), то открывается специальная экранная форма для редактирования модели столбцов таблицы (рис. 3.3.7).

Рис. 3.3.7

В этой экранной форме отображена таблица со списком столбцов модели таблицы. Этот список может редактироваться (поле в результате XML-запроса к базе, ширина, тип, название). Добавлять новые столбцы можно нажав кнопку “Добавить”. Для удаления столбцов предназначена кнопка “Удалить”.

Для редактирования списка обработчиков необходимо выбрать пункт меню “Сервис” - “Редактор событий…”. Откроется диалоговое окно “Список обработчиков событий” (рис. 3.3.8). В этом окне представлены все созданные для этой экранной формы обработчики событий элементов управления. Для каждого обработчика отображаются его атрибуты. Атрибуты можно добавлять и удалять с помощью кнопок “Добавить атрибут” и “Удалить атрибут” соответственно. При добавлении атрибута пользователь должен ввести наименование атрибута в специальном текстовом поле. Обработчики событий можно добавлять и удалять с помощью кнопок “Добавить атрибут” и “Удалить атрибут” соответственно. При добавлении обработчика событий пользователь должен выбрать его тип в специальном выпадающем списке.

Рис. 3.3.8

Для редактирования свойств экранной формы необходимо выбрать пункт меню “Сервис” - “Свойства формы…”. Откроется диалоговое окно “Свойства экранной формы” (рис. 3.3.9). В этом окне представлены все созданные для этой экранной формы свойства. Для каждого свойства отображаются его атрибут вместе со значением. Свойства можно добавлять и удалять с помощью кнопок “Добавить свойство” и “Удалить свойство” соответственно. При добавлении свойства пользователь должен ввести его имя в специальном текстовом поле.

Рис. 3.3.9

4.      БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

С научно-техническим прогрессом немаловажную роль играет возможность безопасного исполнения людьми своих трудовых обязанностей. В связи с этим была создана и развивается наука о безопасности труда и жизнедеятельности человека.

Безопасность жизнедеятельности (БЖД) - это комплекс мероприятий, направленных на обеспечение безопасности человека в среде обитания, сохранение его здоровья, разработку методов и средств защиты путем снижения влияния вредных и опасных факторов до допустимых значений, выработку мер по ограничению ущерба в ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций мирного и военного времени.

На рабочем месте должны быть предусмотрены меры защиты от возможного воздействия опасных и вредных факторов производства. Уровни этих факторов не должны превышать предельных значений, оговоренных правовыми, техническими и санитарно-техническими нормами. Эти нормативные документы обязывают к созданию на рабочем месте условий труда, при которых влияние опасных и вредных факторов на работников либо устранено совсем, либо находится в допустимых пределах.

В настоящее время компьютерная техника широко применяется во всех областях деятельности человека. При работе с компьютером, человек подвергается воздействию ряда опасных и вредных производственных факторов: электромагнитных полей (диапазон радиочастот: ВЧ, УВЧ и СВЧ), инфракрасного и ионизирующего излучений, шума, вибрации, статического электричества и др.

Целью данного дипломного проектирования является разработка технологии и средств разработки Java-приложения с использованием XML-описаний экранных форм. В процессе разработки и, естественно, применения данной технологии используется ЭВМ. Поэтому в данном разделе необходимо рассмотреть вопросы безопасности работы с ЭВМ. При работе с использованием персональных ЭВМ приблизительно у 80 % пользователей наблюдаются физические расстройства различной степени тяжести. Основные из них: расстройства органов зрения и различные мышечные расстройства [16].

Для устранения и снижения воздействия этих вредных факторов на организм человека специалистами разработан ряд требований к использующейся аппаратуре.

4.1 Требования к производственным помещениям

4.1.1 Освещение

Правильно спроектированное и выполненное производственное освещение улучшает условия зрительной работы, снижает утомляемость, способствует повышению производительности труда, благотворно влияет на производственную среду, оказывая положительное психологическое воздействие на работника, повышает безопасность труда и снижает травматизм.

Недостаточность освещения приводит к напряжению зрения, ослабляет внимание, приводит к наступлению преждевременной утомленности. Чрезмерно яркое освещение вызывает ослепление, раздражение и резь в глазах. Неправильное направление света на рабочем месте может создавать резкие тени, блики, дезориентировать работающего. Все эти причины могут привести к несчастному случаю или профзаболеваниям, поэтому столь важен правильный расчет освещенности.

