Programowanie obiektowe w Javie

Lab 6 - Projekt: integracja aplikacji desktopowej i obrona

Cel laboratorium

Lab 6 domyka integrację elementów poznanych w semestrze oraz przygotowanie działającej wersji projektu. Projekt ma być desktopową aplikacją Java z GUI, relacyjną bazą danych i analizą danych ekonomicznych lub ekonometrycznych.

Projekt rozwijaj stopniowo od Lab 1. Lab 6 porządkuje sprawdzenie integracji i obronę przygotowanego rozwiązania. Pełny zakres i punktacja znajdują się w wymaganiach projektu. Uruchamianie i budowanie wykonujemy w IntelliJ IDEA.

Zakres pracy

1. Zdefiniuj problem ekonomiczny, użytkownika i pytanie analityczne.
2. Przygotuj lokalny plik danych demonstracyjnych albo skrypt inicjalizujący bazę.
3. Połącz widoki GUI z serwisem, repozytorium JDBC/Hibernate i bazą.
4. Dodaj statystyki opisowe, wybraną metodę analizy oraz wykres.
5. Obsłuż błędne dane, pusty wynik i brak połączenia z bazą.
6. Przygotuj ERD, instrukcję uruchomienia, opis metody i interpretację wyników.
7. Wykonaj demonstrację od importu danych do wyniku analizy.

Checklista przed oddaniem

• układ adaptuje się do małego i dużego okna, a wszystkie podstawowe akcje pozostają dostępne;
• jasny i ciemny motyw obejmują formularze, menu, dialogi, tabele oraz wykresy;
• przełączenie motywu nie gubi danych, a wybór jest odtwarzany po restarcie;
• wykonano macierz testów 100%, 150%, 200% i opisano wyniki;

• tekst, ikony, fokus i zaznaczenie są czytelne; większa czcionka nie ucina treści;

• aplikacja uruchamia się na czystym środowisku zgodnie z README;
• projekt działa bez dostępu do Internetu;
• dane demonstracyjne są dołączone do repozytorium;
• baza ma klucze, relacje i ograniczenia integralności;
• GUI nie zawiera zapytań SQL ani obliczeń biznesowych;
• analiza ma opis zmiennych, wzór/założenia i interpretację;
• wykresy mają podpisane osie i jednostki;
• dokumentacja zawiera ERD, instrukcję użytkownika i ograniczenia;
• student potrafi wyjaśnić przepływ danych i uruchomić testowy scenariusz.

Pytania do obrony

1. Dlaczego wybrano ten model danych i metodę analizy?
2. Jak aplikacja reaguje na brak lub błędną wartość?
3. Które klasy pokazują hermetyzację, polimorfizm i separację warstw?
4. Jakie zapytania wykonuje aplikacja i gdzie są otwierane transakcje?
5. Jak zinterpretować najważniejszy wynik ekonomiczny?

Architektura aplikacji analitycznej

flowchart TD
    U[Użytkownik] --> G["GUI: dane, parametry, wykresy"]
    G --> C[Kontroler]
    C --> S["Serwis: walidacja i koordynacja"]
    S --> I["Importer lokalnych danych"]
    I --> F[Plik CSV]
    S --> R[Repozytorium]
    R --> B[(Baza lokalna)]
    S --> A["Moduł analizy: statystyki i model"]
    A --> W["Wynik: parametry, miary, ostrzeżenia"]
    W --> C
    C --> G
    S --> E[Eksport raportu]

Obliczenia przyjmują dane i konfigurację, a zwracają wynik; nie powinny odczytywać wartości bezpośrednio z pól GUI. Pozwala to sprawdzać metodę analityczną bez uruchamiania okna.

Model danych — przykład do dostosowania

erDiagram
    DATASET ||--o{ OBSERVATION : zawiera
    DATASET ||--o{ ANALYSIS : analizowany_przez
    DATASET {
        long id PK
        string name
        string source
        string units
    }
    OBSERVATION {
        long id PK
        long dataset_id FK
        string period
        string region
        double x
        double y
    }
    ANALYSIS {
        long id PK
        long dataset_id FK
        string method
        string parameters
        string result
    }

To minimalny przykład szerokiego modelu. Nazwy x i y w rzeczywistym projekcie zastąp znaczeniem ekonomicznym, zapisz jednostki i dostosuj liczbę zmiennych do wymagań projektu. Dodaj unikalność identyfikującą obserwację. Analiza musi zapamiętywać filtr i wersję danych albo ich migawkę, aby późniejsza edycja zbioru nie zmieniała po cichu znaczenia zapisanego wyniku.

