Файл: Создание и интеграция базы данных.pdf

Введение

В настоящее время, в связи с широким распространением мобильных технологий, разработка мобильных приложений играет серьёзную роль в развитии общества и государства. Становится возможным объединять несколько трудоёмких процессов в несколько кликов по планшету/телефону, что сильно упрощает человеку жизнь.

В качестве примера возьмём экономиста, занимающегося ведением статистики. Для того, чтобы посмотреть те или иные данные по экономической безопасности регионов Российской Федерации, ему может понадобиться скрупулёзно отыскивать нужные ему данные, одновременно их систематизируя (как пример). Можно значительно упростить ему жизнь, превратив этот разбросанный набор в базу данных, и свести поиски к паре нажатий кнопок в специально собранном под эту задачу приложении.

Термин «Экономическая безопасность» введён не просто так. Экономическая (финансовая) безопасность— это состояние какого-либо хозяйствующего субъекта, характеризующееся наличием стабильного дохода и других ресурсов, которые позволяют поддержать уровень жизни на текущий момент и в обозримом будущем. Обеспечение экономической безопасности в частности для Российской Федерации предполагает такое состояние экономики, которое поддерживает достаточный уровень социального, политического и оборонного существования и инновационного развития, неуязвимость и независимость ее экономических интересов по отношению к возможным внешним и внутренним угрозам и воздействиям [1].Таким образом, экономисты исследуют важные факторы в соответствующей сфере и вводят показатели, или как ещё принято называть – индикаторы, по которым они отслеживают возможные источники дестабилизации экономической ситуации в регионах. На данный момент, Центр финансово-банковских исследований ИЭ РАН для анализа экономической безопасности выявил 150 индикаторов. Основным требованием для таких показателей является специальный анализ для выявления тенденций изменения значений, а также их сравнение с предельными (пороговыми) значениями. Если же это показатели превышают пороговые значения, то экономика страны сразу начинает претерпевать определённые негативные последствия. В истории современной России это уже происходило в 90х годах, когда стоило сделать одно неосторожное решение – и большинство индикаторов, по одной цепочке превысили своих допустимых значений. Этим неосторожным решением конечно же, служил дефолт, объявленный Центральным Банком Российской Федерации.

Можно вывести, что под термином «Экономическая безопасность» следует понимать важнейшую качественную характеристику состояния экономики, в котором экономические интересы личности, общества, государства, региона или предприятия надежно защищены от внутренних и внешних угроз, и созданы нормальные условия жизнедеятельности населения, устойчивое обеспечение ресурсами развития народного хозяйства.

Главными задачами экономической безопасности являются: обеспечение пропорционального и непрерывного экономического роста, обуздание инфляции и безработицы, формирование эффективной структуры экономики и развитого рынка ценных бумаг, сокращение дефицита бюджета и государственного долга, обеспечение социальной защиты и повышения качества жизни населения, поддержание устойчивости национальной валюты. Данные задачи определяют стратегию экономической безопасности как формирование и обоснование стратегических приоритетов, национальных интересов, средств и механизмов решения проблем. Для Российской Федерации данный вопрос особенно важен, поскольку её экономическая система не закрыта, а изменяется по всем составляющим[2].

1. Объект и предмет исследования

Моя работа посвящена созданию и интеграции базы данных в разрабатываемое мобильное приложение на платформе Android, т.е. оформление бэк-энд части приложения. Фронт-энд часть приложения разрабатывается не мной (тем не менее, она частично будет упомянута в работе). В данном случае, создаваемая база данных будет содержать в себе информацию об основных экономических показателях регионов Российской Федерации. Объектом исследования будут служить инструменты для решения данной задачи (язык программирования SQL, облачные базы данных и способы объединения удалённой БД с приложением), а предметом – подбор этих самых инструментов. Сама база данных посвящена теме экономической безопасности, соответственно изучение данной темы так же входит в объект исследования, в связи с чем по ней был произведён краткий экскурс во введении.

Рисунок 1 – примерный вид фронт-энд части приложения

Описание проекта

Приложение должно будет работать на любом онлайн-картографическом сервисе для отображения карт. База данных должна быть доступна для большого количества подключений и быть оптимальной с точки зрения производительности (т.е. иметь минимальную нагрузку на работу приложения). При загрузке приложения и карты, масштаб будет ориентироваться на территорию Российской Федерации – нас интересуют только российские экономические индикаторы, и загрузка карты при открытии, например, на экваторе Земли будет нецелесообразным. Пользователь не должен затрачивать дополнительное время на масштабирование и перемещение карты на территорию России. Также он не должен тратить время на скурпулёзный поиск нужного ему показателя. После загрузке карты, пользователю даётся возможность выбрать определённый федеральный округ. Чтобы его выбрать, в приложении должен быть открывающийся список – данная реализация может быть выполнена в стандартном верхнем колонтитуле приложения, которое по умолчанию содержит название проекта. Любое приложение мобильной платформы Android, создаваемое на основе онлайн-картографических сервисов по умолчанию создаётся без каких-либо колонтитулов, содержащих меню, в то время как при создании обычных приложений – присутствует верхний колонтитул с возможностью создать меню. Поэтому обязательным пунктом при начальном создании проекта является прописывание темы и цвета в файлах ресурса. Тема должна быть совместимой с работой приложения с картами. Список может открываться с помощью стандартной кнопки, обозначающей свойства. При открытии данного списка и выбора округа, пользователь должен выбрать любой из 30 экономических индикаторов. Также у пользователя должна быть опция выбрать интересуемый его год, чтобы определить. Открываться они должны так же, как и округа, но уже в виде подменю. Так как список индикаторов большой и пользователю было легче ориентироваться – обеспечить подменю наличием места для галочки возле каждого пункта. При открытии определённого индикатора в округе – каждая область должна приобрести цвет, соответствующий значению индикатора.

