mirror of
https://github.com/EDeev/mobiles_dataset.git
synced 2026-06-15 19:11:01 +03:00
README.md
This commit is contained in:
Egor Deev
GitHub
parent
f1f3f8ee22
commit
2ad7394b8a
1 changed files with 276 additions and 0 deletions
276
README.md
Normal file
276
README.md
Normal file
|
|
@ -0,0 +1,276 @@
|
|||
# 📱 Mobile Devices Database Management System
|
||||
|
||||
**Комплексная система управления каталогом мобильных устройств с GUI-интерфейсом**
|
||||
|
||||
[](https://python.org)
|
||||
[](https://postgresql.org)
|
||||
[](https://pypi.org/project/PyQt6/)
|
||||
[](#)
|
||||
|
||||
## 🎯 Назначение проекта
|
||||
|
||||
Курсовая работа по дисциплине "Проектирование и администрирование баз данных", представляющая собой полнофункциональную информационную систему для управления данными о мобильных устройствах. Проект демонстрирует практическое применение принципов реляционного моделирования, оптимизации производительности СУБД и создания современных desktop-приложений.
|
||||
|
||||
## 🏗️ Архитектура системы
|
||||
|
||||
### Компонентная структура
|
||||
```
|
||||
📦 mobile-devices-db/
|
||||
├── database.py # Слой доступа к данным (DAO)
|
||||
├── main_window.py # GUI-интерфейс на PyQt6
|
||||
├── main.py # Запускаемый файл
|
||||
├── Mobiles Dataset 2025.csv # Дата-сет данных
|
||||
├── 🗃️ sql/ # SQL-скрипты и схема БД
|
||||
│ ├── create_schema.sql # Создание нормализованной структуры
|
||||
│ └── performance_analysis.sql # Тестовые запросы для анализа
|
||||
├── 🐍 scripts/ # Python-модули системы
|
||||
│ └── import_data.py # Система импорта и нормализации
|
||||
├── 📊 docs/ # Техническая документация
|
||||
└── 📋 requirements.txt # Зависимости проекта
|
||||
```
|
||||
|
||||
### Технологический стек
|
||||
- **СУБД**: PostgreSQL 15.x с расширенными возможностями индексирования
|
||||
- **Backend**: Python 3.11+ с паттерном Singleton для управления соединениями
|
||||
- **Frontend**: PyQt6 с архитектурой Model-View-Controller
|
||||
- **Интеграция**: psycopg2 для типобезопасного взаимодействия с БД
|
||||
|
||||
## ⚡ Ключевые особенности
|
||||
|
||||
### 🔧 Техническая реализация
|
||||
- **Нормализация до 3НФ**: Декомпозиция исходного CSV в 5 взаимосвязанных таблиц
|
||||
- **Референциальная целостность**: Система FK с каскадными операциями
|
||||
- **Оптимизация производительности**: Стратегическое индексирование с 62-95% улучшением
|
||||
- **CRUD-функционал**: Полный спектр операций через интуитивный GUI
|
||||
|
||||
### 📈 Результаты оптимизации
|
||||
| Метрика | До оптимизации | После оптимизации | Улучшение |
|
||||
|---------|----------------|-------------------|-----------|
|
||||
| Время выполнения поиска | 0.234 мс | 0.089 мс | **62% быстрее** |
|
||||
| JOIN-запросы (4 таблицы) | 18.6 мс | 0.95 мс | **95% быстрее** |
|
||||
| Стоимость по планировщику | 44.76 ед. | 12.45 ед. | **72% снижение** |
|
||||
| Обработанные строки | 914 (фильтрация) | 18 (прямой доступ) | **98% сокращение** |
|
||||
|
||||
### 🌍 Функциональные возможности
|
||||
- **Интеллектуальный поиск** по множественным атрибутам устройств
|
||||
- **Валютная локализация** ценовой информации (5 регионов)
|
||||
- **Автоматический импорт** данных с нормализацией на лету
|
||||
- **Аналитические отчеты** с региональной статистикой
|
||||
|
||||
## 🚀 Быстрый старт
|
||||
|
||||
### Системные требования
|
||||
- **Python 3.11+** с поддержкой venv
|
||||
- **PostgreSQL 15.x** с административными правами
|
||||
- **4GB RAM** (рекомендуется 8GB для больших наборов данных)
|
||||
|
||||
### Установка и настройка
|
||||
|
||||
1. **Клонирование репозитория**
|
||||
```bash
|
||||