Существует три вида освещения - естественное, искусственное и совмещенное (естественное и искусственное вместе).

Естественное освещение - освещение помещений дневным светом, проникающим через световые проемы в наружных ограждающих конструкциях помещений. Естественное освещение характеризуется тем, что меняется в широких пределах в зависимости от времени дня, времени года, характера области и ряда других факторов.

Искусственное освещение применяется при работе в темное время суток и днем, когда не удается обеспечить нормированные значения коэффициента естественного освещения (пасмурная погода, короткий световой день). Освещение, при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным, называется совмещенным освещением.

Искусственное освещение подразделяется на рабочее, аварийное, эвакуационное, охранное. Рабочее освещение, в свою очередь, может быть общим или комбинированным. Общее - освещение, при котором светильники размещаются в верхней зоне помещения равномерно или применительно к расположению оборудования. Комбинированное - освещение, при котором к общему добавляется местное освещение.

Согласно СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 в помещениях вычислительных центров необходимо применить систему комбинированного освещения.

При выполнении работ категории высокой зрительной точности (наименьший размер объекта различения 0,3…0,5мм) величина коэффициента естественного освещения (КЕО) должна быть не ниже 1,5%, а при зрительной работе средней точности (наименьший размер объекта различения 0,5…1,0 мм) КЕО должен быть не ниже 1,0%. В качестве источников искусственного освещения обычно используются люминесцентные лампы типа ЛБ или ДРЛ, которые попарно объединяются в светильники, которые должны располагаться над рабочими поверхностями равномерно.

Требования к освещенности в помещениях, где установлены компьютеры, следующие: при выполнении зрительных работ высокой точности общая освещенность должна составлять 300лк, а комбинированная - 750лк; аналогичные требования при выполнении работ средней точности - 200 и 300лк соответственно.

Кроме того, все поле зрения должно быть освещено достаточно равномерно - это основное гигиеническое требование. Иными словами, степень освещения помещения и яркость экрана компьютера должны быть примерно одинаковыми, т.к. яркий свет в районе периферийного зрения значительно увеличивает напряженность глаз и, как следствие, приводит к их быстрой утомляемости.

4.1.2 Параметры микроклимата

Параметры микроклимата могут меняться в широких пределах, в то время как необходимым условием жизнедеятельности человека является поддержание постоянства температуры тела благодаря терморегуляции, т.е. способности организма регулировать отдачу тепла в окружающую среду. Принцип нормирования микроклимата - создание оптимальных условий для теплообмена тела человека с окружающей средой.

Вычислительная техника является источником существенных тепловыделений, что может привести к повышению температуры и снижению относительной влажности в помещении. В помещениях, где установлены компьютеры, должны соблюдаться определенные параметры микроклимата. В санитарных нормах СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 установлены величины параметров микроклимата, создающие комфортные условия. Эти нормы устанавливаются в зависимости от времени года, характера трудового процесса и характера производственного помещения (таблица 4.1.2.1).

Объем помещений, в которых размещены работники вычислительных центров, не должен быть меньше 19,5м³/человека с учетом максимального числа одновременно работающих в смену. Нормы подачи свежего воздуха в помещения, где расположены компьютеры, приведены в таблице 4.1.2.2.

Таблица 4.1.2.1

Параметры микроклимата для помещений, где установлены компьютеры

Таблица 4.1.2.2

Нормы подачи свежего воздуха в помещения, где расположены компьютеры

Для обеспечения комфортных условий используются как организационные методы (рациональная организация проведения работ в зависимости от времени года и суток, чередование труда и отдыха), так и технические средства (вентиляция, кондиционирование воздуха, отопительная система).

.1.3   Шум и вибрация

Шум ухудшает условия труда, оказывая вредное действие на организм человека. Работающие в условиях длительного шумового воздействия испытывают раздражительность, головные боли, головокружение, снижение памяти, повышенную утомляемость, понижение аппетита, боли в ушах и т. д. Такие нарушения в работе ряда органов и систем организма человека могут вызвать негативные изменения в эмоциональном состоянии человека вплоть до стрессовых. Под воздействием шума снижается концентрация внимания, нарушаются физиологические функции, появляется усталость в связи с повышенными энергетическими затратами и нервно-психическим напряжением, ухудшается речевая коммутация. Все это снижает работоспособность человека и его производительность, качество и безопасность труда. Длительное воздействие интенсивного шума (выше 80 дБА) на слух человека приводит к его частичной или полной потере.