В базе данных к приложению будет задействовано 30 основных показателей для 80 регионов РФ с 2005 по 2015 года:

Таблица 1 – Основные индикаторы экономической безопасности

Информация по данным показателям была подготовлена заранее. Все значения были систематизированы в файле MS: Excel. Примеры можно увидеть на рисунках 2.1 и 2.2:

Рисунок 2.1 – таблица индикаторов для Ленинградской области

Рисунок 2.2 – таблица индикаторов для Республики Дагестан

В целях оптимизации все данные были отформатированы таким образом, что получилась одна электронная таблица, содержащая в себе все собранные ранее индикаторы. Каждая таблица была идентична другой в плане схемы «№Показателя-Год». Для оптимизации я изменил схему базы данных так, что получилась одна таблица со связями «№Региона&№Показателя-Год» .

Например, строки «большой таблицы» с r1s1 по r1s30 содержат в себе все данные первой оригинальной таблицы (показатели по Белгородской области)

Рисунок 2.4 – Общая таблица индикаторов – Белгородская область

В свою очередь, эту таблицу нужно преобразовать в формат базы данных.

Рисунок 2.5 – скриншот заготовки для базы данных

База данных

Для того чтобы создать базу данных, для начала определимся с её понятием. Наиболее обобщённое понятие выглядит следующим образом: База данных — это некоторый набор данных, организованный по определенным правилам и имеющий определенную структуру.

Другими словами база данных является просто неким хранилищем данных. Её можно сравнить с библиотекой с упорядоченными книгами, за счёт чего работник быстро может найти произведение. [3]

Существует много разновидностей баз данных, которые отличаются друг от друга различными свойствами и критериями. Ниже перечислены три основных вида БД, а также изображена их структура:

• Иерархическая – данная разновидность использует структуру данных в виде деревьев. В ней строго определены взаимосвязи: один тип объекта является главным (корневой элемент), а остальные, находящиеся на низших уровнях иерархии,— подчиненными.

Рисунок 3.1 Иерархическая модель

• Сетевая: использует структуру в виде сети с множественными связями между данными, т. е. в виде графа. Отличие от иерархической модели заключается в том, что любой объект может быть как главным, так и подчинённым, а также иметь неограниченное количество взаимосвязей.

Рисунок 3.2 – Сетевая модель

• Реляционная. В настоящий момент – самая распространённая модель. Для работы с базами данных используются специальные программные средства — системы управления базами данных (или сокращённо СУБД). Они позволяют создавать БД,

Рисунок 3.3 – Реляционная модель

Для оперирования данными в реляционной базе данных с помощью СУБД используется специальный язык SQL.

SQL —непроцедурный язык программирования, используемый для создания, модификации и управления данными в произвольной реляционной базе данных, управляемой соответствующей системой управления базами данных (СУБД) [4]

Простейшая схема работы с базой данных выглядит так:

Рисунок 3.4 Схема работы с базой данных

То есть пользователь БД посылает SQL-запрос через СУБД к базе данных и получает определенные данные. Причем не обязательно СУБД должна находиться на компьютере пользователя, а может располагаться где-то в сети. Таким образом, первым шагом для создания базы данных будет подбор СУБД.

Формирование базы данных

Для создания базы данных мною была выбрана СУБД PostgreSQL. Я выбрал её из-за удобства в использовании, а также её свободного доступа в сети Интернет. Помимо этого, она поддерживается практически всеми ОС. Материал для заполнения БД был взят из заранее приготовленного файла MS: Excel (о чём было написано ранее). В процессе построения базы также была задействована утилита pgAdmin - бесплатная среда разработки и администрирования СУБД PostgreSQL.

Рисунок 3.5 – скриншот утилиты pgAdmin

В нижней части рис. 3.5 можно увидеть панель SQL. С помощью встроенных в утилиту скриптов CRUD (Create-Read-Update-Delete) можно заносить и изменять значения в создаваемых в базе данных таблице[4]. В верхней части – характеристики созданной таблицы.

Рисунок 3.6 – Скриншот утилиты PgAdminIII

На данном скриншоте показаны базы данных, размещённые на определённом сервере, к которому было произведено подключение. Мною для размещения БД был выбран облачный сервис Heroku (подробнее об этом написано в части 4)

Рисунок 3.7– Таблица регионов

Рисунок 3.8-Таблица показателей

Рисунок 3.9 – «Общая» таблица (заполненная и преобразованная)

На трёх последних скриншотах показаны все таблицы базы данных в заполненном виде. Первые две служат для идентификации и пояснения, а третья - содержит все нужные значения. Столбец ID_R+S обозначает комбинацию порядковых номеров соответствующих регионов и показателей. Процедура формирования таблиц и непосредственно базы данных на языке SQL описана в пункте 3.2