git clone https://github.com/username/mobile-devices-db.git
|
||||
cd mobile-devices-db
|
||||
```
|
||||
|
||||
2. **Создание виртуального окружения**
|
||||
```bash
|
||||
python -m venv venv
|
||||
source venv/bin/activate # Linux/macOS
|
||||
# или
|
||||
venv\Scripts\activate # Windows
|
||||
```
|
||||
|
||||
3. **Установка зависимостей**
|
||||
```bash
|
||||
pip install -r requirements.txt
|
||||
```
|
||||
|
||||
4. **Настройка PostgreSQL**
|
||||
```sql
|
||||
-- Создание пользователя и БД
|
||||
CREATE USER admin WITH PASSWORD 'your_password';
|
||||
CREATE DATABASE mobile_devices_db OWNER admin;
|
||||
GRANT ALL PRIVILEGES ON DATABASE mobile_devices_db TO admin;
|
||||
```
|
||||
|
||||
5. **Развертывание схемы данных**
|
||||
```bash
|
||||
psql -U admin -d mobile_devices_db -f sql/create_schema.sql
|
||||
```
|
||||
|
||||
6. **Импорт тестовых данных**
|
||||
```bash
|
||||
python scripts/import_data.py
|
||||
```
|
||||
|
||||
7. **Запуск приложения**
|
||||
```bash
|
||||
python scripts/main_window.py
|
||||
```
|
||||
|
||||
## 📊 Структура базы данных
|
||||
|
||||
### Реляционная модель (3НФ)
|
||||
```mermaid
|
||||
erDiagram
|
||||
COMPANIES ||--o{ MODELS : manufactures
|
||||
PROCESSORS ||--o{ MODELS : uses
|
||||
MODELS ||--o{ PRICES : "has prices in"
|
||||
REGIONS ||--o{ PRICES : "contains prices"
|
||||
|
||||
COMPANIES {
|
||||
int company_id PK
|
||||
varchar company_name UK
|
||||
}
|
||||
|
||||
MODELS {
|
||||
int model_id PK
|
||||
varchar model_name
|
||||
int company_id FK
|
||||
int processor_id FK
|
||||
varchar ram
|
||||
varchar battery_capacity
|
||||
int launched_year
|
||||
}
|
||||
|
||||
PRICES {
|
||||
int price_id PK
|
||||
int model_id FK
|
||||
int region_id FK
|
||||
decimal price
|
||||
varchar currency
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
### Ключевые таблицы
|
||||
- **Companies**: Справочник производителей (19 уникальных компаний)
|
||||
- **Models**: Каталог устройств (914 моделей с техническими характеристиками)
|
||||
- **Processors**: Справочник процессоров (217 уникальных чипсетов)
|
||||
- **Regions**: Географические регионы ценообразования (5 регионов)
|
||||
- **Prices**: Региональная ценовая информация (4,569 записей)
|
||||
|
||||
## 🎨 Пользовательский интерфейс
|
||||
|
||||
### Основные компоненты
|
||||
- **📋 Каталог компаний**: Обзор производителей с количеством моделей
|
||||
- **📱 Управление моделями**: CRUD-операции с техническими характеристиками
|
||||
- **💰 Ценовое управление**: Редактирование цен с валютной локализацией
|
||||
- **📊 Аналитическая панель**: Региональная статистика и отчеты
|
||||
|
||||
### Функциональные возможности
|
||||
```python
|
||||
# Пример поискового запроса
|
||||
def search_models(self, search_text: str):
|
||||
"""Интеллектуальный поиск по множественным атрибутам"""
|
||||
return self.db.search_models(search_text)
|
||||
|
||||
# Валютная локализация
|
||||
CURRENCY_MAP = {
|
||||
'Pakistan': ('PKR', '₨'),
|
||||
'India': ('INR', '₹'),
|
||||
'China': ('CNY', '¥'),
|
||||
'USA': ('USD', '$'),
|
||||
'Dubai': ('AED', 'د.إ')
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
## 🔍 Анализ производительности
|
||||
|
||||
### Методология тестирования
|
||||
Комплексный анализ производительности выполнен с использованием PostgreSQL EXPLAIN ANALYZE:
|
||||
|
||||
#### Тестовые сценарии
|
||||
1. **Простые селективные запросы** - поиск по названию компании
|
||||
2. **Многотабличные JOIN** - получение полной информации об устройствах
|
||||
3. **Агрегирующие операции** - статистические запросы с группировкой
|
||||
4. **Поиск по характеристикам** - фильтрация по техническим параметрам
|
||||
|
