CC BY
26УДК 621.3.078.3
CRUD СИСТЕМА РЕДАКТИРОВАНИЯ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ ДАННЫХ НА ОСНОВЕ ФРЕЙМВОРКОВ BOOTSTRAP И SPRING MVC
Дядичев В. В., доктор технических наук, профессор;
Физико-технический институт ФГАОУ ВО «КФУ имени В. И. Вернадского»; Стоянченко С. С., кандидат технических наук, доцент;
Луганский государственный университет имени В. Даля; Дядичев А. В., аналитик 1 категории; Департамент научно-исследовательской деятельности ФГАОУ ВО «КФУ имени В. И. Вернадского»
Предложена структура информационной системы для редактирования и первоначального наполнения ГИС данными централизованной базы данных, адаптированной для работы в облачном окружении. Использование предложенной архитектуры позволяет довольно легко адаптировать и масштабировать систему для конкретных особенностей.
Ключевые слова: геоинформационная система, программный комплекс, база данных, структурные связи.
CRUD SYSTEM EDITING GIS DATA BASED ON A FRAMEWORK BOOTSTRAP AND SPRING MVC
Dyadichev V. V., Doctor of Technical Sciences, Professor;
Physical-technical Institute «V. I. Ver-nadsky Crimean Federal University»; Stoyanchenko S. S., Candidate of Technical Sciences, Associate Professor; Luhansk state University named after V. Dahl;
Dyadichev A.V., Analyst 1 category; Department research activities «V. I. Ver-nadsky Crimean Federal University».
The structure of the information system to edit and the initial filling of the GIS data in a centralized database adapted to work in a cloud environment is proposed here. Using of the proposed architecture makes it quite easy to adapt and scale the system for specific characteristics.
Keywords: geoinformation system, software system, database, structural links.
Введение. В последнее время все более широкое распространение получают геоинформационные системы (ГИС). Интеграция в единый комплекс картографических изображений, хранилищ данных и интернет технологий позволяет придать новые возможности системам управления административных органов и хозяйствующих субъектов. На начальной стадии создания ГИС требуется вводить много данных. Программные системы, в которых часто выполняются операции вставки и модификации данных, принято относить к типу CRUD.
Материал и методы исследований. Приложение CRUD реализует один сценарий, называемый CRUD Information [2]. Согласно этому сценарию над информационным объектом выполняется четыре основных операции: create (создание); read (чтение); update (изменение); delete (удаление). Диаграмма сценариев показана на рис. 1.
Подобный сценарий используется в тех случаях, когда данные вводятся из многих параллельных потоков одновременно. При этом весьма важно, что операции с данными являются простыми и не требуют много времени на выполнение. Объединение четырех простых операций с данными в один сценарий позволяет создать довольно простую и надежную реализацию системы работы с данными.
При работе с геоинформационными данными часто приходится хранить в информационной системе табличные данные. Анализ показывает, что существуют определенные алгоритмические и структурные особенности табличных систем. Каждый табличный документ должен быть объектом авторизации. Только пользователи определенных категорий имеют право вносить изменения в таблицы, а также читать данные из таблицы. Кроме того, должна быть предусмотрены возможность фиксации документа. Если документ зафиксирован, то вносить в него изменения невозможно. Ведение ретроспективного журнала изменений, вносимых в каждую таблицу, позволяет повысить надежность хранения данных и обеспечит их корректность. Помимо этого, такой журнал обеспечивает контроль попыток искажения данных таблиц. Часто данные в таблице не являются независимыми, а связаны определенными алгоритмами. Например, некоторые строки могут содержать значения, которые вычисляются как сумма значений в других ячейках таблицы. Также допускаются ссылки на значения ячеек из дру-
гис
Удалить запись
Рисунок 1. Диаграмма сценариев CRUD приложения
гих таблиц. Другими словами, имеется определенная структура взаимосвязи между отдельными ячейками в различных таблицах. Наличие таких взаимосвязей несколько усложняют программную среду CRUD для работы с таблицами.
В рамках создания программного комплекса редактирования данных геоинформационной системы разработана система классов, которая позволяет адекватно отобразить структурные и функциональные связи между отдельными информационными таблицами. Диаграмма классов созданного комплекса показана на рис. 2.
Рисунок 2. Диаграмма классов программного комплекса
Прежде всего, следует отметить TableClass. Этот класс инкапсулирует операции, реализующие различные аспекты авторизации работы с таблицами. Эти операции не зависят от типа таблицы, поэтому становится возможным сосредоточить их в одном классе. В системе допускаются различные типы таблиц. Разные типы таблиц и отличаются друг от друга составом строк и колонок. Также предусматривается несколько режимов поведения таблиц: таблицы с фиксированным количеством строк и колонок; таблицы с переменным количеством строк; таблицы, в которых строки делятся на категории. Алгоритмы работы с таблицами разных типов несколько отличаются. Например, в таблицах
с делением строк на категории различают обычные строки, итоговые строки по категориям и итоговую строку по всей таблице. Анализ показывает: несмотря на то, что строки различных таблиц отличаются количеством колонок, имеются общие характеристики всех строк независимо от структуры строки. Так для каждой строки нужно иметь данные, о том, какой оператор ее создал, время создания строки, кто ее изменил, время изменения, срока вводится оператором или рассчитывается автоматически, а также режим блокировки строки. Указанные обстоятельства отражены на диаграмме классов (рис. 2). Все типы строки являются производными классами от одного супер класса, который инкапсулирует общее поведение и свойство всех строк.
