CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Cơ sở dữ liệu
Cơ sở dữ liệu (CSDL) là một tập hợp thông tin có cấu trúc, thường được hiểu trong công nghệ thông tin như là một tập hợp liên kết các dữ liệu lớn, đủ để lưu trữ trên các thiết bị như đĩa hoặc băng Dữ liệu này được quản lý dưới dạng các tập tin trong hệ điều hành hoặc lưu trữ trong các hệ quản trị cơ sở dữ liệu.
2.1.2 Một số ưu điểm CSDL
Giảm sự trùng lặp thông tin xuống mức thấp nhất Do đó đảm bảo thông tin có tính nhất quán và toàn vẹn dữ liệu.
Đảm bảo dữ liệu có thể được truy xuất theo nhiều cách khác nhau.
Nhiều người có thể sử dụng một cơ sở dữ liệu.
Hình 2.1 Minh họa cho một hệ CSDL
CSDL có khả năng giải quyết vấn đề tính chủ quyền của dữ liệu, đảm bảo an toàn cho thông tin Nó thể hiện khả năng biểu diễn các mối liên hệ ngữ nghĩa của dữ liệu, đồng thời đảm bảo tính chính xác của thông tin Để duy trì hiệu quả, người khai thác cơ sở dữ liệu cần thường xuyên cập nhật những thông tin mới nhất cho CSDL.
Tính bảo mật và quyền khai thác thông tin của người sử dụng là rất quan trọng, đặc biệt khi cơ sở dữ liệu (CSDL) cho phép nhiều người khai thác đồng thời Do đó, cần thiết phải thiết lập một cơ chế bảo mật phân quyền để quản lý việc khai thác CSDL hiệu quả Các hệ điều hành, dù là nhiều người sử dụng hay cục bộ, đều cung cấp các cơ chế bảo mật này để đảm bảo an toàn cho thông tin.
Khi nhiều người cùng truy cập cơ sở dữ liệu với các mục đích khác nhau, có thể xảy ra tranh chấp dữ liệu Do đó, cần thiết lập cơ chế ưu tiên trong việc truy cập cơ sở dữ liệu, trong đó admin luôn có quyền truy cập Bên cạnh đó, việc cấp quyền ưu tiên cho từng người khai thác cũng rất quan trọng để đảm bảo tính ổn định và an toàn cho hệ thống.
Để đảm bảo an toàn dữ liệu khi xảy ra sự cố, việc quản lý cơ sở dữ liệu (CSDL) tập trung là rất quan trọng, bởi vì nguy cơ mất dữ liệu do mất điện đột ngột hoặc hỏng thiết bị lưu trữ là cao Nhiều hệ điều hành hiện nay đã tích hợp cơ chế tự động sao lưu ổ cứng và khắc phục lỗi, nhưng vẫn cần phải thận trọng Do đó, việc sao lưu dự phòng cho dữ liệu là cần thiết để phòng ngừa những tình huống xấu có thể xảy ra.
Cơ sở dữ liệu được phân chia ra nhiều loại khác nhau :
Cơ sở dữ liệu dạng file là hình thức lưu trữ dữ liệu dưới dạng các tệp tin, có thể bao gồm các định dạng như text, ascii, hoặc *.dbf Một ví dụ tiêu biểu cho loại cơ sở dữ liệu này là *.mdb trong Foxpro.
Cơ sở dữ liệu quan hệ lưu trữ dữ liệu trong các bảng gọi là thực thể, với các quan hệ giữa chúng Mỗi quan hệ có các thuộc tính, trong đó có một thuộc tính được xác định là khóa chính Các hệ quản trị phổ biến hỗ trợ cơ sở dữ liệu quan hệ bao gồm MS SQL Server, Oracle và MySQL.
Cơ sở dữ liệu hướng đối tượng lưu trữ dữ liệu trong các bảng, nhưng với tính năng bổ sung để ghi nhận hành vi của đối tượng Mỗi bảng được xem như một lớp dữ liệu, trong đó mỗi dòng dữ liệu đại diện cho một đối tượng cụ thể Một số hệ quản trị hỗ trợ loại cơ sở dữ liệu này bao gồm MS SQL Server, Oracle và Postgres.
Cơ sở dữ liệu bán cấu trúc lưu trữ dữ liệu dưới dạng XML, trong đó thông tin về đối tượng được mô tả qua các thẻ Với khả năng lưu trữ đa dạng các loại dữ liệu, cơ sở dữ liệu bán cấu trúc đang trở thành xu hướng mới trong nghiên cứu và ứng dụng.