||||
#### Стратегия оптимизации
|
||||
```sql
|
||||
-- Базовые B-tree индексы
|
||||
CREATE INDEX idx_companies_name ON companies(company_name);
|
||||
CREATE INDEX idx_models_company_id ON models(company_id);
|
||||
|
||||
-- Составные индексы для комплексных запросов
|
||||
CREATE INDEX idx_models_ram_battery ON models(ram, battery_capacity);
|
||||
|
||||
-- Функциональные индексы для LIKE-операций
|
||||
CREATE INDEX idx_companies_name_pattern ON companies(company_name varchar_pattern_ops);
|
||||
```
|
||||
|
||||
## 📈 Практические результаты
|
||||
|
||||
### Количественные показатели
|
||||
- **Импорт данных**: 930 записей устройств с 100% целостностью
|
||||
- **Нормализация**: 60% сокращение избыточности данных
|
||||
- **Производительность**: 95% улучшение для сложных JOIN-запросов
|
||||
- **Индексирование**: 72% снижение стоимости по планировщику
|
||||
|
||||
### Качественные достижения
|
||||
- Полная автоматизация процесса нормализации данных
|
||||
- Интуитивный GUI с поддержкой валютной локализации
|
||||
- Масштабируемая архитектура для enterprise-развертывания
|
||||
- Комплексная система мониторинга производительности
|
||||
|
||||
## 🔧 Техническая документация
|
||||
|
||||
### Конфигурация базы данных
|
||||
```python
|
||||
# Параметры подключения
|
||||
DATABASE_CONFIG = {
|
||||
'host': 'localhost',
|
||||
'port': 5432,
|
||||
'database': 'mobile_devices_db',
|
||||
'user': 'admin',
|
||||
'password': 'your_password'
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
### Основные зависимости
|
||||
```
|
||||
psycopg2-binary==2.9.9 # PostgreSQL adapter
|
||||
PyQt6==6.6.1 # GUI framework
|
||||
pandas==2.1.4 # Data processing
|
||||
numpy==1.26.2 # Numerical computing
|
||||
```
|
||||
|
||||
## 🚀 Перспективы развития
|
||||
|
||||
### Краткосрочные цели
|
||||
- **Веб-интерфейс**: Реализация REST API на FastAPI
|
||||
- **Автоматизация**: Интеграция с внешними API для обновления каталога
|
||||
- **Мониторинг**: Real-time дашборды производительности
|
||||
|
||||
### Долгосрочная стратегия
|
||||
- **Machine Learning**: Прогнозирование ценовых тенденций
|
||||
- **Микросервисы**: Архитектурная модернизация для cloud-deployment
|
||||
- **Аналитика**: Интеграция с Apache Kafka для stream-processing
|
||||
|
||||
## 📚 Академическая ценность
|
||||
|
||||
Проект демонстрирует практическое применение ключевых концепций:
|
||||
|
||||
### Теоретические основы
|
||||
- **Нормализация реляционных данных** до третьей нормальной формы
|
||||
- **Оптимизация производительности СУБД** через стратегическое индексирование
|
||||
- **Архитектурные паттерны** для desktop-приложений с базами данных
|
||||
|
||||
### Практические навыки
|
||||
- Проектирование и реализация нормализованных схем данных
|
||||
- Анализ и оптимизация производительности SQL-запросов
|
||||
- Создание многокомпонентных приложений с GUI-интерфейсом
|
||||
|
||||
## 🤝 Вклад в развитие
|
||||
|
||||
Проект открыт для академического использования и дальнейшего развития. Предложения по улучшению архитектуры и функционала приветствуются.
|
||||
|
||||
### Возможные направления расширения
|
||||
- Поддержка дополнительных типов устройств (планшеты, ноутбуки)
|
||||
- Интеграция с системами управления складскими запасами
|
||||
- Модуль сравнительного анализа технических характеристик
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
**Курсовая работа выполнена в рамках дисциплины "Проектирование и администрирование баз данных"**
|
||||
**Московский Политехнический Университет, Факультет информационных технологий**
|
||||
**2024-2025 учебный год**
|
||||
Loading…
Add table
Reference in a new issue