МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«Тульский государственный университет»

Кафедра информационной безопасности вычислительных систем

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ

WEB-ТЕХНОЛОГИЙ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе по дисциплине «Технологии программирования»

Автор работы: студент гр. 220201 Алексеев А.Д.

Обозначение КР: К2.001.101.ПЗ

Руководитель работы: канд. тех. наук доц. кафедры ИБВС Берсенев Г. Б.

Работа защищена: оценка

Члены комиссии: _________________

_________________

Тула 2012

УТВЕРЖДАЮ

Заведующий кафедрой

_________________________

“ ” 2012 г.

З А Д А Н И Е

на курсовую работу по дисциплине «Технологии программирования»

студенту группы 220201 Алексееву Антону Дмитриевичу

Тема проекта: Исследование вычислительной эффективности Web-технологий

Входные данные Вариант №1;

задача – определение площади четырехугольника методом Монте-Карло;

четырехугольник – abce;

приложение №1: настольное приложение, язык С#

приложение №2: web-приложение на базе скриптов, язык haXe/PHP;

приложение №3: web-приложение на базе технологии ASP.NET, клиентская часть – язык С#, серверная часть – web-сервис на базе технологии ASP.NET, язык C#, тип взаимодействия – асинхронный

Задание получил “ 10 ” сентября 2012 г.

График выполнения проекта

выдача задания “10 ” сентября 2012 г.

срок представления готового задания “20 ” декабря 2012 г.

Замечания консультанта

К защите. Консультант (руководитель)

“ ” 2012 г.

Графические материалы прикладываются к заданию.

При защите курсовой работы наличие рецензии обязательно.

Содержание

Введение 6

1. Постановка задачи 8

1.1 Анализ вариантов использования программы 9

1.2 Требования к приложениям 12

1.3 Входные данные 14

1.4 Выходные данные 14

2. Анализ алгоритма решения задачи 15

2.1 Метод Монте-Карло 15

2.2 Определение попадания точки внутрь трапеции 15

3. Настольное приложение WPF 18

3.1 Технология Windows Presentation Foundation 18

3.2 Логическое проектирование приложения 20

3.3 Результат работы приложения 25

4. Web приложение на базе скриптов haXe/PHP 26

4.1 Программные средства для разработки приложения 26

4.2 Логическое проектирование 29

4.3 Результат работы приложенияРисунк 10. Результат эксперимента haXe/PHP 32

5. Web приложение на базе ASP.NET 33

5.1 Программные средства разработки приложения 33

5.2 Логическое проектирование Web-сервиса 34

5.3 Логическое проектирование клиентской части 36

5.3 Генерирование прокси-класса 37

5.4 Вызов web-сервиса в асинхронном режиме 38

5.5 Системные требования 39

5.6 Руководство системного программиста 39

5.6.1 Общие сведения о приложении 39

5.6.2 Настройка приложения 40

5.6.3Выполнение приложения 40

5.7Руководство программиста 41

5.7.1 Назначение и условия применения приложения 41

5.7.2Структура приложения 41

5.8 Руководство пользователя 43

5.8.1 Назначение приложения 43

5.8.2 Условия выполнения приложения 43

5.8.3 Выполнение приложения 43

5.8.4 Сообщения оператору 44

5.9 Результат работы приложения 44

6. Анализ вычислительной эффективности приложений 45

Заключение 47

ПРИЛОЖЕНИЕ 50

Файл MainWindow.xaml(настольное приложение) 50

Файл MainWindow.xaml.cs 51

Файл Main.hx(web приложение на базе скриптов) 59

Файл Index.html 61

Файл Service.asmx(web сервис) 64

Файл Service.cs 64

Файл MainWindow.xaml(клиентская часть приложения WPF) 68

Файл MainWindow.xaml.cs 69

Введение

В настоящее время разработка программного обеспечения ведется в рамках корпоративных сетей ЭВМ, среди которых все большее распространение получают Интранет/Интернет сети. Для работы в таких сетях используется совершенно новый вид программных продуктов – Web-приложения, в которых тем или иным способом реализуются клиентская и серверная активности, широко применяются СОМ объекты и Web сервисы для осуществления основной функциональности приложения. В Web приложениях иначе, чем в локальных приложениях MS Windows, реализуются и графический интерфейс пользователя, и вообще организация всего приложения. Появилась и объектно-ориентированная платформа .NET фирмы Microsoft с удобной средой разработки Web приложений - MS Visual Studio .NET. В данной курсовой работе использовались такие средства разработки и технологии разработки, как C#,WPF,haxe/php.

Windows Presentation Foundation (WPF) - система для построения клиентских приложений Windows с визуально привлекательными возможностями взаимодействия с пользователем, графическая (презентационная) подсистема в составе .NET Framework(версии 3.0 и выше), использующая язык XAML. С помощью WPF можно создавать широкий спектр как автономных, так и запускаемых в браузере приложений.

Haxe — универсальный объектно-ориентированный язык программирования высокого уровня. Автором и основным разработчиком платформы является французская медийная компания Motion-Twin, которая так же известна как разработчик предшественника Haxe — mtasc (компилятор ActionScript 2). С помощью Haxe и связанных с ним технологий (Neko, SWHX, SysTools, SPOD и т. д.) можно создавать приложения, способные работать под Windows, Mac OS или Linux.

Таким образом, на одном языке можно писать как клиентские, так и серверные программы для web, а также настольные приложения для любых платформ.

C# — объектно-ориентированный язык программирования. Разработан в 1998—2001 годах группой инженеров под руководством Андерса Хейлсберга в компании Microsoft как язык разработки приложений для платформы Microsoft .NET Framework и впоследствии был стандартизирован как ECMA-334 и ISO/IEC 23270.

Рассмотренные выше технологии будут использоваться в данной курсовой работе. Также будет произведена оценка их вычислительной эффективности.

1. Постановка задачи

1.1 Разработка технического задания

В результате выполнения курсовой работы необходимо создать и сравнить по вычислительной эффективности следующие три приложения, решающие одну и ту же задачу приближенного вычисления площади четырехугольника методом Монте-Карло:

Вариант №1(четырехугольник abce)

• настольное приложение, имеющее графический интерфейс WPF, реализованное на языке C#;

• Web приложение на базе скриптов на языке haxe/PHP;

• Web приложение ASP.NET, написанным на базе технологии WPF (тип Web сервиса - асинхронный, язык Web сервиса – C#);

Все разработанные приложения должны вычислять площадь четырехугольника abce, (рис. 1) методом Монте-Карло, а также рассчитывать время вычислений и погрешность метода Монте-Карло.

Исходными данными для всех приложений должны являться координаты 4 точек заданного четырехугольника(a,b,c,e), причем x_a<x_e<x_d.

Рис. 1. Четырехугольник abce, внутри прямоугольника

Каждое приложение пять раз повторяет эксперимент и вычисляет площадь четырехугольника методом Монте-Карло:для , где N – количество точек, генерируемых при вычислении площади методом Монте-Карло. В каждом эксперименте определяется относительная погрешность вычисления площади (в процентах), его длительность (в миллисекундах).

После завершения вычислений, приложение выводит на экран таблицу, которая содержит следующую информацию:

• Количество точек, для которого проводился эксперимент;

• Количество точек, попавших в заданный четырехугольник;

• Площадь, рассчитанная методом Монте-Карло;

• Погрешность вычислений;

• Время выполнения вычислений.

Также выводится математическая площадь заданного четырехугольника и площадь прямоугольника, описывающего наш четырехугольник.