Таблица 4.1.3.1

Предельные уровни звука, дБА, на рабочих местах

В нашем случае мы имеем дело с умеренно напряженным трудом средней тяжести (из таблицы 4.1.3.1 видно, что предельный уровень звука - 70 дБА).

Основным источником шума являются печатающие устройства, множительная техника и установки для кондиционирования воздуха, а в самих ПК - вентиляторы систем охлаждения и трансформаторы.

Нормированные уровни шума обеспечиваются при использовании малошумного оборудования, применения звукопоглощающих материалов для облицовки помещений, а также различных звукопоглощающих устройств.

Шумящее оборудование (принтеры и т.п.), уровни шума которого превышают нормированные, должно находиться вне помещений с ВДТ и ПЭВМ.

По возможности все шумящее оборудование было установлено в отдельной комнате.

4.1.4 Электромагнитное и ионизирующее излучения

Большинство ученых считают, что как кратковременное, так и длительное воздействие всех видов излучения от экрана монитора не опасно для здоровья персонала, обслуживающего компьютеры. Однако исчерпывающих данных относительно опасности воздействия излучения от мониторов на работающих с компьютерами, не существует, и исследования в этом направлении продолжаются.

Допустимые значения параметров неионизирующих электромагнитных излучений от монитора компьютера представлены в таблице 4.1.4.1.

Максимальный уровень рентгеновского излучения на рабочем месте оператора компьютера обычно не превышает 10мкбэр/ч, а интенсивность ультрафиолетового и инфракрасного излучений от экрана монитора лежит в пределах 10…100 мВт/м².

Таблица 4.1.4.1

Допустимые значения параметров неионизирующих электромагнитных излучений (в соответствии с СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03)

Для снижения воздействия этих видов излучения рекомендуется применять мониторы с пониженным уровнем излучения (MPR-II, TCO-92, TCO-99), устанавливать защитные экраны, а также соблюдать регламентированные режимы труда и отдыха.

4.2    Эргономические требования к рабочему месту

Проектирование рабочих мест, снабженных видеотерминалами, относится к числу важных проблем эргономического проектирования в области вычислительной техники.

При организации рабочего места должны быть соблюдены следующие основные условия: оптимальное размещение оборудования, входящего в состав рабочего места и достаточное рабочее пространство, позволяющее осуществлять все необходимые движения и перемещения.

Рациональная планировка рабочего места предусматривает четкий порядок и постоянство размещения предметов, средств труда и документации. То, что требуется для выполнения работ чаще, расположено в зоне легкой досягаемости рабочего пространства.

Моторное поле - пространство рабочего места, в котором могут осуществляться двигательные действия человека.

Максимальная зона досягаемости рук - это часть моторного поля рабочего места, ограниченного дугами, описываемыми максимально вытянутыми руками при движении их в плечевом суставе.

Оптимальная зона - часть моторного поля рабочего места, ограниченного дугами, описываемыми предплечьями при движении в локтевых суставах с опорой в точке локтя и с относительно неподвижным плечом [16].

На рисунке 4.2.1 приведена схема вышеупомянутых зон.

Оптимальное размещение предметов труда и документации в зонах досягаемости:

ДИСПЛЕЙ размещается в зоне ‘а’ (в центре);

СИСТЕМНЫЙ БЛОК размещается в предусмотренной нише стола;

КЛАВИАТУРА - в зоне ‘г’/’д’;

«МЫШЬ» - в зоне ‘в’ справа;

СКАНЕР в зоне ‘а’/’б’ (слева);

ПРИНТЕР находится в зоне ‘а’ (справа);

ДОКУМЕНТАЦИЯ: необходимая при работе - в зоне легкой досягаемости ладони, а в выдвижных ящиках стола - литература, неиспользуемая постоянно.

Рис. 4.2.1 - Зоны досягаемости рук в горизонтальной плоскости, где

а - зона максимальной досягаемости;

б - зона досягаемости пальцев при вытянутой руке;

в - зона легкой досягаемости ладони;

г - оптимальное пространство для грубой ручной работы;

д - оптимальное пространство для тонкой ручной работы.

На рисунке 4.2.2 показан пример размещения основных и периферийных составляющих ПК на рабочем столе.

- сканер,

- монитор,

- принтер,

- поверхность рабочего стола,

- клавиатура,

- манипулятор типа «мышь»

Рис. 4.2.2 -