Công nghệ quét Barcode
2.2.1 Định nghĩa Đây là một công nghệ dùng để nhận dạng và thu thập dữ liệu, dựa vào một mã số hoặc chữ số cho một đối tượng nào đó Mã vạch này bao gồm dãy vạch có độ lớn nhỏ khác nhau và có khoảng trống song song xen kẽ, chúng được sắp xếp theo một quy tắc mã hóa nhất định nào đó để các máy quét, máy đọc mã vạch có thể đọc được thông tin Hay định nghĩa một cách dễ hiểu nhất là mã vạch chính là sự thể hiện thông tin dưới dạng nhìn thấy được trên các bề mặt của sản phẩm, hàng hóa mà con người chúng ta có thể nhìn thấy và máy móc có thể đọc được.
Hình 2.3 Một thiết bị quét barcode đơn giản
Mã vạch tuyến tính, hay còn gọi là mã vạch 1 chiều (1D), được nhận diện qua các đường thẳng song song với độ rộng khác nhau Loại mã vạch này phổ biến nhất là EAN-UCC, thường được in trên các sản phẩm toàn cầu.
Mã vạch 2 chiều, hay còn gọi là mã ma trận, có khả năng lưu trữ thông tin vượt trội hơn so với mã vạch tuyến tính Một ví dụ nổi bật của loại mã này là QR code, được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng hiện nay.
Ứng dụng di động sử dụng camera để quét mã vạch, dựa trên nguyên lý của máy quét mã vạch 2D với công nghệ chụp ảnh ma trận.
Công nghệ chụp ảnh ma trận được sử dụng bằng camera.
Máy quét mã vạch 2D hoạt động bằng cách chụp ảnh mã vạch và truyền dữ liệu đến bộ xử lý để giải mã các ma trận thành văn bản thuần túy.
Các loại mã vạch 2D thường gặp:
Hình 2.6 Quét barcode trên điện thoại
Lập trình android
Android là một hệ điều hành mã nguồn mở, chủ yếu được cài đặt trên các thiết bị smartphone như Samsung, LG, HTC và Motorola Tương tự như các hệ điều hành di động khác như Windows Phone 7, iOS và BlackBerry, Android được phát triển bằng ngôn ngữ Java, cho phép lập trình viên tự do phát triển và cài đặt ứng dụng của riêng mình trên thiết bị.
Các nhà phát triển ứng dụng Android chủ yếu sử dụng ngôn ngữ Java Ngày 5 tháng 11 năm 2007 đánh dấu sự ra mắt của Android cùng với sự hình thành của Liên minh Thiết bị Cầm tay Mã nguồn Mở, bao gồm 78 công ty trong lĩnh vực phần cứng, phần mềm và viễn thông, nhằm mục đích xây dựng một chuẩn mở cho điện thoại di động trong tương lai.
Tầng 1 :tầng Application là tầng ở trên cùng cách xa với phần cứng nhất:
Chứa các ứng dụng mà lập trình viên phát triển như : browser, Contacts, media.
• Activity Manager - quản lý vòng đời của các ứng dụng.
• Windows Manager - quản lý form của các ứng dụng.
• Content Providers - cho phép các ứng dụng truy cập dữ liệu từ các ứng dụng khác hoặc để chia sẻ dữ liệu của riêng ứng dụng
• Google xây dựng cho các developer để phát triển các ứng dụng của họ trên Android chỉ bằng cách gọi các API.
• View UI - để xây dựng layout của ứng dụng bao gồm: list view, text field, button, dialog, form …
• Resource Manager - cung cấp cách thức truy cập đến non-code resources như các asset, graphic, image, music, video …
• Notification Manager - cho phép tất cả các ứng dụng hiển thị thông báo của mình trên hệ điều hành.
Các thư viện C/C++ được sử dụng bởi các nhà phát triển ứng dụng Android thông qua tầng Android Framework, bao gồm nhiều thư viện quen thuộc như:
• Media Libraries – mở rộng từ PacketVideo’s OpenCORE Hỗ trợ nhiều định dạng video và image phổ biến: MPEG4, H.264, MP3, AAC, AMR, JPG, and PNG
• Surface Manager – quản lý việc hiển thị và kết hợp đồ họa 2D và
• 3D LibWebCore – dùng webkit engine cho việc render trình duyệt mặc định của HDH Android browser và cho dạng web nhúng (như HTML nhúng)
• OpenGL|ES – thư viện đồ họa 2D và 3D
• SQLite – quản lý database của ứng dụng
• Runtime Android một tập hợp các thư viện Java Core.