Scenariusz demonstracji

flowchart LR
    A[Uruchomienie] --> B[Wczytanie danych demo]
    B --> C[Walidacja i zapis]
    C --> D[Wybór zmiennych i zakresu]
    D --> E[Obliczenie modelu]
    E --> F[Wykres i interpretacja]
    F --> G[Eksport raportu]
    G --> H[Restart i odczyt zapisanych danych]

Przygotuj demonstrację około 8–10 minut, jeśli prowadzący nie ustali innego czasu. Pokaż najpierw problem ekonomiczny i źródło lokalnego zbioru, potem pełny przepływ. Na końcu wywołaj jeden błąd danych i pokaż, że aplikacja go obsługuje. W IntelliJ miej przygotowane klasy kontrolera, serwisu, repozytorium i analizy do omówienia podczas obrony.

Jak sprawdzić poprawność obliczeń

Przykład kontrolny OLS z jedną zmienną: x = [1, 2, 3, 4], y = [3, 5, 7, 9]. Oczekiwany model to y = 1 + 2x, średnia y = 6, suma kwadratów reszt SSE = 0 i R² = 1. Dla obliczeń zmiennoprzecinkowych porównuj z tolerancją, np. 1e-9.

Ten mały sztuczny zbiór służy sprawdzeniu implementacji, nie zastępuje danych ekonomicznych. Przy regresji wielorakiej dodaj test znanych parametrów dla pełnorządowej macierzy i test współliniowości. Nie odwracaj macierzy bez kontroli osobliwości.

Przypadek	Oczekiwane zachowanie
brak obserwacji po filtrowaniu	brak próby dopasowania, komunikat
wszystkie wartości x jednakowe	informacja o niemożności oszacowania nachylenia
stałe y	jawna obsługa nieokreślonego standardowego R², bez prezentacji NaN jako wyniku
brak wartości lub duplikat	ustalona polityka, raport i liczba pominiętych rekordów
błąd w połowie importu	wycofanie importu albo jawnie opisany tryb częściowy
dłuższa analiza	GUI reaguje, przycisk nie uruchamia wielu analiz równolegle
błąd eksportu	komunikat z możliwością wyboru innej lokalizacji

Interpretacja ma odróżniać zależność statystyczną od przyczynowości. Przy prognozie zachowaj kolejność czasu i oceniaj wynik na danych nieużytych do dopasowania. Opisz jednostki błędu i ograniczenia małego zbioru.

Pakiet do oddania

Do materiałów GUI dołącz także raport HiDPI i motywów: 12 przypadków, cztery zrzuty obu układów i motywów oraz opis ograniczeń sprzętowych, jeżeli wystąpiły. Podczas obrony pokaż zmianę szerokości i przełącz motyw na załadowanych danych. Stan aplikacji i wynik analizy muszą zostać zachowane.

• projekt Maven z kodem i zasobami; clean verify w IntelliJ kończy się poprawnie;
• lokalne dane demonstracyjne, opis źródła i sposobu odtworzenia bazy;
• README z JDK, uruchomieniem, ścieżkami danych i scenariuszem demonstracji;
• diagram architektury i ERD w blokach Mermaid;
• wyniki testów obliczeń i testu wycofania transakcji;
• zrzuty rzeczywistej aplikacji: tabela z filtrem, wybór analizy, wynik z wykresem, obsłużony błąd;
• przykładowy wyeksportowany raport z interpretacją i ograniczeniami.

Przed oddaniem otwórz kopię projektu z pom.xml w IntelliJ, przygotuj zależności i uruchom scenariusz offline. Nie dołączaj katalogów target, .idea, haseł ani przypadkowych danych prywatnych. Zdjęcia ekranu dokumentują działanie, ale nie zastępują uruchamialnego projektu.