Создание базы данных экспериментов с плазменным кристаллом

 

3 Структура базы данных

Исходя из поставленной задачи, на основе реляционного подхода была разработана структура базы данных, которая позволяет не только хранить экспериментальные данные, но и сократить объем, занимаемый базой данных, а также уменьшить время, необходимое на получение выборки нужной записи из базы данных. Структура таблиц и краткое описание полей приводится ниже. База данных по экспериментам состоит из шести основных и нескольких вспомогательных таблиц, которые связаны между собой определенными полями. Структура каждой таблицы представлена ниже, в скобках указано, как называется таблица в СУБД MySQL, например «Структура таблицы «Эксперимент» (MySQL: exp)» означает, что таблица «Эксперимент» в MySQL называется exp. Также структура таблиц и связи между ними в более наглядной форме представлены в Приложении А.

3.1 Основные таблицы

3.1.1 Эксперимент

В таблице 3 представлена таблица «Эксперимент», в которой содержатся номер эксперимента, увеличивающийся автоматически при занесении в БД новой записи, дата и поля, с помощью которых выбираются определенные записи из других таблиц, которые относятся к данному эксперименту. Названия полей даны так, как они называются в СУБД MySQL.

 

Таблица 3. Структура таблицы «Эксперимент» (MySQL: exp).

Название поля	Тип поля	Назначение и дополнительные атрибуты
exp_id	Беззнаковое целое	уникальный идентификатор эксперимента, ключевое поле
exp_date	Дата	Дата проведения эксперимента
exp_who	Беззнаковое целое	Идентификатор проводившего эксперимент
exp_part	Беззнаковое целое	Идентификатор использовавшихся частиц
exp_tube	Беззнаковое целое	Идентификатор использовавшейся трубки
exp_power	Беззнаковое целое	Идентификатор использовавшегося питания
exp_results	Беззнаковое целое	Идентификатор результатов
exp_note	Текст	Комментарии к эксперименту

 

3.1.2 Частицы

Таблица 4 отражает структуру таблицы «Частицы». Поле part_id используется для связи с таблицей «Эксперимент». Равенство значения этого поля значению поля exp_part (таблица «Эксперимент») означает, что в данном эксперименте использовался набор частиц под номером part_id. Также по полю part_id происходит выборка записей из таблицы «Материалы частиц», в которой записаны материалы частиц для конкретного эксперимента, Поля part_shape и part_input указывают на определенные записи таблиц «Форма частиц» и «Способ ввода частиц», соответственно, для определения формы и способа ввода частиц в эксперименте.

 

Таблица 4. Структура таблицы «Частицы» (MySQL: part).

Название поля	Тип поля	Назначение и дополнительные атрибуты
part_id	Беззнаковое целое	уникальный идентификатор использовавшихся в эксперименте частиц, ключевое поле
part_size_avg	Беззнаковое вещественное	Средний размер частиц в эксперименте
part_shape	Беззнаковое целое	Идентификатор формы частиц
part_input	Беззнаковое целое	Идентификатор способа ввода частиц
part_note	Текст	Комментарии к частицам в эксперименте

 

3.1.3 Кто проводил

В таблице 5 представлена информация о проводившем эксперимент инженере, какая организация проводила эксперимент и по какому адресу он проводился. Как и в предыдущей таблице, поле who_id используется для связи с таблицей «Эксперимент», а поля who_engineer, who_org и who_place указывают, соответственно, инженера, организацию и место проведения эксперимента (они находятся в трех отдельных таблицах).

Таблица 5. Структура таблицы «Кто проводил» (MySQL: who).

Название поля	Тип поля	Назначение и дополнительные атрибуты
who_id	Беззнаковое целое	уникальный идентификатор проводившего эксперимент, ключевое поле
who_engineer	Беззнаковое целое	Идентификатор инженера
who_org	Беззнаковое целое	Идентификатор организации
who_place	Беззнаковое целое	Идентификатор места проведения эксперимента
who_note	Текст	Комментарии к таблице

 

3.1.4 Газоразрядная трубка

Таблица 6 содержит описание структуры таблицы «Газоразрядная трубка». Поле tube_id связано с полем exp_tube таблицы «Эксперимент».

 

Таблица 6. Структура таблицы «Газоразрядная трубка» (MySQL: tube).

Название поля	Тип поля	Назначение и дополнительные атрибуты
tube_id	Беззнаковое целое	уникальный идентификатор использовавшейся в эксперименте газоразрядной трубки, ключевое поле
tube_cathode_type	Беззнаковое целое	Идентификатор типа катода
tube_cathode_square	Беззнаковое вещественное	Площадь катода
tube_anode_square	Беззнаковое вещественное	Площадь анода
tube_cathode_material	Беззнаковое целое	Идентификатор материала катода
tube_anode_material	Беззнаковое целое	Идентификатор материала анода
tube_electrode_distance	Вещественное	Расстояние между электродами
tube_diameter	Вещественное	Диаметр газоразрядной трубки
tube_note	Текст	Комментарии к газоразрядной трубке

 

3.1.5 Питание

В таблице 7 описана структура таблицы «Питание». Поле power_id связано с полем exp_power таблицы «Эксперимент».