• Máy ảo Dalvik thực thi các file định dạng dex (Dalvik Excutable)
Mỗi ứng dụng Android hoạt động trên một tiến trình riêng biệt của máy ảo Dalvik, được thiết kế để chạy đồng thời nhiều máy ảo một cách hiệu quả trên cùng một thiết bị.
Kernel Linux phiên bản 2.6 cung cấp các trình điều khiển cho thiết bị phần cứng, quản lý tiến trình, quản lý tài nguyên và bảo mật Hệ thống bảo mật của nó đảm bảo an toàn cho dữ liệu và hệ thống, giúp người dùng yên tâm trong quá trình sử dụng.
2.3.3 Môi trường lập trình android
Android SDK là bộ công cụ bao gồm debugger, thư viện, trình giả lập Android, tài liệu hỗ trợ và mã mẫu Bộ công cụ này hiện có sẵn trên nhiều hệ điều hành như Windows, Linux, và Mac, với yêu cầu cần có Java Development Kit, Apache Ant và Python 2.2 trở lên.
Android SDK cung cấp các công cụ và API cần thiết để phát triển ứng dụng trên nền tảng Android bằng ngôn ngữ lập trình Java Những tính năng nổi bật của SDK này hỗ trợ lập trình viên trong việc tạo ra ứng dụng chất lượng cao và tối ưu hóa trải nghiệm người dùng.
• Ứng dụng framework cho phép tái sử dụng và thay thế các thành phần
• Dalvik máy ảo được tối ưu hóa cho các thiết bị di động
• Tích hợp trình duyệt dựa trên động cơ WebKit mã nguồn mở
Tối ưu hóa đồ họa được thực hiện thông qua thư viện đồ họa 2D tùy chỉnh, trong khi đồ họa 3D dựa trên các đặc điểm kỹ thuật OpenGLES 1.0 với khả năng tăng tốc phần cứng Để lưu trữ dữ liệu cấu trúc, hệ thống sử dụng SQLite.
Phương tiện truyền thông hỗ trợ nhiều định dạng âm thanh và video phổ biến như MPEG4, H.264, MP3, AAC, AMR, JPG, PNG và GIF Ngoài ra, khả năng tương thích với điện thoại GSM còn phụ thuộc vào phần cứng của thiết bị.
• Bluetooth, EDGE, 3G và WiFi (phụ thuộc phần cứng)
• Camera, GPS, la bàn, và gia tốc (phụ thuộc phần cứng)
Môi trường phát triển Android cung cấp một hệ sinh thái phong phú với các công cụ như mô phỏng thiết bị, công cụ gỡ lỗi, bộ nhớ và profiling hiệu suất, cùng với plugin cho IDE Eclipse Sơ đồ kiến trúc Android dưới đây minh họa các thành phần chính của hệ điều hành, với mỗi phần được mô tả chi tiết để người dùng hiểu rõ hơn.
Môi trường lập trình chính thức cho Android là Eclipse (từ phiên bản 3.2) với plugin Android Development Tools (ADT), nhưng lập trình viên có thể sử dụng bất kỳ IDE hoặc trình soạn thảo nào để viết mã Java và XML Ứng dụng Android được biên dịch thành file apk và lưu trữ trong thư mục /data/app của hệ điều hành Android, yêu cầu Java Development Kit (JDK) 5.0.
Một số công cụ hỗ trợ lập trình Android tiêu biểu:
SQLite Manager: Là một addon của Firefox giúp quản lí cơ sở dữ liệu SQLite của Android.
DroidDraw: Giúp thiết kế file XML giao diện ứng dụng.
Balsamiq Mockups và AdobeFireworks: Giúp nhanh chóng phác thảo ý tưởng và giao diện sơ bộ của ứng dụng.
StarUML: Vẽ các lược đồ UML hỗ trợ phân tích thiết kế.
2.3.4 Các thành phần cơ bản của một project Android trên Eclipse
AndroidManifest.xml là tệp XML quan trọng mô tả ứng dụng Android và các thành phần của nó như activities, services, và hơn thế nữa Tệp này nằm trong thư mục gốc của ứng dụng và xác định các thành phần có trong ứng dụng, đồng thời chỉ ra cách các thành phần này liên kết với nhau.
Các quyền sử dụng (uses-permission) xác định những quyền mà ứng dụng của bạn cần để hoạt động hiệu quả Như đã đề cập, các ứng dụng Android hoạt động dưới nhiều lớp bảo mật khác nhau, do đó việc quản lý quyền truy cập là rất quan trọng để đảm bảo an toàn và hiệu suất.