Поскольку таблицы в системе являются сравнительно сложными объектами, для их создания разработана специальная фабрика, которая представляет собой адаптацию паттерна «ВшЫег»[1] для данной конкретной задачи (рис. 3).
Director
+constructTable()
+constructHeader()
+fillRowSet()
+builder Builder
+BuildPartTable()
BuilderTablel Build erTable2
-code -rowSet -code -rowSet
+buildHeader() +buildRowSet() +buildHeader() +buildRowSet()
TableClass
Готовая таблица
Строители реальных таблиц"1^
Рисунок 3. Адаптация паттерна «builder» для информационной табличной системы
Алгоритм создания сложного объекта, в данном случае - таблицы, заложен в объекте Director. Этот объект обращается к объекту Builder с требованием создать ту или иную часть таблицы. После завершения пошагового процесса создания новой таблицы готовый объект передается в информационную систему.
Результаты и обсуждение. Для редактирования данных использовано решение на базе фреймворка Bootstrap [5]. Данный фреймворк разработан специально для подержания принципов адаптивного дизайна на клиентских компьютерах. В этой связи, предлагаемая система редактирования геоинформационных данных может быть использована на широком спектре компьютеров начиная от простых планшетов и заканчивая мощными настольными станциями. В рамках фреймворка Bootstrap созданы табличное представление информации на экране пользователь и динамическая форма для редактирования данных строки таблицы. В процессе редактирования обмен данными с серверной частью приложения происходит на основе AJAX запросов. Это позволяет упростить серверную часть приложения, которая всего лишь реализу-
ет набор RESTful микросервисов. Кроме того, повышается скорость реакции системы на действия пользователя.
Выводы. На основе анализа особенностей задачи редактирования геоинформационных данных в веб окружении и возможностей современных паттернов проектирования предложена структура информационной системы для редактирования и первоначального наполнения ГИС данными централизованной базы данных, адаптированной для работы в облачном окружении. Использование предложенной архитектуры позволяет довольно легко адаптировать и масштабировать систему для конкретных особенностей.
Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ и Министерства образования и науки Республики Крым в рамках научного проекта 15-47-01001 «р_юг_а».
Список использованных источников:
1. Эрих Гамма, Ричард Хелм, Ральф Джонсон, Джон Влиссидес Приемы объектно-ориентированного проектирования. Паттерны проектирования. - СПб., «ПИТЕР», 2016. - 366 с.
2. Adolph S., and P. Bramble. 2002. Patterns for effective use cases. Addison-Wesley.
3. Bass L. P. Clements, and R. Kaz-man. 2003. Software architecture in practice. Addison-Wesley.
4. Bittner K., and I. Spence. 2002. Use case modeling. Addison-Wesley.
5. Jake Spurlock. Bootstrap. - N. Y., O'Reilly Media, Inc., 2013. - 126p.
Сведения об авторах:
Валерий Владиславович Дядичев -доктор технических наук, профессор кафедры компьютерной инженерии и моделирования, Физико-технический институт ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет им. В. И. Вернадского» , e-mail: mr.dyadichev@mail.ru, 295007, г. Симферополь, Физико-технический институт ФГАОУ ВО «КФУ им. В. И. Вернадского».
List of references:
1. Erich Gamma, Richard Helm, Ralph Johnson, John Vlissides Reusable Object-oriented design. Patterns proek-tirovaniya. - SPb., «Peter», 2016. -366 p.
2. Adolph S., and P. Bramble. 2002. Patterns for effective use cases. Addison-Wesley.
3. Bass L. P. Clements, and R. Kaz-man. 2003. Software architecture in practice. Addison-Wesley.
4. Bittner K., and I. Spence. 2002. Use case modeling. Addison-Wesley.
5. Jake Spurlock. Bootstrap. - N. Y., O'Reilly Media, Inc., 2013. - 126p.
Information about the authors:
Valery Vladislavovich Dyadichev -Doctor of technical sciences, Professor of Department of computer engineering and modeling, Physical-technical Institute «V. I. Vernadsky Crimean Federal University», e-mail: mr.dyadichev @mail.ru, Physical-technical Institute «V. I. Vernadsky Crimean Federal University» 295007, Republic of Crimea, Simferopol.
Сергей Сергеевич Стоянченко -кандидат технических наук, доцент, Луганский государственный университет имени В. Даля, e-mail: santono@mail.ru, 91034, г. Луганск, Луганский государственный университет имени В. Даля.
Александр Валерьевич Дядичев -аналитик 1 категории отдела организации научно-исследовательских работ студентов и конкурсов, департамента научно-исследовательской деятельности ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет имени В. И. Вернадского», e-mail: alexsandrkfu@ mail.ru, 295006, г. Симферополь, ФГАОУ ВО «КФУ им. В. И. Вернадского».
Sergey Sergeevich Stoyanchenko -Ph.D., Candidate of technical Sciences, Associate Professor, Luhansk state University named after V. Dahl, e-mail: santono@mail.ru, Luhansk state University named after V. Dahl 91034, Lugansk.
Aleksandr Valer'yevich Dyadichev -Analyst 1 category of the department of scientific and research works of students and competitions department research activities «V. I. Vernadsky Crimean Federal University», e-mail: alexsandrkfu@mail.ru, «V. I. Vernadsky Crimean Federal University» 295006, Republic of Crimea, Simferopol.