 

Таблица 7. Структура таблицы «Питание» (MySQL: power).

Название поля	Тип поля	Назначение и дополнительные атрибуты
power_id	Беззнаковое целое	уникальный идентификатор использовавшегося в эксперименте питания, ключевое поле
power_shape	Беззнаковое целое	Идентификатор формы напряжения
power_freq	Вещественное	Частота переменного напряжения
power_voltage	Вещественное	Напряжение на газоразрядном промежутке
power_current	Вещественное	Ток разряда
power_note	Текст	Комментарии к таблице

 

3.1.6 Результаты

В таблице 8 описана структура таблицы «Результаты». Поле results_id связано с полем exp_results таблицы «Эксперимент».

 

Таблица 8. Структура таблицы «Результаты» (MySQL: results).

Название поля	Тип поля	Назначение и дополнительные атрибуты
results_id	Беззнаковое целое	уникальный идентификатор результатов эксперимента, ключевое поле
results_image	Строка	Путь к файлу с изображением пылевого облака
results_behaviour	Строка	Спектроскопические характеристики разряда
results_control_static	Строка	Статистические результаты наблюдения рассеяния лазерного излучения на частицах
results_control_dynamic	Строка	Динамические результаты наблюдения рассеяния лазерного излучения на частицах
results_measurement	Строка	Результаты измерения электрических параметров плазмы
results_evaluation	Строка	Теоретические оценки и модели
results_note	Текст	Комментарии к таблице

 

3.2 Вспомогательные таблицы

Структуру вспомогательных таблиц можно узнать в Приложении А.

 

4 Интерфейс пользователя

Доступ к БД можно получить с помощью Интернет-обозревателя, войдя на веб-страницу, которая расположена по адресу http://plasma.karelia.ru/pcrystal/.

 

Рис. 2. Вид главной страницы сайта «База данных экспериментов с пылевой плазмой».

 

Представленная веб-страница логически разбита на две части: навигационную и содержательную. При помощи навигационной панели происходит переход к разным группам данных: статьям или непосредственно к работе с базой данных, также для администратора реализованы функции управления и настройки. При первом входе на страницу пользователю отображаются последние добавленные статьи со ссылкой на файл, который можно сохранить на своем компьютере. Слева вы можете видеть навигационную панель.

 

4.1 Администраторская панель

4.1.1 Настройки

Рассмотрим администраторскую панель. Для того, чтобы на нее попасть, необходимо получить права доступа (логин и пароль) у администратора сайта. После ввода логина и пароля необходимо нажать кнопку «Войти» (рис. 2).

Рис. 3. Вид страницы после ввода логина и пароля переходим в раздел «Настройки», затем «Права доступа» и «Пользователи».

 

Чтобы в следующий раз при входе на сайт не вводить заново логин и пароль, можно поставить галочку «Запомнить» (см. рис. 2). Но в этом случае следует быть осторожным, потому что если пользователь поставит эту галочку и не нажмет по завершению работы «Выход», то злоумышленник сможет получить доступ с теми правами, что были предоставлены этому пользователю. Рекомендуется ставить галочку «Запомнить» в том случае, если к компьютеру имеет доступ только один пользователь (например, на домашнем компьютере). Далее переходим по ссылке «Настройки» в навигационной панели, выбираем «Права доступа» и выбираем, например, «Пользователи» (рис. 3).

На странице, представленной на рис. 3, у пользователя, обладающего правами администратора, есть возможность задать права доступа для других групп пользователей. Например, разрешить просмотр учетных записей пользователей группе «Гость». Также имеется возможность задать название раздела, которое будет отображаться пользователю в зависимости от того, к какой он группе принадлежит.

4.1.2 Навигационная панель

Рассмотрим подробнее навигационную панель:

• Ссылка «Главная» – это главная страница сайта (на ней отображаются последние добавленные статьи);
• Ссылки «Эксперимент», «История и предварительное знакомство» и т.д. – это разделы, в которых содержатся статьи;
• «База данных» – доступ к данным по экспериментам с пылевой плазмой;
• «Настройки» – позволяет задать права доступа для каждой группы, содержит настройки главной страницы, общие настройки, порядок следования разделов, а также управление группами пользователей (добавление, редактирование, удаление);
• «Пользователи» – отображает список пользователей, зарегистрированных на сайте. Позволяет управлять учетными записями пользователей (добавление учетной записи пользователя, редактирование информации о пользователе, удаление учетной записи, перемещение пользователя в другую группу). Общий вид представлен на рис. 4;
• «Поиск» – осуществляет поиск по ключевым словам в статьях, имеющимся на сервере.