• permission: chỉ định các quyền mà các activities hay services yêu cầu các ứng dụng khác phaỉ có mới được truy cập dữ liệu của ứng dụng của ta.
Instrumentation refers to the process of designating specific code segments to be executed during significant events, such as the initiation of activities, to facilitate logging and monitoring.
• uses-library: nhằm kết nối với các thành phần có sẵn của Android (như service tra bản đồ, )
• uses-sdk: có thể có hoặc không, chỉ ra phiên bản củaAndroid mà ứng dụng này yêu cầu.
The application manifest defines the core functionality of the app, while build.xml contains Ant script code for compiling and installing the application The default.properties file is generated by the Ant script, and the bin/ directory holds the compiled application Within bin/, the classes/ folder contains compiled Java classes, and classes.dex includes executable files generated from these classes The yourapp.ap_ file packages application resources into a zip format, while yourapp-debug.apk or yourapp-unsigned.apk files contain the actual Android application The libs/ directory stores required third-party Java JAR files, and the src/ folder contains the Java source code Resources such as icons and GUI layouts are found in the res/ directory, with subfolders for images (drawable/), UI layouts (layout/), menu details (menu/), other files (raw/), string values (values/), and additional XML files (zml/) Finally, the assets/ folder includes static files needed alongside the application.
Thiết kế phần mềm trên điện thoại Android
Sơ đồ khối cho ứng dụng
Hình 3.1 Sơ đồ khối ứng dụng
Khối Hobby: tùy chọn theo sở thích người dùng.
Khối Trend: thông tin về xu hướng chung hiện nay.
Khối Daily: lưu trữ dữ liệu sử dụng hang ngày của người dùng.
Khối Barcode: Quét mã vạch sản phẩm để đối chiếu với dữ liệu có sẵn.
Khối MainActiviy: màn hình đăng nhập chính.
Khối cơ sở dữ liệu: lưu trữ dữ liệu
Khối camera: điều khiển camera
Toàn bộ ứng dụng được lập trình bằng ngôn ngữ Java, dựa trên nền tảngAndroid.
Lập trình các khối
3.2.1 Khối cơ sở dữ liệu
Các thành phần cơ bản của một cơ sở dữ liệu được khai báo trong
The DatabaseHelper class extends SQLiteOpenHelper and is designed to manage a SQLite database named "BARCODE.DB" It defines a table called "LIPSTICK" with columns for id, code, name, and price, and is set to version 1.
// private static final String CREATE_TABLE = "create table "+
TABLE_NAME +"("+ ID + " INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, "+ CODE +
" TEXT NOT NULL, "+ NAME + " TEXT NOT NULL, " + PRICE + "
TEXT);"; public DatabaseHelper(Context context) { super(context, DB_NAME , null, DB_VERSION );
@Override public void onCreate(SQLiteDatabase db) { db.execSQL( CREATE_TABLE );
@Override public void onUpgrade(SQLiteDatabase db, int oldVersion, int newVersion) { db.execSQL("DROP TABLE IF EXIST "+ TABLE_NAME ); onCreate(db);
3.2.2 Khối quản lý cơ sở dữ liệu Đây là khối được thiết kế chứa các phương thức quản lý một cơ sở dữ liệu public class DBManager { private DatabaseHelper dbHelper; private Context context; private SQLiteDatabase database; public DBManager(Context c) { context = c;
} public DBManager open() throws SQLException { dbHelper = new DatabaseHelper(context); database = dbHelper.getWritableDatabase(); return this;
} public void insert(String code, String name, String price) {
To insert data into the database, create a new instance of ContentValues and populate it with the relevant fields: code, name, and price Use the database's insert method to add the values to the specified table For updating existing records, a similar approach is taken where ContentValues is populated with the new data, and the update method is called using the record's ID to specify which entry to modify This process ensures that both insertion and updating of records in the database are handled efficiently.
String[] col = new String[]{DatabaseHelper ID ,
DatabaseHelper CODE , DatabaseHelper NAME , DatabaseHelper PRICE };
Cursor cursor = database.query(DatabaseHelper TABLE_NAME , col, null, null, null, null, null, null); if (cursor != null) { cursor.moveToFirst();
} public void delete(long id) { database.delete(DatabaseHelper TABLE_NAME , DatabaseHelper ID +
} public void deleteall() { database.delete(DatabaseHelper TABLE_NAME , null, null);
} public boolean checkData(String TableName, String Col, String Value) { String Query = "Select * from " + TableName + " where " + Col + "
Cursor cursor = database.rawQuery(Query, null); if (cursor.getCount()
